全 文 ：　第 26卷 第 4期
2008年 11月 　　　　　　　
贵州师范大学学报(自然科学版)
JournalofGuizhouNormalUniversity(NaturalSciences)　　　　　　　　
Vol.26.No.4
Nov.2008
文章编号:1004— 5570(2008)04-0006-03
柑橘属果皮用于废水除臭的研究＊
肇启明1 ,祝　安1＊ ,陆占国 2
(1.贵州师范大学 地理与环境科学学院 , 贵州 贵阳　550001;2.哈尔滨商业大学 食品工程学院 , 黑龙江 哈尔滨　150076)
摘要:对废水原样和柑橘皮原样进行固相微萃取和气相色谱 -质谱联机分析 ,测定废水原样有 13种气体成分 ,
柚子果皮含有 49种气体成分。用不同用量柑橘皮处理废水 , 处理后的水样经过感官分析 , 发现结果表明:水样
臭味除净 , 并带有果皮的芳香。再对处理后的水样进行固相微萃取和气 -质分析 , 测得 10中气体成分 ,与原水
相比发生很大变化 , 臭气比例成分减少。对柑橘皮原样和除臭后柑橘皮残渣进行燃烧热测定 , 发现柑橘果皮燃
烧热值有所上升。实验结果表明柑橘皮可以作为良好的除臭剂。
关 键 词:除臭剂;柑橘皮;固相微萃取法;气相色谱 -质谱联机法
中图分类号:X505　　文献标识码:A
Studyonwastewaterdeodorizationbyusingcrtiuspeel
ZHAOQi-ming1 , ZHUAn1＊ , LUZhan-guo2
(1.SchoolofGeographicandEnviromentalSciences, GuizhouNormalUniversity, Guiyang, Guizhou550001, China;
2.CollegeofFoodEngineering, HarbinUniversityofCommerce, Harbin, Heilongjiang150076, China)
Abstract:SPMEandGC-MSwereanalysiedforwastewatersamples.13 kindsofgascompositionin
wastewaterand49ingrapefruitwereobtained.Diferentqualityofpeelwasusedtotreatwastewater.
Sensoryanalysisafterwatertreatmentfoundmostofthemdidnothavetheodorbutthepeelaroma.
ThentakeSPMEandGC-MSanalysiswereusedfortreatedwastewater.Thegascompositionchanged
morethanbefore.Odorcomponentsreduced.Experimentoftheheatofcombustionfoundresiduecalo-
rificvalueincreasedthancitruspeel.Theexperimentalresultsshowthatcitruspeelcanbeusedasa
gooddeodorant.
Keywords:deodorant;citruspeel;SPME;GC-MS
　　恶臭是典型的 7大公害之一 [ 1] 。工厂废水的处
理在运行过程中产生大量的臭气 ,一般采用除臭剂
处理这些臭气 ,常用的除臭剂类型有化学除臭剂 、生
物除臭剂 、植物除臭剂等。但目前这些除臭剂大多
成本高 、提取工艺难度大 、含有挥发性的有害成分等
弊端 ,对企业要求高 ,对人体有潜在的危害 [ 2] 。
柑橘属是芸香科柑橘亚科柑橘族柑橘亚族植
物的统称。橘类 、柑类 、橙类等都是柑橘属常见的
品种 [ 3] 。在中药中 ,柑橘的皮被称为陈皮 ,是一种
常用的药引和食物调料 。利用柑橘皮进行废水除
臭是一个全新的领域 。
本研究的目的是有效利用天然物资源 ,开发低
6
＊ 收稿日期:2008-06-25
基金项目:贵州省科技厅社会发展科技攻关项目(11902-020221/029)
作者简介:肇启明(1983-), 男 ,硕士研究生 , 研究方向:环境科学。
＊通讯作者:祝　安(1951-), 男 ,副教授 , 研究方向:喀斯特环境
DOI :10.16614/j.cnki.issn1004-5570.2008.04.011
成本 、高效 、简单 、新的除臭剂 ,解决废水除臭的问
题 。同时解决柑橘果皮大量丢弃浪费的现状 ,促进
资源 、环境的协调 。把大量的柑橘皮回收再利用 ,
既是对资源的节约 ,又可减少废物的排放 。
1　研究方法
1.1　原料
购入 4种柑橘属水果:脐橙 、柚子 、小叶橘和芦
柑 ,将果皮自然干燥后用中草药粉碎机粉碎成沫
状 。废水采自某大豆制品厂。
1.2　废水原样及柑橘皮香气 GC-MS分析
把固相微萃取色谱柱在 250℃下活化 1h,活化
完成后马上将其转移到装有 100mL原恶臭水样
(2.5g粉碎了的柑橘皮)的吸附容器中 ,把吸附柱
从保护针头中探出至恶臭水样液面(柑橘皮粉沫)
以上 1.0cm处 ,在电磁搅拌下吸附 60min,在吸附
过程中吸附头和样品的吸附环境是密封的。吸附
完成后将吸附柱缩回保护针头内 ,把固相微萃取器
迅速拔出 ,并立即转移到气相色谱-质谱联机进样
口 ,小心将吸附柱从保护针头中探出进行 GC-MS
分析。
1.3　除臭方法
将干燥好的柑橘皮进行粉碎 ,分别量取 4种所
需用量置于带塞小锥形瓶中 , 每瓶中加入废水
50mL, 4种柑橘皮按 5%、4%、2%、1%的用量分别
加入锥形瓶中。在每个锥形瓶中加入搅拌子 ,放在
磁力搅拌器上搅拌 8小时。然后进行感官判定和
除臭后气相成分分析 。
1.3.1　感官判定
感官判定标准设定如下:
表 1　水样感官分析等级表
Tab.1　Analysisofwatersamplessensoryscale
等级 1级 2级 3级 4级 5级
嗅觉
描述
臭味未除
去与原水
水样基本
相同
小部分
臭味除去
大部分
臭味除去
臭味除净 ,
无果皮
香味
臭味除净 ,
有果皮
香味
1.3.2　处理后水样的固相微萃取和 GC-MS分析
把固相微萃取色谱柱在 250℃下活化 1h,活化
完成后马上将其转移到装有 50mL处理后水样的
容器中 ,把吸附柱从保护针头中探出吸附 60min,
其它操作与 1.2相同。
1.4　燃烧热的测定
1.4.1　除臭剂除臭后残渣的预处理
除臭后的废水过滤 ,分离出柑橘皮除臭剂残
渣 ,在自然条件下干燥 (不可烘干 ,以防在加热条
件下吸附在柑橘皮中的臭气再次挥发出来 ,造成二
次污染),待恒重后测定燃烧热值。一般在自然条
件下 ,需要 2至 3d,晒干以后无臭味散发。
1.4.2　燃烧热的测定
选用 XRY-1A数显氧弹式热量计及相关燃烧
热测定仪器和公式 ,测量计算柑橘皮原样及处理后
残渣燃烧热值 [ 4] 。
2　结果
2.1　废水原样 GC-MS测定结果
固相微萃取得废水原水样气体成分 ,按 1.2的
GC-MS分析条件 ,对废水原水样成分进行测定 ,共
检测出 13种化合物。采用 NIST98数据库检索 ,选
择高匹配度的检索结果 ,并逐个人工解析各峰相应
的质谱图 ,确定了 5种成分 。废水原水水样气体成
分及含量分析结果见表 2。
该大豆厂废水臭气成分构成中具有上述各种
化合物 ,可以认为其臭气是上述各种化合物与其它
未被检测出和未被确定成分的混合气味的结果。
2.2　柚子皮香味成分分析结果
固相微萃取得柚子果皮原样气相成分 ,按 1.2
的 GC-MS分析条件 ,对柚子果皮原样气相成分进
行测定 ,共检测出 4 9种化合物 。确定了 28种成
表 2　废水原水水样解析
Tab.2　Analysisofsamplesoftheoriginalwastewater
R.T保留时间 name 名称 % oftotal
1.290 unkonwn 未知 3.790
1.341 unkonwn 未知 2.322
1.436 Ethene, ethyloxy- 乙醚 15.871
1.539 unkonwn 未知 2.765
1.573 unkonwn 未知 2.523
1.616 Hexane 己烷 5.823
1.694 unkonwn 未知 8.237
1.883 Benzene 苯 7.750
1.977 unkonwn 未知 0.938
2.055 Heptane 庚烷 36.940
7.599 unkonwn) 未知 1.076
19.083 unkonwn 未知 2.293
19.650 ButylatedHydroxytoluene
2, 6-二叔丁
基对酚 9.672
7
　第 4期 肇启明 , 祝　安 ,陆占国:柑橘属果皮用于废水除臭的研究　　　　　　　　　　　　　
分 。柚子果皮气相成分中柠檬烯等芳香化合物丰
富 ,证明柚子果皮的芳香气味是由柠檬烯等物质的
存在而产生的。
2.3　废水除臭效果评定
经测定 , 2% ～ 5%用量的柚子果皮处理废水 ,
除臭后等级均为 5级 ,即废水臭味除净 ,并带有果
皮香味 , 1%用量的柚子果皮处理废水 ,废水除臭后
等级为 4级 ,即废水臭味除净 ,不带有果皮香味 。
2.4　柚子皮处理后水样气相 GC-MS分析结果
　　固相微萃取得柚子果皮除臭后水样气体成分 ,
按 1.2的 GC-MS分析条件 ,对柚子果皮除臭后水
样气体成分进行测定 ,共检测出 10种化合物。确
定了 4种成分。由分析结果得知除臭后水样中的
物质主要是柠檬烯。
2.5　柚子皮原样及除臭后残渣燃烧热测定结果
经计算 W =-QνG-∑gΔT -D=793.137Cal/g
测量结果:
原样:G=0.558 5g, ∑ g=-775×(0.010 2-
0.008 3)=-1.472 5Cal, ■T=0.442℃
5%:G=0.417 9g, ∑ g=-775 ×(0.009 2
-0.005 8)=-2.635 0 Cal, ■T=0.381℃
经计算柚子果皮燃烧热为:
原样:QV=(W+D)ΔT+∑gG -=-2 997.045
Cal/g
5%:QV=(W+D)ΔT+∑gG -=-3 449.337
Cal/g
3　结论
3.1　除臭原理推测:(1)柑橘皮的芳香味与废水
的臭味浓度相近 ,在人的嗅觉感官中体现为两种味
道相互抵消。 (2)柑橘皮中的物质与废水中的臭
味成分发生化学反应 ,使臭味成分消失。 (3)柑橘
皮对臭味成分的吸附作用 ,使臭味除去。
3.2　经过实验后的感官分析 ,以柑橘类果皮做除
臭剂效果理想 ,实验选取的 5%, 4%, 2%, 1%用量
的柑橘皮除臭剂 ,除 1%柚子果皮的除臭效果为 4
级 ,其余均为 5级 ,即废水臭味除净 ,并带有果皮香
味。其他 3种柑橘皮对照实验结果:各个不同用量
除臭等级均为 5级。表明柑橘果皮是良好的除臭
剂。通过气相色谱 -质谱技术对采自某大豆制品
厂的废水水样处理前后气体分析研究结果表明 ,处
理前的水样共检测出 13种气体成分 ,由于大豆成
分较为复杂 ,以及仪器限制没有准确测量出臭气成
分 ,但不影响实验目的 ,可以认为臭气是各种气相
成分相互作用的结果 ,处理后的废水 ,气体成分放
生很大变化 ,原来的臭味成分大部分被橘皮果香中
和 ,或被柑橘皮吸附除净 。
3.3　过滤出处理后水样中除臭剂滤渣 ,自然干燥
后 ,进行燃烧热测定 ,结果表明 ,滤渣的燃烧热值有
所提高 ,热值理想 ,适合作为垃圾发电的原料 ,可以
有效的进行二次利用 。对照实验得到相似结果。
参考文献:
[ 1] 胡名操.环境保护实用数据手册 [ M] .北京:机械工业
出版社 , 1990:60-106.
[ 2] 金紫阳 ,徐亚同.恶臭的污染及其治理 [ M]上海:上海
化工 , 2003, 28(5):10-13.
[ 3] 郭平.柑橘类论述 [ EB/OL] .价值中国百科网 , 2006,
08.
[ 4] 吴春 ,徐忠.物理化学实验指导 [ M] .哈尔滨:哈尔滨
商业大学出版社 , 1995:35-36.
8
　　　　　　　　　　　　　　　　　　贵州师范大学学报(自然科学版)　　　　　　　　　　　　　　　第 26卷