CN109331209A - 餐厨垃圾除臭剂的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了餐厨垃圾除臭剂的制备方法，该餐厨垃圾除臭剂为实心的固态筒体结构，由外至内包括多孔层、降解层、香熏柱，该餐厨垃圾除臭剂的制备方法包括以下步骤：步骤一、制备香薰柱，在模具I中成型；步骤二、制备降解层，在模具II中成型；步骤三、制备多孔层，在模具III中成型；其中，模具I、模具II和模具III均为筒体结构，模具II和模具III的表面垂直于轴向间隔设有多个圆柱形打孔套，使用模具II和模具III成型时，控制打孔柱在降解层的表面打孔，并以在降解层表面打孔的位置又在多孔层的表面打孔。本发明易于收纳、运输，多层结构有助于有针对性的和餐厨垃圾进行接触反应，除臭时间短，除臭效果好，无二次污染。

Description

餐厨垃圾除臭剂的制备方法
技术领域
本发明涉及垃圾处理技术领域，具体是一种餐厨垃圾除臭剂的制备方法。
背景技术
随着人们生活水平的提高，对于饮食的需求和要求也在提升，餐饮行业的发展日益兴盛，同时导致餐厨垃圾也逐渐增多。餐厨垃圾中含有的有机成分比例高，组成复杂，包括带有致病性的病原微生物、寄生虫以及重金属元素等，堆放时间较长后，有机物在微生物作用下腐败会持续释放出各种难闻的恶臭气体，这些气体成分复杂，包括氨气、硫化氢、硫醇类、胺类等。这些气体还会招来大量的蚊虫、苍蝇，导致疾病传播的可能性增加，对人类健康生活带来极大的危害，因此如何解决餐厨垃圾的恶臭受到普遍关注。现有的除臭剂，一次性投料后除臭的持续时间短、效果差，容易引起二次污染。
发明内容
本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。
本发明还有一个目的是提供一种餐厨垃圾除臭剂的制备方法，其易于收纳、运输，多层结构有助于有针对性的和餐厨垃圾进行接触反应，除臭时间短，除臭效果好，无二次污染。
为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种餐厨垃圾除臭剂的制备方法，该餐厨垃圾除臭剂为实心的固态筒体结构，由外至内包括多孔层、降解层、香熏柱，该餐厨垃圾除臭剂的制备方法包括以下步骤：
步骤一、制备香薰柱，将9重量份的茶叶、5重量份的薄荷、13重量份的香茅草、4重量份的咖喱草、7重量份的艾草混合后捣碎，置于45℃恒温水浴锅中喷洒复合酶溶液，边喷洒边搅拌45min，然后加入乙醇水溶液，进行超临界CO2萃取，制得萃取液，萃取液减压旋蒸得浸膏，将浸膏与淀粉糊按照质量比为2:1混合，置于放入模具I中成型，自然放置15min，开模取出，形成香薰柱，其中，复合酶由质量比为4:2:2:1的柚皮苷酶、β-葡萄糖苷酶、果胶酶、纤维素酶混合制得；
步骤二、制备降解层，将16重量份的竹炭粉、55重量份的蚯蚓粪、11重量份的牛卵坨果皮、10重量份的柠檬果皮、60重量份的水混合，得第一混合料，向第一混合料中加入复合微生物菌剂，在温度为28℃、相对湿度为80％的条件下培养62h，得到第一预制料，然后把香薰柱放入模具II中，将第一预制料倒入香薰柱与模具II中形成的环状空间，自然放置15min成型，开模取出，在香薰柱外表面形成降解层，其中，复合微生物菌剂的加入量是初混液总重量的22％；
步骤三、制备多孔层，将55重量份的凹凸棒粉置于800℃煅烧2h后加入到阳离子表面活性剂中，80℃超声波振荡30min，再经离心、真空干燥、微波辐照，得到改性凹凸棒粉，将改性凹凸棒粉与10重量份的海泡石粉、8重量份的蛭石粉混合后置于硅烷偶联剂溶液中浸泡1h，取出经红外线辐射90min，得到第二混合料，取20重量份的糖蜜草和12重量份的鸡肠草捣碎后加入第二混合料中，同时加入5重量份的木薯粉和40重量份的水，混合均匀后制得第二预制料，将在香薰柱外表面形成的降解层一起放入模具III中，把第二预制料倒入降解层与模具III形成的环状空间，28℃恒温放置40min成型，开模取出，形成多孔层，其中，凹凸棒粉与阳离子表面活性剂的质量体积比为1:8；
其中，模具I、模具II和模具III均为筒体结构，且内径依次增大，模具II和模具III的表面垂直于轴向间隔设有多个圆柱形打孔套，每个打孔套内均设有可沿其轴向滑动的打孔柱，打孔套的轴向长度与打孔柱的长度的比值为1:2，使用模具II和模具III成型时，控制打孔柱在降解层的表面打孔，并以在降解层表面打孔的位置又在多孔层的表面打孔。
优选的是，步骤一中超临界CO2萃取时的萃取釜的压力为22MPa、温度为40℃、萃取时间为105min，分离釜的压力为5.5MPa，分离温度为40℃。
优选的是，步骤三中微波辐照时的载波频率为3GHz，脉冲频率为986Hz，脉冲宽度为1.5μs。
优选的是，步骤二中复合微生物菌剂包括质量比依次为5:3:2:3:4:2:6的硫细菌、担子菌、脱氮硫杆菌、亚硝酸细菌、粗毛革孔菌、植物乳酸杆菌、纳豆芽孢杆菌。
优选的是，步骤三中离心的转速为7000r/min，离心时间为30min。
优选的是，步骤三中阳离子表面活性剂由氯化十六烷基吡啶、N,N二甲基十二烷基胺、聚六甲基双胍盐酸盐的混合制得，质量比依次为4:3:1。
优选的是，步骤三中红外线辐射的波长为758nm。
本发明至少包括以下有益效果：
本发明制备的餐厨垃圾除臭剂使有机物质迅速新陈代谢，减小固体物质体积，快速净化被污染物质，除臭时间短，效果好，所需的设备简单、易操作、费用低廉、无二次污染。
本发明制备的餐厨垃圾除臭剂为实心筒体结构，易于收纳、运输，多层结构有助于有针对性的和餐厨垃圾进行接触反应，提高除臭效率。
本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
<实施例>
本发明提供一种餐厨垃圾除臭剂的制备方法，该餐厨垃圾除臭剂为实心的固态筒体结构，由外至内包括多孔层、降解层、香熏柱，该餐厨垃圾除臭剂的制备方法包括以下步骤：
步骤一、制备香薰柱，将9重量份的茶叶、5重量份的薄荷、13重量份的香茅草、4重量份的咖喱草、7重量份的艾草混合后捣碎，置于45℃恒温水浴锅中喷洒复合酶溶液，边喷洒边搅拌45min，然后加入乙醇水溶液，进行超临界CO2萃取，制得萃取液，萃取液减压旋蒸得浸膏，将浸膏与淀粉糊按照质量比为2:1混合，置于放入模具I中成型，自然放置15min，开模取出，形成香薰柱，其中，复合酶由质量比为4:2:2:1的柚皮苷酶、β-葡萄糖苷酶、果胶酶、纤维素酶混合制得；
其中，步骤一中超临界CO2萃取时的萃取釜的压力为22MPa、温度为40℃、萃取时间为105min，分离釜的压力为5.5MPa，分离温度为40℃。
步骤二、制备降解层，将16重量份的竹炭粉、55重量份的蚯蚓粪、11重量份的牛卵坨果皮、10重量份的柠檬果皮、60重量份的水混合，得第一混合料，向第一混合料中加入复合微生物菌剂，在温度为28℃、相对湿度为80％的条件下培养62h，得到第一预制料，然后把香薰柱放入模具II中，将第一预制料倒入香薰柱与模具II中形成的环状空间，自然放置15min成型，开模取出，在香薰柱外表面形成降解层，其中，复合微生物菌剂的加入量是初混液总重量的22％；
其中，步骤二中复合微生物菌剂包括质量比依次为5:3:2:3:4:2:6的硫细菌、担子菌、脱氮硫杆菌、亚硝酸细菌、粗毛革孔菌、植物乳酸杆菌、纳豆芽孢杆菌。
步骤三、制备多孔层，将55重量份的凹凸棒粉置于800℃煅烧2h后加入到阳离子表面活性剂中，80℃超声波振荡30min，再经离心、真空干燥、微波辐照，得到改性凹凸棒粉，将改性凹凸棒粉与10重量份的海泡石粉、8重量份的蛭石粉混合后置于硅烷偶联剂溶液中浸泡1h，取出经红外线辐射90min，得到第二混合料，取20重量份的糖蜜草和12重量份的鸡肠草捣碎后加入第二混合料中，同时加入5重量份的木薯粉和40重量份的水，混合均匀后制得第二预制料，将在香薰柱外表面形成的降解层一起放入模具III中，把第二预制料倒入降解层与模具III形成的环状空间，28℃恒温放置40min成型，开模取出，形成多孔层，其中，凹凸棒粉与阳离子表面活性剂的质量体积比为1:8；
其中，步骤三中微波辐照时的载波频率为3GHz，脉冲频率为986Hz，脉冲宽度为1.5μs。步骤三中阳离子表面活性剂由氯化十六烷基吡啶、N,N二甲基十二烷基胺、聚六甲基双胍盐酸盐的混合制得，质量比依次为4:3:1。步骤三中离心的转速为7000r/min，离心时间为30min。步骤三中红外线辐射的波长为758nm。
其中，模具I、模具II和模具III均为筒体结构，且内径依次增大，模具II和模具III的表面垂直于轴向间隔设有多个圆柱形打孔套，每个打孔套内均设有可沿其轴向滑动的打孔柱，打孔套的轴向长度与打孔柱的长度的比值为1:2，确保打孔柱能够沿打孔套来回抽拉打孔，使用模具II和模具III成型时，控制打孔柱在降解层的表面打孔，并以在降解层表面打孔的位置又在多孔层的表面打孔，最终制得的餐厨垃圾除臭剂为实心的固态筒体结构，由外至内包括多孔层、降解层、香熏柱，且实心的固态筒体结构的除臭剂的表面间隔分布许多孔洞，每个孔洞的深度就是多孔层和降解层的厚度，以增大香薰柱与外界的接触面积，便于更好的释放香味，在除臭的过程中，在餐厨垃圾还未充分降解时，能够掩盖餐厨垃圾的臭味，持续释放香味。
打孔时，比如，香薰柱放入模具II中后，控制打孔柱插入至其与香薰柱接触，倒入降解层的物质，成型后，即得到降解层具有多个孔的香薰柱和降解层，下一次打孔式，确保打孔柱先插入已经在降解层上形成的孔中。
<对比试验>
对比例1
按照重量份的原料为：蚯蚓粪100份、枯草芽孢杆菌1.5份、亚硝酸细菌1.5份、硫细菌1.5份、脱氮硫杆菌1.5份；其制备方法，具体步骤为：(1)分别将枯草芽孢杆菌、亚硝酸细菌、硫细菌、脱氮硫杆菌进行活化培养；(2)先将蚯蚓粪制备成质量浓度为120-180g/L的发酵培养基，置于具有搅拌和温控功能的发酵罐内；(3)将步骤(1)中活化培养好的枯草芽孢杆菌、亚硝酸细菌、硫细菌、脱氮硫杆菌接种到步骤(2)制备的发酵培养基内，在200rpm的转速下扩大培养48小时，培养温度为32℃；(4)得到的胶体即为基于蚯蚓粪与复合微生物的有机垃圾除臭剂。
对比例2
将9重量份的茶叶、5重量份的薄荷、13重量份的香茅草、4重量份的咖喱草、7重量份的艾草、16重量份的竹炭粉、55重量份的蚯蚓粪、11重量份的牛卵坨果皮、10重量份的柠檬果皮、55重量份的凹凸棒粉、10重量份的海泡石粉、8重量份的蛭石粉20重量份的糖蜜草、12重量份的鸡肠草、5重量份的木薯粉混合，得混合料，加入重量分数为22％的复合微生物菌剂，在温度为28℃、相对湿度为80％的条件下培养62h，制得除臭剂，其中，复合微生物菌剂包括质量比依次为5:3:2:3:4:2:6的硫细菌、担子菌、脱氮硫杆菌、亚硝酸细菌、粗毛革孔菌、植物乳酸杆菌、纳豆芽孢杆菌。
对比实验：采用实施例和对比例制备的除臭剂对餐厨垃圾进行除臭实验。首先设置A、B、C共3个垃圾槽，每个垃圾槽内的餐厨垃圾量为100kg，连续5天，在A垃圾槽内投放实施例制备的餐厨垃圾除臭剂，在B垃圾槽内投放对比例1制备的除臭剂，在C垃圾槽内投放对比例2制备的除臭剂，投放量均为5kg/天。分别测定了初始未投放除臭剂时以及5天后的二氧化硫、氨气、硫化氢的浓度，其中，二氧化硫浓度采用三点比较式臭袋法(GB/T14675)测定，氨采用次氯酸钠-水杨酸分光光度法(GB/T14679)测定，硫化氢采用亚甲蓝分光光度法(GB/T11742)测定，采样时将橡胶管埋入垃圾堆体中。居民区大气标准采用《环境空气质量标准》(GB 3095-2012)。如下表1所示。
表1
由表2可知，处理后的氨气、硫化氢和二氧化硫的浓度均能满足居民区大气标准，去除率可达97％以上。
此外，在上述对比实验过程中，A垃圾槽内在加入实施例制备的除臭剂后，前3天可闻到醒神的香气和垃圾的臭味，且经过处理的垃圾可以直接用于制备有机肥料，无二次污染。5天后，只闻到淡淡的香气，无恶臭；B垃圾槽和C垃圾槽在5天内，一直可以闻到垃圾的恶臭味，经过处理的垃圾降解不彻底，无法直接用于制备有机肥料。
本发明制备的餐厨垃圾除臭剂为实心筒体结构，易于收纳、运输，投入到餐厨垃圾内，与餐厨垃圾均匀混合，香薰棒散发着香气，可以掩盖部分臭气，并最终产生令人舒服的香气，多孔层先将附近的部分餐厨垃圾吸附，促进降解层进行反应，去除餐厨垃圾内的有臭味的气体，实现除臭。本发明制备的餐厨垃圾除臭剂的多层结构有助于有针对性的和餐厨垃圾进行接触反应，提高除臭效率。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节。

Claims (7)

1.餐厨垃圾除臭剂的制备方法，其特征在于，该餐厨垃圾除臭剂为实心的固态筒体结构，由外至内包括多孔层、降解层、香熏柱，该餐厨垃圾除臭剂的制备方法包括以下步骤：
步骤一、制备香薰柱，将9重量份的茶叶、5重量份的薄荷、13重量份的香茅草、4重量份的咖喱草、7重量份的艾草混合后捣碎，置于45℃恒温水浴锅中喷洒复合酶溶液，边喷洒边搅拌45min，然后加入乙醇水溶液，进行超临界CO2萃取，制得萃取液，萃取液减压旋蒸得浸膏，将浸膏与淀粉糊按照质量比为2:1混合，置于放入模具I中成型，自然放置15min，开模取出，形成香薰柱，其中，复合酶由质量比为4:2:2:1的柚皮苷酶、β-葡萄糖苷酶、果胶酶、纤维素酶混合制得；
步骤二、制备降解层，将16重量份的竹炭粉、55重量份的蚯蚓粪、11重量份的牛卵坨果皮、10重量份的柠檬果皮、60重量份的水混合，得第一混合料，向第一混合料中加入复合微生物菌剂，在温度为28℃、相对湿度为80％的条件下培养62h，得到第一预制料，然后把香薰柱放入模具II中，将第一预制料倒入香薰柱与模具II中形成的环状空间，自然放置15min成型，开模取出，在香薰柱外表面形成降解层，其中，复合微生物菌剂的加入量是初混液总重量的22％；
步骤三、制备多孔层，将55重量份的凹凸棒粉置于800℃煅烧2h后加入到阳离子表面活性剂中，80℃超声波振荡30min，再经离心、真空干燥、微波辐照，得到改性凹凸棒粉，将改性凹凸棒粉与10重量份的海泡石粉、8重量份的蛭石粉混合后置于硅烷偶联剂溶液中浸泡1h，取出经红外线辐射90min，得到第二混合料，取20重量份的糖蜜草和12重量份的鸡肠草捣碎后加入第二混合料中，同时加入5重量份的木薯粉和40重量份的水，混合均匀后制得第二预制料，将在香薰柱外表面形成的降解层一起放入模具III中，把第二预制料倒入降解层与模具III形成的环状空间，28℃恒温放置40min成型，开模取出，形成多孔层，其中，凹凸棒粉与阳离子表面活性剂的质量体积比为1:8；
其中，模具I、模具II和模具III均为筒体结构，且内径依次增大，模具II和模具III的表面垂直于轴向间隔设有多个圆柱形打孔套，每个打孔套内均设有可沿其轴向滑动的打孔柱，打孔套的轴向长度与打孔柱的长度的比值为1:2，使用模具II和模具III成型时，控制打孔柱在降解层的表面打孔，并以在降解层表面打孔的位置又在多孔层的表面打孔。
2.如权利要求1所述的餐厨垃圾除臭剂的制备方法，其特征在于，步骤一中超临界CO2萃取时的萃取釜的压力为22MPa、温度为40℃、萃取时间为105min，分离釜的压力为5.5MPa，分离温度为40℃。
3.如权利要求1所述的餐厨垃圾除臭剂的制备方法，其特征在于，步骤三中微波辐照时的载波频率为3GHz，脉冲频率为986Hz，脉冲宽度为1.5μs。
4.如权利要求1所述的餐厨垃圾除臭剂的制备方法，其特征在于，步骤二中复合微生物菌剂包括质量比依次为5:3:2:3:4:2:6的硫细菌、担子菌、脱氮硫杆菌、亚硝酸细菌、粗毛革孔菌、植物乳酸杆菌、纳豆芽孢杆菌。
5.如权利要求1所述的餐厨垃圾除臭剂的制备方法，其特征在于，步骤三中离心的转速为7000r/min，离心时间为30min。
6.如权利要求1所述的餐厨垃圾除臭剂的制备方法，其特征在于，步骤三中阳离子表面活性剂由氯化十六烷基吡啶、N,N二甲基十二烷基胺、聚六甲基双胍盐酸盐的混合制得，质量比依次为4:3:1。
7.如权利要求1所述的餐厨垃圾除臭剂的制备方法，其特征在于，步骤三中红外线辐射的波长为758nm。
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