生物除臭技术

一、除臭微生物

霉菌、酵母菌等真菌及多种类型的细菌等微生物都具有除臭功能，即使那些在有机物分解过程中产生臭气物质的细菌也能分解和消除臭气。

在堆肥除臭过程中，仅依靠一种类型微生物是不可能将臭气物质完全消除的，因为某一类微生物只能利用某些臭气物质作为营养物并将其分解。如硝化细菌能以铵作为能源物质利用，其他的微生物则没有这种能力。以含硫化合物如硫化氢和甲硫醇等物质作为底物的细菌其底物范围也很窄。以丙酸、丁酸等作为底物的微生物种类很多，但它们不能利用铵或含硫化合物。

行家指点

一种微生物分解转化某种臭气物质形成的产物可能仍具有臭味，而这种仍具臭味的物质可能又是另一种微生物的营养物。因此，除臭过程必须由多种微生物共同作用完成。

二、除臭原理

当具有除臭功能的微生物与臭气成分接触时，微生物首先将臭气分子吸收到体内并将其氧化成二氧化碳、水、硫酸根、硝酸根等无臭味物质。通过微生物的氧化反应，微生物从中获得能量并利用臭气中某些元素成分进行大量繁殖。当环境中这些臭气物质含量少时，微生物因得不到充足的能量就不能大量增殖。相反，如果环境中这些臭气物质多时，微生物就可大量增殖，因此除臭能力就会非常强大（图5-1）。

图5-1　生物除臭的基本原理

三、除臭装置

制作高效除臭装置的重要性：一是促进臭气成分与细菌体的高效接触；二是创造微生物活动的适宜环境条件（图5-2、图5-3）。

图5-2　生物除臭滤池

图5-3　生物除臭滤芯材料

四、提高生物除臭能力的措施

1.控制合适的水分含量

生物除臭装置内缺水时会导致除臭细菌活性极其低下或处于休眠状态。装置内水分含量相对较高时，堆肥中pH值及盐浓度会相对较低，有利于微生物活动。但含水量过高时细菌表面水层较厚，会影响臭气分子与细菌的接触。因此，生物滤池中合适的含水量必须考虑细菌的活性和细菌与臭气的接触效率两个方面。

水分补充次数与固相材质、流入臭气的量、湿度要求、臭气成分等多因素有关。依堆肥物料保水性不同，有的几乎不用补充水，有的需每周或每天进行1次补水。当然因季节不同水分蒸发量不同，在生产中也应注意。

2.适当补充养分能源物质

生物除臭中起主导作用的细菌主要靠分解臭气成分获得能量，所以不需外加任何养分能源物质。但是，在除臭装置内是多种类细菌的混合体，因此向装置内适当补充养分能源物质，尽管会少量增加运转费用，却可控制因除臭菌以外的细菌大量增殖而降低除臭效果，同时为除臭菌增殖创造更好的微环境。

行家指点

作为细菌增殖必要的碳源可以来自臭气成分及随臭气进入的二氧化碳和其他有机成分，因此不需要额外添加。不足的主要是氮源，当臭气中不含氨、胺类物质时，需要添加少量的尿素、硫酸铵等。其他的营养物质源以自来水补给就足够了。

3.水洗降低盐浓度

当臭气成分中含有氮、硫等元素时，通过氧化可以产生硫酸盐、硝酸盐等，使堆肥中盐浓度增高，从而降低细菌的活性。一般盐浓度以低于1％为宜。对生物滤池滤芯材料，可以通过从装置上部喷淋水分来洗去多余的盐分。

4.监测调节pH值

具有除臭能力的细菌其适宜的酸碱度大都在中性附近。只有处理硫化氢等含硫气体时pH值处于酸性范围有利。处理氨、胺和有机酸时，原则上不必对pH值进行调整，但在生物滤池中处理高浓度的这类气体时，臭气入口处的pH值上升或下降幅度很大，所以需要用水频繁地淋洗以对pH值进行调节。总体而言，对pH值变化进行监测，是把握处理状况以维持高效除臭的有力手段。

5.稳定适宜的温度

除臭菌大部分是在10～40℃温度区域内活动的中温型细菌，最适宜的温度在30℃左右。因此，在除臭过程中尽量使装置内温度稳定在30℃左右是保持高效除臭的重要条件。在冬季严寒时，除采取保暖措施外，也可以将装置设成地下或半地下式。

如果要处理的臭气温度过高，则应该先将臭气冷却后再通入除臭装置，否则会因温度过高（40℃以上)使微生物失去活性。相反，如果要处理的臭气来自冷库等低温场所，就应该首先将其预热后再通入除臭装置内。

6.保持氧气供给

一般情况下，通入的臭气成分都混有空气成分，所以装置内一般不缺乏氧气。但在液相法中常因通入臭气成分的影响使水中氧的溶解量减少，所以必要时需要将臭气用空气进行稀释或另设氧气通入管。在固相法中，有时会因通气设施或物料中的孔隙堵塞，造成局部缺氧。因此，应定期对除臭物料进行翻堆或重新装填以增加通气性等。