CN112194513A - 一种生物除臭剂 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种生物除臭剂，包括载体及吸附在所述载体上的功能微生物，所述载体由植物废料制备而成，所述植物废料按重量份计包括蓖麻壳4500～5000份、甘蔗渣3000～4000份，麦麸500～1000份、锯末100～200份。利用本发明提供的生物除臭剂处理鸡粪堆肥，能够控制有机碳的处理，控制铵态氮、硝态氮和硫元素于堆肥中，减少有毒有害的臭气挥发，并提升了堆肥的营养，在蔬菜产量和降低硝酸类化合物含量方面具有很好的作用。

Description

一种生物除臭剂
技术领域
本发明涉及生物除臭技术领域，尤其涉及一种生物除臭剂。
背景技术
鸡粪是畜禽养殖的主要废弃物之一，养分含量高，通过好氧堆肥方式可将其资源化为有机肥。该方式具有水分蒸发快、成本低和产品质量高等优势，既能减少污染又能替代部分化肥。然而，好氧堆肥过程中易产生大量臭气，如氨气、硫化氢和挥发性有机污染物，对周边环境会造成严重的二次污染。如何有效减少甚至消除臭气已成为鸡粪等畜禽粪便处理企业发展的关键因素。当前已有的工程除臭方案需在堆体外建设相应除臭装置，存在增加建设费用、运行成本高和效率低等问题，且易造成氮和硫等营养元素的流失，降低肥料品质。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种生物除臭剂，不用建立除臭设备，仅需在鸡粪堆肥处理中加入，即可解决原本堆肥过程中施肥的臭气，并能提高堆肥的品质，在蔬菜产量和降低硝酸类化合物含量方面具有很好的作用。
本发明提供一种生物除臭剂，包括载体及吸附在所述载体上的功能微生物，所述载体由植物废料制备而成，所述植物废料按重量份计包括蓖麻壳4500～5000份、甘蔗渣3000～4000份，麦麸500～1000份、锯末 100～200份。
进一步的，所述载体的制备方法包括以下步骤：
将蓖麻壳和甘蔗壳晒干后粉碎，加入麦麸和锯末，于100～120℃干燥处理2～4h后，放入充氮保护的气氛炉，在400～700℃热解处理后，冷却，过筛即可得到所述载体。
进一步的，所述热解处理过程具体包括于400℃、500℃、600℃和 700℃分别处理2～4h，且由400℃至700℃不断升温，每次升温时间不计算在各个温度点的处理时间内。
优选的，所述升温的速率不低于10℃/min。
具体的，所述功能微生物包括功能芽孢杆菌、硝化细菌和醋酸不动杆菌。
更具体的，所述功能芽孢杆菌包括枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、短小芽孢杆菌和凝结芽孢杆菌。
更具体的，所述功能微生物的菌剂按重量份计包括，枯草芽孢杆菌 5～10份、地衣芽孢杆菌5～10份、短小芽孢杆菌10～20份、凝结芽孢杆菌 30～35份、硝化细菌20～25份和醋酸不动杆菌10～20份。
更具体的，所述生物除臭剂的制备方法包括以下步骤，将所述载体与所述功能微生物的菌剂混合均匀，装入半密闭空间，于30～35发酵，发酵5～7d，待发酵物产酸后，取出发酵物，干燥处理1～d，即可得所述生物除臭剂。
有益效果
本发明提供的生物除臭剂，由载体及吸附于载体上的功能微生物组成，用其处理鸡粪堆肥，能够控制有机碳的处理，控制铵态氮、硝态氮和硫元素于堆肥中，减少有毒有害的臭气挥发，并提升了堆肥的营养，在蔬菜产量和降低硝酸类化合物含量方面具有很好的作用。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明提供一种生物除臭剂，不用建立除臭设备，仅需在鸡粪堆肥处理中加入，即可解决原本堆肥过程中施肥的臭气，并能提高堆肥的品质，在蔬菜产量和降低硝酸类化合物含量方面具有很好的作用。该生物除臭剂包括载体及吸附在所述载体上的功能微生物，所述载体由植物废料制备而成，所述植物废料按重量份计包括蓖麻壳4500～5000份、甘蔗渣3000～4000份，麦麸500～1000份、锯末100～200份。
载体
本发明载体的实施方式中，公开了其由植物废料蓖麻壳4500～5000 份、甘蔗渣3000～4000份，麦麸500～1000份、锯末100～200份制备而成，可再生性强，减少环境负担。
载体的制备方法包括以下步骤：将蓖麻壳和甘蔗壳晒干后粉碎，加入麦麸和锯末，于100～120℃干燥处理2～4h后，放入充氮保护的气氛炉，在400～700℃热解处理后，冷却，过筛即可得到所述载体。
为具体说明载体的制备过程，将其制备原料和制备过程中的关键参数列入表1，其中记载了植物废料的组分(重量份计，蓖麻壳：甘蔗渣：麦麸：锯末)，及热解处理过程中的温度控制过程。
表1
Figure BDA0002694625370000031
Figure BDA0002694625370000041
功能微生物
本发明涉及的功能微生物包括功能芽孢杆菌、硝化细菌和醋酸不动杆菌，其中，功能芽孢杆菌又包括枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、短小芽孢杆菌和凝结芽孢杆菌。具体的，功能微生物在制作生物除臭剂时，为便于保存和制备，其均为菌剂，即上述克重功能微生物分别通过添加保护剂和辅料制备成固体产品形式便于使用。具体的，所述功能微生物的菌剂按重量份计包括，枯草芽孢杆菌5～10份、地衣芽孢杆菌5～10份、短小芽孢杆菌10～20份、凝结芽孢杆菌30～35份、硝化细菌20～25份和醋酸不动杆菌10～20份。对于功能微生物的菌剂组分，按重量份计，具体实施方式列入表2。
表2
Figure BDA0002694625370000051
生物除臭剂
本发明涉及的生物除臭剂，通过将上述的植物废料经过与功能微生物的菌剂混合均匀，装入半密闭空间，于30～35发酵，发酵5～7d，待发酵物产酸后，取出发酵物，干燥处理1～2d，干燥即可得所述生物除臭剂。
对于生物除臭剂的制备过程实施例，列入表3，通过载体和功能微生物的分别选用表1和表2中对应的不同实施例，得到不同的生物除臭剂。
表3
Figure BDA0002694625370000052
Figure BDA0002694625370000061
除臭效果评价
1、除臭试验
将实施例22～57制备的生物除臭剂添加于鸡粪堆肥中，添加比例为鸡粪重量的8％，另将相同重量的鸡粪堆肥作为对照，堆肥发酵均置于封闭空间中。
堆肥过程中在第1、3、7、14、21、28、35天进行采样，方式为五点法，即中心及四角部位采集样品，通过四分法留约500g，混合均匀，用于分析。直至下述各项测定指标恒定不变后，记录各指标。
从第3天开始每天采气，时长为13分钟。吸收液分别是1％的氢氧化钠溶液和2％的硼酸溶液(滴加2滴酸碱指示剂)，分别加到250mL三角瓶中。采气时先连接好接收装备，打开吸气泵，调好泵的流量。然后手动打开堆肥箱的排气、曝气和搅拌程序。
将采集的新鲜样品用于可溶性有机碳(DOC)、铵态氮、硝态氮等测定；剩余部分放于室内风干后粉碎过1mm筛贮存，用于全氮、全硫的测定。
全硫测定:采用比浊法。称取过1mm筛的风干样品0.5-g1.0g(精确0.1 mg)采用硫酸和过氧化氢消煮，在一定酸度下，待测液中的硫酸根和硫酸银形成絮状沉淀，与标准溶液系列同条件显色、比色，读取吸光度。
铵态氮及硝态氮测定：采用氯化钾浸提比色法。
氨气及硫化氢测定：采用2％硼酸溶液吸收氨气、1％氢氧化钠溶液吸收硫化氢，稀硫酸返滴定法。
2、结果
表4中分别为各实施例处理堆肥中与对照组的比较处理量结果，如 DOC的处理量，为实验组的DOC值与对照组的差值与对照组百分比。
表4
Figure BDA0002694625370000071
Figure BDA0002694625370000081
由表4可知：
1、DOC是微生物在分解纤维素、半纤维素等组分的产物，也是微生物代谢所依赖的能量及碳源，也是表征堆肥过程中微生物活跃程度的指标之一。实施例22～27的DOC处理量相当，而实施例28显著高于实施例22～27，而实施例32、33与实施例28相当，实施例34～44的DOC处理量相当，而实施例45显著低于实施例34～44。这说明对于载体选择过程中，优选的植物废料组分配比为5000:4000:800:100，而通过优化载体热处理过程中的温度进程能够促进其对于功能微生物的吸附，进而影响其在堆肥发酵中活跃程度。实施例46～56中，实施例50的处理量最高。实施例22～57中，实施例57的DOC处理量最高。这说明本发明提供的功能微生物的配方能够显著提高其在堆肥发酵中的正向作用。
2、氨挥发是堆肥工程中氮素损失的主要形式，不仅造成养分损失，还严重污染环境，挥发较多的前提是堆体中铵态氮和硝态氮浓度较高，并在堆肥硝化作用下，不同堆肥原料及条件控制对堆体铵态氮影响非常大。实施例22～27的铵态氮处理量相当，而实施例28显著高于实施例 22～27，而实施例32、33与实施例28相当，实施例34～44的DOC处理量相当，而实施例45显著低于实施例34～44。硝态氮表现了相同的趋势。这说明通过对载体的制备原料进行优选，并优化载体热处理过程，能够减少产物挥发铵态氮和硝态氮，有利于堆肥的营养控制。实施例46～56 中，实施例50的处理量最高；实施例22～57中，实施例57的DOC处理量最高。硝态氮表现了相同的趋势。这说明，本发明提供的功能微生物通过吸附于载体，能够将铵态氮和硝态氮固定于堆肥中，并减少其挥发浓度，从而减少臭气的排放。
3、堆肥中另外一种典型无机臭气是硫化氢，堆体中硫元素的损失来自于硫化氢、甲硫醇、甲硫醚、二甲基硫、二甲二硫、二甲基三硫、二甲基四硫等气体的挥发。因此，评估堆体全硫含量可以间接反映实验处理是否能够降低含硫气体的排放。实施例22～27的全硫处理量相当，而实施例28显著高于实施例22～27，而实施例32、33与实施例28相当，实施例34～44的DOC处理量相当，而实施例45显著低于实施例34～44。这说明通过对载体的制备原料进行筛选，并优化载体热处理过程，能够减少有机硫化产物的挥发，有利于堆肥的营养控制。实施例46～56中，实施例50的处理量最高；实施例22～57中，实施例57的DOC处理量最高。硝态氮表现了相同的趋势。这说明，本发明提供的功能微生物通过吸附于载体，能够将硫固定于堆肥中，并减少其挥发浓度，从而减少臭气的排放。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种生物除臭剂，其特征在于，包括载体及吸附在所述载体上的功能微生物，所述载体由植物废料制备而成，所述植物废料按重量份计包括蓖麻壳4500～5000份、甘蔗渣3000～4000份，麦麸500～1000份、锯末100～200份。
2.根据权利要求1所述的生物除臭剂，其特征在于，所述载体的制备方法包括以下步骤：
将蓖麻壳和甘蔗壳晒干后粉碎，加入麦麸和锯末，于100～120℃干燥处理2～4h后，放入充氮保护的气氛炉，在400～700℃热解处理后，冷却，过筛即可得到所述载体。
3.根据权利要求2所述的生物除臭剂，其特征在于，所述热解处理过程具体包括于400℃、500℃、600℃和700℃分别处理2～4h，且由400℃至700℃不断升温，每次升温时间不计算在各个温度点的处理时间内。
4.根据权利要求3所述的生物除臭剂，其特征在于，所述升温的速率不低于10℃/min。
5.根据权利要求1-4任一项所述的生物除臭剂，其特征在于，所述功能微生物包括功能芽孢杆菌、硝化细菌和醋酸不动杆菌。
6.根据权利要求5所述的生物除臭剂，其特征在于，所述功能芽孢杆菌包括枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、短小芽孢杆菌和凝结芽孢杆菌。
7.根据权利要求6所述的生物除臭剂，其特征在于，所述功能微生物的菌剂按重量份计包括，枯草芽孢杆菌5～10份、地衣芽孢杆菌5～10份、短小芽孢杆菌10～20份、凝结芽孢杆菌30～35份、硝化细菌20～25份和醋酸不动杆菌10～20份。
8.根据权利要求1所述的生物除臭剂，其特征在于，所述生物除臭剂的制备方法包括以下步骤，将所述载体与所述功能微生物的菌剂混合均匀，装入半密闭空间，于30～35发酵，发酵5～7d，待发酵物产酸后，取出发酵物，干燥处理1～2d，即可得所述生物除臭剂。
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