本發(fā)明涉及除冰液，具體地，涉及一種環(huán)保除冰液及其在路面除冰中的應(yīng)用。
背景技術(shù)：
：冬季冰雪天氣對道路交通狀況影響嚴(yán)重，北方地區(qū)道路容易受積雪影響，而南方地區(qū)冬季道路容易受冰凍影響。積雪、凍雨等惡劣天氣不僅影響車輛通行，還容易引發(fā)交通事故造成人員傷亡。冬季傳統(tǒng)的道面養(yǎng)護(hù)除了采取機(jī)械或者人工除雪除冰外還多采用化學(xué)除雪方式。目前常用的除雪除冰劑主要是氯鹽類產(chǎn)品，其對道路、橋涵、污水管線等金屬設(shè)施，瀝青及水泥混凝土路面、橋梁、綠化和自然環(huán)境造成一定程度的腐蝕和破壞，使土壤鹽堿化，對農(nóng)田灌溉、水源水質(zhì)造成嚴(yán)重危害。另外氯鹽類除冰除雪的效率差，融雪融冰速率慢。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的是提供一種環(huán)保除冰液，該環(huán)保除冰液可以解決現(xiàn)有技術(shù)中氯鹽類除冰液對道路、設(shè)施的腐蝕以及對地下水和土壤環(huán)境的污染問題。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種環(huán)保除冰液，該除冰液含有發(fā)酵產(chǎn)物和鹽，相對于100重量份的發(fā)酵產(chǎn)物，鹽的含量為12-50重量份；所述鹽為有機(jī)鹽和/或無機(jī)鹽；所述發(fā)酵產(chǎn)物為通過包括如下步驟的方法制備得到的發(fā)酵產(chǎn)物：(1)將產(chǎn)1,3-丙二醇的微生物菌種接種到含有甘油的培養(yǎng)基中，得到發(fā)酵前的物料；(2)將步驟(1)中所述發(fā)酵前的物料進(jìn)行厭氧培養(yǎng)至1,3-丙二醇的濃度為50-500g/l，得到發(fā)酵產(chǎn)物。本發(fā)明還提供上述環(huán)保除冰液在路面除冰中的應(yīng)用。通過上述技術(shù)方案，將產(chǎn)1,3-丙二醇的微生物菌種在厭氧培養(yǎng)條件下得到的發(fā)酵產(chǎn)物與鹽混合，得到的環(huán)保除冰液利用生物技術(shù)發(fā)酵產(chǎn)物制備，過程中不產(chǎn)生環(huán)境污染，可在環(huán)境中自然降解，對道路及周邊設(shè)施無危害，解決了現(xiàn)有除冰液融雪融冰過程中造成環(huán)境污染和道路設(shè)施腐蝕的問題。同時(shí)可以提高融雪融冰速率，增加防護(hù)時(shí)間，有效的配合機(jī)械噴灑車作業(yè)，減少了人工作業(yè)。本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的具體實(shí)施方式部分予以詳細(xì)說明。具體實(shí)施方式以下對本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描述的具體實(shí)施方式僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。本發(fā)明提供一種環(huán)保除冰液，該除冰液含有發(fā)酵產(chǎn)物和鹽，相對于100重本發(fā)明提供一種環(huán)保除冰液，該除冰液含有發(fā)酵產(chǎn)物和鹽，相對于100重量份的發(fā)酵產(chǎn)物，鹽的含量為12-50重量份；所述鹽為有機(jī)鹽和/或無機(jī)鹽；所述發(fā)酵產(chǎn)物為通過包括如下步驟的方法制備得到的發(fā)酵產(chǎn)物：(1)將產(chǎn)1,3-丙二醇的微生物菌種接種到含有甘油的培養(yǎng)基中，得到發(fā)酵前的物料；(2)將步驟(1)中所述發(fā)酵前的物料進(jìn)行厭氧培養(yǎng)至1,3-丙二醇的濃度為50-500g/l，得到發(fā)酵產(chǎn)物。本發(fā)明的環(huán)保除冰液將產(chǎn)1,3-丙二醇的微生物菌種在厭氧培養(yǎng)條件下得到的發(fā)酵產(chǎn)物與鹽混合，得到的環(huán)保除冰液利用生物技術(shù)發(fā)酵產(chǎn)物制備，過程中不產(chǎn)生環(huán)境污染，可在環(huán)境中自然降解，對道路及周邊設(shè)施無危害，解 決了現(xiàn)有除冰液融雪融冰過程中造成環(huán)境污染和道路設(shè)施腐蝕的問題。同時(shí)可以提高融雪融冰速率，增加防護(hù)時(shí)間，有效地配合機(jī)械噴灑車作業(yè)，減少了人工作業(yè)。根據(jù)本發(fā)明，為了進(jìn)一步提高環(huán)保除冰液的融冰速率，優(yōu)選情況下，相對于100重量份的發(fā)酵產(chǎn)物，鹽的含量可以為15-35重量份。根據(jù)本發(fā)明，環(huán)保除冰液中含有發(fā)酵產(chǎn)物，該發(fā)酵產(chǎn)物的制備方法包括如下步驟：首先，可以將產(chǎn)1,3-丙二醇的微生物菌種接種到含有甘油的培養(yǎng)基中，得到發(fā)酵前的物料；然后將上述發(fā)酵前的物料進(jìn)行厭氧培養(yǎng)至1,3-丙二醇的濃度為50-500g/l，得到發(fā)酵產(chǎn)物。1,3-丙二醇的濃度在上述范圍內(nèi)有利于提高環(huán)保除冰液的除冰速率，并延長作用時(shí)間。其中，上述產(chǎn)1,3-丙二醇的微生物菌種沒有特別的要求，可以為本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的可以產(chǎn)生1,3-丙二醇的菌種，優(yōu)選的，產(chǎn)1,3-丙二醇的微生物菌種可以為選自檸檬酸桿菌(citrobacter)、梭菌(clostridium)、腸桿菌(enterobacter)、泥桿菌(ilyobacter)、克雷伯氏菌(klebsiella)、乳桿菌(lactobacillus)和暗桿菌(pelobacter)中的一種或幾種。上述種類的菌種易于厭氧培養(yǎng)并且產(chǎn)1,3-丙二醇效率高。符合上述要求的產(chǎn)1,3-丙二醇的菌種可以為自行分離，也可以為商購產(chǎn)品。例如，產(chǎn)1,3-丙二醇的微生物菌種可以優(yōu)選為選自檸檬酸桿菌(citrobacter)accc10435、梭狀梭菌(clostridium)accc03408、腸桿菌(enterobacter)accc10136、泥桿菌(ilyobacter)accc10060、克雷伯氏菌(klebsiella)accc25955、乳桿菌(lactobacillus)accc11049和暗桿菌(pelobacter)accc10420中的至少一種。根據(jù)本發(fā)明，上述符合要求的產(chǎn)1,3-丙二醇的微生物菌種的活菌含量可以在很大范圍內(nèi)變化，本發(fā)明不做特別的要求，例如，每克培養(yǎng)基中，微生物菌種的總活菌含量可以為109-1010cfu，檸檬酸桿菌、梭菌、腸桿菌、泥桿 菌、克雷伯氏菌、乳桿菌和暗桿菌cfu比可以為本領(lǐng)域技術(shù)人員常用的比例，本發(fā)明也不做特別的要求。根據(jù)本發(fā)明，步驟(1)中的微生物菌種的厭氧培養(yǎng)條件可以在很大范圍內(nèi)變化，本發(fā)明不做特別的要求，優(yōu)選情況下，厭氧培養(yǎng)的條件可以包括：溫度優(yōu)選為溫度為30-60℃，時(shí)間為60-100小時(shí)，溶解氧不高于0.5mg/l。根據(jù)本發(fā)明，步驟(1)中的含有甘油的培養(yǎng)基的成分沒有特別的要求，可以為本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的微生物厭氧培養(yǎng)的常用培養(yǎng)基，優(yōu)選情況下，上述含有甘油的培養(yǎng)基還可以含有甘油脫水酶，相對于100重量份甘油，脫水酶的含量可以為0.1-1重量份。上述組成和含量范圍的含有甘油的培養(yǎng)基有利于產(chǎn)1,3-丙二醇的微生物菌種的厭氧培養(yǎng)，并得到1,3-丙二醇的濃度適宜的發(fā)酵產(chǎn)物。根據(jù)本發(fā)明，步驟(2)得到的發(fā)酵產(chǎn)物可以含有1,3-丙二醇、乳酸、乙醇、乙酸中的一種或幾種，其中，相對于100重量份的1,3-丙二醇，乳酸的含量可以為20-45重量份，乙醇的含量可以為1-5重量份，乙酸的含量可以為1.5-4.5重量份。上述組成和含量范圍的發(fā)酵產(chǎn)物與鹽混合制備得到的除冰液融雪融冰效率更高，且防護(hù)有效時(shí)間更長。根據(jù)本發(fā)明，上述鹽可以為有機(jī)鹽和/或無機(jī)鹽，其中有機(jī)鹽和無機(jī)鹽的種類分別沒有限制，可以為本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的種類，優(yōu)選情況下，有機(jī)鹽可以為選自乙酸鉀、乙酸鈉和乙酸鈣中的一種或幾種，更優(yōu)選可以為乙酸鉀；無機(jī)鹽可以為選自碳酸鉀、碳酸鈉和碳酸鈣中的一種或幾種。上述種類優(yōu)選的鹽與發(fā)酵產(chǎn)物按比例混合制備得到的除冰液融冰速度快，且減少了對環(huán)境的污染和對道路設(shè)施的破壞。根據(jù)本發(fā)明，該除冰液還可以含有水，其中水的含量可以在很大范圍內(nèi)變化，優(yōu)選情況下，相對于100重量份的發(fā)酵產(chǎn)物，水的含量可以為20-80重量份。上述含有水的環(huán)保除冰液具備更適宜的粘度和冰點(diǎn)，可以延長除冰 液的作用時(shí)間，并且加快除冰液融雪融冰的速度。本發(fā)明還提供上述環(huán)保除冰液在路面除冰中的應(yīng)用。下面通過實(shí)施例進(jìn)一步說明本發(fā)明，但是本發(fā)明并不因此受到任何限制。在本發(fā)明的下述實(shí)施例中，微生物菌種為購自中國農(nóng)業(yè)微生物菌種保藏管理中心(accc)。實(shí)施例1本實(shí)施例用于說明本發(fā)明的環(huán)保除冰液及其制備方法。(1)將檸檬酸桿菌(citrobacter)accc10435、梭狀梭菌(clostridium)accc03408、腸桿菌(enterobacter)accc10136接種于培養(yǎng)基(含有100重量份甘油和0.1重量份甘油脫水酶)中得到發(fā)酵前的物料；(2)在30℃、溶解氧不高于0.5mg/l的條件下厭氧培養(yǎng)60小時(shí)，至1,3-丙二醇的濃度為52g/l，得到發(fā)酵產(chǎn)物，其中，相對于100重量份的1,3-丙二醇，乳酸的含量為20重量份，乙醇的含量為5重量份，乙酸的含量為1.5重量份；(3)取100重量份(2)中的發(fā)酵產(chǎn)物和12重量份碳酸鉀混合均勻，得到本實(shí)施例的環(huán)保除冰液。實(shí)施例2本實(shí)施例用于說明本發(fā)明的環(huán)保除冰液及其制備方法。(1)將檸檬酸桿菌(citrobacter)accc10435、梭狀梭菌(clostridium)accc03408、泥桿菌(ilyobacter)accc10060、克雷伯氏菌(klebsiella)accc25955和暗桿菌(pelobacter)accc10420接種于培養(yǎng)基(含有100重量份甘油和1重量份甘油脫水酶)中得到發(fā)酵前的物料；(2)在50℃、溶解氧不高于0.3mg/l的條件下厭氧培養(yǎng)80小時(shí)，至 1,3-丙二醇的濃度為200g/l，得到發(fā)酵產(chǎn)物，其中，相對于100重量份的1,3-丙二醇，乳酸的含量為45重量份，乙醇的含量為1重量份，乙酸的含量為4.5重量份；(3)取100重量份(2)中的發(fā)酵產(chǎn)物和50重量份碳酸鈉混合均勻，得到本實(shí)施例的環(huán)保除冰液。實(shí)施例3本實(shí)施例用于說明本發(fā)明的環(huán)保除冰液及其制備方法。(1)將檸檬酸桿菌(citrobacter)accc10435、梭狀梭菌(clostridium)accc03408、腸桿菌(enterobacter)accc10136、克雷伯氏菌(klebsiella)accc25955和乳桿菌(lactobacillus)accc11049接種于培養(yǎng)基(含有100重量份甘油和0.5重量份甘油脫水酶)中得到發(fā)酵前的物料；(2)在60℃、溶解氧不高于0.4mg/l的條件下厭氧培養(yǎng)75小時(shí)，至1,3-丙二醇的濃度為410g/l，得到發(fā)酵產(chǎn)物，其中，相對于100重量份的1,3-丙二醇，乳酸的含量為40重量份，乙醇的含量為2.5重量份，乙酸的含量為3重量份；(3)取100重量份(2)中的發(fā)酵產(chǎn)物、20重量份碳酸鉀、20重量份的乙酸鉀和20重量份水混合均勻，得到本實(shí)施例的環(huán)保除冰液。實(shí)施例4本實(shí)施例用于說明本發(fā)明的環(huán)保除冰液及其制備方法。(1)將檸檬酸桿菌(citrobacter)accc10435、腸桿菌(enterobacter)accc10136、克雷伯氏菌(klebsiella)accc25955、乳桿菌(lactobacillus)accc11049和暗桿菌(pelobacter)accc10420接種于培養(yǎng)基(含有100重量份甘油和0.6重量份甘油脫水酶)中得到發(fā)酵前的物料；(2)在55℃、溶解氧不高于0.3mg/l的條件下厭氧培養(yǎng)100小時(shí)，至1,3-丙二醇的濃度為490g/l，得到發(fā)酵產(chǎn)物，其中，相對于100重量份的1,3-丙二醇，乳酸的含量為28重量份，乙醇的含量為2.4重量份，乙酸的含量為1.9重量份；(3)取100重量份(2)中的發(fā)酵產(chǎn)物、35重量份乙酸鈉和80重量份水混合均勻，得到本實(shí)施例的環(huán)保除冰液。實(shí)施例5本實(shí)施例用于說明本發(fā)明的環(huán)保除冰液及其制備方法。(1)將檸檬酸桿菌(citrobacter)accc10435、梭狀梭菌(clostridium)accc03408、腸桿菌(enterobacter)accc10136、泥桿菌(ilyobacter)accc10060、克雷伯氏菌(klebsiella)accc25955、乳桿菌(lactobacillus)accc11049和暗桿菌(pelobacter)accc10420接種于培養(yǎng)基(含有100重量份甘油和0.4重量份甘油脫水酶)中得到發(fā)酵前的物料；(2)在50℃、溶解氧不高于0.4mg/l的條件下厭氧培養(yǎng)85小時(shí)，至1,3-丙二醇的濃度為445g/l，得到發(fā)酵產(chǎn)物，其中，相對于100重量份的1,3-丙二醇，乳酸的含量為38重量份，乙醇的含量為4.2重量份，乙酸的含量為3.5重量份；(3)取100重量份(2)中的發(fā)酵產(chǎn)物、44重量份乙酸鉀和30重量份水混合均勻，得到本實(shí)施例的環(huán)保除冰液。實(shí)施例6本實(shí)施例用于說明本發(fā)明的環(huán)保除冰液及其制備方法。采用與實(shí)施例5相同的發(fā)酵產(chǎn)物，所不同的是，環(huán)保除冰液中乙酸鉀的含量為16重量份。實(shí)施例7本實(shí)施例用于說明本發(fā)明的環(huán)保除冰液及其制備方法。采用與實(shí)施例5相同的發(fā)酵產(chǎn)物，所不同的是，環(huán)保除冰液中乙酸鉀的含量為34重量份。實(shí)施例8本實(shí)施例用于說明本發(fā)明的環(huán)保除冰液及其制備方法。采用與實(shí)施例5相同的原料和制備方法，所不同的是，厭氧培養(yǎng)至發(fā)酵產(chǎn)物中1,3-丙二醇的濃度為15g/l。實(shí)施例9本實(shí)施例用于說明本發(fā)明的環(huán)保除冰液及其制備方法。采用與實(shí)施例5相同的原料和制備方法，所不同的是，環(huán)保除冰液中不含有水。對比例1本實(shí)施例用于說明與本發(fā)明不同的環(huán)保除冰液及其制備方法。采用與實(shí)施例5相同的制備方法，所不同的是，環(huán)保除冰液中不加入發(fā)酵產(chǎn)物。對比例2本實(shí)施例用于說明與本發(fā)明不同的環(huán)保除冰液及其制備方法。采用與實(shí)施例5相同的制備方法，所不同的是，將發(fā)酵產(chǎn)物替換為等重量的氯化鈉。對比例3本實(shí)施例用于說明與本發(fā)明不同的環(huán)保除冰液及其制備方法。本對比例的除冰液由重量百分?jǐn)?shù)為60％主溶劑、10％冰點(diǎn)降低劑、10％凍結(jié)延緩劑、10％潤濕助溶劑、2％緩蝕劑、4％消泡劑、4％增稠劑、0.2％觸流變劑組成；其中主溶劑由60％dpoma組成；冰點(diǎn)降低劑由10％乙二醇和10％丙三醇組成；凍結(jié)延緩劑由10％聚羧酸衍生物和10％聚丙烯酸衍生物組成；潤濕助溶劑由10％聚氧乙烯烷芳基醚和10％聚氧乙烯多元醇醚組成，緩蝕劑2％葡萄酸鈉和2％硫酸鋅組成；消泡劑由4％有機(jī)硅和4％礦物質(zhì)油組成；增稠劑由3.7％聚氨酯和3.7％改性聚脲組成、觸流變劑由0.2％氣相二氧化硅組成。測試實(shí)施例1將實(shí)施例1-9和對比例1-3的除冰液按照sae標(biāo)準(zhǔn)ams1428的要求分別測試其冰點(diǎn)、粘度、ph值和折光率，測試結(jié)果列于表1中。表1測試實(shí)施例2將實(shí)施例1-9和對比例1-3的除冰液按照sae標(biāo)準(zhǔn)ams1428的要求分別對其進(jìn)行環(huán)境指標(biāo)測試，測定除冰液的ld50、bod和cod，測試結(jié)果列于表2中。表2ld50(mg/l)bod(mgo2/kg)cod(mgo2/kg)實(shí)施例1970393890實(shí)施例2960382885實(shí)施例3980375860實(shí)施例41020369858實(shí)施例51050355840實(shí)施例61080352825實(shí)施例71085348836實(shí)施例8950425920實(shí)施例9960416935對比例18605501070對比例2900495990對比例3910483985根據(jù)表1和表2數(shù)據(jù)可以得出，本發(fā)明的環(huán)保除冰液的冰點(diǎn)較低，且對環(huán)境污染較小，實(shí)施例5與對比例1-3對比可知，相比于不加發(fā)酵產(chǎn)物(對比例1-2)或其他種類除冰液，本發(fā)明的除冰液將發(fā)酵產(chǎn)物與鹽混合，具有更低的冰點(diǎn)，并且可以解決現(xiàn)有除冰液融雪融冰過程中造成環(huán)境污染和道路設(shè)施腐蝕的問題。從實(shí)施例5與實(shí)施例6-7的數(shù)據(jù)對比可以看出，在本發(fā)明優(yōu)選的相對于100重量份的發(fā)酵產(chǎn)物，鹽的含量為15-35重量份的情況下，除冰液的冰點(diǎn)更低，除冰防冰效果更好；實(shí)施例5與實(shí)施例8的數(shù)據(jù)對比可以看出，在本發(fā)明優(yōu)選的發(fā)酵前的物料進(jìn)行厭氧培養(yǎng)至1,3-丙二醇的濃度為50-500g/l的情況下，除冰液的除冰性能更好；實(shí)施例5與實(shí)施例9的數(shù)據(jù)對比可以看出，在本發(fā)明優(yōu)選的除冰液還含有水，相對于100重量份的發(fā)酵產(chǎn)物，水的含量為20-80重量份的情況下，除冰液的冰點(diǎn)和粘度更適宜，更有利于噴灑除冰。以上詳細(xì)描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，但是，本發(fā)明并不限于上述實(shí)施方式中的具體細(xì)節(jié)，在本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思范圍內(nèi)，可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行多種簡單變型，這些簡單變型均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。另外需要說明的是，在上述具體實(shí)施方式中所描述的各個(gè)具體技術(shù)特征，在不矛盾的情況下，可以通過任何合適的方式進(jìn)行組合。為了避免不必要的重復(fù)，本發(fā)明對各種可能的組合方式不再另行說明。此外，本發(fā)明的各種不同的實(shí)施方式之間也可以進(jìn)行任意組合，只要其不違背本發(fā)明的思想，其同樣應(yīng)當(dāng)視為本發(fā)明所公開的內(nèi)容。當(dāng)前第1頁12