CN1240644C

CN1240644C - 除臭剂、除臭促进剂及其垃圾堆肥除臭处理的方法

Info

Publication number: CN1240644C
Application number: CNB031181392A
Authority: CN
Inventors: 杨朝晖; 曾光明; 黄国和; 谢更新
Original assignee: Hunan University
Current assignee: Hunan University
Priority date: 2003-03-05
Filing date: 2003-03-05
Publication date: 2006-02-08
Anticipated expiration: 2023-03-05
Also published as: CN1434005A

Abstract

本发明涉及有机固体废物生产有机堆肥过程中的除臭处理。本发明所述的除臭剂主要含有脱乙酰壳多糖、乙酸、香料，除臭促进剂为微温着色菌、紫色非硫细菌、乳酸杆菌、酿酒酵母、硫杆菌、嗜热脂肪芽孢杆菌、硝化杆菌、假单胞菌、纤维单胞菌、嗜热纤维梭状芽孢杆菌、里氏木霉、黄孢原毛平革菌的扩大培养液按一定比例组成；除臭处理的方法为垃圾分选系统前的集料坑中，加入经稀释的除臭剂，在垃圾分选后的混合搅拌装置中，加入经稀释的除臭促进剂；本发明可以明显脱除垃圾堆肥过程中和堆肥产品中恶臭气味，减少苍蝇的滋生，改善堆肥厂区和周围地区的环境条件，缩短生产周期，提高堆肥产品的商品价值，提高堆肥产品的商品价值。

Description

除臭促进剂及其垃圾堆肥除臭处理的方法

技术领域：本发明涉及有机固体废物处理，特别涉及有机固体废物生产有机堆肥过程中的除臭处理。

背景技术：生活垃圾的堆肥法处理是目前世界上应用最广泛的三种垃圾处理方法之一。而且因为其拥有对环境危害小、资源化程度高等优点，采用堆肥技术处理有机固体废物和污泥正变得愈来愈广泛。

但在城市生活垃圾及污泥堆肥厂的实际运行中，存在的一个主要问题是堆肥过程中和堆肥产品中伴有恶臭气味的产生，并且在堆肥过程中滋生大量蚊蝇。这样既严重污染了厂区和周围地区的环境，危害堆肥厂区工作人员和周围居民的身心健康，也大大地降低了堆肥产品的商品价值，直接影响到堆肥产品在肥料市场上的生存和发展。

在大自然里，微生物作用主要可分为腐败和再生两大不同的方向，如果导致腐败的细菌占了优势，系统就会溃烂腐败，产生恶臭气体，如果是促进再生的细菌占了上风，则系统会趋向再生。垃圾是一个有利于腐败细菌滋生的环境，因此垃圾在运输、堆放过程中常伴有恶臭气味的产生。

恶臭气体按化学组成可分为五类：①含硫化合物，如硫化氢、二氧化硫、硫醇、硫醚；②含氮化合物，如胺、酰胺、吲哚；③卤素及衍生物，如氯气、卤代烃；④烃类：烷烃、烯烃、炔烃、芳香烃；⑤含氧有机化合物，如醇、酚、醛、酮、有机酸等。处理臭气的方法通常有酸碱吸收、化学掩盖、化学吸附、催化燃烧、微生物脱臭等方法。如中国90101673.X号专利申请说明书公开了一种空气除臭剂及除臭方法，该除臭剂含有柠檬酸、乳酸、D-酒石酸；中国00106382.0号专利申请说明书公开了一种生物快速除臭剂，该生物快速除臭剂将从土壤、堆肥中分离的嗜热微生物、耐热芽孢杆菌、假单胞菌、黄单胞菌等微生物菌群组合，可消除有机粪便中的恶臭气体。这些除臭剂虽然有一定的效果，但由于只应用了单一的除臭技术，通常不能减少在堆肥处理过程中新的恶臭气体的产生或不能有效地去除各类成份不同的生活垃圾中的恶臭臭气，不能加速堆肥处理过程与缩短生产周期。

发明内容：本发明的目的在于提供一种除臭剂、除臭促进剂及除臭处理的方法，以有效吸附、掩盖、脱除垃圾中原有的各种恶臭气体，并大幅度减少垃圾堆肥过程中产生新的恶臭气体，明显改善堆肥厂生产车间和周围地区的环境条件，缩短生产周期，提高堆肥产品的商品价值。

实现上述发明目的的技术方案如下：除臭剂的组分及各组分的重量配比为，脱乙酰壳多糖0.2-1.2％；乙酸1-6％；香料0.01-0.03％；水93-98％；除臭促进剂由微温着色菌(Chromatium tepidum)、紫色非硫细菌(Purplo nonsulfur bactoria)、乳酸杆菌(Lactobacillus)、酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)、硫杆菌(Thiobacillus)、嗜热脂肪芽孢杆菌(Bacillus stearothermophilus)、硝化杆菌(Nitrobacter)、假单胞菌(Pseudomonas)、纤维单胞菌(Cellulomonoas)、嗜热纤维梭状芽孢杆菌(Clostridiumthermocellum)、里氏木霉(Trichoderma reesei)、黄孢原毛平革菌(Phanerochaetechrysosporium)的扩大培养液，按下列体积比混合而成，微温着色菌10～15，紫色非硫细菌10～15，乳酸杆菌10～15，酿酒酵母10～15，硫杆菌0～20，嗜热脂肪芽孢杆菌10～25，硝化杆菌5～15，假单胞菌10～15，纤维单胞菌0～30，嗜热纤维梭状芽孢杆菌0～30，里氏木霉0～30，黄孢原毛平革菌0～30；垃圾堆肥除臭处理的方法为：在垃圾分选系统前的集料坑中，按垃圾重量的1～3％加入经稀释的除臭剂，在垃圾分选后的混合搅拌装置中，按垃圾重量的1～4％加入经稀释的除臭促进剂。

附图说明：

图1为垃圾堆肥除臭处理流程简图。

下面进一步详述本发明。

除臭剂、除臭促进剂结合化学吸附、化学掩盖、微生物脱臭等多种除臭技术，运用新型吸附材料，并针对垃圾中较难分解的木质素、纤维素添加含分解木质素、纤维素能力强的纤维单胞菌(Cellulomonoas)、嗜热纤维梭状芽孢杆菌(Clostridium thermocellum)、里氏木霉(Trichoderma reesei)、黄孢原毛平革菌(Phanerochaete chrysosporium)等复合微生物菌种。

1、除臭剂

除臭剂配方为：脱乙酰壳多糖(0.2-1.2％)；乙酸(1-6％)；香料(0.01-0.03％)；水(93-98％)。

除臭剂主要成份--脱乙酰壳多糖(Chitosan、Deacetylated chitin、Flonac N、甲壳胺、壳聚糖、可溶性甲壳质、脱乙酰壳多糖、脱乙酰几丁质、聚氨基葡糖、可溶性甲壳素、粘性甲壳素)是一种甲壳动物、节肢动物、菌类等的甲壳素脱去乙酰基后生成的水溶性产物，不会对垃圾中原有的再生微生物造成伤害，无残余毒性，不是堆肥体系中微生物的优先降解物质，但作为有机物最终可以被微生物降解。在自然界中，甲壳素资源非常丰富，是仅次于纤维素的天然高分子化合物。脱乙酰甲壳素，化学名为(1，4)-2-氨基-2-脱氧-β-D-葡聚糖，是甲壳素最重要的衍生物。分子量十几万至几十万。因制法、工艺条件和要求不同，脱乙酰基度可由60％到100％，本除臭剂所使用的脱乙酰壳多糖可购买市售产品，也可自制。制备方法是甲壳素在40～45％NaOH溶液中加热至110℃反应1-1.5小时而得到的脱乙酰度60％-85％的产品。它可以将垃圾中的氨、胺、硫化氢、异缬草酸、脂肪酸、甲硫醇、硫化甲醇等恶臭分子吸附、包裹起来，形成聚合物，防止恶臭分子的释放，并在随后的堆肥过程中被微生物分解，同时除臭剂中的香料可掩盖臭味、驱逐蚊蝇的作用，可快速改善分拣车间操作人员的工作环境。

2、除臭促进剂由微温着色菌(Chromatium tepidum)、紫色非硫细菌(Purplo nonsulfurbactoria)、乳酸杆菌(Lactobacillus)、酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)、硫杆菌(Thiobacillus)、嗜热脂肪芽孢杆菌(Bacillus stearothermophilus)、硝化杆菌(Nitrobacter)、假单胞菌(Pseudomonas)、纤维单胞菌(Cellulomonoas)、嗜热纤维梭状芽孢杆菌(Clostridium thermocellum)、里氏木霉(Trichoderma reesei)、黄孢原毛平革菌(Phanerochaete chrysosporium)等十二个菌属的多种有益微生物，经下列培养基分别扩大培养后，收集静止期的菌体，并根据垃圾的组成，按下列培养液体积比混合制成(每毫升液体中含2×10⁷个活性菌体以上)。

促进剂微生物各组分的培养液体积比为10～15(微温着色菌)∶10～15(紫色非硫细菌)∶10～15(乳酸杆菌)∶10～15(酿酒酵母)∶0～20(硫杆菌)∶10～25(嗜热脂肪芽孢杆菌)∶5～15(硝化杆菌)∶10～15(假单胞菌)∶0～30(纤维单胞菌)∶0～30(嗜热纤维梭状芽孢杆菌)∶0～30(里氏木霉)∶0～30(黄孢原毛平革菌)。

培养促进剂中各类微生物的几种主要扩大培养基的配方是：(1)光合细菌培养基：MgSO₄·7H₂O 0.5g，KH₂PO₄ 0.5g，FeSO₄ 0.1g，蛋白胨1g，糊精5g，水1000ml。(2)硝化杆菌培养基：(NH₄)₂SO₄ 5g，KH₂PO₄ 0.7g，MgSO₄·7H₂O 0.5g，CaCl₂·2H₂O 0.5g，水1000ml。(3)肉汤培养基：牛肉膏3g，蛋白胨10g，NaCl 5g，水1000ml。

(4)真菌培养基：蛋白胨5g，葡萄糖10g，MgSO₄·7H₂O 0.5g，K₂HPO₄ 1g，琼脂18g，水1000mL。(5)PDA培养基：马铃薯200g，葡萄糖20g，琼脂20g，水1000ml；(6)豆芽汁培养基：黄豆芽汁100g，蔗糖5g，淀粉3g，酵母浸膏0.5g，MgSO₄·7H₂O0.2g，KH₂PO₄ 1g，NaCl 0.4g，CaCO₃ 3g，水1000ml。

垃圾堆肥过程中和堆肥产品中的恶臭气味主要是腐败细菌在厌氧条件下大量生长繁殖所产生的代谢产物。因此改善堆肥过程的工艺条件，促进好氧微生物的生长，抑腐败细菌的生长，可有效减少恶臭气体的产生。本促进剂中所使用的微温着色菌(Chromatiumtepidum)、紫色非硫细菌(Purplo nonsulfur bactoria)、乳酸杆菌(Lactobacillus)、酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)、硫杆菌(Thiobacillus)、嗜热脂肪芽孢杆菌(Bacillus stearothermophilus)、硝化杆菌(Nitrobacter)、假单胞菌(Pseudomonas)、纤维单胞菌(Cellulomonoas)、嗜热纤维梭状芽孢杆菌(Clostridium thermocellum)、里氏木霉(Trichoderma reesei)、黄孢原毛平革菌(Phanerochaete chrysosporium)、放线菌(Actinomycetes)等均属于有益微生物，它们对大自然无害，将这些微生物加入垃圾中后，可改变垃圾中细菌群落的平衡，形成有益微生物的优势种群，抑制腐败细菌的生长繁殖，促进系统向再生方向发展；改善有机物的分解途径，转化产生大量容易被动植物吸收的氨基酸、有机酸、多糖类、各种维生素及活性酶等有益物质，有效地完成物质再生的过程；加速有机垃圾的腐熟和稳定，短时间内可减少垃圾体积30％左右；防止或减少堆肥过程中氨和硫化氢等恶臭气体的产生及释放(平均减少量为常规堆肥的60％～80％)，并分解、氧化垃圾中残余的恶臭物质；同时有益微生物的代谢产物能防止蚊蝇变态激素的生成，使其不能正常生长繁殖，降低蚊蝇密度，抑制有害微生物包括各类病原菌的生长，减少传染性疾病的发生，保障垃圾堆肥厂职工和附近居民的健康。

3、除臭处理的方法：

除臭剂按1∶(50～100)的比例配水稀释，即：用1公升除臭剂配水(50～100)公升，制成喷洒液，在垃圾分选系统前的集料坑中加入，从而在随后的垃圾分选翻动的过程中除臭剂可与垃圾充分混合，使垃圾中的恶臭气味在堆肥生产运行的初始阶段即得到吸附、中和与掩盖，并减少蚊蝇。除臭喷洒液的加入量依垃圾的成份及恶臭程度，通常为垃圾重量的1-3％。

除臭促进剂按1∶(50～100)的比例配水稀释，即：用1公升除臭促进剂配水(50～100)公升，制成喷洒液，在垃圾分选后的混合搅拌装置中加入，使除臭促进剂在混合搅拌装置内与垃圾充分混合，改变垃圾中细菌群落的平衡，形成优势种群，抑制腐败细菌的生长繁殖，促进系统向再生方向发展；24小时后垃圾堆体的温度即可达到40-45℃，从而迅速进入高温发酵阶段，有效减少恶臭气体的产生，并提高好氧微生物对固体有机废物的降解效率，显著减少蚊蝇的滋生。除臭促进剂喷洒液的加入量依垃圾的含水率和有机物含量及组成而定，通常为垃圾重量的1-4％。

垃圾堆肥运行过程中如需补充除臭剂或除臭促进剂，则可在垃圾水分调节喷淋系统中加入上述同样浓度的除臭剂或除臭促进剂。随着水分的补充，除臭剂或除臭促进剂即可进入垃圾堆体中，从而吸附与中和堆肥过程中和堆肥产品中恶臭气味或防止或减少恶臭气体的产生。

通过应用本发明的除臭剂可快速、有效地吸附、消除、掩盖垃圾中原有恶臭气体，改善堆肥厂分拣车间的工作人员的工作环境；而应用除臭促进剂可改变垃圾中细菌群落的平衡，抑制腐败细菌的生长繁殖，促进系统向再生方向发展，加速有机垃圾的腐熟和稳定，防止或减少堆肥过程中氨和硫化氢等新的恶臭气体的产生及释放(平均减少量为常规堆肥的50％～80％)。该方法可以明显脱除垃圾堆肥过程中和堆肥产品中恶臭气味，减少苍蝇的滋生，改善堆肥厂区和周围地区的环境条件，缩短生产周期，提高堆肥产品的商品价值，提高堆肥产品的商品价值。

具体实施方式：

本实施例所处理的垃圾的组成成分(％)如下表所示：

有机物				无机物
有机物				无机物				厨余	废纸	纤维	竹木	塑料橡胶	玻璃陶瓷	金属	煤灰泥砖
58.00	7.90	2.80	5.20	13.70	3.20	1.20	8.00	厨余	废纸	纤维	竹木	塑料橡胶	玻璃陶瓷	金属	煤灰泥砖

除臭剂的配方为：脱乙酰壳多糖(0.6％)；乙酸(4％)；柠檬香精(0.02％)；水(95.4％)。除臭剂按1∶80的比例配水稀释，即：用1公升除臭剂配水80公升，制成喷洒液，在垃圾分选系统前的集料坑中加入，从而在随后的垃圾分选翻动的过程中除臭剂可与垃圾充分混合，使垃圾中的恶臭气味在堆肥生产运行的初始阶段即得到吸附、中和与掩盖，并减少蚊蝇。除臭喷洒液的加入量为垃圾重量的2％。

除臭促进剂中的各类微生物经扩大培养后，按如下体积比混合：微温着色菌∶紫色非硫细菌∶乳酸杆菌∶酵母菌∶硫杆菌∶嗜热芽孢杆菌∶硝化细菌∶假单胞菌∶热纤梭菌∶白腐菌＝10∶10∶10∶10∶20∶20∶15∶15∶30∶30。(每毫升液体中含2×107个活性菌体以上)。

除臭促进剂按1∶100的比例配水稀释，即：用1公升除臭促进剂配水100公升，制成喷洒液，在垃圾分选后的混合搅拌装置中加入，使除臭促进剂在混合搅拌装置内与垃圾充分混合，改变垃圾中细菌群落的平衡，形成优势种群，抑制腐败细菌的生长繁殖，促进系统向再生方向发展；24-48小时后垃圾堆体的温度即可达到40-45℃，从而迅速进入高温发酵阶段，有效减少恶臭气体的产生，并提高好氧微生物对固体有机废物的降解效率，显著减少蚊蝇的滋生。除臭促进剂喷洒液的加入量为垃圾重量的2％。

除臭剂和除臭促进剂的除臭效果

恶臭气体成分除臭前的浓度(mL/m³) 除臭后的浓度(mL/m³) 去除率(％)

氨 6.2 1.4 77.8

甲胺 16.8 2.9 82.7

乙胺 18.6 4.0 78.5

硫化氢 48.4 8.6 82.2

吲哚 5.3 0.8 84.9

Claims

1、一种垃圾堆肥除臭处理的方法，其特征在于在垃圾分选系统前的集料坑中，按垃圾重量的1～3％加入经水稀释的除臭剂，在垃圾分选后的混合搅拌装置中，按垃圾重量的1～4％加入经水稀释的除臭促进剂，除臭剂的组分与各组分的重量配比以及除臭促进剂的组分与各组分的扩大培养液混合的体积比如下：

除臭剂：脱乙酰壳多糖 0.2-1.2％

乙酸 1-6％

香料 0.01-0.03％

水 93-98％；

除臭促进剂：微温着色菌(Chromatium tepidum) 10～15

紫色非硫细菌(Purplo nonsulfur bactoria) 10～15

乳酸杆菌(Lactobacillus) 10～15

酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae) 10～15

硫杆菌(Thiobacillus) 0～20

嗜热脂肪芽孢杆菌(Bacillus stearothermophilus) 10～25

硝化杆菌(Nitrobacter) 5～15

假单胞菌(Pseudomonas) 10～15

纤维单胞菌(Cellulomonoas) 0～30

嗜热纤维梭状芽孢杆菌(Clostridium thermocellum) 0～30

里氏木霉(Trichoderma reesei) 0～30

黄孢原毛平革菌(Phanerochaete chrysosporium) 0～30；

先后加入的除臭剂与除臭促进剂均按1∶50～100的体积比加水稀释。

2、按权利要求1所述的垃圾堆肥除臭处理的方法，其特征在于堆肥生产运行过程中还可用上述浓度的除臭剂或除臭促进剂加入到水分调节喷淋系统中补充垃圾堆体中的除臭剂或除臭促进剂。