微生物除臭劑的最新研究進(jìn)展

李亞丹　曹詩晴　劉輝

隨著人們對自身居住環(huán)境要求的不斷提高，微生物除臭劑作為一種解決惡臭問題的重要手段，也日益受到關(guān)注，越來越多的研究著眼于新型微生物除臭劑的研究與開發(fā)。各類微生物除臭技術(shù)的作用效果，均依賴于其中核心作用者——除臭微生物對惡臭氣體分子的轉(zhuǎn)化和降解作用，因此對于新的除臭微生物的篩選與分離又成為焦點(diǎn)中的焦點(diǎn)。本文按微生物除臭劑的應(yīng)用方向分類將其最新研究進(jìn)展進(jìn)行了較為全面的總結(jié)。

1 畜禽糞便惡臭處理

養(yǎng)殖業(yè)是農(nóng)業(yè)的重要組成部分，養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展直接豐富了人們的餐桌。然而另一方面，與日俱增的畜禽排泄物的無害化集約化處理又成了一道困擾我們的難題，其中就包括了畜禽排泄物的無臭處理。數(shù)據(jù)表明，與人的污物排放量對比，畜禽養(yǎng)殖排放的糞便和污水量平均是人的十倍至幾十倍[1]，因此，實(shí)現(xiàn)畜禽污物的高效除臭，是新型微生物除臭劑開發(fā)的重點(diǎn)方向之一。

籍景淑比較了不同類型的除臭劑對豬糞的除臭效果并研究其對動(dòng)物生理的影響，針對性的分析了乙酰氧肟酸、枯草芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌和啤酒酵母對豬糞中NH3的清除效果及清除機(jī)理，發(fā)現(xiàn)復(fù)合菌劑聯(lián)合乙酰氧肟酸作用，對豬糞NH3清除的效果更加顯著[2]。曾晰菀以兔糞、馬糞、菌渣、稻草牛糞堆腐物、腐熟豬糞五種材料為篩選對象，得到3株耐高溫菌，形成復(fù)合菌劑添加到豬糞堆肥中，經(jīng)檢測該菌劑在豬糞腐熟過程中可有效降低NH3的生成[3]。劉鶇將枯草芽孢桿菌、活性炭和茶渣組成的復(fù)方除臭劑，發(fā)現(xiàn)按照2%的添加量進(jìn)行豬飼料添加，不僅能夠顯著降低糞便臭味化合物的散逸量，還能顯著提高飼料內(nèi)纖維物質(zhì)的表觀消化率。近幾年也不乏針對畜禽養(yǎng)殖過程惡臭處理的除臭劑專利，貴州大學(xué)文明等發(fā)明了一種可對畜禽養(yǎng)殖場開展有效惡臭處理的復(fù)合型微生物除臭劑，包含了嗜酸乳桿菌、短小芽孢桿菌、枯草芽孢桿菌、熒光假單胞菌、沼澤紅假單胞菌、班圖酒香酵母菌、平常假絲酵母菌、擴(kuò)張青霉、米根霉、綠色木霉、細(xì)黃鏈霉菌和灰色鏈霉菌。呂津東發(fā)明了由乳酸菌、芽孢桿菌和酵母菌組成的微生物除臭劑，可廣泛用于畜禽糞尿除臭。

2 固體垃圾惡臭處理

現(xiàn)代社會(huì)城市化的進(jìn)程越快，城市產(chǎn)生的固體垃圾越多，面對堆積如山的固體廢棄物，最傳統(tǒng)的垃圾填埋法無疑會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的惡臭，因此利用微生物除臭劑開展城市固體垃圾堆放和處理過程中的除臭，也是今后微生物除臭劑極具潛力的應(yīng)用方向之一。

崔玉雪2011年報(bào)道，從垃圾填埋場的污泥和垃圾滲濾液中分離得到7株具有較好環(huán)境適應(yīng)性的菌株，經(jīng)鑒定分別屬于產(chǎn)堿桿菌屬、芽抱桿菌屬、無色菌屬、顯核菌屬及溶藻菌屬，并開發(fā)成為復(fù)合除臭菌劑，該除臭菌劑的效果與EM菌劑相比，對NH3的消除效果更佳。

湖南省微生物研究所許麗娟等發(fā)明了一種有效消除城市生活垃圾填埋場、垃圾中轉(zhuǎn)站異味的微生物除臭劑，實(shí)驗(yàn)得到除臭微生物混合發(fā)酵的穩(wěn)定工藝，可大幅降低生產(chǎn)成本。宜賓萬華生物姜德油發(fā)明的微生物環(huán)保劑將沼澤紅假單孢菌、枯草芽孢菌、德氏乳酸桿菌以中草藥提取液作為發(fā)酵基質(zhì)，發(fā)酵工藝簡單，使用操作簡便，除臭滅蠅效果顯著，較好的解決了垃圾填埋場、垃圾中轉(zhuǎn)站及化糞池的蚊蠅和惡臭問題。

3 污水集中處理

城市生活、農(nóng)業(yè)、養(yǎng)殖、工業(yè)等都會(huì)源源不斷產(chǎn)生廢水、污水，現(xiàn)代污水的處理過程中必備除臭階段，以污水處理設(shè)備中最常見的生物濾塔為例，污水凈化的同時(shí)或在下游實(shí)現(xiàn)脫臭，對減少污水的二次污染意義重大。

田順從污水處理廠污泥中篩選分離到一株具有高效蛋白降解特性的功能菌枯草芽孢桿菌，并經(jīng)過配比試驗(yàn)與嗜酸乳桿菌制成復(fù)合除臭菌劑，表現(xiàn)出良好的除臭性能。2011年葛潔對除臭生物滴濾塔的工藝進(jìn)行優(yōu)化研究，實(shí)驗(yàn)確定了適于生物滴濾塔特性的凈化H2S混合菌種及改性陶粒填料。北京工業(yè)大學(xué)劉春敬研究生物滴濾塔中優(yōu)勢微生物固定化微球?qū)2S的降解作用。張釗彬針對污水處理廠惡臭問題提出利用化學(xué)-生物聯(lián)合除臭法解決污水處理廠對環(huán)境的二次污染問題，采用化學(xué)試劑噴霧結(jié)合生物滴濾塔處理惡臭氣體，可達(dá)到兼顧降低生物處理部分原料成本和化學(xué)處理部分運(yùn)行成本的目的。

4 景區(qū)環(huán)境維護(hù)

旅游業(yè)的興旺帶來了我國新的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)，而景區(qū)劇增的游客量卻導(dǎo)致了游客糞便處理問題日漸棘手，處理不善引起的惡臭不僅影響游客心情也嚴(yán)重影響景區(qū)的環(huán)境。目前有不少研究者也從景區(qū)生態(tài)環(huán)境建設(shè)方面著手進(jìn)行景區(qū)廁所除臭劑的研究。

唐微微報(bào)道了針對景區(qū)生態(tài)廁所的除臭劑的開發(fā)及應(yīng)用研究，獲得植物乳桿菌、東方伊薩酵母、干酪乳桿菌、公牛鏈霉菌等六株除臭性能較好的菌株。按合適配比開發(fā)出除臭菌劑結(jié)合10%木屑添加，除臭效果檢測四個(gè)指標(biāo)均比市售的EM菌液略勝；中國科學(xué)院成都生物研究所閆志英等發(fā)明的復(fù)合生物制劑包含乳桿菌、嗜熱鏈球菌和橘皮提取液，可直接用于公廁除臭；上海澄思源生物科技朱恩燦等發(fā)明了由光合細(xì)菌、酵母菌、乳酸菌復(fù)合菌群和香精、乙酸、乳酸組成的混合除臭劑，直接噴灑至廁所即可達(dá)到吸收臭氣、抑制臭味物質(zhì)產(chǎn)生的目的。

另外，除了噴灑微生物菌液直接進(jìn)行惡臭處理，微生物除臭菌劑的效果優(yōu)劣還與其添加的填料直接相關(guān)，填料對除臭效力的影響主要來自于物理吸附作用以及為除臭微生物提供附著載體。文獻(xiàn)大量報(bào)道的填料有沸石粉、硅藻土、膨潤土、泥炭土、生物活性炭、鋸末、煤粒、陶粒等，而最近一些研究發(fā)現(xiàn)，聚氨酯泡沫塑料表面多孔，表面積大，并且微生物只在填料的孔中生長，不易造成填料堵塞，因此適合制作成生物反應(yīng)器的填料，利于促進(jìn)生物反應(yīng)器凈化效率提高并降低運(yùn)行成本。孫紹堂等發(fā)明了一種微溶性礦物質(zhì)材料焙燒形成的惰性填料，其特點(diǎn)是在填料微孔結(jié)構(gòu)和孔隙表面包覆營養(yǎng)膜，使其具有為微生物緩釋補(bǔ)充營養(yǎng)物質(zhì)的功能，使生物填料的性能具有可控性和自培育性，降低成本，解決傳統(tǒng)生物填料的微生物優(yōu)勢菌群培育問題及營養(yǎng)供給問題。

對具有有效面積更大、孔隙多、交換能力強(qiáng)等特點(diǎn)的新型填料的發(fā)掘還在不斷進(jìn)展之中，材料的吸附性能、通氣性能、保水性能、能否為微生物的生長提供營養(yǎng)源，都是研究者需要重點(diǎn)考慮的方向。

綜上，新型除臭微生物的發(fā)現(xiàn)為新型微生物除臭劑的開發(fā)提供了基礎(chǔ)，另一方面，也可以依靠分子生物學(xué)的手段對微生物進(jìn)行定向改造，創(chuàng)造出更符合實(shí)際需求的工程菌株。由于分子改造的周期較長、成本較高，越來越多的研究則側(cè)重于將微生物的轉(zhuǎn)化與除臭劑中填充劑的理化作用相結(jié)合，形成多種作用機(jī)制聯(lián)合的復(fù)合型微生物除臭劑。未來，隨著微生物處理能力的提高、單位體積填料有效面積的增加、以及合理的操作參數(shù)的確定，復(fù)合型除臭制劑必將在惡臭問題治理過程發(fā)揮更加強(qiáng)大的作用。

【參考文獻(xiàn)】

[1]崔玉雪.（2011）.用于填埋場臭氣控制的微生物除臭劑開發(fā)與除臭機(jī)理研究. [碩士學(xué)位論文]華東師范大學(xué).

[2]籍景淑.（2012）.豬場氨氣控制研究.[碩士學(xué)位論文]華中農(nóng)業(yè)大學(xué).

[3]曾晰苑.（2010）.豬糞堆肥高溫除臭復(fù)合菌劑的選育及應(yīng)用.[碩士學(xué)位論文]四川農(nóng)業(yè)大學(xué).

[責(zé)任編輯：張濤]