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CN109603514A - 一种微生物除臭剂及其制备方法 - Google Patents

一种微生物除臭剂及其制备方法 Download PDF

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CN109603514A
CN109603514A CN201811599584.3A CN201811599584A CN109603514A CN 109603514 A CN109603514 A CN 109603514A CN 201811599584 A CN201811599584 A CN 201811599584A CN 109603514 A CN109603514 A CN 109603514A
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deodorant
culture
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张英人
崔永涛
郭威
孙月丽
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Hebei Anminuo Amino Acid Technology Co Ltd
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Abstract

本发明提供一种微生物除臭剂及其制备方法，所述微生物除臭剂含有脱氮小球菌、丁酸梭菌、植物乳杆菌、布拉氏酵母菌和光合细菌。本发明提供的微生物除臭剂对环境具有较强的适应能力，能够迅速增殖生长，稳定占据生态位，有效抑制产生恶臭物质的腐败菌，达到快速除臭的目的；通过除臭剂中微生物在环境中的不同作用，协同工作不但可有效去除垃圾腐败带来的恶臭气味，长时间使用还可以加速垃圾有机质的分解，降低对填埋场附近土地的渗透污染，有利于填埋场后续的保护绿化生态，而且通过微生物之间的协同作用使得本发明提供的除臭剂的持续除臭效果也更好，具有广阔的应用前景。

Description

一种微生物除臭剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及除臭剂技术领域，尤其涉及一种微生物除臭剂及其制备方法。
背景技术
我国城市生活垃圾年生产量约为1.4亿吨，除少部分焚烧、堆肥或回收利用外，80％以上被运送到垃圾填埋场进行填埋处理，据不完全统计全国共有约400座垃圾填埋场。垃圾在转运、平铺、压实、处理及填埋过程中会产生大量强刺激的恶臭气体，对垃圾填埋场及周边的环境造成极大的污染，影响环卫工人和周边居民的身体健康。所以，有效处理垃圾填埋场垃圾产生的恶臭污染，减少其对周边生态环境的破环，保护人民的身体健康，已经成了垃圾综合治理的一个重要内容。
目前市场已有的垃圾除臭剂主要有化学除臭剂、物理除臭剂和微生物除臭剂。化学除臭剂的使用并不能彻底去除臭源物质，除臭效果不充分不彻底，且持效性差。物理法通过使用吸收剂将臭味物质吸收到吸收剂的微孔中，但吸收剂吸收臭味物质难以解吸，无法重复使用，造成环境的二次污染。微生物除臭技术是利用微生物的生理代谢活动降解恶臭物质，达到除臭的目的，不含任何化学药品，也不会造成二次污染，且能达到长期持续除臭，生产成本低廉。但现有的微生物除臭剂中的微生物往往不能适应填埋场恶劣的环境，喷洒后初期生长繁殖较慢，难以达到快速除臭的目的，还存在微生物共存性较差，降解硫化氢和氨效果不佳的问题，限制了微生物除臭剂的进一步发展。
发明内容
针对现有微生物除臭剂对环境适应性较差，微生物之间共存性较差导致除臭效果不佳的问题，本发明提供一种微生物除臭剂及其制备方法。
为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案是：
一种微生物除臭剂，所述微生物除臭剂含有脱氮小球菌、丁酸梭菌、植物乳杆菌、布拉氏酵母菌和光合细菌。
相对于现有技术，本发明根据垃圾臭气成分的复杂性，构建了高效的除臭菌株组合，选用的复合菌株可长期共存，喷洒后能迅速根植于垃圾中，形成稳定的微生态系统，进行快速繁殖，形成优势菌群，达到快速、长久可持续的除臭效果；脱氮小球菌和光合细菌，可合成糖类物质、氮化合物、氨基酸等多种营养物质，为其他细菌的繁殖提供了有利保证，同时也利用其他微生物的代谢产物作为自身的营养物质，保证了自身的生长繁殖。本发明提供的微生物除臭剂，多种细菌协同作用，产生多种酶类物质及代谢产物，使得除臭剂在吸附空气中恶臭气体为自身利用的同时，菌体及其代谢产物还能抑制垃圾中腐败微生物的活动，同时，分泌的多种酶类物质还能分解产臭气的有机物质，通过减少恶臭气体产生的来源及消除已产生的恶臭气体，从根本上达到彻底除臭目的。
脱氮小球菌为硝化异养细菌，不仅生长速率快，能够耐受酸性环境，在缺氧条件下，利用反硝化作用或脱氮作用，将硝酸盐或亚硝酸盐还原为氮气，减少了氨气的排放量，有效减少了恶臭的产生。
丁酸梭菌为革兰氏阳性厌氧菌，一般作为饲料添加剂添加至饲料中。本发明意外发现将丁酸梭菌与脱氮小球菌、植物乳杆菌、布拉氏酵母菌和光合细菌存在良好的协同作用，可显著提高复合菌的除臭效果。丁酸梭菌具有耐热耐酸的能力，能分解各种碳水化合物、糖、淀粉，水解淀粉和糖类的最终产物为丁酸、醋酸和乳酸，以及少量的丙酸和甲酸，形成不利于腐败微生物生活的酸性环境；其分泌的多种酶类，如蛋白酶、纤维素酶、糖苷酶、淀粉酶、果胶酶等，可有效分解产臭味的有机物质、有机硫化物、有机氮等，从根本上降解产生恶臭气体的物质。
植物乳杆菌是乳酸菌的一种，为厌氧或兼性厌氧细菌，代谢终产物85％以上是乳酸，形成酸性环境，酸性介质有利于NH3的吸收，同时还可有效抑制恶臭产生菌的代谢活动，减少臭气的产生。本发明中植物乳杆菌、丁酸梭菌与脱氮小球菌协同增效，可有效降低NH3的产生量并有效吸收已经产生的NH3，明显降低由NH3所导致的恶臭气味。
布拉氏酵母菌属于兼性厌氧菌，耐热性好，广泛应用于预防和治疗各种腹泻和肠道炎症，本发明提供的除臭剂中布拉氏酵母菌可增强其他几种微生物对填埋场恶劣环境的适应性，增强微生态平衡，提高除臭剂的除臭效果。
光合细菌是一种独立营养微生物，它能利用土壤接受的太阳热能或以紫外线为能源，将硫化氢和碳氢化合物中的氢分离出来，达到去除硫化氢和甲烷等恶臭物质的目的；同时，光合细菌还能以有机物、有害气体(硫化氢等)及二氧化碳、氮等为基质，合成糖类、氨基酸、维生素类、氮素化合物和生理活性物质等，为其它微生物繁殖提供养分。本发明中的光合细菌和脱氮小球菌协同作用，为其他微生物的生长繁殖提高养分，保证了其他微生物的正常生长，使得微生物可快速适应填埋场的恶劣环境，进行快速繁殖，竞争形成菌种优势。
优选的，所述脱氮小球菌的浓度为1.5×108～2.0×108CFU/ml，所述丁酸梭菌的浓度为5×107～8×107CFU/ml，所述植物乳杆菌的浓度为7×107～10×107CFU/ml，所述布拉氏酵母菌的浓度为3×107～5×107CFU/ml，所述光合细菌的浓度为1.0×108～1.5×108CFU/ml。
优选的复合菌株的浓度，可使各菌株喷洒到垃圾中以后利用垃圾中的有机物作为营养物质进行快速的生长繁殖，还有利于各菌株之间长期共存，不会产生菌株生长优势，从而达到快速且可持续的进行长久除臭的目的。
优选的，还包括如下质量体积百分比的原料：苯甲酸钠0.05～0.1％和甘油1～2％。
苯甲酸钠和甘油可起到保护微生物的作用，延长除臭剂的保存期。
本发明还提供一种微生物除臭剂的制备方法，包括如下步骤：
步骤a，在无菌条件下，将脱氮小球菌、丁酸梭菌、植物乳杆菌、布拉氏酵母菌和光合细菌分别接种至种子培养基中进行扩大培养，培养至至菌株浓度达2×108CFU/ml以上，分别得到各菌株的种子液；
步骤b，将所述各菌株的种子液分别接种至发酵培养基中进行发酵培养，培养至菌株浓度达到2×108CFU/ml以上，分别得到各菌株的发酵液；
步骤c，取所述各菌株的发酵液、苯甲酸钠、甘油和纯化水，按设计配比进行配制，得微生物除臭剂。
本发明的除臭剂制备方法简单，工艺流程短，成本低廉，使用方便，常温下保存即可，且有效期高达六个月以上。
优选的，所述脱氮小球菌的培养pH为6.5～7.2，培养温度为30～32℃，培养时间为24～28h。
优选的，所述丁酸梭菌培养pH为7.0～7.2，培养温度为29～31℃，培养时间为48～72h。
优选的，所述植物乳杆菌的培养pH为7.0～7.2；培养温度为35～37℃，培养时间为24～28h。
优选的，所述布拉氏酵母菌的培养pH为5.5～6.5；培养温度为28～30℃，培养时间为32～36h。
优选的，所述光合细菌的培养pH为7.0～7.2；培养温度为30～32℃，培养时间为30～35h。
优选的培养培养条件有利于细菌的生长和繁殖，获得高活性的培养细菌。
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。
实施例1
一种微生物除臭剂，所述微生物除臭剂含有脱氮小球菌、丁酸梭菌、植物乳杆菌、布拉氏酵母菌和光合细菌，其中微生物除臭剂中脱氮小球菌的浓度为1.5×108CFU/ml，丁酸梭菌的浓度为7×107CFU/ml，植物乳杆菌的浓度为10×107CFU/ml，布拉氏酵母菌的浓度为3×107CFU/ml，光合细菌的浓度为1.5×108CFU/ml。
上述微生物菌剂的制备方法包括如下步骤：
步骤a，在无菌条件下，将脱氮小球菌、丁酸梭菌、植物乳杆菌、布拉氏酵母菌和光合细菌分别接种至种子培养基中进行扩大培养，培养至至菌株浓度达2×108CFU/ml以上，分别得到各菌株的种子液；
步骤b，分别取各菌株10％(V/V)的种子液接种至发酵培养基中进行发酵培养，培养至菌株浓度达到2×108CFU/ml以上，分别得到各菌株的发酵液；
步骤c，对各菌株的发酵液进行菌数计数，根据上述浓度计算各发酵液的加入量，分别取各发酵液加入纯化水中，加入0.05％的苯甲酸钠和1％的甘油，混合均匀，得微生物除臭剂。
所述脱氮小球菌的种子培养液和发酵液的配方为：葡萄糖3％，蛋白胨1％，酵母浸粉0.5％，氯化钠0.3％，蒸馏水95.2％，pH 6.8；培养温度为31℃，培养时间为26h。
所述丁酸梭菌的种子培养液和发酵液的配方为：酵母粉0.5％，蛋白胨1％，氯化钠1％，蒸馏水97.5％，pH7.1；培养温度为30℃，培养时间为60h。
所述植物乳杆菌的种子培养液和发酵液的配方为：玉米浆4％，蔗糖2％，乙酸钠0.3％，柠檬酸氢二胺0.7％，硫酸镁0.05％，吐温80 0.5％，蒸馏水92.45％，pH7.1；培养温度为36℃，培养时间为26h。
所述布拉氏酵母菌的种子培养液和发酵液的配方为：酵母粉1％，蛋白胨2％，葡萄糖2％，蒸馏水95％，pH6.0；培养温度为29℃，培养时间为34h。
所述光合细菌的种子培养液和发酵液的配方为：葡萄糖3％，蛋白胨1％，酵母粉2.5％，氯化钠0.3％，蒸馏水93.2％，pH7.1；培养温度为31℃，培养时间为32h。
实施例2
一种微生物除臭剂，所述微生物除臭剂含有脱氮小球菌、丁酸梭菌、植物乳杆菌、布拉氏酵母菌和光合细菌，其中微生物除臭剂中脱氮小球菌的浓度为1.8×108CFU/ml，丁酸梭菌的浓度为5×107CFU/ml，植物乳杆菌的浓度为8×107CFU/ml，布拉氏酵母菌的浓度为5×107CFU/ml，光合细菌的浓度为1.0×108CFU/ml。
上述微生物菌剂的制备方法包括如下步骤：
步骤a，在无菌条件下，将脱氮小球菌、丁酸梭菌、植物乳杆菌、布拉氏酵母菌和光合细菌分别接种至种子培养基中进行扩大培养，培养至至菌株浓度达2×108CFU/ml以上，分别得到各菌株的种子液；
步骤b，分别取各菌株10％(V/V)的种子液接种至发酵培养基中进行发酵培养，培养至菌株浓度达到2×108CFU/ml以上，分别得到各菌株的发酵液；
步骤c，对各菌株的发酵液进行菌数计数，根据上述浓度计算各发酵液的加入量，分别取各发酵液加入纯化水中，加入0.05％的苯甲酸钠和1％的甘油，混合均匀，得微生物除臭剂。
所述脱氮小球菌的种子培养液和发酵液的配方为：葡萄糖3％，蛋白胨1％，酵母浸粉0.5％，氯化钠0.3％，蒸馏水95.2％，pH 6.5；培养温度为30℃，培养时间为28h。
所述丁酸梭菌的种子培养液和发酵液的配方为：酵母粉0.5％，蛋白胨1％，氯化钠1％，蒸馏水97.5％，pH7.0；培养温度为29℃，培养时间为72h。
所述植物乳杆菌的种子培养液和发酵液的配方为：玉米浆4％，蔗糖2％，乙酸钠0.3％，柠檬酸氢二胺0.7％，硫酸镁0.05％，吐温80 0.5％，蒸馏水92.45％，pH7.0；培养温度为35℃，培养时间为28h。
所述布拉氏酵母菌的种子培养液和发酵液的配方为：酵母粉1％，蛋白胨2％，葡萄糖2％，蒸馏水95％，pH5.5；培养温度为28℃，培养时间为36h。
所述光合细菌的种子培养液和发酵液的配方为：葡萄糖3％，蛋白胨1％，酵母粉2.5％，氯化钠0.3％，蒸馏水93.2％，pH7.2；培养温度为30℃，培养时间为35h。
实施例3
一种微生物除臭剂，所述微生物除臭剂含有脱氮小球菌、丁酸梭菌、植物乳杆菌、布拉氏酵母菌和光合细菌，其中微生物除臭剂中脱氮小球菌的浓度为2.0×108CFU/ml，丁酸梭菌的浓度为8×107CFU/ml，植物乳杆菌的浓度为7×107CFU/ml，布拉氏酵母菌的浓度为4×107CFU/ml，光合细菌的浓度为1.2×108CFU/ml。
上述微生物菌剂的制备方法包括如下步骤：
步骤a，在无菌条件下，将脱氮小球菌、丁酸梭菌、植物乳杆菌、布拉氏酵母菌和光合细菌分别接种至种子培养基中进行扩大培养，培养至至菌株浓度达2×108CFU/ml以上，分别得到各菌株的种子液；
步骤b，分别取各菌株10％(V/V)的种子液接种至发酵培养基中进行发酵培养，培养至菌株浓度达到2×108CFU/ml以上，分别得到各菌株的发酵液；
步骤c，对各菌株的发酵液进行菌数计数，根据上述浓度计算各发酵液的加入量，分别取各发酵液加入纯化水中，加入0.05％的苯甲酸钠和1％的甘油，混合均匀，得微生物除臭剂。
所述脱氮小球菌的种子培养液和发酵液的配方为：葡萄糖3％，蛋白胨1％，酵母浸粉0.5％，氯化钠0.3％，蒸馏水95.2％，pH 7.2；培养温度为32℃，培养时间为24h。
所述丁酸梭菌的种子培养液和发酵液的配方为：酵母粉0.5％，蛋白胨1％，氯化钠1％，蒸馏水97.5％，pH7.2；培养温度为31℃，培养时间为48h。
所述植物乳杆菌的种子培养液和发酵液的配方为：玉米浆4％，蔗糖2％，乙酸钠0.3％，柠檬酸氢二胺0.7％，硫酸镁0.05％，吐温80 0.5％，蒸馏水92.45％，pH7.2；培养温度为37℃，培养时间为24h。
所述布拉氏酵母菌的种子培养液和发酵液的配方为：酵母粉1％，蛋白胨2％，葡萄糖2％，蒸馏水95％，pH6.5；培养温度为30℃，培养时间为32h。
所述光合细菌的种子培养液和发酵液的配方为：葡萄糖3％，蛋白胨1％，酵母粉2.5％，氯化钠0.3％，蒸馏水93.2％，pH7.2；培养温度为32℃，培养时间为30h。
对比例1
本对比例提供一种微生物除臭剂，所述微生物除臭剂含有脱氮小球菌、丁酸梭菌、植物乳杆菌、假丝酵母菌和光合细菌，其中微生物除臭剂中脱氮小球菌的浓度为2.0×108CFU/ml，丁酸梭菌的浓度为8×107CFU/ml，植物乳杆菌的浓度为7×107CFU/ml，假丝酵母菌的浓度为4×107CFU/ml，光合细菌的浓度为1.2×108CFU/ml。
假丝酵母菌的种子培养液和发酵液与实施例1中的布拉氏酵母菌相同，上述微生物除臭剂的制备方法与实施例1相同，此处不再赘述。
对比例2
本对比例提供一种微生物除臭剂，所述微生物除臭剂含有脱氮小球菌、放线菌、植物乳杆菌、布拉氏酵母菌和光合细菌，其中微生物除臭剂中脱氮小球菌的浓度为2.0×108CFU/ml，放线菌的浓度为8×107CFU/ml，植物乳杆菌的浓度为7×107CFU/ml，假丝酵母菌的浓度为4×107CFU/ml，光合细菌的浓度为1.2×108CFU/ml。
放线菌的种子液培养基和发酵液为淀粉硝酸盐培养基(高氏一号培养基)，培养温度为30℃，培养时间为60h。
上述微生物除臭剂的制备方法与实施例1相同，此处不再赘述。
除臭效果试验
选择沈阳某600平米生活垃圾填埋场，垃圾填埋量为1200吨，于5-8月份喷撒除臭剂，分别施用实施例1和对比例1、对比例2制备的除臭剂，用量均为6L，施用时分别用纯化水稀释50倍，配制成稀释菌液，用喷雾器喷洒，2h后测试，测试结果如表1所示。
表1
由上表可以看出，施用实施例1制备的微生物除臭剂2h后，氨气的降解率达到了93.7％，硫化氢的降解率达到90.8％，苯乙烯的降解率达到了92.7％，臭气浓度从使用前的549降至19，臭气降解了96.5％。
施用对比例1制备的微生物除臭剂2h后，氨气的降解率达到80.6％，硫化氢的降解率达到了73.8％，苯乙烯的降解率达到了88.6％，臭气浓度从使用前的553降至76，臭气降解了86.3％。
施用对比例2制备的微生物除臭剂2h后，硫化氢的降解率达到81.9％，氨气的降解率达到了79.8％，苯乙烯的降解率达到了89.9％，臭气浓度从使用前的531降至69，臭气降解了87％。
另外，还观察到实施例1的微生物复合菌剂在施用10天后还具有较好的防臭效果，而对比例1和对比例2的微生物复合菌剂在使用5-7天后防臭效果显著下降。
上述结果说明，本发明菌株优化组合后的微生物之间的协同作用、互营共生作用改变了原菌群形成了优势菌群，更好地抑制恶臭物质的产生，上述微生物共同作用才具备抑制复杂恶臭气体的能力，当缺少其中一种或几种微生物后，或者选择其他微生物代替某一种微生物后，均会使整个菌群的除臭能力下降，甚至丧失除臭功能。
综上所述，本发明提供的微生物除臭剂对环境具有较强的适应能力，能够迅速增殖生长，稳定占据生态位，有效抑制产生恶臭物质的腐败菌，达到快速除臭的目的；通过除臭剂中微生物在环境中的不同作用，协同工作不但可有效去除垃圾腐败带来的恶臭气味，长时间使用还可以加速垃圾有机质的分解，降低对填埋场附近土地的渗透污染，有利于填埋场后续的保护绿化生态，而且通过微生物之间的协同作用使得本发明提供的除臭剂的持续除臭效果也更好，具有广阔的应用前景。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种微生物除臭剂，其特征在于，所述微生物除臭剂含有脱氮小球菌、丁酸梭菌、植物乳杆菌、布拉氏酵母菌和光合细菌。
2.如权利要求1所述的微生物除臭剂，其特征在于，所述脱氮小球菌的浓度为1.5×108～2.0×108CFU/ml，所述丁酸梭菌的浓度为5×107～8×107CFU/ml，所述植物乳杆菌的浓度为7×107～10×107CFU/ml，所述布拉氏酵母菌的浓度为3×107～5×107CFU/ml，所述光合细菌的浓度为1.0×108～1.5×108CFU/ml。
3.如权利要求2所述的微生物除臭剂，其特征在于，还包括如下质量体积百分比的原料：苯甲酸钠0.05～0.1％和甘油1～2％。
4.一种微生物除臭剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤a，在无菌条件下，将脱氮小球菌、丁酸梭菌、植物乳杆菌、布拉氏酵母菌和光合细菌分别接种至种子培养基中进行扩大培养，培养至至菌株浓度达2×108CFU/ml以上，分别得到各菌株的种子液；
步骤b，将所述各菌株的种子液分别接种至发酵培养基中进行发酵培养，培养至菌株浓度达到2×108CFU/ml以上，分别得到各菌株的发酵液；
步骤c，取所述各菌株的发酵液、苯甲酸钠、甘油和纯化水，按照权利要求3的设计配比进行配制，得微生物除臭剂。
5.如权利要求4所述的微生物除臭剂的制备方法，其特征在于，所述脱氮小球菌的培养pH为6.5～7.2，培养温度为30～32℃，培养时间为24～28h。
6.如权利要求4所述的微生物除臭剂的制备方法，其特征在于，所述丁酸梭菌培养pH为7.0～7.2，培养温度为29～31℃，培养时间为48～72h。
7.如权利要求4所述的微生物除臭剂的制备方法，其特征在于，所述植物乳杆菌的培养pH为7.0～7.2；培养温度为35～37℃，培养时间为24～28h。
8.如权利要求4所述的微生物除臭剂的制备方法，其特征在于，所述布拉氏酵母菌的培养pH为5.5～6.5；培养温度为28～30℃，培养时间为32～36h。
9.如权利要求4所述的微生物除臭剂的制备方法，其特征在于，所述光合细菌的培养pH为7.0～7.2；培养温度为30～32℃，培养时间为30～35h。
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