[發(fā)明專利]用于污泥處理的酶制劑

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011158067.X
• 申請(qǐng)日: 2020-10-26
• 公開（公告）號(hào): CN112458070B
• 公開（公告）日: 2021-07-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 林小麗
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 林小麗
• 主分類號(hào): C12N9/36
• 分類號(hào): C12N9/36;C12N9/42;C12N9/54;C12P7/52;C12P7/54;C12P7/40;C02F11/04
• 代理公司: 東莞市神州眾達(dá)專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 44251
• 代理人: 周松強(qiáng)

本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N堿性污泥處理用酶制劑，包含溶菌酶、纖維素酶以及堿性絲氨酸蛋白酶PB92變體SPL?12或SPL?17，其中SPL?12和SPL?17氨基酸序列為SEQ ID NO.2和SEQ ID NO.3；該酶制劑可以有效提高堿性污泥厭氧發(fā)酵產(chǎn)酸量。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)屬于蛋白/酶制劑領(lǐng)域和環(huán)保領(lǐng)域，具體地，本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N堿性污泥處理用酶制劑，包含溶菌酶、纖維素酶以及堿性絲氨酸蛋白酶PB92變體SPL-12或SPL-17，其中SPL-12和SPL-17氨基酸序列為SEQ ID NO.2和SEQ ID NO.3。

背景技術(shù)

污水處理的常用方法均包括將水中污染物、有機(jī)物、微生物等轉(zhuǎn)移到污泥中以潔凈水體的步驟，因此富含污染物、有機(jī)物、微生物的污泥的處理便成為了污水處理中的最關(guān)鍵和最根本的步驟，其處理成本占到污水處理成本的一半以上，也是污染排放達(dá)標(biāo)的根本。

目前常用的污泥處理方式為填埋、自然干化、高溫焚燒等，這些方法不僅有較高的二次污染風(fēng)險(xiǎn)，而且土地、燃料等成本也日益成為處理企業(yè)和政府的負(fù)擔(dān)。為降低污泥處理的成分以及提高處理的可持續(xù)性，污泥的資源化是必然的選擇，歐洲發(fā)達(dá)國家中污泥厭氧發(fā)酵處理占污泥處理總量的50％左右。

無論是以甲烷為產(chǎn)品的厭氧發(fā)酵還是以有機(jī)酸為產(chǎn)品的厭氧發(fā)酵，多需要水解以破解微生物細(xì)胞和胞外聚合物以提高厭氧發(fā)酵速率和效率，目前可用的酶包括纖維素酶、半纖維素酶、蛋白酶、淀粉酶、溶菌酶等(Dai XH et al.Simultaneous enhancement ofmethaneproduction and methane content in biogas from waste activated sludgeand perennial ryegrass anaerobic co-digestion:the effects of pH and C/Nratio，Bioresource Technology，2016，216：323-330)。其中的蛋白酶是破壞污泥中的團(tuán)聚物的主要作用酶，對(duì)破壞細(xì)胞也有作用。目前污泥處理中可使用的蛋白酶多為中性和酸性蛋白酶，對(duì)于呈堿性的污泥，如印染企業(yè)和某些有色金屬冶煉加工企業(yè)的污泥以及經(jīng)過堿處理的污泥效果不佳。選用適合的酶及配合成分配制適合的污泥處理酶制劑是解決這一問題的根本手段。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述問題，申請(qǐng)人嘗試使用了常見的PB92堿性蛋白酶處理污泥，發(fā)現(xiàn)蛋白溶出效果和產(chǎn)酸效果均不理想，推測原因是PB92的穩(wěn)定性不佳造成作用時(shí)間超過2小時(shí)后酶活降低。隨后申請(qǐng)人通過易錯(cuò)PCR的方法篩選PB92的穩(wěn)定性變體，特別是低溫穩(wěn)定性改善變體，獲得的SPL-12、SPL-17在此方面有明顯的改善，輔以適合的絡(luò)合劑，用于污泥厭氧發(fā)酵產(chǎn)酸時(shí)產(chǎn)酸量有明顯提高。

一方面，本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N污泥發(fā)酵產(chǎn)酸用酶制劑，包含溶菌酶、纖維素酶、堿性絲氨酸蛋白酶PB92變體以及絡(luò)合劑，其中所述堿性絲氨酸蛋白酶PB92變體在氨基酸序列為SEQ ID NO.1的堿性絲氨酸蛋白酶基礎(chǔ)上引入了選自S76D、P129E、S130K、G260H、S130A、A166D的突變。

進(jìn)一步地，所述堿性絲氨酸蛋白酶PB92變體的穩(wěn)定性提高。

進(jìn)一步地，變體的氨基酸序列為SEQ ID NO.2。

進(jìn)一步地，變體的氨基酸序列為SEQ ID NO.3。

進(jìn)一步地，所述絡(luò)合劑為檸檬酸或EDTA。

另一方面，本申請(qǐng)?zhí)峁┝松鲜雒钢苿┰谖勰鄥捬醢l(fā)酵產(chǎn)酸中的應(yīng)用。

進(jìn)一步地，所述污泥為堿性污泥。

進(jìn)一步地，產(chǎn)酸產(chǎn)品為丙酸。