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生物質的來源及其特點范文1
關鍵詞 生物質；生物質能；碳當量；計算模型；化石能源
中圖分類號S216，TK6 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708（2011）42-0094-02
Research and Application of Biomass Energy for the Carbon Equivalent-based Criterion
MA Dejin
Anhui BBCA Chemical Equipment Co.,Ltd., Bengbu 233010，China
Abstract The development and utilization of biomass energy by human being would be turned into the inevitable trends, it had many obstacles to use bio-mass energy instead of fossil energy, key problems to be resolved was analyzed in the conversion process of bio-mass energy, meanwhile, the essence and computational modeling and of bio-mass energy for the carbon equivalent-based criterion were put forward, the suggestions related with research and development of bio-mass energy were also illustrated.
Keywords bio-mass; bio-mass energy; carbon equivalent; computational modeling; fossil energy
關于生物質和生物質能的概念界定，筆者基于前期研究曾在資料[1]中簡要闡述，生物質是與生物有關的物質的總稱，它包括所有動物、植物和微生物以及由這些有生命物質派生、排泄和代謝的許多有機質；可以作為能源利用的生物質主要有木材殘余物、農業廢棄物、動物糞便和城市固體垃圾等。生物質能是綠色植物借助于光合作用將太陽能予以轉化和儲存，將生物質資源的潛在價值轉化成生物質能，相對于化石能源和以石油為原料生產各類工業產品的綜合價值評估而言，對CO2、SO2、氮氧化物和二惡英類化學物質[2]造成的環境污染可以實現減量化，研究表明，二惡英類化學物質是一類由碳、氫、氧及鹵族元素組成的環狀分子，環境中過量的二惡英類化學物質會引起人類各種疾病，對此類污染物的控制已經引起人們的高度重視，利用生物質能無疑屬于可持續發展的有效路徑之一。將生物質轉化成生物質能時，必須充分考慮其以下主要因素：使用的便捷性、成本的經濟性、技術的可靠性和生態的安全性等。
1 生物質轉化成生物質能的運用現狀和障礙分析
可以利用的生物質中，按照來源可以分為廢棄物類生物質、未利用的生物質、資源作物和新作物四類[3]，按照資源種類可以劃分為林業生物質資源、農業生物質資源、生活污水和工業有機廢水、城市固體廢棄物和禽畜糞便五大類[4]。生物質作為物質資源和能源，與人類的繁衍生息密不可分，以農林廢棄物作為薪柴或生物質粗放式的加工制作技術，可以枚不勝舉。隨著全球人口的持續增長和生態環境被人為破壞，引發的環境惡化問題，已經成為全球性高度關注的熱點之一，在大量的科技文獻中可以找到佐證，筆者不再贅述。僅從生物質和生物質能的轉化過程來分析，普遍存在以下問題：基于生物質資源的分布特點，對于生物質的收集、預處理、運輸、儲藏、深加工、轉化物再利用等各個環節中，由于缺乏技術數據、工業化手段、科研成果的支撐和對該區域生物質自然屬性的認識，工程項目建設完畢或運行不久后即被迫停產，諸如生物質直燃發電項目多處于此尷尬局面；對各類生物質的能源利用過程中，經常出現生物質潛在價值被嚴重浪費、生物質能利用率低、二次能源消耗增加、生態環境持續污染、能源商業化裝置造價過高等現象；生物質轉化成生物質能的工藝路線雖然成型甚至通過中小試驗收，開展工業化大規模生產后，產品沒有市場競爭力，多是依賴政府性補貼來推動生物質能利用；對關于生物質的物理特性、化學特性、生化特性和資源持續利用狀況，就局部目標區域缺乏系統的評估。
2 生物質能的價值評估預案
有效利用生物質能的基本出發點是研究和解決上述各項關鍵問題，讓人類在利用此類可再生能源逐步替代化石能源時，成為順理成章之行為，為此在物質和能量轉化的理論與實踐框架下，必須研究生物質能的形成機理、生物質能的最佳轉化方案、生物質能的有效利用形式和環境影響評價。
2.1 生物質及生物質能的本質
田宜水等在資料[4]中就生物質能的形成機理給予闡述，簡言之，自然環境中，借助綠色植物的葉綠體和太陽能之光合作用，把二氧化碳和水合成為C6H12O6并釋放出氧氣，而C6H12O6作為基本碳源的有機體，一方面可以作為動物、許多微生物和少數微生物的營養源，另一方面作為其它直接或間接依靠植物生存的生物提供有機物或能量。
基于此，生物質的本質是通過光合作用形成的各種有機體；生物質能的本質是把太陽能以化學能形式儲存于生物質中，將生物質中的這部分能量轉化出來被人類有效利用。
充分利用生物質中的能量而又減少對人類的危害是開發生物質能的根本目的。
2.2 生物質能的特性
生物質主要由C、H、O、N、S、Cl及部分金屬等元素構成，基于生物質中含有C、H、S等可燃元素，使得各種復雜的有機混合物作為可燃物質以潛在的能量被儲存，這些可燃成分和氧化劑發生強烈的化學反應，產生相應的熱量。換言之，生物質能主要以燃燒形式被釋放，C、H、S等與O發生氧化反應，表現為直接燃燒或間接燃燒兩種形式，如H直接完全燃燒時可釋放142.256MJ/Kg的熱量（相當于4.86千克標準煤的熱值），H也可能會與生物質中的C、S等在受熱過程化合成各種可燃化合物或可燃氣體，釋放出較上述熱值低的熱量，H與O化合成結晶水時，將不釋放熱量；C在完全燃燒時，可以釋放34.045MJ/kg的熱量，生物質能在轉化過程中是一個復雜的體系，除掉與生物質自身潛在熱值有關外，還與燃燒的裝置、燃燒的外在條件有關。
2.3 生物質能的計算模型
生物質自身含有的潛在熱值或理論熱值可以用熱值測定儀直接測量，也可以采用元素組成進行推論。根據生物質基質中各種可燃元素在燃燒過程中的作用和產生的熱量，將除C以外的H、S等元素折合成對應碳的熱值，筆者根據研究提出基于碳當量準則的生物質能計算模型。
按照101.325kPa、25℃標準態下的熱力學反應，生物質中各種可燃元素所產生的熱量值可以分別給出，如H2與O2完全燃燒時放出的熱量為285.830±0.042kJ/mol，故推出H的完全燃燒熱值為142.915±0.021MJ/Kg，通常取142.256MJ/kg；C與O2完全燃燒時放出的熱量為34.045MJ/kg，即使C與O2產生不完全燃燒生成CO，而CO再與O2產生燃燒時，其綜合放出的熱量幾乎等同于一次性完全燃燒形成的熱量；S與O2完全燃燒時放出的熱量為297.28kJ/mol，S的完全燃燒熱值可以表達為9.29MJ/kg；在燃燒過程中產生的水蒸氣變成液態水要吸收熱量，其抵消的熱值為44.01kJ/mol，意味著生成液態水吸收的熱量也可表達為2.445MJ/kg。
生物質熱能的產生過程很復雜，如氫在生物質中有可燃氫和化合氫之分，化合氫與氧結合成水，不能燃燒和放熱[6]；盡管有些資料中對于生物質各種元素在燃燒過程中生成的熱值給出不同的數據，本文仍以上述數據作為論證依據。
依照上述熱量生成原理以及放熱及吸熱數據，可以推斷出以碳元素為基準的生物質含有的固有熱值為如公式（1）：
Ceq=C+k1（H-O/8）+k2 S （1）
考慮到燃燒過程中水分從氣態到液態的變化吸熱過程，生物質在燃燒結束后，生物質中水分蒸發和氫燃燒的汽化潛熱沒有釋放出來，影響熱量的產生，故推出如下公式（2）（此公式符合學界提出的低位熱值的概念）：
Ceq=C+k1（H-O/8）+k2 S-k3（9H+W） （2）
式中，Ceq 代表生物質的碳當量，k1、 k2 、k3分別為H、S、H2O的熱量折算系數，C、H、O、S分別代表生物質中元素百分比組成，W代表生物質中水分的百分比。
其中，各系數分別為：
K1=142.256/34.045=4.18
k2=9.29/34.045=0.27
k3=2.445/34.045=0.07
將各系數代入上式，可以推出基于碳當量的表達式（3）：
Ceq=C+4.18（H-O/8）+0.27S-0.07（9H+W） （3）
依此可以計算出每千克生物質的固有熱值(低位熱值)為式（4）：
Qdw=34 045×Ceq% （4）
式中，Qdw每千克生物質的固有熱值（或低位熱值），kJ/kg。
2.4 生物質能計算與實際測量值對比分析
根據資料[6]中提供的數據，表1給出了典型生物質的元素測定值和對應的低位熱值，通過試驗數據和計算值對比分析，采取基于碳當量準則的計算與實測值有一定的吻合度，誤差較小。
表1 某些生物質的水分（%）、元素組成（%）及試驗熱值（kJ/kg）
生物質含氧量一般在30%~44%，含硫量大多低于0.20%，如上表中豆秸的氧含量通常為經過實測為32.15%，將數據代入式3求得Ceq=48.29%，那么1kg豆秸中含有的碳當量等于0.4829kg，可以產生的低位熱值為34 045KJ/Kg×0.4829=16 440kJ/kg，與試驗熱值16 157kJ/kg的對比誤差為1.8%。
3 結論
經過試驗研究和大量數據比對分析，認為基于碳當量準則計算生物質的低位熱值是可行的，某區域的某類生物質的C、H、O、S、N、P或K2O等組成一般是固定的，水分含量有相當大的變化，依此計算模型，在工業化生產過程中，面對不同種類的生物質，可以實現快速配料，也可以降低基礎試驗和分析成本；同時有利于規范生物質能的基礎研究。筆者曾對國外學者給出的熱能經驗性計算公式進行比對性研究，認為本計算模型具備計算簡便和準確率較高的特點。
以農林廢棄物質為主，利用秸稈類生物質開發氣化、炭化、液化和沼氣等燃料化工藝技術，與傳統的直接燃燒相比，雖然熱能利用率有所提升，但秸稈固化成型以及運輸、儲存和能源轉化裝置的成本控制、適宜的工業化或商業化規模等核心問題，仍是制約生物質能轉化技術大量使用的主要因素。生物質能轉化過程的社會效益、經濟效益和生態效益的綜合評價體系，以廢治廢的綜合能源利用技術和生物質能轉化裝置的不斷優化等，都有待進一步研究和運用。
參考文獻
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[4]田宜水，孟海波.農作物秸稈開發利用技術[M].1版.北京：化學工業出版社，2009：22-39.
生物質的來源及其特點范文2
【關鍵詞】放射性污染，放射源，防護，危害
中圖分類號：X5文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）05（c）-0000-00
在自然狀態下，來自于宇宙的射線以及地球環境本身所具有的放射性元素通常是不會對生物產生危害的。自從20世紀50年代以來，人類的活動讓人工輻射與人工放射性物質都大大的增加，進而使得環境中的射線強度也越來越強，對生物的生存帶來了威脅，產生了放射性污染。室外放射性污染其所產生的危害較為嚴重，需要對其進行有效的防治。
1室外放射性污染的來源
室外放射性污染的來源相當的廣泛，自從人類對放射性元素大量使用以來，人為的放射性污染來源大量的增加，總的來講室外放射性污染的來源主要分為以下的兩類
（1）天然放射性污染來源
天然放射性污染來源主要有宇宙射線、宇生放射性核素和原生放射性核素這三種。宇宙射線是從宇宙空間中射向地球的高能粒子流，包括有初級宇宙射線與次級宇宙射線。因為地球大氣層能有效的吸收宇宙射線，所以宇宙射線的強度隨著高度的升高而急劇的增加，并且在不同的緯度地區的宇宙射線的強度也會不同，并且宇宙射線還具有一定的周期性。
宇生放射性核素是宇宙射線與大氣圈中的物質的相互作用所產生的，這些核素中很多都是通過散裂形式所產生的碎片，還有部分是穩定原子和中子或者介子相互作用所產生的活化物，其模式與特點與宇宙射線的強度相近。
原生放射性核素則是指的在地球形成期間所出現的放射性核素。原生放射性核素的品種很多，而性質與狀態也各不相同，但是在環境中的分布卻相當的廣泛，在巖石、土壤、空氣、動植物甚至是人的體內都存在有天然放射性核素的蹤跡。地殼則是天然放射新核素的重要存儲場所。地殼中的放射性物質主要為鈾和釷系。
（2）人為放射性污染來源
在當今，人為放射性污染來源已經成為了室外放射性污染的主要來源。放射源主要是來自于工農業以及醫學上放射性同位素的使用、核工業生產中所排放出的各種廢物、核武器的使用或者試驗所產生的放射性沉降物等等。其中醫用輻射所產生的輻射往往都較弱，只有在發生了事故、放射性物質溢出時才會形成嚴重的環境污染。核爆炸能夠在瞬間就產生出大量的放射性物質，進而會造成相當嚴重的放射性污染，并造成相當嚴重的后果。
2室外放射性污染的危害
人們對于放射性污染的認識，很多都還停留在和原子彈與氫彈的爆炸相聯系的程度上。從表象上來看放射性污染遠離我們的生活。但是隨著工農業、醫療以及科研領域中放射性同位素及射線裝置的廣泛運用，放射性危害的可能性卻在大大的增加。
放射線能夠引起一系列的生物效應，能夠讓機體分子產生電離與激發，對生物機體的正常功能造成破壞。這種作用可以是直接的，也就是射線直接作用于機體的蛋白質、碳水化合物等引起電離與激發，使得這些物質的原子結構出現變化，導致人體生命過程出現變化；這種作用也可以是間接的，也就是射線與機體內的水分子發生作用，產生出強氧化劑與強還原劑，對機體的正常物質代謝產生破壞，引起機體的一系列的反應，產生生物效應，因為人體中水占了70%左右，這就導致了放射線的間接作用對人體所產生的影響比直接作用更大。
射線對于機體的作用是綜合性的，在同樣的條件下，內輻射的危害要遠遠強于外輻射。大氣與環境中的放射性物質能夠通過呼吸道、消化道、皮膚、直接照射、遺傳等多種途徑進入到人體中，一部分放射性核素進入到生物循環中，通過食物鏈進入到人體中。人和動物因為沒有遵守防護規則而接受到大劑量的放射線照射、吸入大氣中放射性微塵或者攝入含放射性物質的水與食品等等，都容易產生放射性疾病。
3室外放射性污染防范措施
3.1基本防范措施
基本防范措施主要分為時間防護、距離防護、屏蔽防護這三種。
如果人體受照的時間越長，人體所接受的照射量就越大，那么就需要盡可能的減少人體受照時間，對于那些長期與放射性物質打交道的工作人員，就必須要做到操作準確、敏捷，通過減少受照的時間來達到防護的目的。
距離防護。當人與輻射源越接近，受照量就會越大，為此，應該要遠離輻射源，通過這樣的方法來減少輻射對人體的影響。
屏蔽防護就是在放射源與人體之間放置合適的屏蔽材料，通過屏蔽材料來對放射線進行吸收，以此來降低外照射劑量。根據射線的不同，所采取的防護措施也會不同：（1）對α射線的防護，因為α射線的穿透力較弱，射程也較短，因此用幾張紙或者薄的鋁膜就能夠進行吸收，或者是通過封閉+手套方式來避免進入人體表以及體骨；（2）對β射線的防護，與α射線相比，β射線穿透力較強，但是卻好進行屏蔽，通?？梢杂迷有驍递^低的材料，例如鋁、有機玻璃等等；（3）對γ射線的防護，相對而言，γ射線的穿透力非常強，其危害也大，通常采用高密度物質來進行屏蔽，常用的有鐵、鉛、鋼、水泥等。
3.2注重對放射性廢物的處理
放射性廢物指的是含有放射性核素或者被放射性核素所污染的，其濃度或者比活度要大于審管所確定的清潔解控水平，并預期不會再被利用的廢物。如果不對放射性廢物進行及時的處理，很容易就會導致嚴重后果的產生，并且放射性污染造成的問題有的在短期內是難以發現的。為此出現放射性廢物之后，必須要將氣載和液體放射性廢物進行必要的濃縮與固化處理，然后在與環境所隔絕的條件下進行長期安全地存放。在廢物被凈化之后才能夠進行有控制的排放，讓其能夠在環境中得到進一步的彌散與稀釋，而對于固體廢物則要在經過去污、裝備之后才能進行進一步的處理，如果污染料能夠在去污之后再利用，則要考慮去污之后進行再循環利用。
總之，室外環境中的放射性污染是客觀存在的，嚴重的會對人類的健康產生影響，放射性物質不僅僅是可以通過外照射產生影響，還能夠通過呼吸、攝食以及皮膚接觸等方式進入到體內，進而對人體的健康造成傷害。為此，必須對室外放射性污染源及其危害進行明確，并做好防護措施。
【參考文獻】
生物質的來源及其特點范文3
關鍵詞：蹦床運動 三大基礎營養物質 運動訓練 作用
中圖分類號：G804 文獻標識碼：A 文章編號：1004-5643（2013）04-0073-02
蹦床運動具有高難度、高質量、高風險等特點，同時，也是一項高難美技能的表現類項目，對于蹦床運動而言，“高、難、準、美”的特點及發展要求是該項目比賽成績的重要決定因素也是必要因素。蹦床運動是一個激烈的項目，因為項目特點的需要，其對于爆發力和力量耐力等體能方面的要求都特別高，而且力量也是其難度動作的核心素質。因此，運動員必須具備良好的身體素質，才能夠在訓練比賽中取得優異成績。那么除了教練員的科學訓練外，運動員營養物質的補充就顯得極其重要。糖、脂肪、蛋白質是人體運動最為重要的、維持生命的最基本的三大基礎營養物質，在運動過程中，這些營養物質使得能量能夠得以正常供給。下面就詳細說明，針對蹦床項目訓練的特點，不同營養物質所起到的作用。
1、糖類物質在蹦床訓練過程中的作用
糖類物質作為人民生活的必要成分和主要攝取的營養元素，主要是為維持人的生存以及運動等活動，主要是起到供能的作用。比如，在進行相對較劇烈的運動時，能量的需求也必然增大，這樣需要的氧氣也隨之增大，如果氧氣的供給小于所需，那么，長時間的劇烈運動會使人體內儲備的糖原被大量消耗，這樣，血糖濃度隨之下降，進而導致大腦神經細胞產生保護性抑制，即產生疲勞。糖類物質不足，就會導致肌肉收縮能量來源枯竭，此時，由于大量動用脂肪，增加肝臟和呼吸系統的負擔，過早產生運動性疲勞，從而使競技能力下降。
在蹦床運動中，運動員從開始做第一個動作起，身體就始終屬于交替的收縮和放松狀態，一套動作由預跳和10個動作組成，優秀運動員完成一套動作的時間在40秒左右，壓網和起網有力，使身體達到一定的高度，空中動作快速有力，精力高度集中，強度大、時間短。比賽中運動員只有一次機會，一旦失誤，不得繼續完成后續動作。運動過程中，要求肌肉迅速而又準確且有節奏地收縮和伸展，動作要求精細準確，神經肌肉系統的興奮與抑制轉換非常迅速、準確和協調。在此過程中，運動員的神經系統消耗很高，因此蹦床運動員精神緊張導致的疲勞較其他項目更易發生。在這樣的情況下，就更不允許身體產生疲勞。糖類物質能夠最快起到功能作用，因此他的及時補充非常重要。除此之外，糖類物質在蹦床運動中還有以下作用：
1.1 供能作用
糖類是熱能的主要來源，每一克碳水化合物可提供4千卡的熱量。碳水化合物在運動中被氧化以后，最終產物為二氧化碳和水，對身體沒有任何害處。
1.2 解毒作用
碳水化合物對肝臟內的糖原水平在機體對毒物的抵抗力和對某些化學物質的解毒作用中有重要的意義。如果人體內的糖原豐富，則對疾病的抵抗力較強。同時對二氧化碳、乙醇、砷等的有毒物質有較強的解毒作用。
1.3 節約蛋白質
我們都知道人體所需的能量主要由糖原供給。如果糖原充足不會導致蛋白質分解。如果體內糖份缺乏，蛋白質就會分解供能。這樣體內的蛋白質就會遭到流失。而蛋白質在蹦床運動中的作用也是非常重要的。
1.4 維持腦細胞正常功能
碳水化合物是維持大腦正常功能的唯一能量來源。在運動過程中，當我們體內血糖濃度下降后，腦組織因缺乏能源使腦細胞功能受損，造成功能障礙。所以我們需要注意一定不要讓體內血糖濃度過低。
2、脂類物質在蹦床訓練過程中的作用
脂肪是耐力運動的主要能源。運動時脂肪可以參與能量代謝，供能地位與血漿游離脂肪酸的作用分不開。在中低強度運動中，脂肪分解能提供運動肌所需大部分能量。脂肪作為ArrP潛在來源的能量儲存形式，儲量大。高水平耐力運動員呼吸循環系統轉運氧的能力高，肌內線粒體氧化脂肪酸的能力強，因而運動時脂肪酸氧化供能的比例相對較高，有利于運動時節省糖儲備。另外保持血液中自由脂肪酸的濃度可以減輕肌糖元消耗，延緩疲勞，增強耐力。
蹦床規則要求一套動作由連續10個不重復的難度動作組成。這要求運動員除了有很好的騰空高度外，還必須在最高點干凈利落地完成各種空翻轉體動作，所以運動員要必須具備快速的腰腹肌收縮力，這就要求運動員要擁有良好的肌肉爆發力。另外，良好的神經協調能力以及長時間彈跳和翻轉能力也是運動員必須要具備的，這就需要運動員擁有較好的力量耐力。因此，脂類物質的補充是必不可少的。蹦床運動要求運動員身體各個部位肌肉的相互協調，更需要各種力量素質能夠在其相應肌肉部位上起到作用，這也就說明了脂類物質在其中所起到的重要作用。另外，脂類物質的一些基礎性作用雖然在蹦床運動中不能起到直接作用，但他仍然是一個基礎，是人類能夠進行運動的基礎，主要功能包括下面幾個方面。
（1）脂肪氧化分解釋放能量。
（2）復合脂質和衍生脂質是構成細胞的成分。
（3）促進脂性維生素的吸收。
（4）脂肪具有防震和隔熱保溫作用。
（5）脂肪的氧化利用具有降低蛋白質和糖類物質消耗的作用。
3、蛋白質在蹦床訓練過程中的作用
蛋白質是生命活動中最重要的物質基礎，是細胞的主要組成部分，如人體干重（除水外）的45%都是蛋白質。生命活動的特征――物質代謝不斷的在細胞中進行的化學過程，是由蛋白質組成的酶催化的，對代謝起調節作用的很多激素也是蛋白質或其衍生物。機能活動也離不開蛋白質，如運動時肌肉收縮和放松、血液中氧的運輸、遺傳信息的控制等等，蛋白質在生命活動中起著重要的作用。蛋白質和運動的關系主要體現在完成各種機能上，而不是作為能源物質來供應能量。運動員肌肉力量和肌肉蛋白質有關，肌肉收縮蛋白質主要是肌纖蛋白及肌凝蛋白及其能相互結合和分離的肌纖凝蛋白，運動過程中，各種力量的發揮都與他們有及其重要的相關。
生物質的來源及其特點范文4
關鍵詞：液態食醋；品質；方法
中圖分類號 TS264.22 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731（2017）11-0144-02
Methods of Improving the Quality of Liquid Vinegar
Zhang Xiaohui et al.
（Guangdong Meiweixian Flavoring Foods CO.，Ltd.，Zhongshan 528400，China）
Abstract：This paper mainly discusses the methods of improving the quality of liquid vinegar in the aspects of raw material selection，liquefaction，saccharification，alcohol conversion，acetic acid conversion and maturation.
Key words：Liquid vinegar；Quality；Improvement
我食醋歷史悠久，四大名醋雖各具特色，但均具有發酵周期較長，原料利用率低，勞動強度大等特點。隨著人們對食醋發酵機理的研究，逐步推出了針對發酵各個環節研制和開發的效率高、品質穩定的酶制劑、菌種或種曲。液化、糖化方面有高效的液化酶、糖化酶。在酒化階段有不同作用溫度、效果及香型的酵母菌或干酵母，在醋酸發酵環節，有液態發酵的專用設備和菌種，等等。促使食醋的生產呈現多種形式，如全液態發酵、先液態后固態發酵或液態固態再液態等。目前液態發酵的食醋由于其生產周期短、高效性、工業化程度高、生產成本低等優勢越來越在市場上占用較大份額。另外，在提升液態食醋品質方面，相關產業鏈也進行了較深入的研究和實踐。本文針對液態發酵食醋工藝中各個環節目前采用的提升品質的方式方法進行總結概述。
固態食醋和液態食醋均遵循食醋生產發酵的原理，即均需完成原材料的處理、液化、糖化、酒化、醋化、儲存處理等工藝環節，下面就各個液態發酵環節目前的提升品質方面的措施和方法一一說明。
1 原材料選擇及處理
四大名醋原材料不盡相同，山西陳醋所用原材料最多，香醋則以大米為主。目前幾大名醋均在原材料的處理方面進行了優化，除推出高端系列醋以外，其他的醋品均已或多或少對傳統工藝進行了改進，不少企業已采用先液態后固態的形式生產。無論哪種工藝或原材料，采用粉碎處理，液態形式進行液化均有利于原材料的充分利用。然而對后期風味的影響目前相關研究及報道偏少，理論上原料中的各物質利用發生變化，對其最終的風味物質組成也將發生變化，但由于相關的檢測缺少報道，往往只以最終的感官差異判定方法的可行性。
以大米為主料的液態發酵，在液態醋酸發酵環節由于其營養的充分，使得發酵環節泡沫偏多，為此可在原材料中添加適量的其他谷物，如高粱等，可有效低解決泡沫問題[1]。同時也可添加其他谷物或水果類物質，提升品質，滿足不同人群的品質需求。目前市場上以某種谷物和水果風味為主要賣點的特色醋飲層出不窮，如蕎麥醋、桑葚醋、荔枝醋、麥芽醋等。
2 液化
液化工序的本質是將淀粉類物質分解成小分子糊精物質、多糖、單糖類物質，運用的酶制劑多為α-淀粉酶，有耐高溫型或中溫型等。淀粉酶的運用提高了液化的效率，但由于迅速完成了液化過程，使得液化醪的含糖量改變，會影響后續其他酶系發揮作用，故適當控制液化水平很重要。液化液DE值對糖化液最終DE值有較大的影響，即液化液DE值越高，糖化液最終DE值就越低，呈負相關關系，根據生產實踐，淀粉在液化工序中一般水解到DE值為20較為合適。主要通過控制液化條件，使得獲得的液化液組成物的分子大小最適合糖化酶的作用[2]。
目前使用的液化酶最低作用溫度都需要60℃以上，耐高溫型液化酶需要90℃以上的溫度，故目前基本都是采用生料直接進行液化處理，獲得的液化醪較物料熟化無明細的差異。
3 糖化
考慮食醋的品質需要，企業多采用含有糖化酶活力且含有其他生物酶活性的種曲或菌株進行糖化作用，且多與酒化同時進行。為了保證食醋的品質，不同種類醋使用的種曲不同，陳醋仍多采用傳統的大曲，香醋多采用麥曲或麩曲。除添加種曲外，也適當添加糖化酶。有研究表明其選育的糖化酶高活性菌種IV5-66，是一株糖化酶積累量高，產酶速率高的生產菌種，可以廣泛運用到液態醋發酵工藝中[3]。另外，在糖化的同時也會直接添加其他蛋白酶類，如使用大米發酵米醋工藝中，考慮到大米中含有9%左右的蛋白質以及后續添加的輔料中也含有一定量的蛋白質，生產時在加入糖化酶的同時加入一定量的酸性蛋白酶，將原料中的蛋白質分解成肽類、氨基酸，利用蛋白質成分，增加醋的味感[2]。
4 酒化
針對液態食醋提升風味的報道和研究，在酒化階段采取的方法最多，主要表現在以下幾種措施：
4.1 多菌種發酵 研究表明，酒化后期添加3%～5%乳酸菌或已酸菌等，可以有效提升產品中的不揮發酸約60%，添加約2%的增香酵母或同時添加乳酸菌，可有效提升酯類物質約60%，氨基酸態氮約5%左右，總酯提升約50%[4]；另有報道稱，當酵母菌接種量為1.0‰，乳酸菌接種量為5%，發酵溫度為30℃，發酵時間72h時，發酵所得的酒醪中酸含量為0.54g/100mL，用該酒醪經液態深層法釀造的食醋中不揮發酸和酯類含量較優化前分別提高了10.25倍和1.62倍，并最終改善液醋的感官品質[5]；混合菌種發酵，發酵溫度一般在25～33℃，適宜酵母、細菌、霉菌等有益微生物代謝，淀粉、蛋白質、脂肪及纖維素物質的水解也有利于順利進行，有利于風味、營養物質的形成[6]。研究發現老陳醋酒化過程中含有有利于食醋發酵的乳酸菌――植物乳桿菌，可在酒化過程中添加，也有利于提升乳酸含量，提升液態醋的品質[7]。
4.2 延長酒化時間 研究表明，在酒精發酵階段，烴類、酮類物質明顯增加，酸類、醛類物質有所增加[8]。延長酒化時間有利于提升醇類和酯類物質，一般發酵時間至少7d以上，且溫度越低越有利于以上物質的形成，發酵醪中的酵母菌、以及其它微生物、酶可繼續作用，經過一系列的生物化學反應，產生風味物質，提升食醋風味。
4.3 選擇優良的酵母菌 目前有專門的酵母生產廠家提供各種特點和香型的干酵母，如生香酵母、耐高溫型酵母、高活性酵母、產酯酵母等，可根據需要和工藝條件進行選擇。
5 醋化及后熟作用
醋的香氣成分主要來源于酸類和酯類物質，在醋酸發酵階段，酸類、酯類物質顯著升高。醋酸發酵階段多采用液態深層發酵，采用單純的醋酸菌種進行高效的發酵，主要菌種為國內的滬釀1.01菌種或國外的產高酸醋酸菌種。無論哪種菌種周期都很短，一般20h左右基本完成醋酸發酵，故真正醋酸發酵階段風味物質的形成主要為醋醪儲存過程中的后熟作用。
研究表明，延長發酵醋醪的儲存時間，有利于延長醋液中的乙醇、高級醇與有機酸反應，生成較多的酯類，改善風味；在發酵的生醋醪中添加含有黑曲霉的麩曲，利用其中的酸性蛋白酶和糖化酶，可使醋中蛋白質進一步水解成氨基酸，淀粉及低聚糖進一步水解成為單糖，并進行酯化作用[9]；在液態發酵醋醪中利用曲霉酶系反應，可在短時間內增加液態發酵醋的色澤氨基酸類糖類不揮發酸等物質的含量，使口感柔和增加風味[10]。
6 其他方面
早前有研究報道，可通過熏醅串香方式提升液態發酵醋的焦香味或熏香為，但由于作用不明顯，且增加的風味無法達到較好的柔和作用，采用的企業很少。研究表明，在液態食醋中添加鮮味劑也可適當提升食醋的鮮味，使得酸味較柔和，主要的鮮味劑如谷氨酸鈉、琥珀酸鈉等；在調配時也可添加焦糖色調節食醋的色澤，改善色澤品質。
7 結語
綜上列舉了一些改善液態食醋品質的方式方法，醋的香氣成分主要來源于原料及發酵過程和陳釀過程產生的各種酯類、酸類、醇類以及醛酮類等物質的協同作用。而改善的主要思路和方法，也都是基于對發酵機理及品質風味物質產生的機理的角度進行，即通過原料的選擇搭配及處理，發酵菌種的選育，酶系的選擇，及其菌種之間的有效合理搭配，并優化發酵條件，最終實現液態食醋品質的提升。
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生物質的來源及其特點范文5
一、生態系統的結構
1.生態系統定義：由生物群落與它的無機環境相互作用而形成的統一整體，最大的生態系統是生物圈(是指地球上的全部生物及其無機環境的總和)。
2.生態系統的結構包括生態系統的成分和營養結構(食物鏈和食物網)
3.生態系統的成分包括(1)非生物的物質和能量(無機環境);(2)生產者：自養生物，主要是綠色植物;(3)消費者：異養生物，絕大多數動物，(營腐生的動物是分解者);(4)分解者：異養生物，能將動植物尸體或糞便為食的生物(細菌、真菌、腐生生物)。注意：植物并非都是生產者，如菟絲子是寄生植物，它是消費者;動物也并非都是消費者，如蚯蚓是分解者;細菌也并非都是分解者，硝化細菌是生產者，寄生細菌是消費者。
4.食物鏈中只有生產者和消費者，其起點是生產者植物;第一營養級是生產者;初級消費者是植食性動物。
5.食物網：許多食物鏈彼此相互交錯連接成的復雜營養結構，就是食物網。
二、生態系統的能量流動
1、定義：生態系統中能量的輸入、傳遞、轉化和散失的過程。
a、能量來源：太陽能。輸入：通過生產者的光合作用，將光能轉化成為化學能。輸入生態系統總能量是生產者固定的太陽能總量。
b、傳遞途徑：沿食物鏈、食物網，
c、散失：通過呼吸作用以熱能形式散失的。
d、過程：能量來源 (上一營養級)，能量去向(呼吸作用、未利用、分解者分解作用、傳給下一營養級)。
e、特點：單向流動、逐級遞減(能量金字塔中底層為第一營養級，生產者能量最多 )，能量在相鄰兩個營養級間的傳遞效率：10%～20%(不可以提高也不可以降低)
2.研究能量流動的意義：
①可以幫助人們科學規劃，設計人工生態系統，使能量得到最有效的利用
②可以幫助人們合理地調整生態系統中的能量流動關系，使能量持續高效地流向對人類最有益的部分。
三、生態系統的物質循環
1、定義：組成生物體的c、h、o、n、p、s等元素，都不斷進行著從無機環境到生物群落，又從生物群落回到無機環境的循環過程。又稱生物地球化學循環。
2、特點：具有全球性、循環性
3、舉例：碳循環
①碳在無機環境中的存在形式：co2和碳酸鹽
②碳在生物體中的存在形式：有機物 碳在生物之間的傳遞形式：有機物
③碳在無機環境與生物群落之間循環形式：co2
④碳從無機環境到生物群落的途徑主要是光合作用(還有化能合成作用)，從生物群落回到無機環境的途徑有呼吸作用、微生物的分解作用、化學燃料的燃燒。
四、生態系統的信息傳遞
1.信息種類
a.物理信息：通過物理過程傳遞的信息，如光、聲、溫度、濕度、磁力等可來源于無機環境，也可來自于生物。
b.化學信息：通過信息素傳遞的信息，如，植物產生的生物堿、有機酸;動物的性外激素
c.行為信息：通過動物的特殊行為傳遞信息的，對于同種或異種生物都可以傳遞。(孔雀開屏、蜜蜂跳舞、求偶炫耀)
2.范圍：在種內、種間及生物與無機環境之間
3.信息傳遞作用：生命活動的正常進行離不開信息作用，生物種群的繁衍也離不開信息傳遞。信息還能調節生物的種間關系，以維持生態系統的穩定。
4.應用：a.提高農產品或畜產品的產量。如：模仿動物信息吸引昆蟲傳粉，光照使雞多下蛋
b.對有害動物進行控制，生物防治害蟲，用不同聲音誘捕和驅趕動物
注：物質循環是在無機環境和生物之間，不能在生物與生物間循環。
5.能量流動與物質循環之間的異同
不同點：在物質循環中，物質是被循環利用的;能量在流經各個營養級時，是逐級遞減的，而且是單向流動的，而不是循環流動
聯系： ①兩者同時進行，彼此相互依存，不可分割
②能量的固定、儲存、轉移、釋放，都離不開物質的合成和分解等過程
③物質作為能量的載體，使能量沿著食物鏈(網)流動;能量作為動力，使物質能夠不斷地在生物群落和無機環境之間循環往返。
6.生態系統的基本功能：能量流動(生態系統的動力)、物質循環(生態系統的基礎)和信息傳遞(決定能量流動和物質循環的方向和狀態)。
五、生態系統的穩定性
1、生態系統穩定性的概念：生態系統所具有的保持或恢復自身結構和功能相對穩定的能力。包括抵抗力穩定性和恢復力穩定性。生態系統抵抗外界干擾并使自身結構與功能保持原狀的能力，叫做抵抗力穩定性。生態系統在受到外界干擾因素的破壞后恢復到原狀的能力，叫做抵抗力穩定性。
2、生態系統具有自我調節能力，而且自我調節能力是有限的。一般來說，生態系統中的組分越多，食物網越復雜，其自我調節能力就越強，抵抗力穩定性越高，恢復力穩定性越低。負反饋調節在生態系統中普遍存在，它是生態系統自我調節能力的基礎。
3、提高生態系統穩定性的方法：
生物質的來源及其特點范文6
[關鍵詞] 惡臭 治理 進展
任何一個項目的建設，必然會對其周圍的環境或多或少地產生一些影響，而這些影響的程度大小，依賴于所采取的污染防治措施是否有效和經濟[1]。惡臭廣泛地產生于工農業生產，市政污水，污泥處理以及垃圾處置過程，化工行業的惡臭甚至還含有有毒污染物。惡臭污染防治措施必須在技術可行性和經濟可行性上高度統一，在建設項目環評的惡臭污染防治措施評述章節中應充分體現這一點。而要做到這一點，就必須充分了解惡臭的特點及當前惡臭治理的技術發展水平。
1 惡臭污染的特點
1.1 惡臭污染物指一切能刺激嗅覺器官引起人們不愉快及損害人的健康和生活環境的有害惡臭物質及揮發性有機污染物（VOCS）氣體物質。惡臭物質來源廣泛，對人體呼吸、消化、心血管、內分泌及神經系統都會造成不同程度的毒害，其中芳香族化合物如苯、甲苯、苯乙烯等還能使人體產生畸變、癌變。
1.2 惡臭污染物的種類繁多，目前能為人們所感知的有4000多種，其中被公認的主要惡臭物質是：硫化氫、氨、有機胺、苯乙烯、酚等。惡臭物質中只有少數的氣味物質是無機化合物，如：氨(NH3)和硫化氫(H2S)；絕大多數惡臭氣體為揮發性有機物，如：低分子脂肪酸、胺類、醛類、酮類、醚類、鹵代烴以及脂肪族的、芳香族的、雜環的氮或硫化物。
惡臭從其組成可分為五類[2]：① 含硫的化合物，如H2S、硫醇類、硫醚類；② 含氮的化合物，如胺類、酰胺、吲哚類；③ 鹵素及衍生物，如氯氣、鹵代烴；④ 烴類，如烷烴、烯烴、炔烴、芳香烴；⑤ 含氧的有機物，如醇、酚、醛、酮、有機酸等。
石化行業排放的惡臭污染物種類多，常見的惡臭污染物有：① 醇、酮類：戊醇、二異基酮、二異基甲酮、甲硫醇、糠醇等。② 醛類：甲醛、乙醛、丙烯醛、辛烯醛、巴豆醛等。③ 酸、酯類：丙烯酸、丙烯酸丁脂、丙酸、甲基丙烯酸丁酯、馬來酸酐、二異氰酸甲苯酯等。④ 胺類：苯胺、硝基苯胺、二苯胺、二甲胺、甲胺、乙二胺等。⑤ 苯系物及雜環類：吡啶、苯甲醛、苯磺酰氯、苯醌、六氯苯等。
這些物質都帶有活性基團，容易發生化學反應，易被氧化。當活性基團被氧化后，氣味就消失，各種除臭工藝就是基于這一原理。
2 惡臭的主要來源
惡臭氣體來源于工業有毒有害氣體和城市生活惡臭氣體，產生于污水處理、冶金、石油、制藥、化工、塑料、屠宰、食品和海產品加工、城市垃圾處理等各種行業，具有廣泛性。瓦德麥克分類法依據氣味物質的結構及人體對氣味物質的感覺特征將氣味物分為9類：醚類、芳香類、花類或香脂類、琥珀類、韭菜或大蒜類、焦臭、山羊臭、不快臭、催吐臭等?？蓪撼魜碓创笾職w納為表1所示[3]。
3 國內外除臭技術的現狀
目前，對惡臭氣體的控制大體上可分為物理法、化學法和生物法三大類。物理法不改變惡臭物質的化學性質，只是通過掩蔽、稀釋、吸附、冷凝、膜分離等物理手段降低臭味濃度達到人的嗅覺能接受的地步。化學法則是使用另外一種物質與惡臭物質起化學反應，使惡臭物質轉變成無臭物質或減輕臭味。而生物法主要是利用微生物的代謝活動降解惡臭物質，使之氧化為最終產物從而達到無臭無害化。
3.1 物理法
物理法有掩蔽法、稀釋擴散法、物理吸附法、冷凝法和膜分離法等。
3.1.1掩蔽法。掩蔽法通常是采用更強烈的芳香氣味或其他令人愉快的氣味與臭氣摻合，以掩蔽臭氣或改變臭氣的性質，使氣味變得能夠為人們所接受，或采用一種能夠抵消或中和惡臭的添加劑，以減輕惡臭。
3.1.2稀釋擴散法。稀釋擴散法是將有臭味的氣體由煙囪排向高空擴散，或者以無臭的空氣將其稀釋，以保證在煙囪的下風向和臭氣發生源附近工作和生活人們不受惡臭的侵擾，不妨礙人們的正常生活。
3.1.3物理吸附法。物理吸附法是用活性炭或分子篩做吸附劑，在常溫下進行吸附，將廢氣濃集后再脫附，適用于能回收利用廢氣物質的場合。進行處理VOCs惡臭廢氣的吸附劑以活性炭居多[4]。
3.1.4冷凝法。冷凝法是指降低飽和VOCs氣體的溫度，使VOCs惡臭氣體冷凝后從氣體中分離出來。冷凝過程可在恒定溫度的條例下用提高壓力的辦法來實現，也可在恒定壓力的條例下用降低溫度的辦法來實現，一般多采用后者。利用冷凝的辦法，能使廢氣得到很高程度的凈化，但是高的凈化要求，往往所需的溫度很低，而壓力較高，會增加處理成本與費用。
3.1.5膜分離法。膜分離法是利用膜對廢氣和空氣的選擇透過性使廢氣凈化。根據膜構成的不同，分為固膜和液膜分離兩種。液膜分離技術可凈化H2S、CO2等氣體；固膜分離技術可用來回收氨，濃縮甲烷氣。從C5和C5以下烷烴中分離乙烯、丙烯等。該法節能，效率高。已成功應用于化工、醫藥、環境保護等領域內。
3.2 化學法
化學法有燃燒法、化學氧化法、光催化降解法、液體吸收法、化學吸附法等等
3.2.1燃燒法
對于有毒、有害且不需回收的VOCs的處理，燃燒法是一種較普遍使用的方法。燃燒法又有直接燃燒法、熱力燃燒法和催化燃燒法。直接燃燒法，主要用于高濃度的VOCs廢氣的處理。這種方法除造成浪費外，還把大量的污染物排入大氣，近年來采用較少。熱力燃燒法是將臭氣與油或燃料混合后在高溫下完全燃燒，以達到脫臭的目的。其熱回收率非常高，運行成本低，一般有2-3個陶瓷床熱回收室，有機廢氣和燃燒尾氣交替進入熱回收室，實現供熱和蓄熱過程。其缺點是設備體積較大，燃料費用高，NOX生成量大，已逐漸被催化燃燒法代替。
催化燃燒法是利用催化劑使有害氣體在250-500℃時氧化分解，從而除去惡臭的方法。催化燃燒具有裝置容積小，裝置材料及熱膨脹問題易解決，可處理低濃度可燃物，所需外加能量較小等優點。缺點是催化劑的價格較高，且要求廢氣中不得含有導致催化劑中毒失效的成分。
3.2.2化學氧化法?；瘜W氧化法是采用強氧化劑如臭氧、高錳酸鹽、次氯酸鹽、氯氣、二氧化氯、過氧化氫等氧化惡臭物質，將其轉變成無臭或弱臭物的方法。而英國原子能管理局（AEA）開發出的電化學氧化技術，是采用一種內裝專利膜和AgNO3-HNO3溶液的化學電池，在溫度為50-100℃和常壓的條例下進行氧化，在陽極，VOCs惡臭氣體轉化為CO2 和H2O；在陰極，生成亞硝酸，經處理后可循環使用。該法的典型特點是：VOCs惡臭物質在除率高，可達99%以上，但運轉費用亦高，為焚燒法的2-3倍[5]。
3.2.3光催化降解法。光催化降解法始于20世紀60年代，90年代得到廣泛應用。目前世界上光催化降解法研究最好的是日本，其次是美國和中國[6，7]。其原理是在紫外線照射下光催化劑TiO2被活化，使H2O生成羥基（-OH），然后-OH將VOCs惡臭污染物氧化成CO2 和H2O。
3.2.4液體吸收法。吸收法是利用物質溶解度的不同來分離氣態污染物的方法。當惡臭氣體在水中或其它溶液中溶解度較大，或惡臭物質能與之發生化學反應時，可用液體吸收法治理。惡臭氣體常見吸收劑有苛性鈉、次氯酸鈉、硫酸、鹽酸、亞硫酸鈉等。這種方法高效、設備簡單、一次性投資費用低，廣泛應用于氣態污染控制中，吸收凈化的主要缺點是需對吸收后的液體進行處理，設備易受腐蝕。
3.2.5化學吸附法。浸漬吸附劑法多屬于化學吸附法。如浸漬堿（NaOH、氨氣）可提高對H2S和甲硫醇的吸附能力；浸漬磷酸CO2則可提高對氨和三甲胺的吸附效果[8]。浸漬K2CO3的活性炭法除H2S效果明顯提高[9]。由于吸附劑往往具有高的吸附選擇性，因而具有高的分離效果，能脫除痕量物質（達ppm級），但吸附容量一般不高（約40%左右，甚至更低）。吸附分離過程適宜于低濃度高要求的混合物的分離。蘇建華[10]等采用自制的高效液體吸收劑和活性炭吸附實現了對苯乙烯廢氣的凈化效率達74%以上。該法的缺點是處理設備大，流程復雜，當廢氣中含有膠粒物質或其它雜質時，吸附劑易失效。
3.2.6等離子分解法。近年來，國內外對等離子體凈化廢氣的研究相當活躍，等離子體凈化廢氣有獨特的優點，凈化效率高，可處理低濃度的污染物，通過氣速可高達10m/s，所需停留時間短等。依低溫等離子體產生的方法不同又可分為介質阻擋放電、脈沖電暈放電、滑動弧光放電等方法[11]。許小紅、吳春篤[12]等用低溫等離子體進行了分解特征惡臭氣體氨氣的試驗，試驗表明，增加電源電壓、電源頻率和停留時間可提高降解效率，但提高到一定程度后降解效率不明顯；該技術在污水處理廠的運行結果表明，H2S、NH3、CH3-SH這類惡臭氣體的去除率分別達到81.3％、88.1％、84.4％，可消除惡臭氣體對周圍環境的影響。日本的植松性行[13]利用等離子體的化學作用分解氯氟烴等難分解氣體。這種技術能在較短時間內完成，并且可在小型裝置內進行大量廢氣的處理。
3.3 生物法
廢氣生物處理法是利用微生物將廢氣中污染物降解或轉化為無害或低害物質的過程。目前有生物吸收法（懸浮生長系統）、生物過濾法（附著生長系統）、生物滴濾法（填料塔式生物脫臭法）三種脫臭方式。其中生物過濾法又有土壤脫臭法，堆肥脫臭法，生物濾池脫臭法，這些方法的共同點是：① 微生物是生物脫臭工藝的核心；② 生物脫臭工藝的效能也是極為重要的一個方面。
生物濾池、生物洗滌塔和生物滴濾池是3種主要的廢氣生物處理技術。在眾多VOCs的凈化方法中，生物法具有良好的凈化效果，優越的經濟性、可靠的安全性、天然的環境相容性。據有關資料報道，利用生物技術能夠降解揮發性有機污染物和惡臭物質，包括有：烷烴類、醛類、醇類、酮類、羧酸類、酯類、醚類、烯烴類、多環芳烴類、鹵素類化學以及H2S、NH3等。
3.3.1生物濾池
早在1920年，在德國，人們就對廢水處理廠的廢氣進行處理，當時將惡臭氣體通過簡單的生物過濾器，發現氣體經過生物過濾器后，臭氣的臭味可以得到降低。60年代，在歐美的一些研究表明，廢氣中臭味的物質主要是由于微生物降解氣體中的污染物，后來生物過濾器成功用于清潔一些廢氣。在國外，在利用生物過濾技術處理低濃度、大流量的有機廢氣和臭味的工作中已經取得相當成功，技術成熟，例如：廢氣中硫化氫濃度一般在1000mg/m3。如今對揮發性有機物質(VOC)氣體，傳統的生物過濾器的效率比較低，容易形成較大的壓差。在70年代后，廢氣生物過濾在歐洲，特別是德國，開始比較廣泛地應用于一些低濃度的工業廢氣，特別是含有VOCs的氣體。
生物濾池是最早被研究和使用的廢氣生物處理技術。生物濾池的填料是具有吸附性的濾料，多為土壤、堆肥、木屑、活性炭或幾種濾料混合而成，濾料要具有良好的透氣性和適度的通水和持水性。含污染物的廢氣經加壓預濕（有的還需要溫度調節、去除顆粒物等）預處理過程后，從反應器的底部經氣體分布器進入生物處理裝置，生物處理裝置的填料表面生長著各種微生物處理裝置，利用附著在填料上微生物的新陳代謝作用，廢氣中有害成分被氧化分解，處理過的氣體從生物濾池的頂部排出。
生物濾池處理技術的工藝特點是生物相和液相都不是流動的，而且只有一個反應器，氣液接觸面積大、運行和啟動容易。
在國內，有不少人對此進行了相應的研究。例如：苑宏英、郭靜等人采用陶粒為填料的生物濾池降解甲苯廢氣，并對清水試驗和生物膜試驗的結果進行分析，發現生物膜法降解甲苯這樣的揮發性有機物具有良好的效果，已不再是清水試驗中單純的物理吸收過程，而是伴有生化反應的吸收過程，是以氣膜控制為主的傳質過程[14],他們在采用焦炭為填料的生物濾床降解苯乙烯廢氣的試驗中也發現，對焦炭進行循環掛膜，焦炭對苯乙烯這樣的揮發性有機物初期以吸附作用為主，隨著生物膜的長成生物降解作用逐漸占有優勢，表現為對苯乙烯的去除效率穩定在35％－55％左右[15]。黃兵等人用生物膜填料塔凈化低濃度硫化氫惡臭氣體，實驗結果表明：用城市污水處理廠污水馴化培養的脫硫菌對硫化物具有較好的降解性。用該菌液掛膜的生物膜填料塔對低濃度硫化氫惡臭氣體具有較好的去除效果，最大生化去除量為190mg/1•h，控制適宜的液體噴淋量和增加氣體在塔內的停留時間可提高生物膜填料塔對硫化氫的生化去除量和凈化效率，同時，該塔對二氧化硫廢氣也有較好的凈化效率[16]。
3.3.2生物洗滌塔
生物洗滌塔通常是一個裝有填料的洗滌器和一個具有活性污泥的生物反應器構成。洗滌器里的噴淋柱將微小的水珠逆著氣流噴灑，使廢氣中的污染物與填料表面的水接觸，被水吸收而轉入液相，從而實現質量傳遞過程。
生物洗滌塔的優點是反應條件易控制，壓降小，但設備多，須外加營養，成本較高，為了防止活性污泥沉積且更好地降解有機物，活性污泥反應器需要曝氣設備。
生物洗滌塔適于處理工業產生的污染物濃度介于1-5g/m3的廢氣，污水處理廠散發的含VOC和惡臭物質的廢氣也能利用生物洗滌塔處理。吳學龍、蔣建國、王偉[17]等人對糞便污泥處理處置過程惡臭氣體的控制進行了研究，認為采用沼氣鍋爐焚燒和洗滌塔相結合的除臭工藝可以有效地減少處理成本，洗滌塔除臭只有在系統啟動、調試和沼氣鍋爐發生故障的情況下使用。
3.3.3生物滴濾池
生物滴濾凈化揮發性有機污染物技術是近年來發展起來的一項新技術。生物滴濾池被認為是介于生物濾池和生物洗滌塔之間的處理技術。廢氣中污染物的吸收和生物降解同時發生在一個反應裝置內。滴濾池內填充粗碎石、塑料、陶瓷、聚丙烯小球、木炭、顆?；钚蕴康缺缺砻娣e大的惰性填料，填料只起生物生長載體的作用，其空隙率比生物濾池的要高，使用壽命長、阻力小。含可溶性無機營養液的液體從塔上方均勻地噴灑在填料上，液體自上向下流動，然后由塔底排出并循環利用。廢氣由塔底進入生物滴濾塔，在上升的過程中與潤濕的生物膜接觸而被凈化，凈化后的氣體由塔頂排出。與生物過濾不同的是，生物滴濾器通常由不含生物質的惰性填料床構成，其頂部設有噴淋裝置用以控制過濾床層的濕度，同時還能通過向噴淋液中加入營養鹽和緩沖物質創造適宜微生物生長繁殖的環境。因此生物滴濾器具有凈化效率高、操作彈性較強等特點，適合處理污染負荷相對較高的非親水性VOCs污染物，也適合處理鹵代烴類降解過程產酸的污染物。通常生物滴濾設備的啟動一般是用活性污泥等進行接種，然后逐步馴化適宜的混合菌種；而對于那些難降解物質，則需要接種專門的菌種。
生物滴濾池適于處理工農業生產及市政設施產生的污染物濃度低于0.5g/m3的廢氣。
楊虹[18]等人報道了采用以沸石為填料的生物滴濾器凈化處理味精廠內揮發性惡臭廢氣的試驗結果。研究表明,在凈化氨氮臭氣取得良好效果的生物膜基礎之上,加入特定菌液能較快地培養出適宜處理味精廠內惡臭廢氣的微生物種群,且能獲得滿意的凈化效果。羌寧[19]等人采用不銹鋼絲網作為生物滴濾器的載體材料,用經以苯為唯一碳源馴化而得的微生物菌種,進行苯廢氣的凈化實驗。結果表明，在實驗的負荷范圍內,生物滴濾器的消除能力隨負荷的增加而增加,但凈化效率總體上隨負荷的升高而下降。在相同的進氣苯濃度下,隨著停留時間的增加,消除能力和凈化效率迅速提高,停留時間為33.9 s時,凈化效率達98%。進口濃度對生物滴濾器的凈化效率和所需的填料層高度有較大的影響。
3.3.4 三種廢氣生物處理法的比較
生物濾池技術的工藝特點是生物相和液相都不是流動的，只有一個反應器，氣液接觸面積大，運行和啟動容易。由于投資少、運行費用低，廣泛適用于處理工農業生產中產生的揮發性有機污染物。廢氣污染物濃度介于0.5-1.0g/m3之間。
生物洗滌塔技術通常由一個裝有填料的洗滌器和一個具有活性污泥的生物反應器構成，其反應條件易于控制、壓降小，適于處理污染物濃度較高的工農業生產中的廢氣。但設備多、須外加營養、成本較高，另外在活性污泥反應器中需要曝氣設備，并控制有關條件。如溫度、pH、氮磷碳之間的比率等，因其不容易調控，在應用上有局限性。
生物滴濾池吸取了以上兩種技術的優點。它只有一個反應器，壓降低，填料不易堵塞，使用壽命長，營養物質和pH容易控制，承受污染負荷大，并具備特有的緩沖能力。適用于處理污染物濃度在0.5 g/m3以下的廢氣。
3.4 物理、化學及生物脫臭的主要方法及比較
物理、化學及生物脫臭各有其特點，表2列出了物理、化學及生物法的原理、特點及適用范圍，在實踐中應根據不同情況予以選用。
4 惡臭治理的方法選擇
由于惡臭物質成分復雜，且嗅覺閾值較低，對凈化學系統的要求極高，所以就感官無味的要求而言，惡臭的治理難度較大，大多數的情況下需采用多級凈化。這樣將加大治理工程的投資，同時幾種方法的配合，也存在系統優化等問題。
4.1 洗滌――吸附法
如，日本凈化污水處理場或糞便處理場排出成分復雜的臭氣，采用了“日輝式除臭系統”對其進行處理[20]。該臭氣先經過稀硫酸洗滌，再經過稀堿液及次氯酸鈉液洗滌，然后通過活性炭吸附床吸附后排空。
4.2 吸附――氧化法
如，吸附與催化燃燒技術結合起來，通過吸附、解吸提高廢氣中惡臭物質的濃度，減少廢氣量，然后再經過催化燃燒而達到除臭的目的。
對目前采用的惡臭處理技術，表3在適用范圍、所需費用等幾個方面作了簡要的比較。
選擇治理方法時應從治理性能與治理費用兩方面來分析，即達到消除惡臭氣體，又要盡量減少治理費用。對于惡臭污染的治理，高濃度的惡臭污染，通常可以采用直接燃燒、催化氧化及臭氧氧化等方法進行治理，中等濃度的惡臭物質可采用吸收法治理，而對于低濃度的惡臭污染、特別是50×10-6（體積分數）以下惡臭物，如硫化氫、甲硫醇等，在用上述方法的處理中，通常存在反應難進行、催化劑易中毒和脫除成本高等缺點。吸附法適用于中、低濃度的排氣處理[21]。由于大多數惡臭物質都具有可吸附性，采用吸附法可以方便地將這些惡臭物質進行收集?；钚蕴渴欠N優良的吸附劑。對于石化企業如污水處理廠等逸散型低濃度多組分且具有可吸附性的惡臭污染源，應用活性炭吸附技術治理，具有設備簡單、脫除效率高、運行管理容易、維護費用低和無二次污染等優點。如日本很多污水處理廠都采用活性炭吸附法治理惡臭。紐約一家污水處理廠采用4個串聯的活性炭吸附塔處理惡臭污染，使排放達標。另外，從煉油廠、化工廠一些裝置中排放的有機溶劑廢氣，采用活性炭吸附法脫除，不僅能有效地消除有害氣體對環境的污染，而且還可以回收能夠再利用的有機溶劑[22]。有些情況下采用兩種方法以上的凈化裝置組成凈化系統較為有利。如經噴淋吸收后再用吸附劑進一步吸附；既可用物理法吸附也可用化學法進行中和、氧化等反應；如果吸附器的吸附劑用不同的化學品浸漬，可以適合于消除多種組分的惡臭物質的需要，以達到更好的除臭效果。但再生更新難度較大。
5 前景與展望
生物處理惡臭是目前較為熱門的研究課題。與傳統的物理、化學處理有機廢氣技術相比，生物處理技術具有效果好，投資省、運行費用低、污染物不會轉移到其他地方，無二次污染、易于管理等優點，尤其在處理低濃度（
近年來，有學者[23-25]認為生物凈化器內存在微生物生態系統，含有降解污染物的微生物和大量的其它非直接降解污染物的微生物種群構成，并提出構筑食物鏈來維持凈化器內生物生態平衡的觀點。
目前國內的VOCs研究主要集中在對于一些單一化合物的處理，受研究設備和實驗手段的限制，這些研究還有局限。應用方面還處于模仿階段，對國外技術的理解，消化以及生物過濾的機理和核心技術了解、掌握還需要一定時間，所以在有毒有臭（VOCs）廢氣處理方面，我國尚處于起步階段。
此外，從環境保護的角度出發，生物吸附法的應用還必須解決二次污染問題，應加強吸附的后處理研究。如吸附劑洗脫再生時流出液和處理問題，廢渣的處理問題等，這些問題解決了，生物吸附才能真正發揮更大的作用。
總之，惡臭污染及污染源的治理技術研究是一個重要內容，隨著科技的發展及新合成的物質不斷出現，治理企業惡臭的工藝也將不斷更新。及時了解當前惡臭治理的技術發展水平，為企業治理污染和環境管理部門科學評價惡臭的影響都將起到積極的作用。
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