1、微生物抗菌除臭劑項目建議書一 目的意義及發展現狀1微生物抗菌除臭劑研制的目的隨著社會經濟的飛速發展及城市化進程的不斷加速,室內外境污染問題日益突出。惡臭和環境中病菌大量孳生作為環境公害之一,直接影響人們的生活質量,甚至危害到人們的健康,已越來越受到人們的關注。甚至近年來所發現的各種流行性新病害 如SARS、禽流感都與此有關。惡臭物質是指能引起嗅覺器官多種多樣臭感的物質。目前 憑人的嗅覺感知的惡臭物質有4000多種 按產生源可以分為生活源和工業源。生活源是指日常生活中產生的惡臭 如家用衛生間、公廁、污水處理廠、垃圾轉運站以及受污染的湖泊、水溝等地方會擴散出惡臭氣體 污染周邊環境 給家庭生活或周圍

2、居民帶來很大的不便 工業源是指工業生產中產生的惡臭 如養殖廠、涂料廠、制藥廠、食品加工廠、化工廠等。惡臭氣體從其組成可分為五類。一是含硫化合物,二是含氮的化合物,三是鹵素及其衍生物,四是烴類,五是含氧的有機物。這些惡臭物質,除硫化氫和氨外大都為有機物。惡臭對人們的影響是多方面的。它不僅使大量的傳播疾病的昆蟲、細菌滋生繁衍 而且直接通過嗅覺系統 對呼吸系統、神經系統、循環系統、內分泌系統產生強烈的刺激作用。短時間的作用 使人產生厭惡感、惡心、嘔吐等癥狀 長時間的刺激可導致內分泌失調、心血管疾病等嚴重的癥狀。因此 我國的大氣污染防治法第32條、34條對惡臭氣體排放作了嚴格規定。惡臭治理研究以日本、

3、荷蘭、德國等國最為先進。目前 對于臭味的去除方法主要有 (1)化學除臭法(氧化法,吸收法,吸附法)包括燃燒法(熱力燃燒,催化燃燒) (2)物理除臭法 如掩避法,稀釋擴散法等 (3)生物除臭法 主要是利用微生物除臭 通過微生物的生理代謝將具有臭味的物質加以轉化。生物治理惡臭的技術憑借著其不可比擬的優越性也逐漸在惡臭治理領域中蓬勃地發展起來。廣泛尋找自然界中現存的高效脫臭微生物菌株或采用遺傳工程方法選育出更高效的代謝惡臭物質的細菌菌株,再輔以新型細胞固定化技術(如包埋法)運用到生物處理裝置中,可望使惡臭的治理技術尤其是生物治理技術出現新的突破。2. 微生物抗菌除臭劑研制的意義2.1 綠色環保性質由

4、于微生物除臭技術是利用能夠轉化或者降解惡臭物質的特殊微生物的高效吸附、吸收和降解作用對惡臭氣體進行凈化 化惡臭為無臭。不含任何化學藥品 也不含轉基因產品成份不會造成二次污染 代表著生物環保產業發展的未來方向。2.2 處理功效高運用微生物除臭技術大大增強了其處理污染的功效，與一般化學方法和生物方法相比較，微生物除臭技術對有機物的降解速度是傳統方法的100倍。污染物在投放微生物除臭劑 可迅速祛除臭味 凈化水質 降低COD、BOD5、氨、氮等指標。2.3 適應性更廣微生物除臭技術特別是混菌微生物除臭劑降低微生物生存條件要求，增強適應性，減少過濾，適應多種溫度和pH值范圍 在低氧環境中也能有效發揮作用

5、。2.4更有針對性微生物除臭技術可廣泛適用于不同領域、不同用途和不同的污染環境，并可根據具體治理對象的具體情況，專門研發出針對性的、最具效力的配方。2.5治理成本最低微生物除臭技術品具有標本兼治的特點，不用征地建廠或購買龐大設備，綜合治理成本和動態投資成本最低，而治理效果顯著。2.6化害為益前認為不能回收利用污染物 城市污水廠的污泥經微生物除臭制成肥料 如氨和硫酸化合成硫酸銨肥料 其中各種元素可被植物吸收 提高了污泥中有機碳的利用率 而且脫臭微生物大多是土壤中的有益菌群。2.7微生物除臭劑與傳統化學產品比較每種化學產品都是針對性強的產品，當遇有復雜的其他化學基質時，便會失效；使用化學產品之后，

6、在水體中總有化學殘留物 它可能帶來副作用或新的污染；使用化學產品可掩蓋臭味，卻不能改變臭味的生成或阻止其散發。微生物除臭技術是利用自然分解和在分解過程中的積極生化作用 不會產生上述問題。2.8 微生物除臭劑與傳統生物凈化劑相比。微生物除臭技術可以極大祛除臭味 使液體狀污物、有機物質迅速新陳代謝 減小固體物質體積 快速凈化被污染物質。 微生物脫臭法具有傳統方法所不可比擬的優越性,如處理效率高、無二次污染、所需的設備簡單、易操作、費用低廉、管理維護方便等,有其它同類產品無法替代的技術優勢,而且市場容量極大,其發展潛力和應用前景是相當廣泛的。3. 微生物除臭技術及發展現狀3.1 微生物法除臭的原理微

7、生物除臭技術是利用能夠轉化或者降解惡臭物質的特殊微生物的高效吸附、吸收和降解作用對生活污水和生活垃圾等散發的含硫、含氮等惡臭氣體進行凈化 將硫化氫、硫醇和氨氣等惡臭成分轉化為無害無臭的物質 達到改善空氣質量、保護人民身體健康的目標。惡臭物質的活性基團一旦氧化,氣味就消失。微生物處理臭氣的基本原理是利用微生物把溶解水中的惡臭物質吸收于微生物自身體內,通過微生物的代謝活動使其降解的一種過程?；旧戏譃槿齻€過程: 惡臭氣體的溶解過程,即由氣相轉變為液相的傳質過程; 溶于水中的臭氣通過微生物的細胞壁和細胞膜被微生物吸收,不溶于水的臭氣先附著在微生物體外,由微生物分泌的細胞外酶分解為可溶性物質,再滲入細

8、胞; 臭氣進入細胞后,在體內作為營養物質為微生物所分解、利用、使臭氣得以去除。惡臭物質的生物降解是該過程的限速階段,可見微生物處于生物脫臭的核心地位。微生物消化吸收惡臭物質后產生的代謝物再作為其他微生物的養料 繼續吸收消化 如此循環使惡臭物質逐步降解。真菌生長速度快 形成的菌絲網可有效增大與氣體的接觸面積 適用于難溶性臭氣。 從微生物除臭的原理可知,微生物除臭是多種微生物共同作用的結果。多種微生物共同作用更有利于吸收、分解產生的SO2、H2S、CH4等具惡臭味的有害氣體。同時,這些微生物又可以產生無機酸,形成不利于腐敗微生物生活的酸性環境,并從根本上降解分解時產生惡臭氣體的物質。3.2 微生物

9、在除臭方面的應用進展3.2.1在污水處理中的應用有益微生物菌群是由好氧性微生物和厭氧性微生物經復合培養而成的 激活后的有益微生物菌群通過馴化在污水中迅速生長繁殖能快速分解污水中的有機物 同時依靠相互間共生增殖及協同作用代謝出抗氧化物質 形成穩定而復雜的生態系統 抑制有害微生物的生長繁殖 抑制含硫、氮等惡臭物質產生的臭味 激活水中具有凈化水功能的原生動物、微生物及水生植物 通過這些生物的綜合效應從而達到凈化水的目的。綜合目前研究和應用成果 有益微生物菌群在污水處理中 具有降解有機物 減少污染產量、分解營養鹽類物質并具有除臭功效。 3.2.2在糞便處理中的應用畜禽糞便的除臭分兩種途徑 第一類是以添

10、加劑的形式加到飼料中，以增加飼料蛋白的消化吸收以及減少臭氣排放；第二類是以控制畜禽排泄后糞便臭味為主要目的而采取的一些措施 在日本、美國等國家以有益微生物稀釋液噴灑或給畜禽飲用的大型畜禽養殖場中，困擾了多年的惡臭逐漸消失了，蒼蠅密度大大下降,畜禽變得溫順、安靜、產蛋、產肉率明顯增加。 3.2.3在生活垃圾處理中的應用 控制垃圾惡臭有兩種途徑(1)在沒有腐化的垃圾中加入有益菌與纖維素分解菌、木質素分解菌等組成高效微生物接種劑,進行堆肥,使之轉化成肥料重新利用。(2)在已腐化有惡臭的垃圾中加入微生物菌群,控制惡臭。 據技術查新國外生物除臭技術近年來發展較快，國內近年也有機構投入研究，但未見產品進入

11、市場。本項目的研究不僅從理論基礎上闡明了生物除臭的基本原理，而且分離篩選出了新的微生物除臭菌系，研制出了生物除臭劑的組合配方，解決了微生物除臭菌系的混合發酵的技術難題，完成了生物除臭劑的工業化實驗，并通過200多次的不同環境、不同靶標的應用試驗；近百次的配方改進，使該項目產品更趨于合理和成熟。 二主要技術內容及創新點 (一) 新型微生物抗菌除臭菌系研究的主要技術內容 1. 本項研究的技術思路如下: 圖1 本項研究所采取的技術路線框圖 2.樣品的采集、菌種分離和無臭化菌株的篩選研究優良的微生物菌種是發酵工業的基礎和關鍵，要使發酵工業產品的種類、產量和質量有較大的改善，首先必須選育性能優良的生產菌

12、種。課題組采用常規微生物分離篩選方法研究除臭微生物，通過不同生態環境下的土壤中采集到1土樣,進行抗菌除臭菌的分離、純化、鑒定及應用研究工作。 2.1 樣品采集（菌株來源）抗菌除臭微生物的分離篩選流程見圖1。圖2 除臭微生物的采樣及篩選流程我們觀察到山區的許多原始森林和其植被豐富的山上積滿了落葉，厚厚的落葉在地表形成了腐爛的落葉層，但山上流出的山泉和山下的小溪依然清澈干凈，可能腐爛植物中存在著凈化能力很強的微生物，這種自凈的能力是任何化學和物理方法都無法相比的，因而我們從研究這些自然現象出發，經過無數次試驗，找到了一種用微生物處理惡臭物質的有效方法。.2 菌種的分離 在分離實驗過程中發現幾株具有

13、對豬糞具有高效除臭能力的厭氧型細菌，共分離到厭氧細菌18株，具有光合作用的，屬于水圈微生物的一類強除臭能力厭氧細菌，隨后進行除臭定性測試。 2.3 無臭化菌種的篩選 我們共篩選出73株具有強除臭能力的菌株，其中細菌、絲狀真菌、放線菌、酵母菌分別為32、13、8、20株。 2.4 體外抗菌菌株的篩選 根據微生態學原理,用普通培養基和選擇性培養基相結合的方法,自分離的固有菌群中進行致病微生物抑制試驗,以篩選拮抗菌。采用平板稀釋法和杯碟法,自分離出3230個菌株中初篩拮抗菌株,得出38株對普通大腸桿菌和金黃色葡萄球菌有抑制作用；復篩得出10株對豬源弱毒型大腸桿菌(E.coli,C83917)9:K1

14、03,987P:NM有抑制作用。 3. 除臭菌系菌株的初步鑒定 3.1 除臭細菌的鑒定：按簡明伯杰細菌鑒定手冊第八版將經除臭定性測定的細菌進行種的鑒定 3.2 除臭絲狀真菌的鑒定將分離到的除臭真菌進行培養,通過不同的處理,使其產生孢子及子實體,觀察菌落的形態特征。 3.3 除臭放線菌的鑒定 依據Waksman的放線菌分類系統和中科院微生物研究所鏈霉菌鑒定手冊描述的鑒定方法進行進一步鑒定。 3.4 除臭酵母菌的鑒定4. 本實驗分離到的除臭微生物菌系的主要微生物種屬類別如下： 本實驗篩選的除臭菌株主要是光合細菌類、醋桿菌類、乳桿菌類、芽孢桿菌類、假單胞菌屬、鏈球菌類、酵母菌、絲狀真菌以及放線菌類，

15、共計12個屬73個種的微生物。 5. 除臭菌系液體發酵工藝研究 5.1 混合菌液體發酵工藝研究 混合菌液體擴大化發酵工藝流程： 培養基種子發酵罐生產發酵罐除臭劑發酵產品原始斜面 活化斜面搖床種子 大罐液體發酵法一般生產工藝流程為：菌種接種掊養種子罐培養生產罐培養排放培養液加入適量載體除臭產品。此法適于工業化生產，便于無菌操作。 將各菌株的種子發酵液按一定的比例接入混合菌生長的合成培養基中，按照一定的工業發酵流程進行發酵，發酵過程中同時進行監測發酵液中的活菌數以及除臭定性實驗。 5.2 混合菌的培養條件研究在除臭混合菌的培養過程中,為了迅速得到量大,價廉的高活性細胞，必須為之創造一個良好的生存環

16、境，比如：適宜的濕度、pH值、氧氣含量、溫度和營養成分等。試驗中控制相對濕度保持在8095，所以需經常提供水分和營養。 6. 混合菌系抗菌除臭的應用試驗 6.1 對生活污水的除臭 取家庭廚房洗米、洗菜、洗魚等混合污水，將其放置幾天發出惡臭后，取混合菌液不同濃度的投放量對嗅閾值的不同的污水進行除臭處理，測定不同濃度菌系菌液的投放量對污水除臭效果的影響。實驗表明：當液體菌系的投放量為污水的0.1%時，除臭效果最好；并且用對不同嗅閾值生活污水除臭處理，結果是當污水的嗅閾值越高時，除臭的效果越顯著這被認為是污水中含有較多的營養物質，使所加菌種的活性較高，進而除臭效果較好。6.2 池塘、湖泊等自然水體臭

17、污水處理試驗 采用某公園池塘中的臭污水中投加微生物抗菌除臭菌系菌液的方法,系統評價了微生物抗菌除臭菌液對污水中三類常見污染物去除率的影響。結果表明:好氧條件下,微生物抗菌除臭菌系菌液顯著提高污水CODcr去除率的適宜加入量(菌液/污水)為5/10000-1/1000,增幅達10%;微生物抗菌除臭菌系在好氧條件下能顯著或極顯著提高污水NH4+-N的硝化程度,當除臭劑加入量為5/1000時效果最好,增幅達37.62%;厭氧條件下,當加入量為1/10000-1/1000時,能極顯著增強污水的反硝化作用,NO3-N的去除率約提高14%。微生物抗菌除臭菌系加入量大于5/1000時,才能顯著提高污水的除磷

18、能力。由試驗可知：微生物抗菌除臭菌系可以有效地降解污水的有機物質，降低氮、磷的含量，增加水體的透明度，改善底泥顏色并且有效去除異味。 6.3 室內垃圾除臭實驗 于一間密封的房間內放一堆已高度腐爛的產生惡臭的垃圾（主要是生活垃圾），在垃圾周圍設置不同的采集地點進行采樣和噴藥，各測定噴藥前及噴藥后15min惡臭中的NH3、H2S濃度。試驗結果表明抗菌微生物除臭菌系對生活垃圾具有明顯的除臭效果，NH3最高去除率可達82.98%，H2S的最高去除率可達78.33%。 6.4 新型微生物抗菌菌系凈化畜舍空氣效果的實驗 運用噴灑法將除臭菌系按每m3空間往地面上均勻撒放液體除臭菌系，測定氨和硫化氫的濃度。欄

19、舍內5點采樣，取平均值，重復實驗5次。結果表明,本除臭劑可使雞舍內的氨和硫化氫分別平均降解72.5%和81.8%,舍內空氣氨和硫化氫分別平均降16.8 mg·m-3和3.9 mg·m-3,可明顯降低雞舍內的臭味。研究表明,本除臭菌系是目前凈化畜舍空氣較好的凈化劑。6.5 養殖廠雞舍主要致病性微生物的監測及抗菌試驗 對5家養雞場雞舍空氣主要致病性微生物的污染情況進行調查的基礎上，應用新型微生物抗菌除臭菌系進行消毒，比較處理前后的主要致病性微生物的變化。結果表明：處理后雞舍空氣中含致病微生物顯著降低。總細菌殺滅率達%94%，大腸桿菌殺滅率達88%99%，葡萄球菌殺滅率達87%9

20、4%，霉菌殺滅率達91%96%。一般認為雞舍空氣細菌殺滅率達80%以上為良好，我們監測消毒后雞舍空氣含3種主要致病菌的殺滅率達78%95%，證明抗菌微生物除臭菌系對雞舍空氣中致病菌有較強的殺滅作用，達到預期環境控制目的。同時試驗結果還表明利用抗菌微生物除臭菌系與市售的高效廣譜消毒藥易克林具有同等的抗菌效果。 6.6 家用電冰箱抗菌除臭實驗 為了解家用冰箱的細菌與真菌污染情況，科研人員對56臺使用中的冰箱采樣112份進行檢測，觀察冰箱細菌和真菌是否超標。將新型抗菌除臭菌系菌液稀釋成不同濃度按一定的投放量對家用冰箱進行噴灑除臭處理，測定除臭菌液對冰箱臭味的去除能力及不同濃度菌液的除臭菌系對冰箱除臭

21、效果的影響。實驗表明該除臭菌系對冰箱中的臭氣有很好的除臭效果。 6.7 微生物抗菌除臭菌系對運動鞋的抑菌除臭試驗 為了測試微生物抗菌除臭菌系對運動鞋的抑菌除臭試驗,在實驗室及現場對該樣品進行了抑菌試驗和皮膚刺激試驗。噴霧法檢測微生物抗菌除臭菌系對運動鞋的抑菌效果試驗;試驗結果表明該微生物抗菌除臭菌系原藥對金黃色葡萄球菌和白色念珠菌抑菌率分別為93%和95%，將原藥稀釋240倍，對金黃色球菌抑菌率為90.95%；對白色念珠菌抑率90.90%?，F場試驗結果表明，用原有益菌群制劑進行噴霧，對鞋內自然污染菌平均抑菌率為97.06%，皮膚刺激試驗表明該樣品對皮膚無刺激。該產品適用于對鞋襪的抑菌除臭。 (

22、二)新型微生物抗菌除臭菌系的關鍵技術 有針對性地篩選培育出來自純天然、無污染的秦嶺太白山區的高效抗菌和除臭并能降解有機物的復合型微生物，通過先進工業發酵技術，將好氧，兼氧和厭氧的多種生物共生在一起為一種有益微生物菌群，此菌群被激活后通過馴化在污水等惡臭污質中迅速繁殖，能快速分解污質中的有機物，同時?？肯嗷ラg共生增殖及協同作用，代謝出抗氧化物質，形成穩定而復雜的生態系統，抑制有害微生物的生長繁殖，抑制硫、氮等惡臭物質產生的臭味，激活污質中具有凈化功能的原生物動物、微生物及水生植物，通過這些物質的綜合效應從而達到凈化污質，抗菌和除臭的目的。綜合目前研究和應用成果，該菌系在惡臭處理中，具有降解有機物

23、、減少污染產量、分解營養鹽類物質從而祛除臭味，并具有抑制有害微生物滋生、激活有益微生物等功效。 (三)新型微生物抗菌除臭菌系的科技創新點 1本項目研究所取得的抗菌除臭菌系的菌種采集、篩選方法、發酵方法均由課題組科研人員經過大量的試驗摸索得到的，目前國內外未見相同文獻報道。2熒光假單胞桿菌陜西秦嶺變種的分離與鑒定，國內外未見相同文獻報道。 3本項目成功分離、鑒定委內瑞拉鏈霉菌秦嶺變種，國內外未見相同文獻報道。 4本項目有關微生物抗菌除臭菌系混發酵工藝的研究在相關研究中具有新穎性和先進性，國內外未見相同文獻報道。 三、市場分析預測 隨著人們對環境質量和生活質量要求的不斷提高，生物除臭越來越多的引起

24、人們的重視和親睞。本產品問世以后，咨詢電、求購函、包銷商紛至沓來，如安徽省環衛部門要求合作，為他們提供該項目產品，解決全省中等城市近萬座旱廁的高溫季節惡臭擾民的問題；四川省某大型飼料企業要求用生物除臭技術幫助他們解決在飼料生產過程中，發酵工藝環節的惡臭污染環境問題，并共同研究在飼料中添加生物除臭劑，以徹底解決畜禽排便嚴重污染環境的技術問題，陜西一城市要求解決大型人工湖湖水腐臭后的生物除臭問題等等。如果全國各大、中城市乃至小城市、農村的旱廁都用生物除臭劑來解決環境污染問題，如果全國的飼料企業都用生物除臭劑解決生產中的環境污染問題，還有日常生活中如家用衛生間、污水處理廠、垃圾轉運站以及受污染的湖泊、排水溝等地方會擴散出惡臭氣體防治，工業生產中如養殖廠、涂料廠、制藥廠、食品加工廠、化工廠等污染治理等等。不難想象生物除臭劑將具有十分巨大的消費