[发明专利]利用工业甘油生产的生物碳源及其制备方法与应用

说明书

本发明提出了一种利用工业甘油生产含有有机酸片段酶的生物碳源及其制备方法与应用，第一步，对工业甘油利用氧化断链酶进行进行催化氧化还原调质分离，将含有饱甘油大分子碳链分解为小分子甘油酸；第二步，将第一步得到甘油酸经分离除渣后投加有机酸片段酶搅拌。本发明的工业甘油氧化还原产生甘油酸混合有机酸片段酶生物碳源，可用于C/N失衡的污水处理系统，适用于各种处理工艺如活性污泥法、缺氧好氧工艺法(AO)、厌氧‑缺氧‑好氧法(A2O)、周期循环活性污泥法(CASS)、序批式活性污泥法(SBR)等，以解决生化处理中活性污泥由于缺乏碳源而导致的出水总氮超标、COD去除率低等问题。

技术领域

本发明涉及工业甘油的资源化利用技术领域，特别涉及利用工业甘油生产的生物碳源及其制备方法与应用。

背景技术

随着国家对环境保护的日益重视和污水处理厂污水排放标准的日益提高，各方面对污水处理的要求不断提升。目前，城镇污水处理厂污染物的一级A排放标准是化学需氧量(COD：50mg/L)、总氮(TN：15mg/L，其中氨氮5mg/L)、总磷(TP：0.4mg/L)。在一些环保要求较高的地区，TN的排放浓度要在10mg/L以下。然而，根据地表水环境质量标准，V类水的COD为40mg/L，TN和氨氮均为2.0mg/L，TP为0.2mg/L。也就是说，符合污水处理厂一级A排放标准的出水进入河道成为地表水之后，必须依靠河道的自净能力进一步降解COD，并去除氮磷，才能达到V类水的水质，这就需要对污水处理提出了越来越高的要求。TN的排放标准从20mg/L(一级B)、15mg/L(一级A)，提升为10mg/L，甚至5mg/L(昆明A标)，逐渐向极限脱氮迈进。

进入21世纪后，污水处理出现了重大的理念变革。污水已经不再被认为是一种废物，而是一种可再生的资源。伴随着理念的变革，减少外加碳源的需求、降低曝气能耗、更小的占地，利用现有的基础设施开发新工艺成为当前及未来10年的技术方向及挑战。污水处理中需投加补充碳源才能达能脱氮除磷所需的C/N比，以往污水处理厂投加碳源主要为化工类产品，如甲醇、乙酸钠、葡萄糖等，但存在使用过程中的安全问题及增加运行成本的问题，因此，需要开发出更加低廉，有效的有机碳源。

发明内容

本发明的目的旨在至少解决所述技术缺陷之一。

为此，本发明的一个目的在于提出一种利用工业甘油生产的生物碳源及其制备方法与应用，以解决背景技术中所提到的问题，克服现有技术中存在的不足。

一种利用工业甘油生产含有有机酸片段酶的生物碳源，包括工业甘油、氧化断链酶、有机酸片段酶及水。

优选地，所述工业甘油占混合物的总质量的42％-80％，所述氧化断链酶占混合物的总质量的2％，所述有机酸片段酶占混合物的总质量的0.1-3％，余量为水。

由上述任一方案优选的是，所述第一步中所述氧化断链酶为尿酸氧化酶、D-氨基酸氧化酶、L-氨基酸氧化酶和L-α-羟基酸氧化酶中的任一种。

由上述任一方案优选的是，所述有机酸片段酶为乙酸激酶。

一种利用工业甘油生产含有有机酸片段酶的生物碳源的制备方法，包括如下步骤：

第一步，对工业甘油利用氧化断链酶进行进行催化氧化还原调质分离，将含有饱甘油大分子碳链分解为小分子甘油酸；

第二步，将所述第一步得到甘油酸经分离除渣后投加有机酸片段酶搅拌得到生物碳源。

由上述任一方案优选的是，所述第二步中所述有机酸片段酶的添加量为小分子甘油酸的0.05～10％。

由上述任一方案优选的是，所述第二步中所述有机酸片段酶的添加量为小分子甘油酸的0.1～3％。

由上述任一方案优选的是，所述第一步中所述氧化断链酶为尿酸氧化酶、D-氨基酸氧化酶、L-氨基酸氧化酶和L-α-羟基酸氧化酶中的任一种。