一種用于處理含VOCs廢氣的菌種組合物及處理含VOCs廢氣的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及廢氣處理技術領域,尤其涉及一種用于處理含vocs廢氣的菌種組合物 及處理含VOCs廢氣的方法。
【背景技術】
[0002] 揮發性有機物,英文名稱為volatile organic compounds,簡寫為VOCs,在我國是 指常溫下飽和蒸汽壓大于70Pa、常壓下沸點在260°C以下的有機化合物,或在20°C條件下蒸 汽壓大于或等于l〇Pa具有相應揮發性的全部有機化合物。最常見的VOCs有苯、甲苯、二甲 苯、苯乙烯、三氯乙烯、三氯甲烷、三氯乙烷、二異氰酸酯等。
[0003] VOCs屬于大氣污染物,以空氣為傳播介質,通過呼吸系統和皮膚對人體產生毒害 作用。目前治理VOCs的主要方法有物理法、化學法和生物法。其中,物理法是不改變VOCs的 化學性質,只是用一種物質將其氣味遮蔽和稀釋,或將其從氣相轉移到液相或固相中,常用 的治理方法有掩蔽法、稀釋法和吸收法;化學法是通過化學反應改變VOCs的化學結構,使其 轉變為無刺激性或低刺激性物質,常用方法有燃燒法、催化氧化法和酸堿液洗滌法;物理法 和化學法的缺點在于所用設備多且工藝復雜,二次污染后再生困難,后續處理過程復雜、能 耗高等問題。生物法則是利用微生物的新陳代謝作用,將VOCs分解氧化為C0 2、H20等無機物 達到凈化目的。目前常用的生物處理工藝有生物過濾池和生物滴濾池。
[0004] 在生物法處理VOCs過程中,選擇的微生物菌種是影響處理效果的關鍵因素之一。 現有技術一般采用污水處理廠的活性污泥作為菌種,該菌種對含V0CS廢氣的處理效率較 低,仍需進一步提高。
【發明內容】
[0005] 有鑒于此,本發明的目的在于提供一種用于處理含VOCs廢氣的菌種組合物及處理 含VOCs廢氣的方法,本發明提供的菌種組合物用于處理含VOCs廢氣時,對VOCs的降解效率 較高,高達95%以上。
[0006] 本發明提供了一種用于處理含V0CS廢氣的菌種組合物,包括枯草芽孢桿菌、萎縮 芽孢桿菌和泛酸枝芽孢桿菌。
[0007] 本發明將枯草芽孢桿菌、萎縮芽孢桿菌和泛酸枝芽孢桿菌組合使用用于處理含 VOCs廢氣,大大提高了處理效果,降解效率高達95 %以上。
[0008] 本發明對所述枯草芽孢桿菌的種類和來源沒有特殊限制,本領域技術人員通過市 場上購買的即可,包括但不限于保藏編號為CICC10732的枯草芽孢桿菌、保藏編號為 CICC23767的枯草芽孢桿菌、保藏編號為ATCC23857的枯草芽孢桿菌等,或者購自山東圣琪 生物。
[0009] 本發明對所述萎縮芽孢桿菌的種類和來源沒有特殊限制,本領域技術人員通過市 場上購買的即可,包括但不限于保藏編號為CICC23590的萎縮芽孢桿菌、保藏編號為 CICC10854的萎縮芽孢桿菌、保藏編號為ATCC9372的萎縮芽孢桿菌等,或者購自山東圣琪生 物。
[0010] 本發明對所述泛酸枝芽孢桿菌的種類和來源沒有特殊限制,本領域技術人員通過 市場上購買的即可,包括但不限于北京豫鼎鑫捷科技有限公司編號為1.3645的泛酸枝芽孢 桿菌或編號為1.7967的泛酸枝芽孢桿菌等,或者購自上海研生實業有限公司。
[0011] 本發明中,所述枯草芽孢桿菌、萎縮芽孢桿菌和泛酸枝芽孢桿菌的質量比為:30~ 45:32 ~35:25 ~40,優選為 40 ~45:32 ~35:25 ~30。
[0012]在一個實施例中,所述菌種組合物包括保藏編號為CICC10732的枯草芽孢桿菌、保 藏編號為CICC23590的萎縮芽孢桿菌和購自上海研生實業有限公司的泛酸枝芽孢桿菌。 [0013] 在申請人的實驗過程中發現,質量比為30~45: 32~35: 25~40的枯草芽孢桿菌、 萎縮芽孢桿菌和泛酸枝芽孢桿菌聯合使用能夠大大提高對VOCs的處理效果,尤其是菌種組 合物包括保藏編號為CICC10732的枯草芽孢桿菌、保藏編號為CICC23590的萎縮芽孢桿菌和 購自上海研生實業有限公司的泛酸枝芽孢桿菌時。當菌種組合物不滿足上述質量比范圍 時,其對VOCs的處理效果并不理想。
[0014] 本發明還提供了一種含VOCs廢氣的處理方法,包括以下步驟:
[0015] 將含VOCs廢氣進行生物法處理,所述生物法處理過程中采用的菌種包括枯草芽孢 桿菌、萎縮芽孢桿菌和泛酸枝芽孢桿菌。
[0016] 本發明采用上述技術方案所述的菌種組合物對含VOCs廢氣進行生物法處理,菌種 參見上文所述,本發明在此不再贅述。
[0017] 本發明中,所述含VOCs廢氣中VOCs主要為苯系化合物,主要包括苯、甲苯、二甲苯 和苯乙烯,其中,苯、甲苯、二甲苯和苯乙烯的含量占 VOCs總含量的90%以上。所述VOCs還可 以包含酯類化合物等。
[0018] 本發明可以采用噴淋法處理含VOCs廢氣,具體包括:
[0019] 將含VOCs廢氣由下自上進入生物處理設備,含有上述菌種的菌種培養液由上自下 噴淋進入生物處理設備,含VOCs廢氣和菌種培養液在生物處理設備內進行接觸。
[0020] 在本發明中,所述生物處理設備可以為生物填料塔。含VOCs廢氣由下自上進入填 料塔,含有上述菌種的菌種培養液由上自下噴淋進入生物處理設備,含VOCs廢氣和菌種培 養液在生物處理設備內進行接觸,菌種將其中的VOCs氣體降解,使廢氣得到凈化。
[0021] 本發明也可以采取掛膜法處理含VOCs廢氣,具體包括:
[0022] 將含有上述菌種的菌種培養液噴淋至生物處理設備內的填料上形成生物膜,將含 VOCs廢氣由上自下進入生物處理設備,與生物膜進行接觸。
[0023] 在本發明中,所述生物處理設備可以為生物填料塔。首先將含有上述菌種的菌種 培養液噴淋至生物填料塔內的填料上形成生物膜,然后將含VOCs廢氣由上自下進入填料 塔,與生物膜進行接觸,生物膜內的菌種將其中的VOCs氣體降解,使廢氣得到凈化。
[0024] 在上述處理過程中,所述含有上述菌種的菌種培養液按照以下方法制備:
[0025] 分別將枯草芽孢桿菌、萎縮芽孢桿菌和泛酸枝芽孢桿菌活化后進行相同條件的擴 大培養,分別得到枯草芽孢桿菌培養液、萎縮芽孢桿菌培養液和泛酸枝芽孢桿菌培養液;
[0026] 將枯草芽孢桿菌培養液、萎縮芽孢桿菌培養液和泛酸枝芽孢桿菌培養液混合,得 到菌種培養液。
[0027] 本發明對所述枯草芽孢桿菌、萎縮芽孢桿菌和泛酸枝芽孢桿菌的活化方法沒有特 殊限制,將市場上購買的菌種加入到滅菌冷卻的0.9%的生理鹽水中,振蕩溶解后在恒溫箱 中靜置活化30min即可。
[0028] 將菌種活化后,將其在培養基中進行相同條件的擴大培養,得到枯草芽孢桿菌培 養液、萎縮芽孢桿菌培養液和泛酸枝芽孢桿菌培養液。在本發明中,所述擴大培養采用的培 養基包括糖源、氮源和磷源,其中,糖源包括但不限于葡萄糖、糖蜜等;氮源包括但不限于硫 酸銨、氯化銨、磷酸銨等;磷源包括但不限于磷酸鉀、磷酸銨等。所述培養基優選包括質量比 為6:2:1的葡萄糖、硫酸銨和磷酸鉀。
[0029] 分別獲得枯草芽孢桿菌培養液、萎縮芽孢桿菌培養液和泛酸枝芽孢桿菌培養液 后,將其混合獲得菌種培養液,即可用于對含VOCs廢氣進行處理。
[0030] 本發明可以采用專利號為CN201520408064.5的中國專利文獻公開的裝置對含 VOCs廢氣進行處理,可以采用噴淋法處理,也可以采用掛膜法處理,優選為掛膜法處理。
[0031] 本發明將枯草芽孢桿菌、萎縮芽孢桿菌