生物发酵过程中产生的异味物质种类繁多,这些物质通过空气介质作用于人的嗅觉器官,引起不愉快的感觉,并可能对人体健康产生危害。以下是对生物发酵异味物质的详细分析:
### 一、异味物质的种类
生物发酵产生的异味物质大致可以分为三类:
1. **含硫化合物**:
* 硫化氢(H2S)
* 硫醇类
* 二甲基硫
* 硫醚类
* 含硫的杂环化合物等
2. **含氮化合物**:
* 氨(NH3)
* 胺类
* 腈类
* 硝基化合物
* 含氮杂环化合物等
3. **碳、氢或碳、氢、氧组成的化合物**:
* 低级醇
* 醛类
* 脂肪酸等
其中,对人体影响较大的八大恶臭物质包括硫化氢、氨、三甲胺、甲硫醇、甲硫醚、二硫化碳、苯乙烯、二甲二硫。
### 二、异味物质的来源
生物发酵异味物质主要来源于以下几个方面:
1. **发酵过程中的代谢产物**:微生物在发酵过程中会产生各种代谢产物,其中一些具有异味。例如,当发酵器的负荷太高,微生物处于超负荷状态时,可能会出现酸化速度大于甲烷化速度的情况,导致发酵器中的挥发性脂肪酸的浓度大幅度上升,从而产生恶臭。
2. **原料中的杂质**:发酵原料中可能含有一些杂质,这些杂质在发酵过程中会被微生物分解或转化,产生异味物质。
3. **发酵条件的控制**:发酵条件的控制对异味物质的产生也有重要影响。例如,温度、pH值、溶氧等参数的波动都可能影响微生物的代谢途径和产物的生成。
### 三、异味物质的危害
生物发酵产生的异味物质不仅会对人的嗅觉器官造成不适,还可能对人体健康产生危害。例如:
1. **硫化氢**:具有臭鸡蛋气味,对人体有强烈的毒性作用,能刺激黏膜和呼吸道,严重时可能导致窒息和死亡。
2. **氨**:具有强烈的刺激性气味,对人体呼吸道和眼睛有刺激作用,长期接触可能导致肺部疾病和呼吸道炎症。
3. **低级醇和醛类**:这些物质具有刺激性气味,对人体眼睛、鼻子和喉咙有刺激作用,长期接触可能导致神经系统受损和肝脏疾病。
### 四、异味物质的处理方法
为了处理生物发酵产生的异味物质,可以采取以下方法:
1. **生物滤床**:利用微生物降解有机物质,通过填充有特定生物载体的滤床来减少气味。
2. **生物洗涤**:将恶臭废气通过洗涤液中的微生物进行吸收和转化。
3. **化学氧化法**:通过引入氧化剂来氧化和降解有机物质。
4. **活性炭吸附**:利用活性炭的多孔结构吸附废气中的有机物质和恶臭物质。
5. **排风系统优化**:通过增加排风量、优化排风管道设计等措施来降低恶臭气味的浓度。
综上所述,生物发酵产生的异味物质种类繁多且对人体健康有害。为了有效处理这些异味物质,需要采取科学的方法和措施进行治理。