基于污泥破解的蛋白质回收工艺研究进展

解昊，盛维杰，廖勇，杨殿海

(同济大学 环境科学与工程学院，上海 200092)

随着城镇化的进一步推进，我国城镇污泥产量逐年稳步上升。2018年，我国城镇污水处理厂污泥产量已达6 765万t，并以每年5%～8%的比例增长[1]。剩余污泥成分复杂，且产量大、处理成本高[2]。传统的污泥处理处置方法主要有焚烧、土地利用和填埋等，具有处理成本高、易产生二次污染等局限性，并未充分利用其中有机资源。在无害化的前提下，对污泥中的有机成分进行有效回收和利用，已成为了环境领域的重要科学问题[3]。

污泥中富含多种营养物质，其中蛋白质含量最高，在污泥干重中占比达30%～60%，具有丰富的回收价值[4-5]。从污泥中回收的蛋白质具备优异的发泡性能和营养价值，可用于制备泡沫灭火器和动物饲料等，能够产生可观的经济效益。污泥蛋白的回收主要包括蛋白质提取和蛋白质分离纯化两个过程。其中，基于污泥破解的预处理方法很大程度上决定了污泥蛋白质的释放程度，从而对污泥蛋白质回收起到了至关重要的作用。

1 基于污泥破解的蛋白质回收技术

1.1 物理法

1.1.1 微波法 微波法处理剩余污泥具有加热迅速、反应进程易于控制等诸多优点。微波作用主要体现在热效应和非热效应两方面。热效应的原理为引起分子振荡，使得反应体系迅速升温，有效破解污泥絮体和微生物细胞[6]。非热效应原理为产生交变电场，使大分子间的氢键断裂，导致细胞壁破解，同时还会使蛋白质的二级和三级结构发生变化[7]。……