專利名稱：臭味控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及惡臭控制方法。更具體地，本發(fā)明涉及控制氣體或者液體介質(zhì)中刺鼻的有機(jī)酸和/或胺臭味的方法，其通過使所述介質(zhì)與硫酸鹽松木素(kraft pine lignin)接觸而實(shí)現(xiàn)。
背景技術(shù)：
諸如工業(yè)含水體系的含水體系中難聞臭味能成為美學(xué)和健康關(guān)注的問題。例如，有機(jī)物質(zhì)的存在，特別是有機(jī)酸和諸如有機(jī)胺之類的胺的存在能產(chǎn)生難聞的臭味。這種難聞臭味的存在是美學(xué)上的問題。例如，位于釋放有機(jī)酸或有機(jī)胺臭味的工廠附近的家庭、學(xué)校、公園或者商店將會(huì)聞到這種臭味。此外，也出現(xiàn)健康問題。
臭味控制方法可以是化學(xué)的或者機(jī)械的。通常采用室內(nèi)空氣的通風(fēng)。如果沒有經(jīng)過處理就排放空氣，則室外空氣簡單地稀釋惡臭的空氣，使得產(chǎn)生臭味的化學(xué)物質(zhì)的濃度低于檢測閾(detection threshold)?？晒┻x擇地，用滌氣器、生物過濾器或吸收裝置(absorption cell)處理廢氣。在滌氣器中，采用的水可含有化學(xué)物質(zhì)，該化學(xué)物質(zhì)增加效率并與產(chǎn)生臭味的化學(xué)物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)。例如，通常用苛性堿溶液或者苛性堿和次氯酸鈉的結(jié)合洗滌酸性氣體。在生物過濾器中，用微生物培養(yǎng)基(microbial culture)接種固體載體(support)，其中所述的微生物培養(yǎng)基使產(chǎn)生臭味的化學(xué)物質(zhì)降解?？色@得用于液流和氣流的各種載體和微生物。吸收裝置通常包含某種固體吸附劑如活性炭或者其他高表面積材料。其他機(jī)械除臭的方法包括靜電沉淀劑和燃燒。
用于臭味控制的多種化學(xué)處理劑是掩蔽劑(masking agent)。掩蔽劑可以作為固體、液體或者氣體應(yīng)用。用于臭味控制的大部分精油(苧烯、蒎烯等)和酯可被認(rèn)為是掩蔽劑。掩蔽劑實(shí)際上并不與產(chǎn)生臭味的化學(xué)物質(zhì)反應(yīng)，而是通過抑制臭味來降低對(duì)臭味的感覺。掩蔽劑用更令人舒適的香味來代替難聞的臭味。掩蔽劑可能惡化對(duì)健康危害的臭味所帶來的問題，因?yàn)樗皇墙档蛯?duì)臭味的感覺，而沒有降低其毒性。通常，掩蔽劑本身的味道能變得難聞。
臭味中和(Odor neutralization)是表面上互相抵消臭味的現(xiàn)象。中和的目的不是用掩蔽劑的更令人舒適的香味來抑制惡臭，而是產(chǎn)生凈的零臭味。在中和的過程中，產(chǎn)生臭味的化學(xué)物質(zhì)與中和劑之間不發(fā)生化學(xué)作用。如同掩蔽劑，如果中和的臭味也是有毒的，那么它們能使問題惡化。中和劑的另一個(gè)問題是多組分的臭味通常需要中和化學(xué)物質(zhì)的多組分共混物。為完全中和復(fù)合的臭味(complex odors)，需要為單獨(dú)的應(yīng)用開發(fā)中和化學(xué)物質(zhì)的單獨(dú)共混物。
多種化學(xué)物質(zhì)可用于與惡臭反應(yīng)。例如，美國專利4,551,305公開了一種用于減輕有機(jī)廢物臭味的配方，有機(jī)廢物中含有亞硫酸鹽廢液(spentsulfite liquor)，所述的配方中含有木素磺酸鹽和糖、乙酸、酚羰基(phenoliccarbonyl)和堿性pH調(diào)節(jié)物質(zhì)。該組合有效地減輕了胺和銨的臭味。美國專利4,902,489公開了一種對(duì)難聞氣體除臭的方法，其包括在清洗氣體之后用木質(zhì)素溶液處理，以除去基本刺鼻的成分。
發(fā)明概述總而言之，本發(fā)明涉及通過向含水體系中添加有效劑量的處理劑或者將處理劑噴射至含水體系附近的氣氛中，從含水體系中除去臭味的方法。本發(fā)明控制的難以解決的臭味可以來自于有機(jī)酸和/或有機(jī)胺。本發(fā)明的臭味控制處理劑包括硫酸鹽松木素的水溶液。硫酸鹽松木素優(yōu)選為帶陰離子的，并且基本不含磺酸鹽。該處理劑優(yōu)選為鹽的形式，例如陰離子硫酸鹽松木素的鈉鹽?；静缓撬猁}是指并不打算提供硫酸鹽松木素的磺酸取代。然而，在優(yōu)選的陰離子硫酸鹽松木素中可以存在痕量的磺酸鹽。
根據(jù)本發(fā)明，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)硫酸鹽松木素能有效控制含水體系的令人不舒適的臭味，其來自于惡臭的有機(jī)酸和/或有機(jī)胺。可以將本發(fā)明的處理劑直接添加到含水體系中、添加到與含水體系接觸的部件如滌氣器中，或者噴射至含水體系附近的氣氛中。以任何方式使硫酸鹽松木素與含水體系的惡臭組分接觸，可實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的臭味控制。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明涉及通過將基本不含磺酸鹽的、陰離子硫酸鹽松木素添加至含水體系或者含水體系附近的氣氛中，控制來自含水體系的惡臭。本發(fā)明的方法能控制惡臭，例如有機(jī)酸和/或有機(jī)胺產(chǎn)生的臭味。
當(dāng)存在于含水體系中，能產(chǎn)生難聞臭味的常用的有機(jī)酸和/或有機(jī)胺包括糞臭素(3-甲基1-H吲哚)、丁酸、丙酸、戊酸、尸胺(1，5-戊二胺)、腐胺(1，4-丁二胺)、丁胺、丙胺和氨。已經(jīng)知道這些材料在一些工業(yè)操作中產(chǎn)生難聞的臭味，所述的工業(yè)操作包括肉類加工、乳制品加工、玉米研磨、紙加工和甜菜加工。
本發(fā)明的處理劑是基本不含磺酸鹽的、陰離子硫酸鹽松木素。優(yōu)選該處理劑為基本不含磺酸鹽的、陰離子硫酸鹽松木素的鈉鹽，其具有約1000～500,000的分子量，更優(yōu)選具有約50,000的分子量。優(yōu)選地將所述的處理劑以基本不含磺酸鹽的、陰離子硫酸鹽松木素的水溶液的形式提供，所述的水溶液含有濃度為約0.1％至約30％的活性物。此基本不含磺酸鹽的、陰離子硫酸鹽松木素的水溶液優(yōu)選具有約8～11的pH值?？蓪⒃撍幚砣芤阂约s10ppm至約500ppm的濃度添加至惡臭的含水體系中。示例性的物質(zhì)是Indulin C，獲自Westvaco Inc.。Indulin C是硫酸鹽松木素，其具有約50,000的分子量，以含有約4-5％含濕量的褐色粉末獲得。在15％w/w水溶液中，Indulin C具有約10.2的pH值。
現(xiàn)在將參考多個(gè)具體的實(shí)施例，進(jìn)一步詳細(xì)描述本發(fā)明，這些實(shí)施例只是闡述性，而并非限制本發(fā)明的范圍。除本發(fā)明另有說明的，所有的份數(shù)和百分比全是按重量計(jì)的。
實(shí)施例1從甜菜加工廠獲得廢水試樣。所述的廢水試樣含有基于胺的惡臭。采用臭味評(píng)判委員會(huì)(odor jury)評(píng)價(jià)將要測試的處理劑的效果。采用0-5的等級(jí)評(píng)價(jià)臭味，其中0表示臭味最淡的，5表示臭味最濃的。在400ml燒瓶中，放置廢水的200ml等分部分，進(jìn)行測試。以10-500ppm濃度將處理劑加入燒瓶中，攪拌1分鐘，然后進(jìn)行臭味評(píng)價(jià)。測試結(jié)果如表I所示。
表I臭味評(píng)價(jià)(0-5)甜菜加工廠劑量(ppm)處理劑0102550100500A 31.61.51.31.01.1B 31.51.51.61.71.7C 32 1.61.41.41.6D 32.32 2 1.82.0A＝Indulin C，硫酸鹽松木素，獲自Westvaco Inc.；B＝檸檬酸C＝表面活性劑/檸檬油(掩蔽劑)，獲自BetzDearborn Inc.的OC 2526；D＝表面活性劑/有機(jī)酯共混物(掩蔽劑)，獲自BetzDearborn Inc.的OC2529。
表1的數(shù)據(jù)表明所述的硫酸鹽松木素在測試的處理劑范圍內(nèi)能有效減輕臭味。
實(shí)施例2從玉米研磨加工廠中獲得廢水試樣。所述的廢水具有惡臭，其確定為有機(jī)酸的臭味。采用上述實(shí)施例1中所述的過程，測試不同的木質(zhì)素物質(zhì)以及購買的臭味控制處理劑的效果。結(jié)果如表II所示。
表II臭味評(píng)價(jià)(0-5)玉米研磨加工廠劑量(ppm)處理劑102550100250500A 3.43 2.52.52 2E 4 3.53.53 3.83.8F 4 3.53.53.23 3G 4 4 4 4 3.53.2C 4 3.53.23 2.82.8D 4 4 3.83.53 3H 5 5 5 5 5 4.5
處理劑A、C和D如表I中所述。
E為提純過的、非離子松木素，獲自Westvaco的Indulin AT；F是陽離子松木素，獲自Westvaco的Indulin W-1；G是官能化的木質(zhì)素；H是三嗪。
表II的數(shù)據(jù)表明所述的硫酸鹽松木素(處理劑A)在測試的處理劑范圍內(nèi)能有效減輕臭味。
盡管已經(jīng)根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施方案描述了本發(fā)明，但是對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說顯而易見的是對(duì)本發(fā)明的許多其他形式和修改是顯然的。通常，應(yīng)當(dāng)將本發(fā)明的權(quán)利要求書解釋為包括修改的全部明顯形式，這些修改在本發(fā)明的真正精神和范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種對(duì)惡臭的含水體系除臭的方法，所述的含水體系含有產(chǎn)生臭味的有機(jī)酸和/或胺，所述的方法包括向所述的體系中添加基本不含磺酸鹽的、陰離子硫酸鹽松木素，添加的量為足夠除去所述含水體系中的臭味的量。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中將所述的基本不含磺酸鹽的、陰離子硫酸鹽松木素以水溶液的形式添加至所述的水性體系中。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其中所述的水溶液含有濃度為約0.1％至約30％基本不含磺酸鹽的、陰離子硫酸鹽松木素。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其中將所述的基本不含磺酸鹽的、陰離子硫酸鹽松木素水溶液以約10ppm至約500ppm的濃度添加至所述的含水體系中。
5.如權(quán)利要求2所述的方法，其中所述的基本不含磺酸鹽的、陰離子硫酸鹽松木素水溶液具有約8至約11的pH值。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述的基本不含磺酸鹽的、陰離子硫酸鹽松木素是基本不含磺酸鹽的、陰離子硫酸鹽松木素的鈉鹽。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述的基本不含磺酸鹽的、陰離子硫酸鹽松木素具有約25,000～75,000的分子量。
8.一種對(duì)含水體系的惡臭氣氛除臭的方法，包括將基本不含磺酸鹽的、陰離子硫酸鹽松木素水溶液噴射至所述的氣氛中。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其中所述的水溶液具有濃度為約0.1％至約10％的基本不含磺酸鹽的、陰離子硫酸鹽松木素。
10.如權(quán)利要求8所述的方法，其中所述的基本不含磺酸鹽的、陰離子硫酸鹽松木素溶液具有約8至約11的pH值。
11.如權(quán)利要求8所述的方法，其中所述的基本不含磺酸鹽的、陰離子硫酸鹽松木素溶液是硫酸鹽松木素的鈉鹽形式。
12.如權(quán)利要求8所述的方法，其中所述的基本不含磺酸鹽的、陰離子硫酸鹽松木素具有約25,000至約75,000的分子量。
全文摘要
本發(fā)明涉及通過用基本不含磺酸鹽的、陰離子硫酸鹽松木素的溶液處理含水體系或者含水體系附近的氣氛，從含水體系中除去有機(jī)酸和/或有機(jī)胺臭味的方法。
文檔編號(hào)B01D53/14GK1622849SQ03802809
公開日2005年6月1日 申請(qǐng)日期2003年1月27日 優(yōu)先權(quán)日2002年1月31日
發(fā)明者斯蒂芬·R·瓦斯康塞羅斯, 特里·L·羅賓斯 申請(qǐng)人:Ge貝茨公司