微生物抗菌除臭剂项目概况

微生物抗菌除臭剂项目建议书一目的意义及发展现状1．微生物抗菌除臭剂研制的目的随着社会经济的飞速发展及城市化进程的不断加速,室外境污染问题日益突出。

恶臭和环境中病菌大量孳生作为环境公害之一, 直接影响人们的生活质量,甚至危害到人们的健康,已越来越受到人们的关注。

甚至近年来所发现的各种流行性新病害如SARS、禽流感都与此有关。

恶臭物质是指能引起嗅觉器官多种多样臭感的物质。

目前凭人的嗅觉感知的恶臭物质有4000多种按产生源可以分为生活源和工业源。

生活源是指日常生活中产生的恶臭如家用卫生间、公厕、污水处理厂、垃圾转运站以及受污染的湖泊、水沟等地方会扩散出恶臭气体污染周边环境给家庭生活或周围居民带来很大的不便工业源是指工业生产中产生的恶臭如养殖厂、涂料厂、制药厂、食品加工厂、化工厂等。

恶臭气体从其组成可分为五类。

一是含硫化合物,二是含氮的化合物,三是卤素及其衍生物,四是烃类,五是含氧的有机物。

这些恶臭物质,除硫化氢和氨外大都为有机物。

恶臭对人们的影响是多方面的。

它不仅使大量的传播疾病的昆虫、细菌滋生繁衍而且直接通过嗅觉系统对呼吸系统、神经系统、循环系统、分泌系统产生强烈的刺激作用。

短时间的作用使人产生厌恶感、恶心、呕吐等症状长时间的刺激可导致分泌失调、心血管疾病等严重的症状。

因此我国的大气污染防治法第32条、34条对恶臭气体排放作了严格规定。

恶臭治理研究以日本、荷兰、德国等国最为先进。

目前对于臭味的去除方法主要有(1)化学除臭法(氧化法,吸收法,吸附法)包括燃烧法(热力燃烧,催化燃烧) (2)物理除臭法如掩避法,稀释扩散法等(3)生物除臭法主要是利用微生物除臭通过微生物的生理代将具有臭味的物质加以转化。

生物治理恶臭的技术凭借着其不可比拟的优越性也逐渐在恶臭治理领域中蓬勃地发展起来。

广泛寻找自然界中现存的高效脱臭微生物菌株或采用遗传工程方法选育出更高效的代恶臭物质的细菌菌株,再辅以新型细胞固定化技术(如包埋法)运用到生物处理装置中,可望使恶臭的治理技术尤其是生物治理技术出现新的突破。

2. 微生物抗菌除臭剂研制的意义2.1 绿色环保性质由于微生物除臭技术是利用能够转化或者降解恶臭物质的特殊微生物的高效吸附、吸收和降解作用对恶臭气体进行净化化恶臭为无臭。

不含任何化学药品也不含转基因产品成份不会造成二次污染代表着生物环保产业发展的未来方向。

2.2 处理功效高运用微生物除臭技术大大增强了其处理污染的功效，与一般化学方法和生物方法相比较，微生物除臭技术对有机物的降解速度是传统方法的100倍。

污染物在投放微生物除臭剂可迅速祛除臭味净化水质降低COD、BOD5、氨、氮等指标。

2.3 适应性更广微生物除臭技术特别是混菌微生物除臭剂降低微生物生存条件要求，增强适应性，减少过滤，适应多种温度和pH值围在低氧环境中也能有效发挥作用。

2.4更有针对性微生物除臭技术可广泛适用于不同领域、不同用途和不同的污染环境，并可根据具体治理对象的具体情况，专门研发出针对性的、最具效力的配方。

2.5治理成本最低微生物除臭技术品具有标本兼治的特点，不用征地建厂或购买庞大设备，综合治理成本和动态投资成本最低，而治理效果显著。

2.6化害为益前认为不能回收利用污染物城市污水厂的污泥经微生物除臭制成肥料如氨和硫酸化合成硫酸铵肥料其中各种元素可被植物吸收提高了污泥中有机碳的利用率而且脱臭微生物大多是土壤中的有益菌群。

2.7微生物除臭剂与传统化学产品比较每种化学产品都是针对性强的产品，当遇有复杂的其他化学基质时，便会失效；使用化学产品之后，在水体中总有化学残留物它可能带来副作用或新的污染；使用化学产品可掩盖臭味，却不能改变臭味的生成或阻止其散发。

微生物除臭技术是利用自然分解和在分解过程中的积极生化作用不会产生上述问题。

2.8 微生物除臭剂与传统生物净化剂相比。

微生物除臭技术可以极大祛除臭味使液体状污物、有机物质迅速新代减小固体物质体积快速净化被污染物质。

微生物脱臭法具有传统方法所不可比拟的优越性,如处理效率高、无二次污染、所需的设备简单、易操作、费用低廉、管理维护方便等,有其它同类产品无法替代的技术优势,而且市场容量极大,其发展潜力和应用前景是相当广泛的。

3. 微生物除臭技术及发展现状3.1 微生物法除臭的原理微生物除臭技术是利用能够转化或者降解恶臭物质的特殊微生物的高效吸附、吸收和降解作用对生活污水和生活垃圾等散发的含硫、含氮等恶臭气体进行净化将硫化氢、硫醇和氨气等恶臭成分转化为无害无臭的物质达到改善空气质量、保护人民身体健康的目标。

恶臭物质的活性基团一旦氧化,气味就消失。

微生物处理臭气的基本原理是利用微生物把溶解水中的恶臭物质吸收于微生物自身体,通过微生物的代活动使其降解的一种过程。

基本上分为三个过程:恶臭气体的溶解过程,即由气相转变为液相的传质过程;溶于水中的臭气通过微生物的细胞壁和细胞膜被微生物吸收,不溶于水的臭气先附着在微生物体外,由微生物分泌的细胞外酶分解为可溶性物质,再渗入细胞;臭气进入细胞后,在体作为营养物质为微生物所分解、利用、使臭气得以去除。

恶臭物质的生物降解是该过程的限速阶段,可见微生物处于生物脱臭的核心地位。

微生物消化吸收恶臭物质后产生的代物再作为其他微生物的养料继续吸收消化如此循环使恶臭物质逐步降解。

真菌生长速度快形成的菌丝网可有效增大与气体的接触面积适用于难溶性臭气。

从微生物除臭的原理可知,微生物除臭是多种微生物共同作用的结果。

多种微生物共同作用更有利于吸收、分解产生的SO2、H2S、CH4等具恶臭味的有害气体。

同时,这些微生物又可以产生无机酸,形成不利于腐败微生物生活的酸性环境,并从根本上降解分解时产生恶臭气体的物质。

3.2 微生物在除臭方面的应用进展3.2.1在污水处理中的应用有益微生物菌群是由好氧性微生物和厌氧性微生物经复合培养而成的激活后的有益微生物菌群通过驯化在污水中迅速生长繁殖能快速分解污水中的有机物同时依靠相互间共生增殖及协同作用代出抗氧化物质形成稳定而复杂的生态系统抑制有害微生物的生长繁殖抑制含硫、氮等恶臭物质产生的臭味激活水中具有净化水功能的原生动物、微生物及水生植物通过这些生物的综合效应从而达到净化水的目的。

综合目前研究和应用成果有益微生物菌群在污水处理中具有降解有机物减少污染产量、分解营养盐类物质并具有除臭功效。

3.2.2在粪便处理中的应用畜禽粪便的除臭分两种途径第一类是以添加剂的形式加到饲料中，以增加饲料蛋白的消化吸收以及减少臭气排放；第二类是以控制畜禽排泄后粪便臭味为主要目的而采取的一些措施在日本、美国等国家以有益微生物稀释液喷洒或给畜禽饮用的大型畜禽养殖场中，困扰了多年的恶臭逐渐消失了，苍蝇密度大大下降,畜禽变得温顺、安静、产蛋、产肉率明显增加。

3.2.3在生活垃圾处理中的应用控制垃圾恶臭有两种途径(1)在没有腐化的垃圾中加入有益菌与纤维素分解菌、木质素分解菌等组成高效微生物接种剂,进行堆肥, 使之转化成肥料重新利用。

(2)在已腐化有恶臭的垃圾中加入微生物菌群,控制恶臭。

据技术查新国外生物除臭技术近年来发展较快，国近年也有机构投入研究，但未见产品进入市场。

本项目的研究不仅从理论基础上阐明了生物除臭的基本原理，而且分离筛选出了新的微生物除臭菌系，研制出了生物除臭剂的组合配方，解决了微生物除臭菌系的混合发酵的技术难题，完成了生物除臭剂的工业化实验，并通过200多次的不同环境、不同靶标的应用试验；近百次的配方改进，使该项目产品更趋于合理和成熟。

二主要技术容及创新点(一) 新型微生物抗菌除臭菌系研究的主要技术容1. 本项研究的技术思路如下:图1 本项研究所采取的技术路线框图2.样品的采集、菌种分离和无臭化菌株的筛选研究优良的微生物菌种是发酵工业的基础和关键，要使发酵工业产品的种类、产量和质量有较大的改善，首先必须选育性能优良的生产菌种。

课题组采用常规微生物分离筛选方法研究除臭微生物，通过不同生态环境下的土壤中采集到1土样,进行抗菌除臭菌的分离、纯化、鉴定及应用研究工作。

2.1 样品采集（菌株来源）抗菌除臭微生物的分离筛选流程见图1。

图2 除臭微生物的采样及筛选流程我们观察到山区的许多原始森林和其植被丰富的山上积满了落叶，厚厚的落叶在地表形成了腐烂的落叶层，但山上流出的山泉和山下的小溪依然清澈干净，可能腐烂植物中存在着净化能力很强的微生物，这种自净的能力是任何化学和物理方法都无法相比的，因而我们从研究这些自然现象出发，经过无数次试验，找到了一种用微生物处理恶臭物质的有效方法。

２.2 菌种的分离在分离实验过程中发现几株具有对猪粪具有高效除臭能力的厌氧型细菌，共分离到厌氧细菌18株，具有光合作用的，属于水圈微生物的一类强除臭能力厌氧细菌，随后进行除臭定性测试。

2.3 无臭化菌种的筛选我们共筛选出73株具有强除臭能力的菌株，其中细菌、丝状真菌、放线菌、酵母菌分别为32、13、8、20株。

2.4 体外抗菌菌株的筛选根据微生态学原理,用普通培养基和选择性培养基相结合的方法,自分离的固有菌群中进行致病微生物抑制试验,以筛选拮抗菌。

采用平板稀释法和杯碟法,自分离出3230个菌株中初筛拮抗菌株,得出38株对普通大肠杆菌和金黄色葡萄球菌有抑制作用；复筛得出10株对猪源弱毒型大肠杆菌(E.coli,C83917)Ｏ9:K103,987P:NM有抑制作用。

3. 除臭菌系菌株的初步鉴定3.1 除臭细菌的鉴定：按《简明伯杰细菌鉴定手册》第八版将经除臭定性测定的细菌进行种的鉴定3.2 除臭丝状真菌的鉴定将分离到的除臭真菌进行培养,通过不同的处理,使其产生孢子及子实体,观察菌落的形态特征。

3.3 除臭放线菌的鉴定依据Waksman的放线菌分类系统和中科院微生物研究所《链霉菌鉴定手册》描述的鉴定方法进行进一步鉴定。

3.4 除臭酵母菌的鉴定4. 本实验分离到的除臭微生物菌系的主要微生物种属类别如下：本实验筛选的除臭菌株主要是光合细菌类、醋杆菌类、乳杆菌类、芽孢杆菌类、假单胞菌属、链球菌类、酵母菌、丝状真菌以及放线菌类，共计12个属73个种的微生物。

5. 除臭菌系液体发酵工艺研究5.1 混合菌液体发酵工艺研究混合菌液体扩大化发酵工艺流程：培养基→种子发酵罐→生产发酵罐→除臭剂发酵产品→原始斜面→活化斜面→摇床种子大罐液体发酵法一般生产工艺流程为：菌种接种掊养→种子罐培养→生产罐培养→排放培养液加入适量载体→除臭产品。

此法适于工业化生产，便于无菌操作。

将各菌株的种子发酵液按一定的比例接入混合菌生长的合成培养基中，按照一定的工业发酵流程进行发酵，发酵过程中同时进行监测发酵液中的活菌数以及除臭定性实验。

5.2 混合菌的培养条件研究在除臭混合菌的培养过程中,为了迅速得到量大,价廉的高活性细胞，必须为之创造一个良好的生存环境，比如：适宜的湿度、pH值、氧气含量、温度和营养成分等。