[發明專利]一種促進城鎮有機固廢中氨基酸轉化為揮發性脂肪酸的方法

有效

• 申請號: 202010541389.6
• 申請日: 2020-06-15
• 公開（公告）號: CN111793657B
• 公開（公告）日: 2022-01-28
• 發明（設計）人: 陳銀廣;王夢;黃海寧
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: C12P7/40
• 分類號: C12P7/40
• 代理公司: 上海光華專利事務所(普通合伙) 31219
• 代理人: 林凡燕

本發明公開了一種促進城鎮有機固廢中氨基酸轉化為揮發性脂肪酸的方法，使用陰離子表面活性劑，來促進微生物降解氨基酸并生成揮發性脂肪酸，所述陰離子表面活性劑使所述微生物的表面疏水性和細胞滲透性發生變化。本發明不僅實現了氨基酸的厭氧降解效率，也同時提高了氨基酸轉化為揮發性脂肪酸的選擇性，實現資源再利用。

技術領域

本發明屬于環境保護技術領域，具體涉及一種促進城鎮有機固廢中氨基酸轉化為揮發性脂肪酸的方法。

背景技術

城鎮有機固廢來源廣泛，種類多，產量大，常見的例如有生活垃圾，廚余垃圾、城鎮污泥等。同時，城鎮有機固廢中有機質含量高，具有可生化降解性，潛力巨大。城鎮有機固廢中具有較高含量的蛋白質，屠宰場、奶酪、魚類和馬鈴薯淀粉和污泥等廢棄物中，蛋白質的含量可達到40％以上，甚至50％。眾所周知，蛋白質水解后產生多種氨基酸，目前關于蛋白質廢水降解主要關注于提高蛋白質的水解，例如采用堿性、超聲、紫外、加熱等預處理方法。然而，對于如何高效且環保的降解水解后的氨基酸，卻鮮有報道。

目前有20種組成蛋白質的氨基酸，研究表明，很多氨基酸在處理后的發酵液中被檢測出來，說明一些氨基酸難以在厭氧消化處理過程中被降解和酸化。例如纈氨酸、亮氨酸、異亮氨酸、色氨酸和蛋氨酸在人體代謝中至關重要，且都屬于疏水性氨基酸。由實驗可知，這些氨基酸的厭氧消化過程中，降解性能相對較差，揮發性脂肪酸(VFAs)的產量較低。這些氨基酸進入環境中，對環境產生危害的同時，還會造成資源的浪費。因此，對于這些氨基酸，如何有效地提高它們在厭氧過程中的生物降解能力、以及自身被降解成資源化利用的物質，成為不可忽視的問題。

發明內容

鑒于以上所述現有技術的缺點，本發明的目的在于提供一種促進城鎮有機固廢中氨基酸轉化為揮發性脂肪酸的方法，通過改變微生物的表面疏水性和細胞膜滲透性，來促進氨基酸轉化為揮發性脂肪酸，該方法不僅實現了氨基酸的厭氧降解效率，也同時提高了氨基酸轉化為揮發性脂肪酸的選擇性，實現資源再利用。

為了實現上述目的或者其他目的，本發明是通過以下技術方案實現的，提供一種促進城鎮有機固廢中氨基酸轉化為揮發性脂肪酸的方法，使用陰離子表面活性劑，來促進微生物降解氨基酸并生成揮發性脂肪酸，所述陰離子表面活性劑使所述微生物的表面疏水性和細胞滲透性發生變化。

在一實施例中，所述使用陰離子表面活性劑，來促進微生物降解氨基酸并生成揮發性脂肪酸的過程，至少包括以下步驟：

提供一反應器；

向所述反應器中加入無機鹽、微量元素、所述氨基酸和陰離子表面活性劑，獲得培養基體系；

對污泥進行預處理；

向所述培養基體系中加入預處理后的污泥，來進行所述促進微生物降解氨基酸并生成揮發性脂肪酸的過程。

在一實施例中，所述陰離子表面活性劑為十二烷基苯磺酸鈉，且所述氨基酸為纈氨酸、亮氨酸和異亮氨酸中的任意一種。

在一實施例中，所述十二烷基苯磺酸鈉的濃度為5～10mg/L。

在一實施例中，所述陰離子表面活性劑為鼠李糖脂，且所述氨基酸為纈氨酸、亮氨酸、異亮氨酸、色氨酸和蛋氨酸中的任意一種。

在一實施例中，所述鼠李糖脂的濃度為25～50mg/L。

在一實施例中，所述無機鹽的組成包括1.0～1.5g/L的磷酸二氫鉀、1.0～1.5g/L的氯化銨、0.1～0.5g/L的氯化鈣和0.1～0.5g/L的六水合氯化鎂。具體的，在一實施例中，所述無機鹽的組成例如為1.0g/L的磷酸二氫鉀、1.0g/L的氯化銨、0.1g/L的氯化鈣和0.1g/L的六水合氯化鎂。