CN111992023A - 丝瓜络强化洗涤净化餐饮油烟的方法及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公布了一种应用丝瓜络强化活性污泥洗涤餐饮油烟污染物的方法及其应用。丝瓜络是一种亲水亲油的两性多孔纤维植物，本发明将丝瓜络洗净烘干后，以铁线固定于洗涤槽内活性污泥中，进行微生物挂膜，对通入洗涤槽的餐饮油烟废气进行洗涤和生物膜处理，实现高效的餐饮油烟气污分离和转化。丝瓜络来源广泛，价格低廉，可生物降解，处理工艺相对简单，且具有环境友好等优点。
Description
技术领域
本发明涉及空气污染防治领域，具体地讲是一种丝瓜络强化活性污泥洗涤净化餐饮油烟的方法及其应用。
背景技术
近年来，随着以餐饮业为主的服务业迅速发展，餐饮油烟污染物逐渐成为了除工业废气和汽车尾气以外的第三大空气污染源。在食品烹饪和加工过程中产生的餐饮油烟，含有固、液、气多项态污染物，其中的固、液粒子已成为大气细颗粒污染物的重要源头，而气态污染物又是大气细颗粒物的重要前体物，也是异味污染的主要来源。餐饮油烟污染物化学组分复杂多变，可达200多种，主要包括醛类、酮类、酸类、醇类、烃类、芳香族类、酯类和杂环化合物等。其中一些物质对人体健康和环境危害极大，因此，有效治理餐饮油烟污染物对改善城市空气质量，保护居民身心健康都有十分重要的意义。
目前餐饮油烟污染物的净化方法主要有热氧化焚烧法、催化氧化法、机械分离法、静电沉积法、等离子体法、液体洗涤法、复合式法等，这些方法成本高，还容易造成二次污染。近年来，生物法处理餐饮油烟污染物是逐步发展起来的一项大气污染控制的新技术。与上述传统的净化方法相比，生物法具有去除效果好、投资运行费用低、安全性好、无二次污染以及易于管理等优点。
本发明中应用到的丝瓜络是一种生物质材料。它是葫芦科植物丝瓜果实成熟后去除皮和种子的三维纤维管束，主要由纤维素、半纤维素及木质素组成。在我国江、浙、沪、豫、赣、陕等地种植广泛，产量丰富。因其独特的多孔性物理结构，优良的机械强度，以及可生物降解的特点，具有广泛的应用前景。然而学术界目前对丝瓜络在废气净化处理方面的应用研究很少。
因此，本发明利用丝瓜络的性能，研究并发展一种原材料易得，操作方法简单且经济实用的餐饮油烟的强化洗涤净化技术，对餐饮油烟污染的防控具有重要的应用价值。
发明内容
本发明的目的在于提供一种丝瓜络强化洗涤净化餐饮油烟的方法及其应用，为生物洗涤法净化餐饮油烟提供一种新的技术途径。
本发明是在活性污泥驯化成熟、环境和营养条件充分优化的前提下进行的丝瓜络强化活性污泥洗涤餐饮油烟的试验，具体步骤如下：
(1)将购买的丝瓜络用去离子水清洗2-3次，放入105℃烘箱烘至8h进行干燥处理，冷却后放入干燥器中备用。
(2)丝瓜络填料固定：将干燥好的丝瓜络取出9根(直径6cm，长度26-30cm，购买于山东济南)，用铁线将丝瓜络固定在洗涤槽(直径40cm、高40cm)内驯化成熟的活性污泥洗涤液(30L)中，填充度为70％。天然丝瓜络表面粗糙，内部呈天然网状结构，为微生物菌群生长繁殖提供生存环境，洗涤槽内活性污泥洗涤液呈现好氧-厌氧状态。
(3)丝瓜络填料挂膜:且由加热棒控制洗涤槽内温度在(25±5)℃。每天早(08：00)晚(20：00)向洗涤槽内通入1h的餐饮油烟。并加入定量的无机盐营养液调节槽内的碳氮磷配比为100：5：1。连续培育5天，每隔1天，排换2L洗涤槽中活性污泥洗涤液。添加无机盐营养液和去离子水，保持碳氮磷配比恒定。每隔24h取丝瓜络段样品置于70℃烘箱烘干2h，然后称重。结果如图2、图3所示，丝瓜络载体的重量随时间(d)逐渐增加，从第1d至第10d，微生物增量为1.5233g。图3中，a图与b图对比可以看出，b图中含有大量的菌胶团。
(4)丝瓜络强化洗涤餐饮油烟污染物的净化效能：用附有6g颗粒活性炭的氧化管分别采集丝瓜络强化洗涤前后餐饮油烟样品3min，然后用CCl4(环保专用)结合超声波萃洗样品2次，再用无水硫酸钠脱水后，用CCl4定容至25mL容量瓶，由红外测油仪(JC-OIL-6A型，聚创环保公司)测定其浓度，得出丝瓜络强化活性污泥洗涤处理餐饮油烟污染物的效果如表1所示，最高去除率可达85％，平均达到83.33％。表明丝瓜络对活性污泥洗涤净化餐饮油烟污染物具有强化作用(平均强化率达到6.25％，挂膜成熟后的最高去除率与挂膜前的去除率的差值比上挂膜前的去除率)，同时，丝瓜络具有可再生性、可循环利用性、能够有效降低餐饮油烟治理的成本。
附图说明
图1为本发明所使用的生物洗涤油烟净化装置图。图中：1-空气压缩机；2-空气流量计；3-三口烧瓶；4-电炉；5-温控仪；6-进气取样口；7-出气取样口；8-洗涤槽；9-生物洗涤液；10-丝瓜络；11-空气曝气头；12-曝气泡；13-废液排放口；14-液相取样口；15-烟囱。
图2为丝瓜络质量随生物挂膜生长情况图。
图3为丝瓜络的扫描电子显微镜照片(a.挂膜前、b.挂膜后)。
具体实施方式
现将本发明的具体实施方式进行进一步阐述。
(1)将直径6厘米，长度26-30厘米，购买于山东济南的丝瓜络用去离子水反复清洗2-3次后，放入烘箱，调节温度105℃保持8h进行烘干处理，冷却后放入干燥器中储存备用。
(2)从干燥箱中取出9根按方式(1)处理好的丝瓜络，用铁线将其固定在洗涤槽内驯化成熟的活性污泥洗涤液中，填充度为70％。同时，取出1-2根按方式(1)处理好的丝瓜络，剪切并称量10个规格大小相一致、重量为0.8800g的丝瓜络段(直径6cm，高度3cm)，分别放置于活性污泥中，完全浸没。天然丝瓜络表面粗糙，内部呈天然网状结构，为微生物菌群生长繁殖提供生存环境，洗涤槽内活性污泥洗涤液呈现好氧-厌氧状态。
(3)由加热棒控制洗涤槽内温度在(25±5)℃。每天早(08：00)、晚(20：00)各通入1h的餐饮油烟。并加入定量的无机盐营养液调节槽内的碳氮磷配比为100：5：1，连续培养5天。每隔1天排掉老泥(2L活性污泥洗涤液)，添加无机盐营养液和去离子水，保持碳氮磷配比恒定。每隔24h取丝瓜络段样品置于70℃烘箱烘干2h，然后称重。结果如图2所示，丝瓜络载体的重量随时间(d)逐渐增加，从第1d至第10d，微生物增量为1.5233g。
(4)采用JSM-7900F场发射扫描电镜(SEM，日本电子株式会社)对丝瓜络生物挂膜前、后的形貌变化进行观察。在SEM铜片贴上一层碳导电胶，将样品平整放置于此导电胶面上，然后进行喷金处理。电镜工作时电压设置为5kv和10kv。利用扫描电镜对丝瓜络进行形貌观察，结果如图3所示。图3(a)为挂膜前丝瓜络的SEM图(放大倍数为2000)。图3(b)、为挂膜后丝瓜络的SEM图(放大倍数为2000)，由图3(a)、(b)对比可知丝瓜络表面镶嵌有大量菌胶团，表明丝瓜络生物挂膜成功。
(5)挂膜成熟后，进行丝瓜络强化洗涤餐饮油烟污染物的净化效能测定。在试验中，用附有6g颗粒活性炭的氧化管分别采集餐饮油烟进、出口样品3min，然后用CCl4(环保专用)结合超声波萃洗样品2次，再用无水硫酸钠脱水后，用CCl4定容至25mL容量瓶，由红外测油仪(JC-OIL-6A型，聚创环保公司)测定其浓度，得出丝瓜络强化活性污泥洗涤处理餐饮油烟污染物的效果。如表1所示：
表1.丝瓜络强化洗涤油烟污染物性能
(5)由上表可以看出，最高去除率可达85％，平均达到83.33％。表明丝瓜络对活性污泥洗涤净化餐饮油烟污染物具有强化作用(平均强化率达到6.25％，挂膜成熟后的最高去除率与挂膜前的去除率的差值，比上挂膜前的去除率)，同时，丝瓜络具有可再生性、可循环利用性、能够有效降低餐饮油烟治理的成本。
(6)以上实施方法仅用于说明本发明的技术方法，而并非仅限于此，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (2)
1.丝瓜络强化洗涤净化餐饮油烟的方法，其特征在于具体步骤为：
(1)将丝瓜络用去离子水清洗2-3次，放入105℃烘箱进行8小时烘干处理，冷却后放入干燥器中备用；
(2)丝瓜络填料固定：将步骤(1)干燥好的丝瓜络取出9根，直径为6cm，长度为26-30cm，用铁线将丝瓜络等间距固定在直径40cm、高40cm的洗涤槽内，填充度为70％；
(3)丝瓜络填料挂膜:由加热棒控制洗涤槽内温度在30-20℃，每天早上8：00和晚上20：00向洗涤槽内通入1小时的餐饮油烟，并加入定量的无机盐营养液调节槽内的碳氮磷配比为100：5：1，连续培育5天，每隔1天排换2L洗涤槽中活性污泥洗涤液，添加无机盐营养液和去离子水，保持碳氮磷配比恒定，每隔24小时取丝瓜络段样品置于70℃烘箱烘干2小时，然后称重，丝瓜络载体的重量随时间逐渐增加，从第1天至第10天，微生物增量为1.5233g；
(4)丝瓜络强化洗涤餐饮油烟污染物的净化效能：先用附有6g颗粒活性炭的氧化管分别采集丝瓜络强化洗涤前后餐饮油烟样品3分钟，然后用CCl4结合超声波萃洗样品2次，再用无水硫酸钠脱水后，用CCl4定容至25mL容量瓶，再用JC-OIL-6A型，聚创环保公司的红外测油仪测定其浓度。
2.根据权利要求1所述的丝瓜络强化洗涤净化餐饮油烟的应用，其特征在于：丝瓜络作为洗涤强化剂在餐饮油烟污染物净化中的应用，对餐饮油烟污染物最高去除率达85％，平均达到83.33％，平均强化率达到6.25％。
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202010618470.XA Pending CN111992023A (zh) | 2020-06-30 | 2020-06-30 | 丝瓜络强化洗涤净化餐饮油烟的方法及其应用 |
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| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN111992023A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116272273A (zh) * | 2023-05-18 | 2023-06-23 | 天津市英格环保科技有限公司 | 一种调味品废气的深度处理系统 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105483114A (zh) * | 2016-01-20 | 2016-04-13 | 上海交通大学 | 一种微生物固定化丝瓜络及其制备方法和应用 |
| CN205361055U (zh) * | 2015-12-29 | 2016-07-06 | 酒钢集团兰州宏成环保设备有限公司 | 一种餐饮油烟生物净化设备 |
| CN108017145A (zh) * | 2017-12-15 | 2018-05-11 | 中国海洋大学 | 基于丝瓜络为载体的生物系统处理油田含聚污水的方法 |
-
2020
- 2020-06-30 CN CN202010618470.XA patent/CN111992023A/zh active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN205361055U (zh) * | 2015-12-29 | 2016-07-06 | 酒钢集团兰州宏成环保设备有限公司 | 一种餐饮油烟生物净化设备 |
| CN105483114A (zh) * | 2016-01-20 | 2016-04-13 | 上海交通大学 | 一种微生物固定化丝瓜络及其制备方法和应用 |
| CN108017145A (zh) * | 2017-12-15 | 2018-05-11 | 中国海洋大学 | 基于丝瓜络为载体的生物系统处理油田含聚污水的方法 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 刘超等: "生物法净化油烟废气的研究", 《环境科学与技术》 * |
| 环境保护部: "《中华人民共和国国家环境保护标准HJ 637-2012》", 29 February 2012 * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116272273A (zh) * | 2023-05-18 | 2023-06-23 | 天津市英格环保科技有限公司 | 一种调味品废气的深度处理系统 |
| CN116272273B (zh) * | 2023-05-18 | 2023-07-21 | 天津市英格环保科技有限公司 | 一种调味品废气的深度处理系统 |
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