本发明涉及抗生素菌渣处理过程中恶臭气体的处理。
背景技术：
抗生素菌渣是发酵类抗生素生产过程产生的废渣，我国每年抗生素菌渣的排放量大约200多万吨，菌渣中富含大量营养物质，但因其中含有少量抗生素残留，为防止抗生素残留引发环境中细菌耐药的风险，抗生素菌渣必须首先经过处理去除其中抗生素残留，然后才能加以利用。抗生素菌渣在处理过程中会挥发恶臭气体，这些恶臭气体的主要成分为无机和有机硫化物(如硫化氢、硫醇等)和氨类化合物等，不仅污染环境、也危害人体健康，必须经过处理。
目前针对抗生素菌渣处理过程中恶臭气体去除的方法尚未见报道。但就恶臭气体去除方法来说，主要有吸附、吸收、化学氧化、燃烧和生物法。吸附法和吸收法只是将恶臭气体暂时转移，并没有将恶臭的根源“有机物质”彻底破坏掉，所以存在再次污染的危险；燃烧法仅适宜于高浓度恶臭的处理，且去除过程存在二次污染风险，生物法菌种的筛选培养较为困难，见效稍慢，且对浓度波动的废气适应性也较差，除臭效果会受到气候等因素的影响。
电化学氧化法是目前最有可能被工业化应用的高级氧化技术之一，与其他恶臭气体处理方式相比有着不能比拟的优点。它不需要额外添加氧化剂还原剂，其反应过程中产生的自由基和其他强氧化剂(如高铁酸盐、活性氯)可无选择的降解污染物，很少产生二次污染，是一种环境友好性技术。此外，电化学氧化法可通过改变外加电压电流随时调节反应条件，可操控性强，反应条件温和，在一般常温常压下反应即可，反应设备简单。
目前，利用电化学氧化法处理恶臭气体的研究相对较少，尤其是对含硫和含氨混合气体的处理尚未有研究和应用实例。申请号200810048010.7的国内专利中公开了一种利用高铁酸盐治理气体污染的方法，该方法主要针对室内苯系化合物、烟气中二氧化硫和氮氧化物等气态污染物去除，其去除效率仍较低。
技术实现要素：
本发明要解决现有的抗生素菌渣处理过程中以低分子无机和有机硫化物(如硫化氢、硫醇等)和氨类化合物为主要成分的挥发性恶臭气体无法高效处理、且存在环境污染风险等问题，而提供一种去除抗生素菌渣处理过程中恶臭气体的方法。
本发明的一种去除抗生素菌渣处理过程中恶臭气体的方法，它是利用电化学氧化法去除抗生素菌渣处理过程挥发的恶臭气体，具体是按照以下步骤进行的：
将两个电解池串联，利用电解的方式分别在两个电解池中原位生成高铁酸根和活性氯，然后将恶臭气体依次通入含有高铁酸根和活性氯的电解池，将恶臭污气体去除，即完成所述的去除抗生素菌渣处理过程中恶臭气体。
本发明的工作原理为：利用电化学法分别在两个电解池中原位生成高铁酸盐和活性氯，抗生素菌渣处理过程中产生的恶臭气体依次通过含有高铁酸根和活性氯的电解池，利用高铁酸根和活性氯的强氧化性分别将恶臭气体中的硫化物和氨类化合物氧化去除。
本发明利用电化学法原位产生强氧化剂高铁酸根和活性氯，电化学法具有工艺简单、无需过多化学试剂、产品纯度高等优点。整个电解过程在室温条件下进行，反应条件温和，设备简单，容易操作控制。
本发明所利用的氧化剂之一高铁酸盐是具有最高价态正六价铁的含氧酸盐，是一类性能优异的强氧化剂，对许多有机物的氧化反应具有很高的选择性，尤其是对含硫污染物具有较高的反应速率，其还原产物为氢氧化铁，对环境不会造成二次污染。利用电化学法生成高铁酸根的原理是以铁基材料为阳极，在高浓度强碱溶液中，将铁氧化为高铁酸根。电解法原位生成高铁酸根并加以利用不仅可以解决高铁酸盐生成后易被还原失效的问题，还可以简化高铁酸盐转移与存储，与处理污染废水相比，该方法更适合于处理恶臭气体。
本发明利用电解法原位生成活性氯，采用钛基涂层氧化物电极为阳极，以氯化钠溶液为电解液，将氯离子氧化为活性氯。这类阳极具有析氯过电位较低、电流效率和产率较高、能耗小等特点，对电化学氧化生成活性氯具有很好性能。活性氯能够快速氧化恶臭气体组分，有助于进一步提高恶臭染物的降解和去除效率。
本发明的关键是利用电解的方式原位生成高铁酸根和活性氯在线并连续去除恶臭气体，尤其是对含硫化物、氨类化合物的多组分恶臭气体具有较好的处理效果，恶臭气体去除速率快、效率高，尤其适用于处理含水率较高的恶臭气体，且不受气体组分的影响，反应条件温和，可连续运行，设备简单且可操作性强，易于推广应用。
本发明对恶臭气体去除率可达98％左右。
具体实施方式
具体实施方式一：本实施方式的一种去除抗生素菌渣处理过程中恶臭气体的方法，它是利用电化学氧化法去除抗生素菌渣处理过程挥发的恶臭气体，具体是按照以下步骤进行的：
将两个电解池串联，利用电解的方式分别在两个电解池中原位生成高铁酸根和活性氯，然后将恶臭气体依次通过含有高铁酸根和活性氯的电解池，将恶臭污气体去除，即完成所述的去除抗生素菌渣处理过程中恶臭气体。
具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是：原位生成高铁酸根的条件为：采用隔膜式电解池，以铸铁为阳极，以浓度为4～8mol/l的naoh溶液作为电解液，在电流密度为4～12ma/cm2、室温条件下电解20～30min。其它与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一不同的是：原位生成高铁酸根的条件为：采用隔膜式电解池，以铸铁为阳极，以浓度为4～6mol/l的naoh溶液作为电解液，在电流密度为4～12ma/cm2、室温条件下电解20～30min。其它与具体实施方式一相同。
具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一不同的是：原位生成活性氯的条件为：采用隔膜式电解池，以钛基涂层氧化物电极作为阳极，以浓度为5～20g/l氯化钠溶液作为电解液，电解液ph＝5～8，在电流密度为5～10ma/cm2、室温条件下进行电解20～40min。其它与具体实施方式一相同。
具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式一不同的是：原位生成活性氯的条件为：采用隔膜式电解池，以钛基涂层氧化物电极作为阳极，以浓度为5～20g/l氯化钠溶液作为电解液，电解液ph＝5～8，在电流密度为5～8ma/cm2、室温条件下进行电解20～40min。其它与具体实施方式一相同。
具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式一不同的是：钛基涂层氧化物电极作为阳极是指以ti/pbo2作为阳极或ti/ruo2-tio2作为阳极。其它与具体实施方式一相同。
具体实施方式七：本实施方式与具体实施方式一不同的是：隔膜式电解池为h型隔膜式电解池。其它与具体实施方式一相同。
具体实施方式八：本实施方式与具体实施方式一不同的是：恶臭气体为硫化氢气体、甲硫醇气体、乙硫醇气体、氨气或二氧化硫气体。其它与具体实施方式一相同。
具体实施方式九：本实施方式与具体实施方式一不同的是：通入恶臭气体的浓度不超过100ppm。其它与具体实施方式一相同。
具体实施方式十：本实施方式与具体实施方式一不同的是：恶臭气体在含有高铁酸根和活性氯的电解池停留的总时间为1～3s。其它与具体实施方式一相同。
本发明内容不仅限于上述各实施方式的内容，其中一个或几个具体实施方式的组合同样也可以实现发明的目的。
通过以下实施例验证本发明的有益效果：
实施例一：
1.将两个h型隔膜式电解池串联，电解池1中阳极为铸铁片，阴极为不锈钢片，电解液为4mol/lnaoh溶液，电解池2中阳极为ti/pbo2电极，阴极为石墨电极，电解液为5g/l氯化钠溶液，电解液ph＝6～7。使用恒流稳压电源，电流密度为6ma/cm2，在室温条件下进行电解。
2.电解20min后，将恶臭气体依次通入电解池1和电解池2的阳极电解液中，气体在两个电解池中的停留时间分别维持在1-3s左右，恶臭气体的去除率为99.5％。
本实施例中恶臭气体的成分为硫化氢气体和氨气，其中硫化氢气体浓度为60～80ppm，氨气浓度为20ppm。
实施例二：
1.将两个h型隔膜式电解池串联，电解池1中阳极为铸铁片，阴极为不锈钢片，电解液为5mol/lnaoh溶液，电解池2中阳极为ti/ruo2-tio2电极，阴极为石墨电极，电解液为10g/l氯化钠溶液，电解液ph＝6～7。使用恒流稳压电源，电流密度为8ma/cm2，在室温条件下进行电解。
2.电解20min后，将恶臭气体依次通入电解池1和电解池2的阳极电解液中，气体在两个电解池中的停留时间分别维持在1-3s左右，恶臭气体的去除率为98％。
本实施例中恶臭气体的成分为甲硫醇气体和氨气，其中甲硫醇气体浓度为40ppm，氨气浓度为50ppm。
实施例三：
1.将两个h型隔膜式电解池串联，电解池1中阳极为铸铁片，阴极为不锈钢片，电解液为6mol/lnaoh溶液，电解池2中阳极为ti/pbo2电极，阴极为石墨电极，电解液为10g/l氯化钠溶液，电解液ph＝6～7。使用恒流稳压电源，电流密度为6ma/cm2，在室温条件下进行电解。
2.电解30min后，将恶臭气体依次通入电解池1和电解池2的阳极电解液中，气体在两个电解池中的停留时间分别维持在1-3s左右，恶臭气体的去除率为97％。
本实施例中恶臭气体的成分为乙硫醇气体和氨气，其中乙硫醇气体浓度为30ppm，氨气浓度为30ppm。