本发明关于除臭剂及其应用,特别是指利用微生物群达到除臭目的,且具体应用于除臭方法、除臭构件及除臭装置的除臭剂。
背景技术:
由于经济快速发展,物质需求不断快速增长,相对地生活垃圾、养殖业排泄物…等等有机废弃物的产出更是以惊人速度暴增;随之而来的是浓烈的恶臭与来不及分解而堆积如山的固体废弃物,严重恶化人类的生活品质。
以养殖业排泄物的有机废弃物为例说明,目前的处理方式是先进行固液分离,其中的固体物经压缩脱水后,部分采取焚烧处理,有增加碳排放、耗费能源、污染空气品质等问题;另一部分采取掩埋处理,则有浪费土地资源、污染地下水源及恶臭恶化生活环境的问题。而固液分离后的废液则视情况采取物理处理、化学处理及/或生化处理,最后排放入河川,废液中的过多添加物将造成河川的总体负担。
此外,污水处理场采用活性污泥法处理污水,在这种处理系统中,一般以枯草芽孢杆菌(Bacillussubtilis)等微生物为处理污泥的优势族群。但是,污泥处理的困难在于其恶臭为公害根源且处理成本高,不仅如此,处理后污泥仍带有恶臭而无法回收再利用,也因此,处理后污泥的废弃场所亦受到诸多限制。
综上所述,现有的有机废弃物处理方式不仅未能确实解决废弃物造成的环保问题,其恶臭及处理后的二次废弃物亦导致有机废弃物无法进一步被回收使用。
技术实现要素:
本发明要解决的技术问题是提供一种除臭剂及其应用,可以快速、确实地除臭,且能够回收再利用处理后污泥,达到可大量减少污泥处理量的目的。
为解决上述技术问题,本发明提供的一种除臭剂,将含有放射线菌、嗜硫光合菌、硝化杆菌、鞘氨醇单孢菌、曲菌、产甲烷菌以及淡黄青霉的微生物群作为所述除臭剂的有效成分。
其中,所述除臭剂包括微生物群及水性介质,且所述微生物群分散于水性介质中。
其中,所述除臭剂包括微生物群及载体,且所述微生物群与载体接触构成载体-微生物复合体。
依据本发明提供的一种除臭方法,其方法步骤包括使用前述除臭剂与被除臭物接触。其中,所述除臭剂以喷雾形态与被除臭物接触而除臭;又,所述除臭剂与被除臭物先在厌氧环境中接触进行被除臭物的厌氧分解,接着使除臭剂与被除臭物在好氧环境中接触进行被除臭物的好氧分解。
依据本发明提供的一种污泥分解方法,其方法步骤包括使用前述除臭剂与污泥接触,以达到使污泥分解而除臭的目的。
依据本发明提供的一种有机物分解方法,其方法步骤包括使用前述除臭剂与有机物接触,以达到使有机物分解而除臭的目的。
依据本发明提供的一种除臭构件,包括载体、微生物群及内部中空用于填装所述载体及微生群的安装组件;其中,所述载体选自无机载体或有机载体,其中,所述无机载体选自沸石、碳石、火山石,所述有机载体选自木屑、米糠、植物纤维或木炭;所述微生物群包括放射线菌、嗜硫光合菌、硝化杆菌、鞘氨醇单孢菌、曲菌、产甲烷菌以及淡黄青霉;以及所述安装组件具有供气体或液体流通的网孔结构,所述微生物群与载体接触构成载体-微生物复合体并填充于安装组件的中空内部。
其中,所述除臭构件的安装组件用于集中寄宿有微生物群的载体,并将这些载体依使用需求安装于特定位置,因此,所述安装组件具有至少二网板,安装组件的中空内部为至少二网板隔设出至少一层空间,所述载体-微生物复合体设置于任意二网板之间,且所述安装组件周侧围设有一网状片材(图未示),配合不同的安装环境及需求。
依据本发明提供的一种除臭装置,一除臭塔,具有相对的一塔底及一塔顶,所述除臭塔相对设有一位于塔底的输入口以及一位于塔顶的输出口,用于输送被除臭物;以及如前述的一除臭构件,设于所述除臭塔内部并位于输入口及输出口之间。
其中,所述除臭塔的塔顶设有一喷嘴,用于喷洒液体在除臭构件上,所述塔底设有一集中输出口,所述喷嘴与集中输出口之间在除臭塔外部设有一循环操作段,用于将由所述喷嘴喷洒且与被除臭物接触的液体在集中输出口集中后循环至喷嘴重复喷洒。
其中,为使被除臭物在除臭塔内部的行进速度减慢,达到被除臭物能够与除臭构件充分接触,以令被除臭物确实为微生物群分解,前述除臭构件的安装组件具有多个网板隔设出多层空间,并以水平式多层形态设于除臭塔内部。
依据本发明提供的一种堆肥化促进剂,其将含有放射线菌、嗜硫光合菌、硝化杆菌、鞘氨醇单孢菌、曲菌、产甲烷菌以及淡黄青霉的微生物群作为所述堆肥化促进剂的有效成分;借此,利用本发明微生物群达到提供一种能够有效去除有机废弃物的恶臭,令有机废弃物经除臭后,得以堆肥化形成可再回收利用的肥料。
本发明主要是将含有放射线菌(actinomyces)、嗜硫光合菌(Chromatium)、硝化杆菌(Nitrobacter)、鞘氨醇单孢菌(sphingomonas)、曲菌(Aspergillus)、产甲烷菌(Bac.Methanigenes)以及淡黄青霉(PeniciliumLuteum)的微生物群作为除臭剂的有效成分,并将含有该微生物群的除臭剂具体应用于除臭方法、污泥分解方法、有机物分解方法、除臭构件、除臭装置以及堆肥化促进剂;借此,利用前述微生物群达到对废弃物进行厌分解或好氧分解,从而以低耗能、低成本的处理方式达到快速、确实除臭的目的,且经微生物群处理后污泥,由于经过除臭及分解过程且无二次污染而能够回收再利用,另达到可大量减少污泥处理量的目的。
附图说明
图1为本发明除臭构件的结构示意图;
图2为本发明除臭塔内部设置除臭构件的结构示意图;
图3为本发明用于测试除臭剂效能的生物反应测试系统示意图;
图4为本发明以不同除臭剂浓度对NH3去除的影响曲线图;
图9为本发明以不同H2S进气浓度对H2S去除率的影响曲线图;
图10为本发明以20ppmv的进气浓度于90分钟达到60%的去除率的曲线图;
图11为本发明以60ppmv的进气浓度于90分钟达到50%的去除率的曲线图;
图12为本发明以100ppmv的进气浓度于90分钟则达到60%的去除率的曲线图;
其中附图标记说明如下:
除臭构件100安装组件10
空间101网板11
除臭塔20塔底201
塔顶202输入口21
输出口22喷嘴23
集中输出口24
循环操作段30第一管31
反应器32帮浦33
第二管34
气体钢瓶1气体流量计2
气体均质装置3空压机4
采样孔5反应器槽体6
具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
请配合参阅图1至图2所示,说明本发明除臭剂及其应用的具体实施方式。
本发明用以作为除臭剂有效成分的微生物群,为深层土壤中常见的微生物菌群;本发明微生物群以含有放射线菌(actinomyces)、嗜硫光合菌(Chromatium)、硝化杆菌(Nitrobacter)、鞘氨醇单孢菌(sphingomonas)、曲菌(Aspergillus)、产甲烷菌(Bac.Methanigenes)以及淡黄青霉(PeniciliumLuteum)的微生物菌种,经过复合自营性及异营性菌培养技术,驯养而成的综合微生物菌群,作为该除臭剂有效成分。利用这些混和菌种各自的厌氧、好氧及耐热、耐寒的特性,形成环境适应力最佳的应用组合生物菌剂,从而具有能够广泛应用在有机污泥的分解及其臭味的快速消除,如氨气(NH3),硫化氢(H2S),烷基硫醇之类。借此,通过结合有机载体及无机载体的应用,可以对空气中及污水中的有机废弃物,产生持续稳定的有效分解功能,大幅改善目前的有机废弃物处理方式,从而达到快速解决恶臭问题以及大量减少污泥的处理量等技术功效。
本发明的除臭剂形态,可以是将微生物群分散于水性介质,例如水或其他适合微生物群生存的液体,以形成液态除臭剂;或者,可以将微生物群与载体接触,制成载体-微生物复合体,使被除臭物直接与液态除臭剂或载体-微生物复合体接触而分解除臭,或者,亦可先将载体-微生物复合体分散于水性介质后再与被除臭物接触。
在本实施例中,载体可以选自无机载体或有机载体,其中,无机载体选自沸石、碳石、火山石,有机载体选自木屑、米糠、植物纤维或木炭;使载体内吸附微生物群,是为了增大与被除臭物的接触面积,以进一步提高除臭效果。其中,有机载体由于富含有机质养分的物质,作为综合微生物菌的寄宿载体,可以让微生物菌剂在应用上更加稳定,持续性更长久,使除臭效果及有机污泥分解效果产生逐步加乘的作用;而无机载体的多孔隙结构,作为综合微生物寄宿载体,可以快速吸附臭气分子,让载体中的微生物逐步分解,如此可以加快臭味的瞬间清除速度。
本发明除臭剂的载体与微生物群的复合化方法中,当微生物群为固态(例如粉末状)的情形,可通过将载体与粉末状的微生物群在适当的容器内搅拌达到复合化;当需要使微生物群分散于水性介质时,则可通过将载体投入水性介质中,使微生物群与载体接触而达到复合化的目的。
在任意的形态,微生物群的浓度、微生物群与载体的比例等,可考虑被除臭物的臭气强度,或被除臭物的周围环境而决定。此外,载体-微生物复合体在水性介质中,可依照实际需求,导入对微生物群不致带来不良影响的各种添加物。
通过将本发明的除臭剂与被除臭物接触,确实可达到快速且确实的除臭效果。本发明的除臭剂与被除臭物的接触形态并无特别限制,
以下请配合参阅图1、图2所示,以包括喷雾作业、涂布作业及水中处理等具体实施例加以说明本发明除臭剂的应用。
如图1所示,显示将本发明载体-微生物复合体设置于一安装组件10而构成单层或多层结构的除臭构件100。其中,安装组件10具有供气体或液体流过的网孔结构,令微生物群与载体接触构成载体-微生物复合体并填充于安装组件10的中空内部;更具体地,安装组件10具有至少二网板11,令安装组件10的中空内部为至少二网板11隔设出至少一层空间101,载体-微生物复合体设置于任意二网板11之间,且安装组件10周侧围设有一网状片材(图未示)。
在本实施例中,安装组件10可为单层或多层结构的组合式构造,其周围四个面利用网状片材包覆,以构成一体的单元结构;安装组件10所采用的材料以耐水性甚至耐腐蚀者为佳,例如,不锈钢、塑胶或竹器等等;且,安装组件10及网状片材的网孔结构的孔径尺寸小于载体-微生物复合体的粒径但可供气体或液体顺利流通,以避免复合体掉出安装组件10。
请配合参阅图2所示,说明本发明除臭构件100设于除臭塔20内部并用于对废气除臭的具体除臭装置、使用方法及其功效。
除臭塔20为吸附塔形态,具有相对的一塔底201及一塔顶202,除臭塔20相对设有一位于塔底201的输入口21以及一位于塔顶202的输出口22,用于输送被除臭物;令除臭构件100设于除臭塔20内部并位于输入口21及输出口22之间。其中,除臭塔20的塔顶202设有一喷嘴23,用于喷洒液体于除臭构件100上,塔底201设有一集中输出口24,喷嘴23与集中输出口24之间在除臭塔20外部设有一循环操作段30,用于将由喷嘴23喷洒且与被除臭物接触的液体,在集中输出口24集中后循环至喷嘴23重复喷洒。
本发明除臭构件100的其他具体操作说明如下:
涂布作业:透过将无机载体粉末化后,以适当比例混合于前述含有综合微生物群作为有效成分的除臭剂中,调和成涂料状,利用喷涂设备或刷涂器具,涂布在周遭环境的墙体或器壁上,以形成稳定的除臭吸附膜,将溢散的臭气吸附分解。
水中处理:对于有机废水的处理,则可配合前述多种有机、无机载体构成的载体-微生物复合体与综合微生物群除臭剂,依一定比例投入废水处理池中,以快速消除废水中的臭味,并快速分解废水中的有机物质,达到快速除臭及污泥减量的目的。
以下请配合参阅图3至图15,兹举数个实施例说明本发明除臭剂用于去除氨气(NH3)及氢化硫(H2S)的效能及其较佳的操作条件。
本发明除臭剂的测试条件包括:
4、定时测定pH及生菌数(cfu/ml)的变化。
实施例1:除臭剂对于NH3去除率的影响
在本实施例中,操作期间反应器中生菌数与pH值的变化,菌数约在8.2×105~5.3×106cfu/ml,pH值则在6.9~7.2。
实施例2:除臭剂对于H2S去除率的影响
如图10至图12所示,显示不同进气浓度与空白组的除硫效果。添加100x的除臭剂,[H2S]=20、60、100ppmv,连续处理三小时之结果;其中,Control-1~3为空白组;图10说明20ppmv的进气浓度在90分钟达到60%的去除率;图11说明60ppmv的进气浓度在90分钟达到50%的去除率;图12说明100ppmv的进气浓度在90分钟则达到60%的去除率。
在本实施例中,如图13所示,当反应器设置完成,由反应器中取水样,以稀释倍率100x的水样进行测定,并无菌落生长,反应器培养14天后观察菌数增殖至5*107CFU/ml,但菌相单纯(培养基为测试总生菌数的TSA培养基)。pH值约在6.5~7.0。
综上所述,本发明通过上述除臭剂及其应用,确实可达到以下功效:
(3)通过多个除臭构件100的串联或并联组合式应用,可以灵活应用在各种不同的废弃物处理程序上,也设于各种大小不同的处理装置内部(例如:废水池、洗涤塔…等),适用性相当广泛;
(4)通过前述实验结果可知,生物反应器配合综合微除臭剂使用,效果非常明显,特别对于原本就很难溶于水的硫化氢的灭除,效果非常显著。
以上通过具体实施例对本发明进行了详细的说明,但这些并非构成对本发明的限制。在不脱离本发明原理的情况下,本领域的技术人员可做出许多变形和等效置换,这些也应视为本发明的保护范围。