[發明專利]一種聚焦脈沖電場提取污泥蛋白的方法及系統

有效

• 申請號: 201911030086.1
• 申請日: 2019-10-28
• 公開（公告）號: CN110835210B
• 公開（公告）日: 2020-10-16
• 發明（設計）人: 郭剛;林青山;王宗平;李昭陵;陳磊
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: C02F11/00
• 分類號: C02F11/00;B01D11/02;C07K1/36;C07K1/34;C07K1/30
• 代理公司: 北京太兆天元知識產權代理有限責任公司 11108
• 代理人: 王宇

1.一種聚焦脈沖電場提取污泥蛋白的方法，其特征在于，包括以下步驟：

1）污泥和加入水的體積比例為1:1~1:2，均質攪拌至可流動狀態；

2）均質后可流動的污泥流過聚焦脈沖電場污泥反應器中由陰極板和陽極板相互交錯產生的不同電場區域，處置后污泥從反應器流出后經過循環泵循環回流，溫度控制在20~30℃，循環處理時間為30~45min，陰極板和陽極板之間的距離為1~2cm，聚焦脈沖電場反應器的電源為高壓脈沖發生電源，電源基本參數為：電壓20~30kV，頻率為100Hz，矩形波脈沖的寬度為0~10μS；

3）處理完全后的污泥經高速離心機將污泥殘渣剩余物和蛋白質液體進行分離，離心機的轉速4000~5000r/min，將富含蛋白質的液體流入到pH調節池中，pH值控制在5~6，使蛋白質完全沉淀析出；

4）含有蛋白質沉淀的混合液體通過冷凍真空帶式過濾機在4℃下進行真空過濾，壓力差控制在0.08~0.1MPa，過濾精度30μm，分離得到蛋白質固體。

2.一種聚焦脈沖電場提取污泥蛋白的系統，其特征在于，包括：污泥均質攪拌系統，聚焦脈沖電場污泥反應器，高速離心機，pH調節池和冷凍真空帶式過濾機，其中：

污泥均質攪拌系統將體積比例為1:1~1:2的污泥和水的均質攪拌至可流動狀態；

聚焦脈沖電場污泥反應器包括由陰極板和陽極板相互交錯產生的不同電場區域和溫度控制裝置，均質后可流動的污泥流過不同電場區域進行處置后經過循環泵循環回流，溫度控制在20~30℃，循環處理時間為30~45min，陰極板和陽極板之間的距離為1~2cm，聚焦脈沖電場反應器的電源為高壓脈沖發生電源，電源基本參數為：電壓20~30kV，頻率為100Hz，矩形波脈沖的寬度為0~10μS；

高速離心機通過4000~5000r/min的轉速將污泥殘渣剩余物和蛋白質液體進行分離，將富含蛋白質的液體流入到pH調節池中，pH值控制在5~6，使蛋白質完全沉淀析出；

冷凍真空帶式過濾機將含有蛋白質沉淀的混合液體在4℃下進行真空過濾，壓力差控制在0.08~0.1MPa，過濾精度30μm，分離得到蛋白質固體。

3.根據權利要求2所述聚焦脈沖電場提取污泥蛋白的系統，其特征在于，所述聚焦脈沖電場污泥反應器中的陰極板和陽極板采用惰性材料光滑的石墨材料。

4.根據權利要求2所述聚焦脈沖電場提取污泥蛋白的系統，其特征在于，所述pH調節池設置多個區域進行不同pH值范圍的調節以沉淀不同種類的蛋白。

5.根據權利要求4所述聚焦脈沖電場提取污泥蛋白的系統，其特征在于，pH調節池酸性調節劑為0.05mol/L的鹽酸或硫酸，堿性調節劑為0.05mol/L的氫氧化鈉溶液。