一种含有微生物的清洁剂及其制备方法

专利名称：一种含有微生物的清洁剂及其制备方法
技术领域：
本发明涉及环境保护及日用清洁产品领域，尤其涉及一种新型的环保含有 微生物的清洁剂及其制备方法。
背景技术：
随着社会的飞速发展，恶臭、富营养化污染已经给我们的生活带来了巨大 的危害。
恶臭污染物是指一切刺激嗅觉器官引起人们厌恶、不愉快以及损害人体健 康和影响环境空气质量的气体污染物。臭味给人以感官不悦，甚至会危及人体
生理健康，诸如呼吸困难、倒胃、胸闷、呕吐等。美国《清洁空气法案》1990 年的修正案制订了更为严厉的空气排放标准，将原来的8种有害气体污染物增 加到188种，主要是基于这些化学物质的致癌性、致突变性和生殖毒性，并列 举了具有潜在排放这些气体的污染源。我国1993年制定了恶臭污染排放标准， 1995年修正后的《中华人民共和国大气污染防治法》也规定"向大气排放恶臭 气体的排污单位，必须采取措施防止周围居民区受到污染"。随着我国工业经济 的不断发展，恶臭污染已经成为继粉尘、二氧化硫、氮氧化物之后人们普遍关 心的空气污染问题。
恶臭气体成分复杂，来源广泛，涉及的行业很多，如城市生活垃圾转运站、 垃圾填埋场、污水处理厂、污泥处理厂以及石油化工、油漆涂料等生产企业都 会产生相当数量、不同种类的恶臭和有毒气体，尤其在人口密集的大中城市， 近年来有关恶臭污染投诉案件不断增加，恶臭已成为亟待解决的重要环境污染 问题。
在维系人的生存、保障经济建设和维护社会发展的所有自然要素中，水的 重要性毋庸赘述。然而随着工业化、城市化加快，世界面临着水资源短缺、污 染严重的挑战。
中国尤其严重，是世界13个缺水国家之一，全国600多个城市中目前大约 一半的城市缺水，水污染的恶化更使水短缺雪上加霜我国江河湖泊普遍遭受污染，全国75%的湖泊出现了不同程度的富营养化；90%的城市水域污染严重， 南方城市总缺水量的60%-—70%是由于水污染造成的；对我国118个大中城市的 地下水调查显示，有115个城市地下水受到污染，其中重度污染约占40%。水 污染降低了水体的使用功能，加剧了水资源短缺，对我国可持续发展战略的实 施带来了负面影响。
我国水体污染主要来自两方面， 一是工业发展超标排放工业废水，二是城
市化中由于城市污水排放和集中处理设施严重缺乏，大量生活污水未经处理直 接进入水体造成环境污染。工业废水近年来经过治理虽有所减少，但城市生活 污水有增无减，占水质污染的51%以上。据环境部门监测，1999年全国近80% 的生活污水未经处理直接进入江河湖海，年排污量达400亿立方米，造成全国 三分之一以上水域受到污染。
中国近年来水污染事故频发，特别是去年以来，太湖、巢湖、滇池相继大 规模暴发蓝藻， 一些重要的饮用水源受到污染，严重影响群众的生产生活和社 会稳定。
目前市场已有的清洁剂主要以石油化工清洁剂为主，大多含苯、沸石、酶、 荧光增白剂。但随着石油资源的日趋枯竭，化学合成清洗剂的前景不容乐观。 化学清洁洗剂的使用虽然使人们的生活质量得到极大的提高，但却对我们生存 的环境造成污染，同时人类健康也受到严重的危害。因此人们必须对化学清洁 洗剂产生警觉，寻求对人类和自然无毒害并足以取代化学洗剂的环保清洁剂。
中国专利(专利号CN1919991A)介绍了一种无螯合剂与无机助剂的液体洗 涤剂，没有考虑其洗涤产物对环境的友好程度，而且其洗涤用量难以控制，泡 沫量大，不利于节约水资源。中国专利(专利号CN1322802 )指出，为提高洗 涤效果，在现有的液体洗涤剂中加入适量的消毒木粉，有效的提高液体洗涤剂 的去污能力。但长期使用会对皮肤带来一定的剌激伤害。
市售的普通洗涤液大多只是对轻度污渍具有一定的清洗效果，对于诸如因就 餐时的不慎或工作中所沾及的各种重度油脂斑迹往往表现出无能为力。

发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种含有微生物的清洁剂及其 制备方法。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的
本发明的有益效果是本发明的清洁剂清洁除臭效果显著，无刺激、无毒；不仅能脱除有机物，而且能在洗涤废水或清洁介质中，实现生物降快速降解； 综合性能优良、不造成二次污染；可以作为洗衣液、洗涤剂、地毯清洁剂、车 内清洁剂、下水道清洁剂、橱卫间脱臭剂等产品形式出现。
具体实施例方式
本发明的微生物清洁剂主要由溶质、溶剂和芽孢杆菌组成。溶质和溶剂的 重量配比为3 7: 93 97;芽孢杆菌为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)、地衣 芽孢木干菌(Bacillus licheniformus)禾卩巨大芽孢杆菌(Bacillus megaterium)，其总 菌数为2xl04 CFU/ml-lxl()6个/ml数量级。
其中，溶质主要由重量百分比为55%-70%的烷基酚聚氧乙烯醚-10、 29%-44.5%的硬脂酸甘油酯和0.5%-1%的双醋酸钠组成。溶剂主要由重量百分比 为5%-20%的乙醇、3%-5°/。的异丙醇和75%-90%的水组成。
本发明含有微生物的清洁剂的制备方法，包括以下步骤
1、 制备溶剂按照重量配比，取5%-20%的乙醇、3°/。-5%的异丙醇和75%-90% 的水，混合。
2、 制备溶质按照重量配比，取55%-70%的垸基酚聚氧乙烯醚-10、 29%-44.5% 的硬脂酸甘油酯和0.5%-1%的双醋酸钠，混合。
3、 培养种子液分别将枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)、地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformus)、巨大芽孢杆菌(Bacillus megaterium)三种菌禾中在液体培养基中 置于27-32'C的恒温摇床中振荡培养，至菌数达到lxl07CFU/ml-lxl08个/ml数 量级以上，然后调节pH至6.0-7.0，经灭菌处理制得种子液。
培养基的组成及各组分的重量配比为牛肉膏蛋白胨氯化钠葡萄糖: 磷酸氢二钾=1-3: 1-3: 1-3: 1-3: 1-3 (pH调至6.5-7.5)。
培养基的酸碱度应符合细菌生长要求。按各种培养基要求准确测定调节pH 值，可以利用滴加NaOH或HCl、 H2S04进行pH调节。灭菌可以通过高压灭菌 锅进行处理。
4、 按体积比2 10: 1000取种子液和溶剂，混合，得混合液。
5、 按照溶质和溶剂的重量配比3 7: 93 97，取溶质，加到混合液，混合，即 制得本发明含有微生物的清洁剂。
本发明含有微生物的清洁剂在常温下，有效期可达2年以上。 微生物洗漆剂内含特定微生物及生物表面活性剂。表面活性剂通过增溶等 一系列作用，改变界面表面张力，促进有机物的溶解及分解。生物表面活性剂是微生物所产生的表面活性剂，与化学表面活性剂类似，不参与任何化学反应， 而是通过改变界表面张力，有利于微生物对污染物的吸收。
枯草芽胞杆菌、地衣芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌等都具有很好降解油脂及氨 氮等恶臭气体的能力，这三种菌种都可以分泌生物表面活性剂，且对人体无危 害，对环境友好。
在本发明的微生物洗涤剂中芽孢杆菌能形成孢子，可形成孢子，孢子壁厚， 能抵抗不良环境。在干燥、低温和长期黑暗等条件下，可形成休眠状态的静息 孢子，当在适宜条件下可继续生长。。在往含有机废物的水体加入本发明中含有 的芽孢杆菌一段合理的时间后，芽胞杆菌恢复活性并继续生长(从休眠状态到 活性状态)，产生特定酶并且降解和消化有机废物。加入的微生物处于细胞的对
数生长期——每隔20到30分钟细菌能够增长一倍。本菌株/酶的副产物是水和 二氧化碳，对环境无害。当芽孢被放入城市污水污水处理厂时，该状况就会发 生。最后，接种的微生物将会形成含有各种芽孢杆菌聚合体，同时将会具有持 续的去污能力。从而根本解决各种水污染问题。
这种微生物清洁剂最终能达到减少COD、 BOD并通过消除有机物，减少恶 臭气体排放量的效果，不易造成二次污染，是未来清洁剂工业的一大热点。
实施例1
在500ml容量瓶中加入5。/。(g/g)乙醇，5。/。(g/g)异丙醇，卯。/。(g/g)水。分别 将枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)、地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformus)、巨 大芽孢杆菌(Bacillus megaterium)三种菌种在液体培养基中置于27°C、转速为 150rpm的恒温摇床中振荡培养，至菌数至少达到"108个/ml数量级以上即可 从摇床上拿下种子液。用硫酸将pH调节至7.0。在发酵罐中，在105'C下灭菌 15min，制得种子液,并加入溶剂中。最后在混合液加入溶质，溶质成分为55%(g/g) 垸基酚聚氧乙烯醚-10， 44。/。(g/g)硬脂酸甘油酯及l。/。(g/g)双醋酸钠，即制得本微 生物清洁剂。
实施例2
在500ml容量瓶中加入20。/。(g/g)乙醇，3。/。(g/g)异丙醇，77。/。水(g/g)。分别 将枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)、地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformus)、巨 大芽孢杆菌(Bacillus megaterium)三种菌种在液体培养基中置于30°C、转速为 150rpm的恒温摇床中振荡培养，至菌数至少达到lxl(^CFU/ml-数量级以上即可 从摇床上拿下种子液。用硫酸将pH调节至6.0。在发酵罐中，在105。C下灭菌15min，制得种子液，并加入溶剂中。最后在混合液加入溶质，溶质成分为 59.5。/。(g/g)垸基酚聚氧乙烯醚-10， 40。/。(g/g)硬脂酸甘油酯及0.5。/。(g/g)双醋酸钠，
即制得本微生物清洁剂。
实施例3
在500ml容量瓶中加入10。/。(g/g)乙醇，4。/。(g/g)异丙醇，86。/。水(g/g)。分别 将枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)、地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformus)、巨 大芽孢杆菌(Bacillus megaterium)三种菌种在液体培养基中置于32°C 、转速为 150rpm的恒温摇床中振荡培养，至菌数至少达到lx108个/ml数量级以上即可 从摇床上拿下种子液。用硫酸将pH调节至7.0。在发酵罐中，在105。C下灭菌 15min，制得种子液，并加入溶剂中。最后在混合液加入溶质，溶质成分为70%(g/g) 垸基酚聚氧乙烯醚-10， 29.5。/。(g/g)硬脂酸甘油酯及0.5。/。g/g)双醋酸钠，即制得本 微生物清洁剂。
实施例4
室温下，在装有2L自来水的水盆中分别加入8ml微生物清洁剂A、传统洗 衣液B、传统洗衣液C、自来水D。静置1.5h后，观察洗衣效果及废水的浑浊 度。从洗衣效果看，A=B=C>D，即三种清洁剂的洗衣效果区别不明显，皆能较 好的去污，以达到清洁的目的。从废水的浑浊度看，B〉D〉A〉C,C和A都较为清 澈,而B呈乳白色，D为自来水，未加任何清洁剂，其油状物较多,油面和水面比较 明显。
实施例5
室温下，同样被污渍污染了的地毯，分别用微生物清洁剂、传统化学地毯清洁 剂来清洁。同样的剂量，传统化学地毯清洁剂只能清洗表层，且采用自身散发 的香味来覆盖地毯的异味，无法清洁地毯的内部，其实地毯内部才是细菌和寄 生生物繁殖的地方。而微生物清洁剂可以深入地毯内部，在细菌的作用下较彻 底清洗地毯，并无异味遗留，性能温和，对表面无害，无腐蚀。
上述实施例用来解释说明本发明，而不是对本发明进行限制，在本发明的 精神和权利要求的保护范围内，对本发明作出的任何修改和改变，都落入本发 明的保护范围。
权利要求
1、一种含有微生物的清洁剂，其特征在于，它主要由溶质、溶剂和芽孢杆菌组成。其中，溶质和溶剂的重量配比为3～7∶93～97。芽孢杆菌为枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌和巨大芽孢杆菌，其总菌数为2×104CFU/ml-1×106个/ml数量级。
2、 根据权利要求1所述含有微生物的清洁剂，其特征在于，所述溶质主要由重量百分比为55%-70%的烷基酚聚氧乙烯醚-10、 29%-44.5%的硬脂酸甘油酯和0.5%-1%的双醋酸钠组成。
3、 根据权利要求1所述含有微生物的清洁剂，其特征在于，所述溶剂主要由重量百分比为5%-20%的乙醇、3%-5%的异丙醇和75%-90°/。的水组成。
4、 一种含有微生物的清洁剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤(1) 制备溶剂按照重量配比，取5%-20%的乙醇、3%-5%的异丙醇和75%-90%的水，混合。(2) 制备溶质按照重量配比，取55%-70%的烷基酚聚氧乙烯醚-10、29%-44.5%的硬脂酸甘油酯和0.5%-1%的双醋酸钠，混合。(3) 培养种子液分别将枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)、地衣芽孢杆菌(Bacilluslicheniformus)、巨大芽孢杆菌(Bacillus megaterium)三种菌种在液体培养基中置于27-32'C的恒温摇床中振荡培养，至菌数达到lxl07CFU/ml-lxl08个/ml数量级以上，然后调节pH至6.0-7.0，经灭菌处理制得种子液。(4) 按体积比2 10: IOOO取种子液和溶剂，混合，得混合液。(5) 按照溶质和溶剂的重量配比3 7: 93 97，取溶质，加到混合液，混合，制得本发明含有微生物的清洁剂。
5、 根据权利要求4所述制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中，所述培养基的组成及各组分的重量配比为牛肉膏蛋白胨氯化钠葡萄糖磷酸氢二钾=1隱3: l陽3: 1-3: 1-3: 1-3。
全文摘要
本发明公开了一种含有微生物的清洁剂及其制备方法，它主要由溶质、溶剂和芽孢杆菌组成；溶质主要由重量百分比为55％-70％的烷基酚聚氧乙烯醚-10、29％-44.5％的硬脂酸甘油酯和0.5％-1％的双醋酸钠组成，溶剂主要由重量百分比为5％-20％的乙醇、3％-5％的异丙醇和75％-90％的水组成，溶质和溶剂的重量配比为3～7∶93～97；芽孢杆菌为枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌和巨大芽孢杆菌，其总菌数为2×10⁴CFU/ml-1×10⁶个/ml数量级。本发明清洁、除臭效果显著，无刺激、无毒、无害；生物降解迅速、彻底，减少洗涤废水中的有机物含量，从而减轻废水后期处理的成本，有非常好的经济、环保和社会效益；性能优良，不会造成二次污染。
文档编号C11D7/22GK101475882SQ20091009567
公开日2009年7月8日 申请日期2009年1月19日 优先权日2009年1月19日
发明者青 叶, 耀 施, 华 潘 申请人:浙江大学