專利名稱：一種室內(nèi)空氣生物凈化的方法及室內(nèi)空氣生物凈化系統(tǒng)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種室內(nèi)空氣凈化的方法和室內(nèi)空氣凈化裝置，特別是涉及一種以光合細(xì)菌生物為凈化措施的方法和裝置。
人的一生大約有70％-90％的時(shí)間是在室內(nèi)度過(guò)的。室內(nèi)空氣質(zhì)量的優(yōu)劣直接影響人們的身體健康和生活、工作質(zhì)量。由于建筑材料的圍隔作用，特別是隨著節(jié)能、溫度和濕度舒適要求的提高，建筑物密閉程度不斷增大，室內(nèi)空氣污染程度超過(guò)室外幾十倍乃至上百倍。室內(nèi)空氣質(zhì)量問(wèn)題越來(lái)越為政府和公眾所關(guān)注。因此，空氣凈化開(kāi)始用于控制室內(nèi)空氣污染。
目前，已應(yīng)用的室內(nèi)空氣凈化方法和裝置主要有三類一是物理方法及其裝置，依據(jù)物理性能方法設(shè)計(jì)，具有過(guò)濾、吸附處理雜質(zhì)等功能，可以部分凈化室內(nèi)空氣中的懸浮物和少量有害物質(zhì)。但是對(duì)室內(nèi)空氣中的異臭異味、病原菌、病毒和有機(jī)化學(xué)空氣污染無(wú)能為力。同時(shí)，這些采用物理方法實(shí)施凈化的產(chǎn)品，在過(guò)濾和吸附過(guò)程中慢慢會(huì)飽和直至失去功效。二是在前述物理性能的基礎(chǔ)上，增加了靜電除塵、負(fù)離子發(fā)生、臭氧發(fā)生等功能，使其不僅可以消煙除塵，而且有部分消毒、殺菌等功能，但是仍然不能分解對(duì)人體危害最大的有機(jī)污染物。而且，負(fù)離子在污染的空氣中，與塵垢結(jié)合可成為一定極性的污染粒子-----重離子，相反加劇了原來(lái)空氣中的污染物對(duì)人體的危害。臭氧暴露也有害健康。臭氧暴露與肺癌等多種疾病有一定聯(lián)系。三是光催化方法，對(duì)催化劑采用納米材料，以多元多相催化為主，結(jié)合超微過(guò)濾，使其由單純的物理吸附轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)吸附，邊吸附邊分解，提高了吸附污染物的種類及吸附效率和飽和容量，可以對(duì)室內(nèi)氨、硫化氫、醛類等進(jìn)行部分催化分解。但是雖然在清除室內(nèi)有害氣體的功能上有所改進(jìn)，對(duì)室內(nèi)深度污染的凈化效果還不顯著，不能理想解決空氣有機(jī)物污染的凈化。而且，催化材料的壽命也是很有限的。因此，目前，室內(nèi)空氣污染凈化問(wèn)題還缺乏理想的方法和裝置解決。
本發(fā)明的目的在于提供一種用特殊的生物，即光合細(xì)菌，有效解決室內(nèi)空氣污染凈化的方法和裝置。該方法和裝置適用于各種辦公寫(xiě)字樓、會(huì)議室、賓館、學(xué)校、醫(yī)院、文化設(shè)施、商業(yè)設(shè)施、候車(chē)(機(jī)、船大廳等)和住宅等設(shè)集中式空調(diào)的各種室內(nèi)場(chǎng)所。
本發(fā)明的技術(shù)方案由光合細(xì)菌光反應(yīng)技術(shù)與裝置+光合細(xì)菌空氣凈化技術(shù)與裝置組成(見(jiàn)說(shuō)明書(shū)附1和圖2)1.選擇降解空氣污染的高效光合細(xì)菌(Photosynthetic Bacteria)菌種。該細(xì)菌根據(jù)1974年出版的Bergey氏細(xì)菌鑒定手冊(cè)第八版上歸屬為光能營(yíng)養(yǎng)細(xì)菌。本方案選取紅螺菌目細(xì)紅螺菌科之紅螺菌屬(Rhodospirillum)和紅假單胞屬(Rhodopseudomonas)兩屬共15種混合高效集成菌種。
I Rhodopseudomonas1.Rps capsulatus2.Rps palustris3.Rps gelatinosa4.Rps sphaeroldes5.Rps gelatlkoba6.Rps capsukoba7.Rps sulfldophila8.Rps virdis9.Rps acldophiia10.Rps sulfovividis11.Rps globlformis12.Rps blasticaII Rhodospiriilum13.Rps rubum14.Rps tenue15.Rps fulvum上述菌種菌株或混合菌在中國(guó)科學(xué)院微生物研究所有購(gòu)買(mǎi)，上海東風(fēng)生態(tài)生物研究所亦公開(kāi)有售。
2.將高效集成光合細(xì)菌菌種加入乙酸鈉培養(yǎng)基，該培養(yǎng)基由以下處方組成(每百公斤培養(yǎng)基耗用量)乙酸鈉800-1000克，丙酸鈉80-100克，磷酸二氫鉀40-60克，磷酸二氫銨60-90克，硫酸鎂10-30克，氯化鈣3-6克，尿素20-50克，食鹽5-15克，酵母膏20-50克，微量元素溶液100毫升。其中微量元素溶液配制方法為用Fecl35克，活性碳10克CaCo310克，乙酸鈉50克，溶于1000毫升水即得。
該培養(yǎng)基最佳處方組成(每百公斤培養(yǎng)基耗用量)乙酸鈉900克，丙酸鈉90克，磷酸二氫鉀60克，磷酸氫二銨90克，硫酸鎂20克，氯化鈣50克，尿素30克，食鹽10克，酵母膏30克，微量元素溶液100毫升。。菌種液與培養(yǎng)基液的比例為1∶1-1∶10，配成高效集成光合細(xì)菌培養(yǎng)液。
3.將配好的高效集成光合細(xì)菌培養(yǎng)液泵入光反應(yīng)裝置(見(jiàn)說(shuō)明書(shū)附1)培養(yǎng)10-30天。達(dá)到吸光度0.8-1.8，含菌量5億-10億/ml，成為高效集成空氣凈化功能菌。
4.將高效集成空氣凈化功能菌液泵入光合細(xì)菌空氣凈化裝置，依光合細(xì)菌空氣凈化裝置工作原理進(jìn)行室內(nèi)空氣過(guò)濾，降解凈化工作。室內(nèi)空氣凈化容積與功能菌液的匹配比大約為1m3∶50-500ml。
5.光合細(xì)菌空氣凈化裝置內(nèi)的功能菌執(zhí)行空氣凈化使用時(shí)間一般30天左右為一周期。如達(dá)到低效功能菌標(biāo)準(zhǔn)，即吸光度降至0.6以下，菌液濃度在2億/ml以下，則需要對(duì)功能菌液進(jìn)行更新。更新時(shí)，將低效功能菌液泵入儲(chǔ)液裝置，將光合細(xì)菌光反應(yīng)裝置的高效功能菌液泵入光合細(xì)菌空氣凈化裝置，繼續(xù)執(zhí)行空氣凈化工作。低效功能菌液則泵入光合細(xì)菌光反應(yīng)裝置調(diào)整菌液濃度培養(yǎng)至達(dá)到高效功能菌液標(biāo)準(zhǔn)。以上循環(huán)操作。
6.光合細(xì)菌光反應(yīng)裝置是采用高透光軟管道，通過(guò)硬管與法蘭、球閥、塑料泵等結(jié)構(gòu)連接。以輕鋼架作支撐，能夠有良好自然采光或人工采光，自動(dòng)循環(huán)和充分光反應(yīng)功能的裝置。基中高透光管道材料選用聚脂(PET)或PVC塑料材料，管壁厚度0.1-0.5mm，透光度70％-95％，管徑10-30cm。其結(jié)構(gòu)詳見(jiàn)說(shuō)明書(shū)附1及附圖標(biāo)記說(shuō)明。
7.光合細(xì)菌空氣凈化裝置是采用高透光材料制造，用管道及球閥連接和控制光合菌液進(jìn)出交換、空調(diào)風(fēng)進(jìn)出交換，自動(dòng)控制循環(huán)密封空氣過(guò)濾裝置。其中密封裝置材料選用耐堿性高透光材料如PET等高透光塑料。箱體中設(shè)光道若干，光道及箱體周邊置白熾電燈光源?？照{(diào)輸入污染空氣風(fēng)口低于菌液平面，過(guò)濾降解凈化后輸出潔凈空氣的風(fēng)口高于菌液平面。箱體密封嚴(yán)實(shí)，以機(jī)械動(dòng)力推動(dòng)空氣輸入與輸出。其結(jié)構(gòu)詳見(jiàn)說(shuō)明書(shū)附2及附圖標(biāo)記說(shuō)明。另外，室內(nèi)空氣污染過(guò)濾處理的沉淀物，還可以資源化利用。
8.本發(fā)明裝置通過(guò)法蘭及管道、球閥控制，連接中央空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)管道，即可進(jìn)行室內(nèi)空氣凈化工作。裝置可設(shè)置室外如房頂，用自然光源，亦可以設(shè)置室內(nèi)，用人工光源操作。
本發(fā)明的使用結(jié)果表明，有下述優(yōu)點(diǎn)1.本發(fā)明對(duì)室內(nèi)空氣采用水膜、生物膜雙重過(guò)濾凈化，其凈化效果好，對(duì)室內(nèi)空氣中污染的有害物質(zhì)凈化率可達(dá)到95％以上。
2.本發(fā)明對(duì)室內(nèi)空氣除菌除病毒等生物性污染方面，有十分良好的效果。光合細(xì)菌富含純天然抗菌、抗病毒因子，可以高效濾除室內(nèi)空氣的生物性污染，防止交叉感染。目前防治非典型肺炎，尤其具有重要意義。
3.本發(fā)明對(duì)室內(nèi)空氣污染最難治理的揮發(fā)性有機(jī)化合物(VOCs)降解效果突出。揮發(fā)性有機(jī)化合物主要來(lái)源于室內(nèi)裝飾材料、空氣清新劑等，同時(shí)，在室外大氣中亦含有一定量的揮發(fā)性有機(jī)物，它們滲透進(jìn)入室內(nèi)污染空氣也不應(yīng)忽視。這對(duì)人體健康危害最大，對(duì)人體刺激，影響人體的呼吸系統(tǒng)、中樞神經(jīng)系統(tǒng)、肝臟腎臟功能，并可導(dǎo)致人體癌癥。目前已開(kāi)發(fā)的三種類型的室內(nèi)空氣凈化裝置對(duì)此難有作為。本發(fā)明使用高效集成光合細(xì)菌降解VOCs具有十分顯著的效果，實(shí)驗(yàn)證明，室內(nèi)空氣VOCs過(guò)濾到水里，經(jīng)高效集成光合細(xì)菌分解，降解率可達(dá)到92％-99％。
4.本發(fā)明系天然生物凈化系統(tǒng)，完全克服了其他空氣凈化方式帶來(lái)二次污染的副作用問(wèn)題。
5.本發(fā)明是利用生物能為主凈化室內(nèi)空氣，遠(yuǎn)期成本異常低廉，是最經(jīng)濟(jì)的生物能空氣凈化設(shè)施。
實(shí)施例依照說(shuō)明書(shū)附1制作光合細(xì)菌光反應(yīng)裝置，并連接光合細(xì)菌空氣凈化裝置。
依照說(shuō)明書(shū)附2制作光合細(xì)菌空氣凈化裝置，并連接室內(nèi)中央空調(diào)系統(tǒng)。
取高效集成光合細(xì)菌菌種液，按1∶3比例加入乙酸鈉培養(yǎng)基(培養(yǎng)基具體配方見(jiàn)說(shuō)明書(shū))，配成高效集成光合細(xì)菌培養(yǎng)液。
將配好的高效集成光合細(xì)菌培養(yǎng)液泵入光反應(yīng)裝置，培養(yǎng)15天，達(dá)到吸光度0.8以上，含菌量達(dá)到5億/ml以上，達(dá)到高效集成空氣凈化功能菌。
將高效集成空氣凈化功能菌泵入光合細(xì)菌空氣凈化裝置，開(kāi)啟空調(diào)，對(duì)室內(nèi)空氣污染物進(jìn)行循環(huán)凈化。循環(huán)凈化過(guò)程，每10天監(jiān)測(cè)一次高效集成空氣凈化功能菌液質(zhì)量。在其指標(biāo)達(dá)到低效功能標(biāo)準(zhǔn)之前，對(duì)功能菌予以及時(shí)更新。泵入光反應(yīng)裝置重新調(diào)配培養(yǎng)。如此反復(fù)循環(huán)使用。
室內(nèi)污染空氣過(guò)濾處理的沉淀物，進(jìn)行資源化利用。如清淤干燥后作飼料等使用。
附圖標(biāo)記說(shuō)明

圖1光合細(xì)菌空氣凈化裝置2光合細(xì)菌反應(yīng)裝置平面3光合細(xì)菌反應(yīng)裝置立面圖①光道②空調(diào)進(jìn)風(fēng)管③光源④菌液交換出料管道⑤塑料泵⑥空調(diào)出風(fēng)管道連接終端風(fēng)口⑦菌液平面⑧連接法蘭⑨球閥⑩菌液進(jìn)料管道連接光反應(yīng)裝置料液角鋼支架PEC或PVC透明軟管塑料管(硬管)轉(zhuǎn)子流量DH50
權(quán)利要求
1.一種生物空氣凈化方法，其特征在于選用高效集成光合細(xì)菌菌種，置于光合細(xì)菌光反應(yīng)裝置，培養(yǎng)成為高效集成空氣凈化功能菌，再泵入光合細(xì)菌空氣凈化裝置過(guò)濾和降解室內(nèi)空氣污染物，凈化室內(nèi)空氣。
2.一種高效集成光合細(xì)菌及其培養(yǎng)方法，其特征在于高效集成光合細(xì)菌菌種是由I Rhodopseudomonas1.Rps capsulatus2.Rps palustris3.Rps gelatinosa4.Rps sphaeroldes5.Rps gelatlkoba6.Rps capsukoba7.Rps sulfldophila8.Rps virdis9.Rps acldophiia10.Rpssulfovividis11.Rpsgloblformis12.RpsblasticaII Rhodospiriilum13.Rpsrubum14.Rpstenue15.Rpsfulvum組成的混合菌。光合細(xì)菌生產(chǎn)培養(yǎng)基由以下特種處方組成(每百公斤培養(yǎng)基耗用量)乙酸鈉800-1000克，丙酸鈉80-100克，磷酸二氫鉀40-60克，磷酸二氫銨60-90克，硫酸鎂10-30克，氯化鈣3-6克，尿素20-50克，食鹽5-15克，酵母膏20-50克，微量元素溶液100毫升。其中微量元素溶液配制方法為用Fecl35克，活性碳10克CaCo310克，乙酸鈉50克，溶于1000毫升水即得。
3.根據(jù)權(quán)利要求1、2，其特征在于高效集成光合菌功能菌培養(yǎng)液，吸光度0.8-1.8，活菌濃度5億-10億/ml。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3，其特征在于室內(nèi)污染空氣通過(guò)高效集成空氣凈化功能菌液過(guò)濾，降解為潔凈室內(nèi)空氣。
5.一種光合細(xì)菌的用途，其特征在于光合細(xì)菌用于室內(nèi)空氣凈化。
6.一種室內(nèi)生物空氣凈化系統(tǒng)裝置產(chǎn)品，其特征在于該系統(tǒng)由光合細(xì)菌光反應(yīng)裝置+光合細(xì)菌空氣凈化裝置組成。
7.根據(jù)權(quán)利要求6，其特征在于光合細(xì)菌光反應(yīng)裝置是采用高透光軟管道，其材料為耐堿性聚酯(PET)或PVC高透光塑料，管壁厚度0.1-0.5mm，透光度70％-95％，管徑10-30cm，通過(guò)硬管與法蘭、球閥、塑料泵等結(jié)構(gòu)連接的自動(dòng)循環(huán)管網(wǎng)系統(tǒng)。
8.根據(jù)權(quán)利要求6，其特征在于光合細(xì)菌空氣凈化裝置是采用透光材料制造，用管道及球閥連接和控制光合菌液進(jìn)出交換、空調(diào)風(fēng)進(jìn)出交換、自動(dòng)控制循環(huán)的密封空氣過(guò)濾系統(tǒng)。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種室內(nèi)空氣生物凈化的方法及室內(nèi)空氣生物凈化系統(tǒng)裝置。它是采用高效集成光合細(xì)菌，置于光反應(yīng)裝置培養(yǎng)成為高效集成空氣凈化功能菌，泵入空氣凈化裝置，使室內(nèi)污染空氣經(jīng)過(guò)高效集成功能菌過(guò)濾降解凈化室內(nèi)空氣。本發(fā)明對(duì)室內(nèi)空氣凈化效果獨(dú)特，無(wú)二次污染。
文檔編號(hào)A61L9/00GK1623630SQ20031011555
公開(kāi)日2005年6月8日 申請(qǐng)日期2003年12月1日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月1日
發(fā)明者楊孟君 申請(qǐng)人:楊孟君