[发明专利]一种微藻厌氧生物发酵的恶臭抑制剂及其制备方法

说明书

本发明提供了一种微藻厌氧生物发酵的恶臭抑制剂及其制备方法，所述恶臭抑制剂的原料包括如下组分，聚乙烯醇、生物酶以及硼酸；其中聚乙酸醇与生物酶的质量比为(7～10):(0.025～0.05)。所述生物酶为纤维素酶、脂肪酶和酵母水解物的混合物，且几者的质量比为(0.8～1.2):(0.8～1.2):(0.8～1.2)。本发明抑制剂提高了对恶臭有机物的的吸附性催化降解能力，因本发明同时具有吸附和生物催化能力，同时活化的恶臭抑制剂在使用上具有一定的再生性能，降低了工业生产过程中的使用量和更换频次。

技术领域

本发明属于恶臭抑制剂技术领域，尤其是涉及一种微藻厌氧生物发酵的恶臭抑制剂及其制备方法。

背景技术

微藻厌氧生物发酵过程中的恶臭气体主要来源于大分子有机质厌氧分解产生的挥发性有机物(VOCs)，如烃类、烯烃、炔烃、苯系物、含氧化合物、氯代苯及硫化物等。除了通过控制微藻的厌氧反应条件(如反应温度、原料的含水率、pH)和安装尾气净化处理设备，恶臭抑制剂的开发和使用已成为研究降低厌氧发酵恶臭污染的一个热点。目前工业上被广泛使用的恶臭抑制剂主要为物理吸附型恶臭抑制剂和化学掩盖型恶臭抑制剂。吸附型抑制剂主要是采用比表面大、孔容大、具有优异吸附能力的物质，利用分子间的范德华吸附力将恶臭分子吸附于多孔性物质(吸附剂)中抑制恶臭物的方法，常见的吸附物质有活性炭、活性炭纤维、各类沸石、某些金属氧化物和大孔高分子材料等。掩蔽型恶臭抑制剂原理是利用气味比恶臭物质更强烈的香气物质掩蔽恶臭，两者的气味混合，相互抵消，从而减轻或完全消除臭气的刺激。比如抑制硫化氢含量高的恶臭物时，多采用松叶油、香叶油、授皮油；抑制含甲基硫醇的恶臭物可采用薄荷油、甜橙油等；掩蔽含氮的恶臭物质则采用薄荷油、肉桂油等芳香油物质。

但是，物理性吸附具有一定的饱和性，当厌氧发酵过程中恶臭物浓度超过某一限值时，吸附不能起到持续性的抑制作用，需要经常更换吸附材料。而频繁的更换吸附剂对于大中型的工业生产来说，不但操作麻烦，还明显增加了企业的成本，同时面临大量吸附剂的再治理问题。掩蔽型恶臭抑制剂主要成分多含有致癌性的芳香族化合物，主要通过香气掩盖起作用，对于恶臭浓度较低的公共环境或家庭日常环境的恶臭抑制可以起到一定的作用，但对于工业生产过程中的强恶臭污染环境，低浓度化学恶臭抑制剂很难发挥恶臭抑制作用。此外，由于化学掩盖型的恶臭抑制剂通常具有致畸、致癌性，使用更高浓度的化学抑制剂时，不但对厌氧生物发酵反应有明显的负面影响，也会对操作人员健康及呼吸系统造成很大的伤害。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种微藻厌氧生物发酵的恶臭抑制剂及其制备方法，以克服现有技术中的不足，以物理性吸附为基础，同时生物酶学改性，提升了抑制剂的吸附饱和性能；且本发明的恶臭抑制剂对生物反应无毒，可以直接投入厌氧发酵罐内，具有使用方便、成本低、不易饱和、便于回收等优点。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种微藻厌氧生物发酵的恶臭抑制剂，其原料包括如下组分，聚乙烯醇、生物酶以及硼酸；其中聚乙酸醇与生物酶的质量比为(7～10):(0.025～0.05)；稀硼酸保持过量。

优选的，所述生物酶为纤维素酶、脂肪酶和酵母水解物的混合物，且几者的质量比为(0.8～1.2):(0.8～1.2):(0.8～1.2)；优选的，质量比为1:1:1。

优选的，所述聚乙烯醇的聚合度为1650～1850。

本发明还提供了一种制备如上所述的微藻厌氧生物发酵的恶臭抑制剂的制备方法，包括如下步骤，

1)将聚乙烯醇加入到生物酶溶液中；加热至30～40℃并搅拌3～6h完成生物学改性，得到改性聚乙烯醇溶液；

2)将步骤1)得到的改性聚乙烯醇溶液，速度匀速注射到质量浓度4～7％的稀硼酸溶液；稀硼酸保持过量；将得到的球型产物快速过滤后，用磷酸缓冲液活化，制成微藻厌氧生物发酵的恶臭抑制剂。