[发明专利]一种以产PHA为导向的非甲烷化工艺

说明书

本发明公开了一种以产PHA为导向的非甲烷化工艺，属于厌氧工艺资源回收领域。它包括SBR反应器、污泥收集器和带有总磷传感器的收集器，所述SBR反应器一侧的底部连通、进水管，所述SBR反应器一侧上还连通有二氧化碳进气口，所述SBR反应器的内部还设有曝气盘，所述SBR反应器的内部设有搅拌组件，用于对SBR反应器内部的物质进行搅拌作业，所述SBR反应器的另一侧底部连通有排泥管，所述SBR反应器的另一侧上还连通有出水管，所述排泥管另一端通过导管伸入污泥收集器的底部。本发明为缓解塑料带来的环境压力，实现资源的可持续发展，该发明提供的以PHA为导向的非甲烷工艺可以降低PHA生产成本，提高厌氧过程中PHA的产率。

技术领域

本发明涉及一种以产PHA为导向的非甲烷化工艺，属于厌氧工艺资源回收领域。

背景技术

塑料在环境中的不断增加是当今人类面临的最相关的环境问题之一，为了实现可持续发展，我们需要发展新的可再生能源。生物塑料的出现缓解了塑料带来的环境压力，生物塑料是从有机可再生资源中获得的生物基聚合物，对环境的影响很小，因为它们中的大多数是完全可生物降解的。其中，聚羟基链烷酸酯（PHA）是一种生物基可生物降解聚合物，它们可以通过细菌发酵从各种复杂的有机基质中生产。因此在这种情况下，废水处理过程中的资源回收可以在塑料的循环经济中发挥作用。

目前PHA的产率低，生产成本高，主要的生产成本来自于PHA的生产和提取技术。现在的PHA合成技术大多都是在碳源培养基接种纯菌种，但为了节省成本有些技术也会将碳源换成废水碳源。专利CN111394398A“以高盐糖蜜为原料进行发酵制备PHA的方法”以高盐糖蜜为碳源，接种纯种PHA合成菌，该工艺以工业生产的废弃物为原料，节省了生产成本。但是接种的纯菌种，培养成本过高且由于接种物在培养过程中以纯碳源（纯葡萄糖或纯甘油）为原料，故对污水中污染物的耐受性不高。

PHA提取技术主要有溶剂萃取、超临界流体萃取、机械破坏等，溶液萃取虽可以有效提取PHA，但是某些萃取剂会影响PHA颗粒的自然形态，且价格昂贵，对人类健康或环境有毒性。超临界流体具有气体的扩散特性和液体的溶剂化能力，因此，他们可以扩散通过固体并溶解材料。但仍需萃取剂来回收聚合物，且还未被广泛应用。机械破坏是利用物理方法破坏微生物细胞膜，使细胞内PHA释放出来，但仍需对微生物细胞进行预处理。

因此，寻求一种成本低、能高效合成PHA的方法是现在值得研究的一个问题。

发明内容

本发明针对上述背景技术所提及的技术问题，而采用以下技术方案来实现，具体为缓解塑料带来的环境压力，实现资源的可持续发展，该发明提供的以PHA为导向的非甲烷工艺可以降低PHA生产成本，提高厌氧过程中PHA的产率。

一种以产PHA为导向的非甲烷化工艺，包括SBR反应器、污泥收集器和带有总磷传感器的收集器，所述SBR反应器一侧的底部连通、进水管，所述SBR反应器一侧上还连通有二氧化碳进气口，所述SBR反应器的内部还设有曝气盘，所述SBR反应器的内部设有搅拌组件，用于对SBR反应器内部的物质进行搅拌作业，所述SBR反应器的另一侧底部连通有排泥管，所述SBR反应器的另一侧上还连通有出水管，所述排泥管另一端通过导管伸入污泥收集器的底部，所述污泥收集器上连通有壹号加药管，所述污泥收集器上还通过导管连通有上清液抽水泵，所述上清液抽水泵输出端通过导管与带有总磷传感器的收集器相连通，所述带有总磷传感器的收集器一侧上分别连通有贰号加药管和进气口。

作为优选实例，所述进水管和二氧化碳进气口均位于SBR反应器的同一侧，所述排泥管和出水管位于SBR反应器的同一侧。

作为优选实例，所述搅拌组件包括电机和搅拌桨，所述电机固定端固定安装在SBR反应器的顶部，所述搅拌桨的顶部与电机输出端相固定，所述搅拌桨底端伸入SBR反应器内部并固定连接有搅拌叶片。

作为优选实例，SBR反应器上还设有在线COD传感器。

一种以产PHA为导向的非甲烷化工艺方法，包括以下步骤：