发明内容
针对上述的问题,本发明的目的是提供一种微生物除臭剂及其制备方法与自动喷淋系统,这种微生物除臭剂通过共生发酵方式获得,从而使各菌种之间能够稳定存在,克服了复配菌剂的稳定性问题,保证了良好的综合除臭效果。为实现上述目的,本发明的技术方案如下。
在本发明的第一方面,公开一种微生物除臭剂,其由乳酸菌、酵母菌、醋酸杆菌和芽孢杆菌组成,该微生物除臭剂的总有效活菌数≥2×108 CFU/ml,其中:乳酸杆菌≥108CFU/ml,酵母菌≥106 CFU/ml,醋酸杆菌≥107 CFU/ml,芽孢杆菌≥107 CFU/ml。
进一步地,该微生物除臭剂为气味酸甜的棕红色液体,pH值为3.0~4.5。
在本发明的第二方面,公开一种微生物除臭剂的制备方法,包括如下步骤:
(1)在发酵培养物中按照以下顺序分批接种各菌种:接种芽孢杆菌并培养一段时间后接种酵母菌,继续培养一时间后同时接种醋酸杆菌和乳酸杆菌。
(2)发酵完成后,即得微生物除臭剂。
进一步地,按照质量分数计,所述发酵培养物包括0.1~10%的糖蜜、0.01~1%的海藻粉、0.05~2%的食用盐和0.1~1%的大米提取液。除此之外还含有磷、镁等微量元素。
进一步地,步骤(1)中,发酵温度控制在25~30℃,发酵周期不小于168小时。
进一步地,步骤(1)中,各菌种的接种比例为:乳酸菌1~10重量份、酵母菌0.5~2重量份、醋酸杆菌1~5重量份、芽孢杆菌0.5~2重量份。
进一步地,步骤(1)中,接种芽孢杆菌并培养6小时后接种酵母菌,继续培养18小时后同时接种醋酸杆菌和乳酸杆菌
在本发明的第三方面,公开一种所述微生物除臭剂的自动喷淋系统,包括:药箱、稀释器、加药计量器、混药箱、泊位感应器、高压泵、雾化喷头、人体感应器和电气控制柜,其中:所述药箱、稀释器均与加药计量器的进口连通,加药计量器的出口与所述混药箱的进口连通,泊位感应器设置在混药箱中。所述高压泵的进口与混药箱的出口连通,所述雾化喷头与高压泵的出口连通。所述人体感应器设置在雾化喷头所在的区域中,且稀释器、加药计量器、泊位感应器、高压泵均与所述电气控制柜连接。
进一步地,所述稀释器包括控制阀和储水罐,其中:所述控制阀设置在储水罐的进水管道上,储水罐的出水口与加药计量器的进水口连接。
进一步地,所述控制阀为电磁阀,且该电磁阀能够执行电气控制柜发出的开启或闭合的命令,以便于向储水罐中补充清水作为稀释液。
进一步地,所述加药计量器为计量泵或者加药泵,其主要作用是将药箱中的生物除臭剂和稀释器中的清水输送至混药箱中。
进一步地,所述混药箱中还设置有搅拌器,以便于将生物除臭剂和清水混合均匀,得到稀释的生物除臭剂。
进一步地,所述人体感应器为红外感应探头,当该探头感应到探测范围内有人时,将信号传输至电气控制柜,电气控制柜控制高压泵停止工作,进而雾化喷头停止喷淋,避免喷淋至人体上。
进一步地,所述电气控制柜还包括控制开关和定时装置,通过所述开关控制各元件,通过定时装置控制高压泵的工作时间,进而控制生物除臭剂的喷淋时间。
进一步地,所述电气控制柜上还设置有触摸屏,该触摸屏上具有定时按钮和控制按钮,通过所述定时按钮控制高压泵的工作时间,通过所述控制按钮控制各元件。
与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:
(1)本发明提出了一种的特定的微生物共生培养方法:接种芽孢杆菌并培养一段时间后接种酵母菌,继续培养一时间后同时接种醋酸杆菌和乳酸杆菌。因为芽孢杆菌在pH5.5以下比较难繁殖,在本发明的共生体系中属于弱势菌株,而酵母菌个体比较大,生长相对缓慢,乳酸杆菌和醋酸杆菌在共生体系下,会产生乳酸,乙酸等,使得共生体系下的发酵液pH持续下降,因此随着乳酸菌的生长繁殖,芽孢杆菌和酵母菌停止繁殖,处于休眠状态直至稀释使用时。因此为保证共生发酵体系中各种菌的含量达到设定值,有限接种芽孢杆菌和酵母菌,并在发酵一段时间后接种醋酸杆菌和乳酸杆菌,得到的微生物除臭剂通过共生发酵方式获得,从而使各菌种之间能够稳定存在,克服了复配菌剂的稳定性问题,保证了良好的综合除臭效果。
(2)本发明的这种微生物除臭剂自动喷淋系统不仅可实现对生物除臭剂的定时、自动稀释喷淋,而且可通过识别是否有人而避免除臭剂喷淋至人体上。
具体实施方式
应该指出,以下详细说明都是例示性的,旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明,本发明使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
为了方便叙述,本发明中如果出现“上”、“下”、“左”“右”字样,仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致,并不对结构起限定作用,仅仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的设备或元件需要具有特定的方位,以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制,现结合说明书附图和具体实施例进一步说明。
第一实施例
一种微生物除臭剂的制备方法,包括如下步骤:
(1)按照质量分数计,发酵培养物包括8%的糖蜜、0.5%的海藻粉、1.2%的食用盐和0.4%的大米提取液,除此之外还含有磷、镁等微量元素。将所述发酵培养液装入发酵罐中。
(2)在步骤(1)的发酵培养物中按照以下顺序分批接种各菌种:接种芽孢杆菌间隔6小时后接种酵母菌,接种芽孢杆菌24小时后同时接种醋酸杆菌和乳酸杆菌,其中,各菌种的接种比例为:乳酸菌10重量份、酵母菌1.0重量份、醋酸杆菌3.0重量份、芽孢杆菌1.5重量份,发酵温度控制在25~30℃之间,发酵周期为168小时。
(3)发酵完成后分离出发酵液及其中的菌种,得气味酸甜的棕红色液体,即微生物除臭剂,该微生物除臭剂得pH值为3.7,该微生物除臭剂的总有效活菌数≥2×108 CFU/ml,其中:乳酸杆菌≥108 CFU/ml,酵母菌≥106 CFU/ml,醋酸杆菌≥107 CFU/ml,芽孢杆菌≥107 CFU/ml。
第二实施例
一种微生物除臭剂的制备方法,包括如下步骤:
(1)按照质量分数计,发酵培养物包括3%的糖蜜、1.0%的海藻粉、0.5%的食用盐和0.1%的大米提取液,除此之外还含有磷、镁等微量元素。将所述发酵培养液装入发酵罐中。
(2)在步骤(1)的发酵罐中按照以下顺序分批接种各菌种:接种芽孢杆菌间隔6小时后接种酵母菌,接种芽孢杆菌24小时后同时接种醋酸杆菌和乳酸杆菌,其中,各菌种的接种比例为:乳酸菌1.0重量份、酵母菌0.8重量份、醋酸杆菌1.0重量份、芽孢杆菌0.5重量份,发酵温度控制在25~30℃之间,发酵周期为170小时。
(3)发酵完成后分离出发酵液及其中的菌种,得气味酸甜的棕红色液体,即微生物除臭剂,该微生物除臭剂得pH值为4.2,该微生物除臭剂的总有效活菌数≥2×108 CFU/ml,其中:乳酸杆菌≥108 CFU/ml,酵母菌≥106 CFU/ml,醋酸杆菌≥107 CFU/ml,芽孢杆菌≥107 CFU/ml。
第三实施例
一种微生物除臭剂的制备方法,包括如下步骤:
(1)按照质量分数计,发酵培养物包括10%的糖蜜、1.0%的海藻粉、2.0%的食用盐和1.0%的大米提取液,除此之外还含有磷、镁等微量元素。将所述发酵培养液装入发酵罐中。
(2)在步骤(1)的发酵罐中按照以下顺序分批接种各菌种:接种芽孢杆菌间隔6小时后接种酵母菌,接种芽孢杆菌24小时后同时接种醋酸杆菌和乳酸杆菌,其中,各菌种的接种比例为:乳酸菌4重量份、酵母菌2.0重量份、醋酸杆菌5.0重量份、芽孢杆菌1.5重量份,发酵温度控制在25~30℃之间,发酵周期为173小时。
(3)发酵完成后分离出发酵液及其中的菌种,得气味酸甜的棕红色液体,即微生物除臭剂,该微生物除臭剂得pH值为3.0,该微生物除臭剂的总有效活菌数≥2×108 CFU/ml,其中:乳酸杆菌≥108 CFU/ml,酵母菌≥106 CFU/ml,醋酸杆菌≥107 CFU/ml,芽孢杆菌≥107 CFU/ml。
第四实施例
一种微生物除臭剂的制备方法,包括如下步骤:
(1)按照质量分数计,发酵培养物包括0.1%的糖蜜、0.01%的海藻粉、0.05%的食用盐和0.5%的大米提取液,除此之外还含有磷、镁等微量元素。将所述发酵培养液装入发酵罐中。
(2)在步骤(1)的发酵罐中按照以下顺序分批接种各菌种:接种芽孢杆菌间隔6小时后接种酵母菌,接种芽孢杆菌24小时后同时接种醋酸杆菌和乳酸杆菌,其中,各菌种的接种比例为:乳酸菌1.0重量份、酵母菌0.5重量份、醋酸杆菌1.5重量份、芽孢杆菌2.5重量份,发酵温度控制在25~30℃之间,发酵周期为168小时。
(3)发酵完成后分离出发酵液及其中的菌种,得气味酸甜的棕红色液体,即微生物除臭剂,该微生物除臭剂得pH值为4.5,该微生物除臭剂的总有效活菌数≥2×108 CFU/ml,其中:乳酸杆菌≥108 CFU/ml,酵母菌≥106 CFU/ml,醋酸杆菌≥107 CFU/ml,芽孢杆菌≥107 CFU/ml。
第五实施例
一种微生物除臭剂的制备方法,包括如下步骤:
(1)按照质量分数计,发酵培养物包括8%的糖蜜、0.5%的海藻粉、1.2%的食用盐和0.4%的大米提取液,除此之外还含有磷、镁等微量元素。将所述发酵培养液装入发酵罐中。
(2)在步骤(1)的发酵培养物中同时接种下列各菌种:乳酸菌10重量份、酵母菌1.0重量份、醋酸杆菌3.0重量份、芽孢杆菌1.5重量份,发酵温度控制在25~30℃之间,发酵周期为168小时。
(3)发酵完成后分离出发酵液及其中的菌种,得微生物除臭剂。
第六实施例
一种微生物除臭剂的制备方法,包括如下步骤:
(1)按照质量分数计,发酵培养物包括8%的糖蜜、0.5%的海藻粉、1.2%的食用盐和0.4%的大米提取液,除此之外还含有磷、镁等微量元素。将所述发酵培养液装入发酵罐中。
(2)在步骤(1)的发酵培养物中按照以下顺序分批接种各菌种:接种酵母菌间隔6小时后接种芽孢杆菌,接种酵母菌24小时后同时接种醋酸杆菌和乳酸杆菌,其中,各菌种的接种比例为:乳酸菌10重量份、酵母菌1.0重量份、醋酸杆菌3.0重量份、芽孢杆菌1.5重量份,发酵温度控制在25~30℃之间,发酵周期为168小时。
(3)发酵完成后分离出发酵液及其中的菌种,得微生物除臭剂。
第七实施例
一种微生物除臭剂的制备方法,包括如下步骤:
(1)按照质量分数计,发酵培养物包括8%的糖蜜、0.5%的海藻粉、1.2%的食用盐和0.4%的大米提取液,除此之外还含有磷、镁等微量元素。将所述发酵培养液装入发酵罐中。
(2)在步骤(1)的发酵培养物中按照以下顺序分批接种各菌种:接种醋酸杆菌间隔6小时后接种芽孢杆菌,接种醋酸杆菌24小时后同时接种酵母菌和乳酸杆菌,其中,各菌种的接种比例为:乳酸菌10重量份、酵母菌1.0重量份、醋酸杆菌3.0重量份、芽孢杆菌1.5重量份,发酵温度控制在25~30℃之间,发酵周期为168小时。
(3)发酵完成后分离出发酵液及其中的菌种,得微生物除臭剂。
第八实施例
一种微生物除臭剂的制备方法,包括如下步骤:
(1)按照质量分数计,发酵培养物包括8%的糖蜜、0.5%的海藻粉、1.2%的食用盐和0.4%的大米提取液,除此之外还含有磷、镁等微量元素。将所述发酵培养液装入发酵罐中。
(2)在步骤(1)的发酵培养物中按照以下顺序分批接种各菌种:接种芽孢杆菌间隔6小时后接种醋酸杆菌,接种芽孢杆菌24小时后同时接种酵母菌和乳酸杆菌,其中,各菌种的接种比例为:乳酸菌10重量份、酵母菌1.0重量份、醋酸杆菌3.0重量份、芽孢杆菌1.5重量份,发酵温度控制在25~30℃之间,发酵周期为168小时。
(3)发酵完成后分离出发酵液及其中的菌种,得微生物除臭剂。
第九实施例
一种微生物除臭剂的制备方法,包括如下步骤:
(1)按照质量分数计,发酵培养物包括8%的糖蜜、0.5%的海藻粉、1.2%的食用盐和0.4%的大米提取液,除此之外还含有磷、镁等微量元素。将所述发酵培养液装入发酵罐中。
(2)在步骤(1)的发酵培养物中按照以下顺序分批接种各菌种:接种乳酸杆菌间隔6小时后接种芽孢杆菌,接种乳酸杆菌24小时后同时接种酵母菌和醋酸菌,其中,各菌种的接种比例为:乳酸菌10重量份、酵母菌1.0重量份、醋酸杆菌3.0重量份、芽孢杆菌1.5重量份,发酵温度控制在25~30℃之间,发酵周期为168小时。
(3)发酵完成后分离出发酵液及其中的菌种,得微生物除臭剂。
第十实施例
一种微生物除臭剂的制备方法,包括如下步骤:
(1)按照质量分数计,发酵培养物包括8%的糖蜜、0.5%的海藻粉、1.2%的食用盐和0.4%的大米提取液,除此之外还含有磷、镁等微量元素。将所述发酵培养液装入发酵罐中。
(2)在步骤(1)的发酵培养物中按照以下顺序分批接种各菌种:接种芽孢杆菌间隔6小时后接种乳酸杆菌,接种芽孢杆菌24小时后同时接种酵母菌和醋酸菌,其中,各菌种的接种比例为:乳酸菌10重量份、酵母菌1.0重量份、醋酸杆菌3.0重量份、芽孢杆菌1.5重量份,发酵温度控制在25~30℃之间,发酵周期为168小时。
(3)发酵完成后分离出发酵液及其中的菌种,得微生物除臭剂。
第十一实施例
参考图1,本实施例示例一种用于上述实施例制备的微生物除臭剂的自动喷淋系统,包括:药箱1、稀释器2、加药计量器3、混药箱4、泊位感应器5、高压泵6、雾化喷头7、人体感应器8和电气控制柜9,其中:
所述稀释器2包括控制阀2.1和储水罐2.2,其中,所述控制阀2.1为电磁阀,其设置在储水罐2.2的进水管道上,储水罐2.2的出水口与加药计量器3的进水口连接。所述药箱1中装有本发明实施例制备的液态的微生物除臭剂,药箱1通过连接管道与所述加药计量器3的进口连通。通过加药计量器3可以将药箱1中的微生物除臭剂与储水罐2.1中的清水共同打入混药箱4中,从而对微生物除臭剂进行稀释,一般地,根据不同的应用场景,稀释率在10~500倍之间,如:在垃圾场使用时稀释100倍、在卫生间使用时稀释50倍、在公共环境使用时稀释500倍。
所述加药计量器3为计量泵,其出口与所述混药箱4的进口连通,泊位感应器5设置在混药箱4中,所述混药箱4中设置有搅拌器,以便于将生物除臭剂和清水混合均匀,得到稀释的生物除臭剂。
所述高压泵6的进口与混药箱4的出口连通,所述雾化喷头7与高压泵6的出口连通,且电磁阀2.1、泊位感应器5、高压泵6均与所述电气控制柜9连接。电磁阀2.1根据电气控制柜9发出的命令开启或关闭,以便于向储水罐2.2中补充清水作为稀释液。当泊位感应器5检测到混药箱4中的液位达到限定高度时,电气控制柜9向加药计量器3发出命令,停止向混药箱4加药。
所述人体感应器8为红外感应探头,其设置在雾化喷头7所在的区域中,当该探头感应到探测范围内有人时,将信号传输至电气控制柜9,电气控制柜9控制高压泵6停止工作,进而雾化喷头7停止喷淋,避免喷淋至人体上。
进一步地,所述电气控制柜9还包括控制开关和定时装置,通过所述开关控制各元件,通过定时装置控制高压泵6的工作时间,进而控制生物除臭剂的喷淋时间。或者还可以在电气控制柜9上还设置触摸屏10,该触摸屏上具有定时按钮和控制按钮,通过所述定时按钮控制高压泵6的工作时间,通过所述控制按钮控制各元件,从而实现机械控制和自动控。
效果测试:
参照CJ/T516-2017/6.19中的测试方法,在常温常压下将污染物气体(硫化氢、氨、甲硫醇和甲硫醚的浓度分别为:0.16mg/m3、1.63mg/m3、0.12mg/m3、0.11mg/m3),以1.0L/min的流量通过装有上述实施例制备的微生物除臭剂的气泡吸收管,循环24小时后收集被处理过的污染物气体,分析其浓度,计算除臭率,结果分别如表1和表2所示。
表1 经各实施例的生物除臭剂处理后的污染物气体浓度(单位:mg /m3)
实施例序号 |
第一 |
第二 |
第三 |
第四 |
第五 |
第六 |
第七 |
第八 |
第九 |
第十 |
硫化氢 |
0.01 |
0.013 |
0.008 |
0.011 |
0.062 |
0.074 |
0.069 |
0.086 |
0.057 |
0.072 |
氨 |
0.16 |
0.12 |
0.15 |
0.13 |
0.62 |
0.59 |
0.67 |
0.71 |
0.53 |
0.65 |
甲硫醇 |
<0.004 |
0.0042 |
0.0046 |
<0.004 |
0.049 |
0.052 |
0.043 |
0.067 |
0.039 |
0.062 |
甲硫醚 |
<0.004 |
0.0044 |
0.0047 |
0.0041 |
0.059 |
0.035 |
0.061 |
0.054 |
0.068 |
0.056 |
表2 经各实施例的生物除臭剂处理后的污染物气体的除臭率(单位:mg /m3)
实施例序号 |
第一 |
第二 |
第三 |
第四 |
第五 |
第六 |
第七 |
第八 |
第九 |
第十 |
硫化氢 |
93.75 |
91.87 |
95.0 |
93.12 |
61.25 |
53.75 |
56.87 |
46.25 |
64.37 |
55.0 |
氨 |
90.18 |
92.64 |
90.80 |
92.02 |
61.96 |
63.80 |
58.89 |
56.44 |
67.48 |
60.12 |
甲硫醇 |
>96.67 |
96.5 |
96.16 |
>96.67 |
59.17 |
56.67 |
64.17 |
44.17 |
67.5 |
48.33 |
甲硫醚 |
>96.67 |
96.0 |
95.73 |
96.27 |
46.36 |
68.18 |
44.55 |
50.91 |
38.18 |
49.10 |
从表1和表2的数据可以看出,经过第一至第四实施例制备的生物除臭剂处理后的气体中的各污染物浓度明显降低,大部分污染物得到了高效的去除。而采用第五至第十实施例制备的生物除臭剂处理后的气体中的各污染物浓度明显高于第一至第四实施例,这是因为:第一至第四实施例的生物除臭剂采用了本发明提出的特定的微生物共生培养方法:接种芽孢杆菌间隔一段时间后接种酵母菌,接种酵母菌一段时间后同时接种醋酸杆菌和乳酸杆菌。而其他实施例未按照这一特定的微生物共生培养方法进行微生物的共生培养,导致各微生物之间相互制约,使最终得到的除臭剂的除臭能力明显降低。
最后,需要说明的是,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述,但并非对本发明保护范围的限制,所属领域技术人员应该明白,在本发明的技术方案的基础上,本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。