CN106902631A - 一种微生物除臭剂及生产工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明一种微生物除臭剂，由以下重量配比的原料组合而成：0.2‑0.5%的酵母膏、5‑15%的糖蜜、0.2‑0.5%的无机盐、2.5‑5%的味精脱盐液、5‑10%的微生物除臭剂原液、70‑80%的水，该微生物除臭剂采用以下工艺步骤制备而成：1）称量；2）溶解混匀；3）超微理化处理；4）pH调节；5）接种；6）发酵。本发明生产成本低、发酵周期短、操作简便、无二次污染，同时也有效地将味精脱盐液回收利用。且采用的除臭剂原液为中药材中提取而来，使用于除臭的微生物菌种能够协同发酵生长，可以共同生长繁殖，避免了分罐培养再混合的微生物菌种会出现拮抗的现象，保证微生物除臭剂产品的稳定性和除臭效果。
Description
技术领域
本发明属于微生物和环保技术领域，具体涉及一种微生物除臭剂及生产工艺。
背景技术
恶臭气体从其组成可分为五类。一是含硫化合物，二是含氮的化合物，三是卤素及其衍生物，四是烃类，五是含氧的有机物。这些恶臭物质，除硫化氢和氨外大都为有机物，恶臭对人们的影响是多方面的。它不仅使大量的传播疾病的昆虫、细菌滋生繁衍，而且直接通过嗅觉系统，对呼吸系统、神经系统、循环系统、内分泌系统产生强烈的刺激作用。短时间的作用，使人产生厌恶感、恶心、呕吐等症状，长时间的刺激可导致内分泌失调、心血管疾病等严重的症状。
恶臭治理研究以日本、荷兰、德国等国最为先进。目前，对于臭味的去除方法主要有：化学除臭法、物理除臭法和生物除臭法，化学除臭剂成本较高，易造成二次污染；植物除臭剂提取工艺复杂，生产成本更高，因此两者在规模化使用过程中受到了极大的限制。而微生物除臭具有传统方法所不可比拟的优越性，如处理效率高、无二次污染、所需的设备简单、易操作、费用低廉、管理维护方便等，有其它同类产品无法替代的技术优势，而且市场容量极大，其发展潜力和应用前景是相当广泛的。
微生物除臭剂处理臭气的基本原理是利用微生物把溶解水中的恶臭物质吸收于微生物自身体内，通过微生物的氧化、还原、发酵等途径使其降解的一种过程。基本上分为三个过程：①恶臭气体的溶解过程，即由气相转变为液相的传质过程；②溶于水中的臭气通过微生物的细胞壁和细胞膜被微生物吸收，不溶于水的臭气先附着在微生物体外，由微生物分泌的细胞外酶分解为可溶性物质，再渗入细胞；③臭气进入细胞后，在体内作为营养物质为微生物所分解、利用。不含氮的物质被分解为CO2和H2O，含硫的恶臭成分可被氧化分解成S、SO3 2-、SO4 2-，含氮的恶臭成分则被分解成NH4 +、NO2-、NO3-。恶臭物质的活性基团一旦氧化，气味就消失。同时，这些微生物又可以产生无机酸，形成不利于腐败微生物生活的酸性环境，并从根本上降解分解时产生恶臭气体的物质。
目前微生物除臭产品或技术较多，如中国农业大学研究以酵母菌、乳酸菌、固氮菌和光合细菌等非芽孢杆菌复配功能芽孢杆菌除臭技术，广东省微生物研究所研究的以酵母菌为主的除臭技术，以及使用大豆黄浆水生产微生物除臭剂。而却没有关于利用味精脱盐液进行发酵制备微生物除臭剂。因此，利用味精脱盐液生产微生物除臭剂填补了国内空白，其市场也具有广阔的前景。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明的目的在于设计提供一种微生物除臭剂及生产工艺。
所述的一种微生物除臭剂，其特征在于由以下重量配比的原料组合而成：0.2-0.5%的酵母膏、5-15%的糖蜜、0.2-0.5%的无机盐、2.5-5%的味精脱盐液、5-10%的微生物除臭剂原液、70-80%的水，该微生物除臭剂采用以下工艺步骤制备而成：
1）称量：通过称量工具按照配方量称取各原料，待用；
2）溶解混匀：将步骤1）称取的酵母膏、糖蜜、无机盐、味精脱盐液分别溶于30-50℃的水中20-40min，通过水泵抽到培养基配比桶中，使用主机进行桶内自循环，制得培养基；
3）超微理化处理：在培养基自循环的同时进行超微粒化处理；
4）pH调节：将步骤3）处理后的培养基抽至发酵罐内，向发酵罐内添加烧碱至培养基pH为6-7；
5）接种：向发酵罐内加入步骤1）称量的微生物除臭剂原液，自循环混匀；
6）发酵：发酵初始进行内循环，随后密封发酵，发酵完成后制得微生物除臭剂，该微生物除臭剂含有乳酸菌的有效活菌数为7-15亿个/ml，芽孢杆菌的有效活菌数为1-5亿个/ml，醋酸菌的有效活菌数为2-8亿个/ml，酵母菌的有效活菌数为0.5-2亿个/ml。
所述的一种微生物除臭剂，其特征在于所述无机盐包含以下元素：Na、K、Ca、Mg、Cl、Fe、Mn、Zn、Cu。
所述的一种微生物除臭剂，其特征在于所述味精脱盐液为生产谷氨酸后剩下的液体再分离出硫酸铵剩下的母液，主要包括谷氨酸、门冬氨酸、甘氨酸和丙氨酸。
所述的一种微生物除臭剂，其特征在于所述乳酸菌为植物乳杆菌、鼠李糖乳杆菌、戊糖乳杆菌和副干酪乳杆菌中的一种或一种以上；所述芽孢杆菌为枯草芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌、和赖氨酸芽孢杆菌中的一种或一种以上；所述醋酸菌为醋酸杆菌；所述酵母菌为酿酒酵母。
所述的一种微生物除臭剂，其特征在于所述微生物除臭剂原液由艾草水提制得，该艾草水提工艺采用常规制备工艺。
所述的一种微生物除臭剂，其特征在于步骤2）中，酵母膏溶解用水量占水总量的1%，糖蜜溶解用水量占水总量的25%，无机盐溶解用水量占水总量的1%，味精脱盐液溶解用水量占水总量的8%。
所述的一种微生物除臭剂，其特征在于步骤2）中，溶解后的各原料在培养基配比桶中自循环2-4h；步骤3）中培养基在培养基配比桶中超微粒化处理1-3h。
所述的一种微生物除臭剂，其特征在于溶解后的各原料在培养基配比桶中自循环2.5h；培养基在培养基配比桶中超微粒化处理2h。
所述的一种微生物除臭剂，其特征在于步骤4）中培养基的pH值调节至6.7。
所述的一种微生物除臭剂，其特征在于步骤6）中，发酵初始内循环48-72h，循环4-8次，随后密封发酵24-68h。
本发明提供的一种微生物除臭剂及生产工艺，采用已有的发酵装置，节约投入成本，缩短发酵周期，操作简便，工程量小，效果明显，无二次污染，同时也有效地将味精脱盐液回收利用。且采用的除臭剂原液为中药材中提取而来，使用于除臭的微生物菌种能够协同发酵生长，可以共同生长繁殖，避免了分罐培养再混合的微生物菌种会出现拮抗的现象，从而进一步保证了本发明工艺生产出来的微生物除臭剂产品的稳定性和除臭效果。
具体实施方式
以下结合说明书具体实施例来进一步说明本发明。
为了更充分地公开本发明的一种微生物除臭剂及生产工艺，下面结合实例加以说明。以下为本发明的优选实例，进一步描述本发明，但是本发明不仅限于此。
实施例1
1）首先准确称取2Kg酵母膏、60Kg糖蜜，3Kg无机盐、30Kg味精脱盐液和905Kg水；2）分别用10Kg、250Kg、10Kg、80Kg的35℃的水溶解酵母膏、糖蜜、无机盐和味精脱盐液30min，通过水泵抽到培养基配比桶中，使用主机进行桶内自循环2.5h；3）在培养基自循环的同时进行超微粒化处理2h；4）将经过步骤3）处理后的培养基抽至发酵罐内，向发酵罐内加入烧碱至培养基pH值至6.7；5）接种，向发酵罐内加入50Kg的微生物除臭剂原液，自循环混匀；6）发酵，发酵初始72h进行自循环8次，随后密封发酵144h。其中，微生物除臭剂原液为从中药材艾草中水提出来的，其水提工艺为常规工艺步骤，味精脱盐液为生产谷氨酸后剩下的液体再分离出硫酸铵剩下的母液，主要包括谷氨酸、门冬氨酸、甘氨酸和丙氨酸。
实施例2
1）首先准确称取4Kg酵母膏、100Kg糖蜜，3Kg无机盐、30Kg味精脱盐液和863Kg水；2）分别用10Kg、250Kg、10Kg、80Kg的35℃的水溶解酵母膏、糖蜜、无机盐和味精脱盐液30min，通过水泵抽到培养基配比桶中，使用主机进行桶内自循环2.5h；3）在培养基自循环的同时进行超微粒化处理2h；4）将3）处理后的培养基抽至发酵罐内，向发酵罐内加入的烧碱至培养基pH值为6.7；5）接种，向发酵罐内加入50Kg的微生物除臭剂原液，自循环混匀；6）发酵，发酵初始72h进行自循环8次，随后密封发酵168h。其中，微生物除臭剂原液为从中药材艾草中水提出来的，其水提工艺为常规工艺步骤，味精脱盐液为生产谷氨酸后剩下的液体再分离出硫酸铵剩下的母液，主要包括谷氨酸、门冬氨酸、甘氨酸和丙氨酸。
实施例3
1）首先准确称取5Kg酵母膏、150Kg糖蜜，5Kg无机盐、50Kg味精脱盐液和790Kg水；2）分别用15Kg、350Kg、15Kg、100Kg的35℃的水溶解酵母膏、糖蜜、无机盐和味精脱盐液30min，通过水泵抽到培养基配比桶中，使用主机进行桶内自循环4h；3）在培养基自循环的同时进行超微粒化处理3h；4）将3）处理后的培养基抽至发酵罐内，向发酵罐内加入的烧碱至培养基pH值为6.7；5）接种，向发酵罐内加入50Kg的微生物除臭剂原液，自循环混匀；6）发酵，发酵初始72h进行自循环8次，随后密封发酵168h。其中，微生物除臭剂原液为从中药材艾草中水提出来的，其水提工艺为常规工艺步骤，味精脱盐液为生产谷氨酸后剩下的液体再分离出硫酸铵剩下的母液，主要包括谷氨酸、门冬氨酸、甘氨酸和丙氨酸。
实施例4
1）首先准确称取2Kg酵母膏、50Kg糖蜜，2Kg无机盐、25Kg味精脱盐液和966Kg水；2）分别用10Kg、200Kg、8Kg、80Kg的35℃的水溶解酵母膏、糖蜜、无机盐和味精脱盐液30min，通过水泵抽到培养基配比桶中，使用主机进行桶内自循环2h；3）在培养基自循环的同时进行超微粒化处理1h；4）将3）处理后的培养基抽至发酵罐内，向发酵罐内加入的烧碱至培养基pH值为6.7；5）接种，向发酵罐内加入50Kg的微生物除臭剂原液，自循环混匀；6）发酵，发酵初始72h进行自循环8次，随后密封发酵144h。其中，微生物除臭剂原液为从中药材艾草中水提出来的，其水提工艺为常规工艺步骤，味精脱盐液为生产谷氨酸后剩下的液体再分离出硫酸铵剩下的母液，主要包括谷氨酸、门冬氨酸、甘氨酸和丙氨酸。
实验例1：微生物除臭剂应用试验
在金华市某生活垃圾中转站，将实施例1中的微生物除臭剂用自来水50倍（体积比），用喷枪均匀喷洒1L，作用1.5h后检测臭气、氨气和硫化氢浓度，检测结果如表1所示：
表1 实施例1的微生物除臭剂的除臭效果
| 项目 | 喷洒前 | 喷洒后 | 降低率（%） |
| 104 | 10 | 90.38 | |
| 1.03 | 0.092 | 91.07 | |
| 0.087 | 0.007 | 91.95 |
由表1可知，生活垃圾中转站喷洒实施例1的微生物除臭剂1.5h后，臭气、氨气和硫化氢浓度比喷洒前明显降低，其中臭气浓度降低了90.38%，氨气浓度降低了91.07%，硫化氢浓度降低了91.95%。
实验例2：微生物除臭剂应用试验
在杭州市某垃圾填埋场，将实施例2中的微生物除臭剂用自来水50倍（体积比），用喷枪均匀喷洒1L，作用1.5h后检测臭气、氨气和硫化氢浓度，检测结果如表2所示：
表2 实施例2的微生物除臭剂的除臭效果
| 项目 | 喷洒前 | 喷洒后 | 降低率（%） |
| 5630 | 112 | 98.01 | |
| 1.25 | 0.06 | 95.2 | |
| 18.75 | 1.57 | 91.63 |
由表2可知，垃圾填埋场喷洒实施例2的微生物除臭剂1.5h后，臭气、氨气和硫化氢浓度比喷洒前明显降低，其中臭气浓度降低了98.01%，氨气浓度降低了95.2%，硫化氢浓度降低了91.63%。
对比实验1：与其他微生物除臭剂产品应用对比试验
在杭州市某垃圾填埋场，将实施例2中的微生物除臭剂和其他除臭剂产品分别用自来水50倍（体积比），用喷枪均匀喷洒1L，作用1.5h后检测臭气、氨气和硫化氢浓度，检测结果如表3所示：
表3 与其他微生物除臭剂的对比除臭效果
| 项目 | 喷洒前 | 本产品喷洒后 | 竞争产品喷洒后 | 本产品降低率（%） | 其他产品降低率（%） |
| 5630 | 112 | 115 | 98.01 | 97.96 | |
| 1.25 | 0.06 | 0.07 | 95.2 | 94.4 | |
| 18.75 | 1.57 | 2.51 | 91.63 | 86.61 |
由表3可知，垃圾填埋场喷洒实施例2的微生物除臭剂和其他公司微生物除臭剂1.5h后，臭气、氨气和硫化氢浓度均比喷洒前明显降低，但实施例2的微生物除臭剂效果要好于其他公司微生物除臭剂，主要表现在硫化氢去除率，实施例2的微生物除臭剂中含有的芽孢杆菌数量较高，有利于硫化氢的去除。
最后，还需要注意的是，以上列举的仅是本发明的若干个具体实施例。显然，本发明不限于以上实施例，还可以有许多变形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种微生物除臭剂，其特征在于由以下重量配比的原料组合而成：0.2-0.5%的酵母膏、5-15%的糖蜜、0.2-0.5%的无机盐、2.5-5%的味精脱盐液、5-10%的微生物除臭剂原液、70-80%的水，该微生物除臭剂采用以下工艺步骤制备而成：
1）称量：通过称量工具按照配方量称取各原料，待用；
2）溶解混匀：将步骤1）称取的酵母膏、糖蜜、无机盐、味精脱盐液分别溶于30-50℃的水中20-40min，通过水泵抽到培养基配比桶中，使用主机进行桶内自循环，制得培养基；
3）超微理化处理：在培养基自循环的同时进行超微粒化处理；
4）pH调节：将步骤3）处理后的培养基抽至发酵罐内，向发酵罐内添加烧碱至培养基pH为6-7；
5）接种：向发酵罐内加入步骤1）称量的微生物除臭剂原液，自循环混匀；
6）发酵：发酵初始进行内循环，随后密封发酵，发酵完成后制得微生物除臭剂，该微生物除臭剂含有乳酸菌的有效活菌数为7-15亿个/ml，芽孢杆菌的有效活菌数为1-5亿个/ml，醋酸菌的有效活菌数为2-8亿个/ml，酵母菌的有效活菌数为0.5-2亿个/ml。
2.如权利要求1所述的一种微生物除臭剂，其特征在于所述无机盐包含以下元素：Na、K、Ca、Mg、Cl、Fe、Mn、Zn、Cu。
3.如权利要求1所述的一种微生物除臭剂，其特征在于所述味精脱盐液为生产谷氨酸后剩下的液体再分离出硫酸铵剩下的母液，主要包括谷氨酸、门冬氨酸、甘氨酸和丙氨酸。
4.如权利要求1所述的一种微生物除臭剂，其特征在于所述乳酸菌为植物乳杆菌、鼠李糖乳杆菌、戊糖乳杆菌和副干酪乳杆菌中的一种或一种以上；所述芽孢杆菌为枯草芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌、和赖氨酸芽孢杆菌中的一种或一种以上；所述醋酸菌为醋酸杆菌；所述酵母菌为酿酒酵母。
5.如权利要求1所述的一种微生物除臭剂，其特征在于所述微生物除臭剂原液由艾草水提制得。
6.如权利要求1所述的一种微生物除臭剂，其特征在于步骤2）中，酵母膏溶解用水量占水总量的1%，糖蜜溶解用水量占水总量的25%，无机盐溶解用水量占水总量的1%，味精脱盐液溶解用水量占水总量的8%。
7.如权利要求1所述的一种微生物除臭剂，其特征在于步骤2）中，溶解后的各原料在培养基配比桶中自循环2-4h；步骤3）中培养基在培养基配比桶中超微粒化处理1-3h。
8.如权利要求7所述的一种微生物除臭剂，其特征在于溶解后的各原料在培养基配比桶中自循环2.5h；培养基在培养基配比桶中超微粒化处理2h。
9.如权利要求1所述的一种微生物除臭剂，其特征在于步骤4）中培养基的pH值调节至6.7。
10.如权利要求1所述的一种微生物除臭剂，其特征在于步骤6）中，发酵初始内循环48-72h，循环4-8次，随后密封发酵24-168h。
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