用于去除垃圾废物产生的臭气的除臭剂
阅读：660发布：2020-05-08
专利汇可以提供用于去除垃圾废物产生的臭气的除臭剂专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 实施例 公开了一种用于去除垃圾废物产生的臭气的除臭剂，所述除臭剂包括用于降解臭气产生异味物质的含酶组分和 微 生物 组分，以及用于掩蔽异味的芳香剂组分。本发明实施例的用于去除垃圾废物产生的臭气的除臭剂，利用酶组分分解垃圾中容易腐败产生异味的蛋白、 淀粉 以及脂肪，得到的降解产物可迅速的被微生物组分降解为二 氧 化 碳 和 水 ，从而减少或者去除垃圾产生的异味。本发明实施例的除臭剂对垃圾 废物处理 高效、成本低、无二次污染。，下面是用于去除垃圾废物产生的臭气的除臭剂专利的具体信息内容。
1.用于去除垃圾废物产生的臭气的除臭剂，其特征在于，所述除臭剂包括用于降解臭气产生异味物质的含酶组分和微生物组分，以及用于掩蔽异味的芳香剂组分。
2.如权利要求1所述用于去除垃圾废物产生的臭气的除臭剂，其特征在于，所述含酶组分包括以下质量百分比的组分3％-5％蛋白酶、1％-2％淀粉酶、4％-6％脂肪酶、4％-6％辣根过氧化物酶、15％-17％吸附剂以及12％-14％电子受体。
3.如权利要求2所述用于去除垃圾废物产生的臭气的除臭剂，其特征在于，所述含酶组分中每种酶的活性大于105U/g。
4.如权利要求2所述用于去除垃圾废物产生的臭气的除臭剂，其特征在于，所述吸附剂为麦麸、细米糠和细秸秆粉中的一种或几种。
5.如权利要求2所述用于去除垃圾废物产生的臭气的除臭剂，其特征在于，所述电子受体为过氧化钙。
6.如权利要求1所述用于去除垃圾废物产生的臭气的除臭剂，其特征在于，所述微生物组分包括植物乳杆菌、乳酸链球菌、啤酒酵母、放线菌、芽抱杆菌、粪肠球菌、复合光合细菌、改良硝化菌和改良圆褐固氮菌。
7.如权利要求6所述用于去除垃圾废物产生的臭气的除臭剂，其特征在于，所述微生物组分的菌体为菌粉体，所述菌粉体中的活菌的数量为不低于2亿CFU/g。
8.如权利要求1所述用于去除垃圾废物产生的臭气的除臭剂，其特征在于，所述芳香剂组分包括质量百分比的以下原料：1％-2％的麝香酮、2％-4％的香草醛以及3％-5％的生姜提取物。
9.如权利要求1所述用于去除垃圾废物产生的臭气的除臭剂，其特征在于，所述含酶组分、微生物组分以及芳香剂组分的质量比为4:5:1。
用于去除垃圾废物产生的臭气的除臭剂
技术领域
背景技术
[0002] 随着经济的发展和人民生活质量的提高，人们的环境保护意识在不断加强，由于垃圾处理设施的恶臭气体排放引发周边居民的不满，居民对垃圾处理设施的邻避效应也益发严重。垃圾本身以及垃圾处理设施排放的恶臭气体主要是一些含硫化合物和含氮化合物等，例如硫化氢、甲硫醇、硫醚、氨气等，该些气体具有强烈的刺激性气味，可经呼吸道、眼、皮肤等不同途径进入人体，使人头昏、难受、长期置身其中，可对人体的神经系统造成极大的损害。此外，恶臭气体还会腐蚀厂区的设备。因此，必须采取切实可行的办法，对垃圾处理设施产生的恶臭气体进行净化处理，改善其空间以及周边的生活环境。
[0003] 目前，国内外常用的除臭方法有吸附法、燃烧法、高能离子法以及生物法。其中，吸附法包括酸碱药水洗涤以及活性炭吸附，前者需要消耗大量化学药剂，后者则易堵塞，活性炭材料更换频繁，仪器的维护费用较高。燃烧法适合于高浓度、高热值的有机废气；而在一般的除臭工程上，很少应用高能离子法，其产生的臭氧直接排放有可能会危害环境安全，而且其产生的离子有强氧化作用，对设备具有腐蚀作用，对人身体也有一定程度的伤害；生物法包括生物滤塔和生物除臭剂，生物法一般成本较低，生物滤塔需要调试时间，而生物除臭剂则需要较复杂的培养条件，才有高效的除臭效果。
发明内容
[0005] 为此，本发明实施例提供一种用于去除垃圾废物产生的臭气的除臭剂，以解决现有技术中对垃圾处理设施的恶臭气体的处理产品存在着效果差，存在污染的问题。
[0006] 为了实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：
[0007] 用于去除垃圾废物产生的臭气的除臭剂，所述除臭剂包括用于降解臭气产生异味物质的含酶组分和微生物组分，以及用于掩蔽异味的芳香剂组分。
[0009] 优选的，所述含酶组分中每种酶的活性大于105U/g。
[0010] 优选的，所述吸附剂为麦麸、细米糠和细秸秆粉中的一种或几种。
[0013] 优选的，所述微生物组分的菌体为菌粉体，所述菌粉体中的活菌的数量为不低于2亿CFU/g。
[0015] 优选的，所述含酶组分、微生物组分以及芳香剂组分的质量比为4:5:1。
[0016] 本发明实施例具有如下优点：
[0017] 本发明实施例的用于去除垃圾废物产生的臭气的除臭剂，利用酶组分分解垃圾中容易腐败产生异味的蛋白、淀粉以及脂肪，得到的降解产物可迅速的被微生物组分降解为二氧化碳和水，从而减少或者取出垃圾产生的异味。本发明实施例的除臭剂对垃圾废物处理高效、成本低、无二次污染。
具体实施方式
[0018] 以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0019] 除非另外指明，本发明实施例中，所有百分比、份数和比率均以本发明的组合物的总重量计。有关所列成分的所有重量均基于活性物质的含量，因此除非另有说明，它们不包括在市售材料中的溶剂或副产物。
[0020] 实施例1
[0021] 本发明实施例提供的用于去除垃圾废物产生的臭气的除臭剂，该除臭剂包括用于降解臭气产生异味物质的含酶组分和微生物组分，以及用于掩蔽异味的芳香剂组分。
[0022] 其中，含酶组分包括以下质量百分比的组分3％-5％蛋白酶、1％-2％淀粉酶、4％-6％脂肪酶、4％-6％辣根过氧化物酶、15％-17％吸附剂以及12％-14％电子受体。含酶组分中，酶的活性大于105U/g。本实施例中，吸附剂采用麦麸。电子受体可以采用过氧化钙。本发明实施例中，蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶能够快速分解环境中遗撒的易腐垃圾组分或者垃圾沥液，将其中的蛋白、淀粉和脂肪快速催化分解为小分子，这些小分子能够更好地在液体中迁移更容易接近微生物，能够更迅速地被微生物组分吸收，降解为二氧化碳和水。此外，辣根过氧化物酶能够快速催化氧化酚类物质，降低臭气等异味的浓度。
[0023] 微生物组分包括植物乳杆菌、乳酸链球菌、啤酒酵母、放线菌、芽抱杆菌、粪肠球菌、复合光合细菌、改良硝化菌和圆褐固氮菌。上述菌种均筛选自餐厨垃圾发酵罐、堆肥车间、除臭生物床等垃圾处理场所。微生物组分的菌体为菌粉体，菌粉体中的活菌的数量为不低于2亿CFU/g。菌粉体是将菌体培养物喷淋到基质上制成的菌粉体，其中，基质为细米糠。
[0024] 芳香剂组分包括质量百分比的以下原料：1％-2％的麝香酮、2％-4％的香草醛以及3％-5％的生姜提取物。
[0025] 实施例2
[0026] 本发明实施例提供的用于去除垃圾废物产生的臭气的除臭剂，该除臭剂包括用于降解臭气产生异味物质的含酶组分和微生物组分，以及用于掩蔽异味的芳香剂组分。
[0027] 其中，含酶组分包括以下质量百分比的组分4％蛋白酶、1.5％淀粉酶、5％脂肪酶、5％辣根过氧化物酶、16％吸附剂以及13％电子受体。含酶组分中，各个酶的活性大于105U/g。本实施例中，吸附剂采用细秸秆粉。电子受体可以采用过氧化钙。
[0028] 微生物组分包括植物乳杆菌、乳酸链球菌、啤酒酵母、放线菌、芽抱杆菌、粪肠球菌、复合光合细菌、改良硝化菌和圆褐固氮菌。上述菌种均筛选自餐厨垃圾发酵罐、堆肥车间、除臭生物床等垃圾处理场所。微生物组分的菌体为菌粉体，菌粉体中的活菌的数量为不低于2亿CFU/g。菌粉体是将菌体培养物喷淋到基质上制成的菌粉体，其中，基质为麦麸。
[0029] 芳香剂组分包括质量百分比的以下原料：1.5％的麝香酮、3％的香草醛以及4％的生姜提取物。
[0030] 实施例3
[0031] 本发明实施例提供的用于去除垃圾废物产生的臭气的除臭剂，该除臭剂包括用于降解臭气产生异味物质的含酶组分和微生物组分，以及用于掩蔽异味的芳香剂组分。
[0032] 其中，含酶组分包括以下质量百分比的组分5％蛋白酶、2％淀粉酶、6％脂肪酶、5
6％辣根过氧化物酶、17％吸附剂以及14％电子受体。含酶组分中，各个酶的活性大于10 U/g。本实施例中，吸附剂采用细米糠。电子受体可以采用过氧化钙。
6％辣根过氧化物酶、17％吸附剂以及14％电子受体。含酶组分中，各个酶的活性大于10 U/g。本实施例中，吸附剂采用细米糠。电子受体可以采用过氧化钙。
[0033] 微生物组分包括植物乳杆菌、乳酸链球菌、啤酒酵母、放线菌、芽抱杆菌、粪肠球菌、复合光合细菌、改良硝化菌和圆褐固氮菌。上述菌种均筛选自餐厨垃圾发酵罐、堆肥车间、除臭生物床等垃圾处理场所。微生物组分的菌体为菌粉体，菌粉体中的活菌的数量为不低于2亿CFU/g。菌粉体是将菌体培养物喷淋到基质上制成的菌粉体，其中，基质为奶粉。
[0034] 芳香剂组分包括质量百分比的以下原料：2％的麝香酮、4％的香草醛以及5％的生姜提取物。
[0035] 本发明实施例中，含酶组分、微生物组分以及芳香剂组分的质量比为(3-4):(4-6):(1-2)。
[0036] 其中，本发明实施例中，基质可以为奶粉、麦麸、细米糠、细秸秆粉中的一种或多种。
[0037] 本发明实施例中，吸附剂可以采用麦麸、细米糠和细秸秆粉中的一种或几种。
[0038] 实施例4
[0039] 一、含酶组分的制备
[0040] (1)以改良枯草芽孢杆菌作为生产菌，以浆化并灭菌后的餐厨垃圾并添加微量元素和维生素为主要发酵底物，发酵生产蛋白酶。
[0041] 以改良枯草芽孢杆菌作为生产菌，以浆化并灭菌后的餐厨垃圾并添加淀粉、微量元素和维生素为主要发酵底物，发酵生产淀粉酶。
[0042] 以改良根霉菌作为生产菌，以浆化并灭菌后的餐厨垃圾并添加来源于餐厨垃圾的粗油脂、微量元素和维生素为主要发酵底物，发酵生产脂肪酶。
[0043] 辣根过氧化物酶来自于辣根粗提液，要求浓度不低于105U/ml即可。
[0044] 上述蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶以及辣根过氧化物酶的酶活性分别大于105U/ml，上述酶均液经过微生物发酵、浓缩后获得的，其发酵和浓缩的方法采用现有技术即可。
[0045] (2)在100g酶组分中，加入蛋白酶的量为6-9ml，淀粉酶的量为2-3ml，脂肪酶的量为10-12ml，辣根过氧化物酶的量为15-20ml，吸附剂的量为40-60g，电子受体的量为30-45g。
[0046] (3)将蛋白酶除外的气体液态酶液混合为液态混合酶，然后再将液态混合酶和蛋白酶分别加入吸附剂中，搅拌均匀后在40℃的恒温培养箱中烘干至含水量为15-20％，干燥后混合并加入电子受体过氧化钙再次混合得到含酶组分。
[0047] (4)将含酶组分，分包密封后保存在4-10℃环境中，同时放入无水氧化钙作为除湿剂。
[0048] 二、微生物组分的制备
[0049] (1)培养基的制备，将高温灭菌处理(121℃、20min)的YPD、MRS、牛肉膏蛋白胨和高氏一号固体培养基定量备用，固体YPD培养基的配方为蛋白胨20g、牛肉膏10g、葡萄糖20g、水1000ml、琼脂15-20g，pH调整为7.2。固体MRS培养基配方为蛋白胨10g、牛肉膏10g、酵母膏5g、葡萄糖5g、乙酸钠5g、柠檬酸二铵2g、吐温80ml、硫酸镁0.58g、硫酸锰0.05g、磷酸氢二钾
2g、琼脂15-20g，水1000ml，pH值为6.2。
2g、琼脂15-20g，水1000ml，pH值为6.2。
[0052] (2)菌种的筛选：从填埋场取地表至200mm深度的土壤样品，从生活垃圾堆肥槽取发酵旺盛期，发酵温度为60℃-75℃，取土壤状堆肥样品，从运营良好的生物除臭滤池中获取附着微生物的树皮填料。将上述取得的原生样品取出部分，分别提取不同样品的环境总基因组，进行基因组测序，根据测序结果分析各个原生样品中的微生物组构成及丰度。
[0053] 并将上述原生样品分别接种到YPD、MRS、牛肉膏蛋白胨和高氏一号培养基中，进行传代培养，前5代的每代培养时间为3天，而后每代培养时间降低至24小时，再次培养5代后，将传代后样品分别提取总基因组，进行基因组测序，根据测序结果分析各个传代样品中的微生物构成及微生物丰度。
[0054] 对比两批次微生物组结果，其中，来自于填埋场的样品中微生物量大幅增加并已知具有除臭功能的微生物包括：植物乳杆菌、复合光合细菌、啤酒酵母等。
[0055] 来自于堆肥堆体的样品中微生物量大幅增加并已知具有除臭功能的微生物包括：乳酸链球菌、放线菌、芽抱杆菌、粪肠球菌等。
[0057] 上述微生物是能够在人工培养基中快速繁殖的并具备除臭功能的微生物，采用微生物分离及纯化技术，将其纯化，纯化后进一步通过16rsDNA基因比对，确定了微生物的种类。
[0058] (3)将筛选得到的植物乳杆菌和乳酸链球菌分别接入环于对应的灭菌处理过(121℃、20min)的固体YPD培养基中活化备用；将啤酒酵母和放线菌分别接入对应的灭菌处理过(121℃、20min)的MRS固体培养基中活化备用；将芽抱杆菌和粪肠球菌分别接入牛肉膏蛋白胨培养基；将复合光合细菌，改良硝化菌和改良圆褐固氮菌分别接入高氏一号固体培养基定量备用。
[0059] (4)将活化的菌种分别接入到液体培养基中振荡37℃、120转/min培养，培养时间为24小时。
[0060] (5)将液态微生物培养物1:1比例混合为液态混合除臭菌剂，将混合除臭菌剂加入吸附剂中，加入量为1L混合除臭剂菌液，加入1kg干燥麸皮和0.1kg奶粉，搅拌均匀后，在40℃的恒温培养箱中烘干至含水量为15-20％菌粉体，即为微生物组分。菌粉体中上述有效微生物活菌数均不低于2亿CFU/g。
[0061] (6)将微生物组分分包密封后，保存在4-10℃的低温环境中，保存的同时，放入无水氧化钙作为除湿剂。
[0062] 三、芳香剂组分的制备
[0063] 以改良热带假丝酵母作为生产菌，以正十五烷为主要原料，进行微生物发酵，利用微生物发酵过程生产十五碳二元酸。并将产物初步纯化，纯度要求较低，一般十五碳二元酸纯度控制在65％以上即可。利用二元酸粗产物为原料，利用常规的化工反应釜合成麝香酮。
[0064] 以改良黑曲霉为生产菌，以阿魏酸为主要原料，采用流加法发酵生产香草酸，并将发酵产物进行粗提取，要求香草酸浓度不低于35％，进一步的以此粗提物为主要原料，以改良朱红密孔菌为生产菌，可得到转化产物香草醛，并将产物粗提取，要求香草酸浓度不低于20％。
[0065] 生姜提取物采购自市场。
[0066] 每100g芳香剂组分中，加入15-20g的麝香酮、25-30g的香草醛以及40-60g的生姜提取物，混合后，得到芳香剂组分。芳香剂组分的使用目的是掩蔽臭气，因此仅需要粗提纯，保证纯度不低于30％即可，降低生产成本。
[0067] 四、复合型生物除臭剂的制备
[0068] 本发明实施例的除臭剂使用前将含酶组分、微生物组分和芳香剂组分按质量比混合包装，较佳的，含酶组分、微生物组分和芳香剂组分三者质量比为4:5:1。
[0069] 本发明实施例中，涉及到的改良硝化菌、圆褐固氮菌、改良枯草芽孢杆菌、改良根霉菌，改良热带假丝酵母，改良黑曲霉，改良朱红密孔菌，均采用通用的硝化菌、圆褐固氮菌、枯草芽孢杆菌、根霉菌、热带假丝酵母、黑曲霉、朱红密孔菌筛选方法，从餐厨垃圾处理厂园区内的绿化带土壤中分离出具有对应酶活力的菌株。
[0070] 本发明实施例中，改良菌种是通过传代优化改良方法进一步筛选优化菌种，菌种的改良优化的具体方法如下：分别扩配生长速度和酶活力都较好的菌株，通过15-20次传代后，获得生长发育稳定的工程菌，即得到相应的改良菌种。
[0071] 试验实施例1
[0072] 1、试验目的：验证本发明实施例的除臭剂中的特定菌株的除臭性能。
[0073] 2、试验设计：在制造除臭菌剂时，通过完全去除某特定菌株，或将该特定菌株增加至2倍。然后与未做改变的除臭菌剂同时进行除臭效果试验。
[0074] 除臭试验地点是北京市餐厨垃圾处理厂的受污染的厂区道路和贵阳市的垃圾填埋场的受污染的道路。
[0075] 3、正交试验表格，如表1所示，本发明实施例的除臭剂中菌株的除臭效果试验数据[0076] 表1
[0077]
[0078] 如表1所示，本发明实施例的各个菌株均有良好的除臭效果，尤其是混合后的除臭性能超过单独使用该菌株的除臭效果之和，显示各个菌株之间在除臭过程中具有互相协同促进效果明显。
[0079] 试验实施例2
[0080] 试验方法，准备一个设置有滤床的箱体，该箱体上设有进风口和出风口，在滤床上均匀添加0.2kg本发明实施例1制备得到的除臭剂形成滤料，餐厨垃圾处理设施的臭气是从进风口进入到箱体内，经过除臭剂处理的臭气再经过出风口排出。除臭过程14天后，开始记录除臭效果数据，如表2为第20天到第30天记录的除臭效果的数据的平均值。
[0081] 表2
[0082]
[0083] 由表2可知，本发明实施例的除臭剂对去除餐厨垃圾处理设施产生异味的气体，具有显著的效果。
[0084] 试验实施例3
[0085] 试验方法，准备设置有滤床的箱体，箱体上设有进风口和出风口，在滤床上均匀添加0.2kg本发明实施例2制备得到的除臭剂形成滤料，垃圾处理厂受污染的路面的臭气是从进风口进入到箱体内，经过除臭剂处理的臭气再经过出风口排出。除臭过程14天后，开始记录除臭效果数据，如表1为第20天到第30天记录的除臭效果的数据的平均值，如表3所示[0086] 表3
[0087]
[0088]
[0089] 由表3可知，本发明实施例的除臭剂对去除垃圾处理厂受污染的路面产生异味的气体，具有显著的效果。
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