一種智能植物液除臭裝置

俞家琛

（浙江省杭州第二中學，浙江杭州 310053）

一種智能植物液除臭裝置

俞家琛

（浙江省杭州第二中學，浙江杭州 310053）

為解決學校、景區、車站、高速公路服務區、影院、會議中心等人群高密度活動區域廁所的異味問題，本研究采用特殊組分的植物液多醛技術，通過一種智能的裝置，使植物液和廁所的氨氣、硫化氫等常見的異味發生永久反應，生成一個新的無味、更重且更不易揮發的化合物，或一個氣味更好聞但迅速揮發掉的新生化合物。

植物液 自動 新分子 消除異味

1　研究背景和目的

1.1研究背景

現實生活中，廁所的異味令人無法忍受，而學校、車站、高速公路服務區、影院、會議中心等人群高密度活動區域廁所的異味更難處理。人們一般采用除臭藥劑、芳香劑或排氣扇來清除廁所中的異味，藥劑在沖淡異味的同時會產生二次污染，對人體健康造成影響，芳香劑致使通過香氣遮蓋了原理的臭味，排氣扇不僅除臭效果差，而且耗電多、噪音大，這幾種方式都不能有效的將異味清除。

1.2研究目的

利用傳感器技術的進步設計一種智能的植物液除臭裝置，當異味濃度（VOC總量）達到一定量時能自動開機，當濃度低于一定值時能自動關機；此裝置使植物液中的有效分子（雙鍵、羰基等活性基團含有生物活性或化學活性）能迅速和異味分子迅速發生反應，達到改變其結構，形成無味無害的氣體。

2　研究思路和原理

2.1研究思路

從薄荷、樟腦、肉桂、檸檬、橙、松樹、雪松、迷迭香、留蘭香、桉樹等植物中通過水蒸氣蒸餾法提取植物油，針對廁所主要異味氨氣和硫化氫，按以上植物油一定的組分配置專用的植物液。根據廁所異味濃度，采取超聲波（或霧化噴頭）和風機結合實現植物液的充分霧化，霧化后的植物液的比表面積比傳統除臭劑噴射出的除臭劑的比表面積大六十倍左右，在同樣除臭效果的條件下，消耗除臭劑是現有的六十分之一。以上通過空氣傳感器實現裝置的自動運行。

2.2研究原理

各植物油組分中含有反應活性很高的功能團化合物和萜類化合物（雙鍵、羰基等活性基團），可用于氧化還原反應：在該類物質與硫化物分子進行碰撞時，可氧化負二價的硫，產生萜基硫化物，這類化合物不穩定，很容易進一步分解為硫酸根離子。醛類化合物可與異味發生永久反應，生成一個新的無味、更重且更不易揮發的化合物，或一個氣味更好聞但迅速揮發掉的新生化合物，具體反映方程式如下：

（1）醛與以下物質的化學反應：

氨（氣狀）

一級胺

二級胺

硫醇

（縮硫醛）

硫化氫

（縮硫醛）

（2）酮與以下物質的化學反應：

氨

一級胺

二級胺

硫醇

（縮硫醛）

硫化氫

（縮硫醛）

這樣的改變會生成出一個不帶原有氣味特征的新分子，其具有安全性，生物降解性并對生態環境無害。此類永久消除空氣中異味的方式能顯著地提高空氣質量。

3　研究內容和分析

本研究涉及一種植物液除臭裝置，屬于環保衛生領域。包括殼體，殼體正面設有風機，殼體背面設有若干通孔，殼體內設有填料部分，填料部分的填料上分散有植物液，填料部分上方的殼體上設有格柵，殼體上設有開關、清洗指示燈、濃度檢測器，開關、清洗指示燈、濃度檢測器分別與設置在殼體內的控制器相連。

當異味濃度（VOC總量）達到一定量時能自動開機，當濃度低于一定值時能自動關機；當填料阻力加大時，風機風量減少，能通過清洗指示燈提醒人們清洗填料，有效延長裝置的使用壽命；而且除臭劑中的有效分子（雙鍵、羰基等活性基團）含有生物活性或化學活性能迅速和異味分子發生反應，達到改變其結構，形成無味無害的氣體，不僅除臭效果好，而且安全綠色無害。具體用法：（1）將本產品壁掛式安裝在墻體上；（2）當臭氣濃度（體現為VOC總量）達到一定量時能自動開機、當濃度低于標準值時能自動關機；（3）當填料阻力加大時，風機風量減少，能通過清洗指示燈提醒人們清洗填料。

殼體內還設有儲液桶，所述儲液桶頂端通過管道與殼體上的進液口相連通，儲液桶底端設有出液口，出液口通過管道與霧化噴頭相連通，出液口與霧化噴頭之間的管道上設有泵體。空間內的臭氣濃度較大，一定時間內無法實現除臭時，可以啟動霧化噴頭向空間噴灑除臭劑。殼體內還可以設有植物液超聲波霧化裝置，能將植物液霧化增大比表面積，36db以下超靜音，兼具加濕和香薰功能。

采用本產品裝置進行除臭，包括下述步驟：

（1）濃度檢測器檢測到臭氣濃度達到一定量時（TVOC超過0.6mg/m3），自動開機；

（2）臭氣經風機引入殼體內，在均勻分散有植物液的填料部分實現除臭；

（3）除臭后的氣體經通孔循環使用；

（4）一定時間內臭氣濃度仍達到一定量時（TVOC仍超過0.6mg/ m3），啟動霧化噴頭噴灑植物液或者啟動超聲波霧化裝置使植物液霧化；

（5）濃度檢測器檢測到臭氣濃度低于一定值時（TVOC低于0.45mg/ m3），霧化噴頭或超聲波霧化裝置自動關機；

（6）濃度檢測器檢測到臭氣濃度低于一定值時（TVOC低于0.30mg/ m3），自動停機。

其中，植物液包括下述重量份的組分配方如下：薄荷油10份、樟油7份、肉桂油7份、檸檬油6份、橙油5份、松樹油3份、雪松油3份、迷迭香油3份、留蘭香油2份、桉樹油2份。此配方屬于多醛技術，混合兩種以上醛類物質永久并顯著的消抵難聞的異味。

4　創新點

2015年7月，經浙江省科技信息研究院（國家一級科技查新單位）查新，部分查新結論如下：經分析比較，委托單位開發的植物液除臭裝置及方法，（1）殼體正面設有風機，殼體背面設有若干通孔，殼體內設有填料部分，填料部分的填料上分散有除臭劑，填料部分上方的殼體上設有格柵，殼體上設有開關、清洗指示燈、濃度檢測器，開關、清洗指示燈、濃度檢測器分別與設置在殼體內的控制器相連；（2）殼體內還設有儲液桶，儲液桶頂端通過管道與殼體上的進液口相連通，儲液桶底端設有出液口，出液口通過管道與霧化噴頭相連通，出液口與霧化噴頭之間的管道上設有泵體；（3）殼體內還可以設有植物液超聲波霧化裝置，36db以下超靜音，兼具加濕和香薰功能；（4）當臭氣濃度（VOC總量）達到一定量時能自動開機，當濃度低于一定值時能自動關機，當填料阻力加大時，風機風量減少，能通過清洗指示燈提醒人們清洗填料，在上述所檢文獻中未見具體述及。（5）除臭劑包括下述重量份的組分配方如下：薄荷油10份、樟油7份、肉桂油7份、檸檬油6份、橙油5份、松樹油3份、雪松油3份、迷迭香油3份、留蘭香油2份、桉樹油2份；此配方屬于多醛技術，混合兩種以上醛類物質永久并顯著的消抵難聞的異味。此多醛技術與那些常見的異味發生永久反應，生成一個新的無味、更重且更不易揮發的化合物，或一個氣味更好聞但迅速揮發掉的新生化合物，在上述所檢文獻中未見具體述及。

5　社會效益和經濟效益

本研究過程中，采用亞克力為外殼材料做了樣機，裝置主要由客體、風機、填料、超聲波霧化機和傳感器等控制器組成，以上樣機材料的成本在420元左右。植物液目前已經產業化，本研究選用了選用了怡科羅（南京）異味控制技術有限公司的專用植物液，稀釋后植物液的價格是每公斤10元。綜上，本研究產品的成本是低廉的，針對性是很強的，經過浙江省杭州第二中學、杭州濱文路電影院、杭州繞城高速西湖服務區等人流密集區域廁所的實驗，效果良好。

6　結語

本研究采用的特殊組份的植物油，通過一種智能除臭裝置霧化除臭，高效、安全且成本低廉，具有一定的推廣價值。

［1］李亮，張明杰，陽佳中，張勇.新型天然植物提取液除臭工藝［J］.西南給排水，2007（5）25-26.

［2］侯緒瑞，張倚馬，林杰，張明劍，張媛君.植物液智能空間霧化系統在小型垃圾壓縮站除臭效果評價［J］.惡臭污染防治研究進展——第四屆全國惡臭污染測試與控制技術研討會論文集，2012（7）100-113.

［3］劉殷華，黃皇，謝冰，王文婷，崔璐璐，彭青，黃長纓，陸峰.上海市區生活垃圾中轉站臭氣污染狀況［J］.城市環境與城市生態，2012（4）21-23.

［4］李春萍.小型垃圾轉運站滲濾液特性及其對城市水環境的影響［J］.環境工程；2011（S1）51-52.

［5］葉彬，蔣建國，陳愛梅，烏佳凌.厭氧-混凝-高級氧化對轉運站污水惡臭處理效果［J］.環境工程，2012（2）78-79.