CN117157111A - 用于对被源自人代谢的有机化合物污染的消费后吸收性卫生产品进行灭菌和去污的方法 - Google Patents
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Abstract
一种用于对被源自人代谢并包含药物残余物的有机化合物污染的消费后吸收性卫生产品进行灭菌和去污的方法,所述消费后吸收性卫生产品包含塑料、超吸收聚合物(SAP)和任选地纤维素部分,所述方法至少包括以下步骤:i)通过加热至等于或低于140℃的温度并且在介于1巴和3.6巴之间的压力下对所述消费后吸收性卫生产品进行灭菌(SR)以获得灭菌的消费后吸收性卫生产品;以及ii)通过氧化处理去除所述灭菌的消费后吸收性卫生产品的有机化合物污染(DC)。所述氧化处理优选地在等于或高于60℃、更优选地在介于60℃和80℃之间的温度下,通过使所述灭菌的消费后吸收性卫生产品与含臭氧气体接触来进行。经受所述去污步骤的灭菌的消费后吸收性卫生产品具有小于80%、优选地介于60%和75%之间的湿度。
Description
技术领域
本公开涉及消费后吸收性卫生产品的再循环。具体地讲,本公开涉及用于对消费后的人用吸收性卫生产品进行灭菌并去除源自人代谢的有机化合物污染的方法。
背景技术
人用吸收性卫生产品通常由各种材料制成,其中例如塑料材料的膜、纤维素绒毛、超吸收聚合物(SAP)和由合成纤维材料制成的透气片。因此,此类卫生产品含有高质量的材料,为了在市场上重复使用而对其进行回收是绝对可取的目标。
与消费后吸收性卫生产品的处理相关的关键方面不仅涉及有机排泄物和细菌污染的存在,而且还涉及源自具有由使用者用于特定治疗的药物的代谢后性质的化合物的存在。
因此消费后吸收性卫生产品不仅必须被灭菌,而且从化学角度来看必须被去污以进行后续再循环并作为再循环原料(而不是作为废弃物)销售。
然而,将消费后吸收性卫生产品暴露于灭菌温度可能不足以将具有代谢后性质的有机残余物(例如源自药物)去污。
另一方面,设想使消费后吸收性卫生产品在非常高的温度和压力下经受加热步骤的方法可能存在不可忽略的关键方面。目前已知例如在文献EP 3 162 455B1中描述的方法,其设想在至少200℃的温度和高于20巴的压力下处理消费后吸收性卫生产品。然而,此类温度和压力方案尽管从去除具有代谢后性质的化学残余物的污染的角度来看也是可能有效的,但是可以证明对于经受处理的混合材料具有明显的侵蚀性。具体地讲,基于纤维素的组分(由葡萄糖单元组成的碳水化合物)在超过140℃时发生褐变,在超过160℃时发生焦糖化,并且在超过200℃时发生解聚,因此会降低柔软性和吸收能力,而塑料在超过160℃时开始软化,直到其熔化并包住其他材料,并因此丧失其固有的机械特性。因此,再循环材料的收率和质量可能受到危害。
作为替代方案,吸收性卫生产品可用化学氧化剂处理,该化学氧化剂诸如过氧化氢、过硫酸盐、过一硫酸盐和臭氧。
如例如在文献WO 2019/084203 A1、RO 129 948 B1和US 2011/076192 A1中所述,此类化合物的氧化作用已用于处理外科器械、医疗装置、电子装置、表面(例如工作空间、病房和有机材料)的方法中。
然而,在为了方便再循环而处理消费后吸收性卫生产品的情况下,前述化合物的氧化作用(其必须不限于仅化学去污,而且还必须不限于杀菌、漂白和除臭作用)可能需要SAP的结构破坏和纤维素纤维的解聚。
此外,即使氧化剂如过氧化氢和臭氧在它们分别分解成水和氧气时不释放特定的污染物,它们也可能在给定的操作条件下导致过氧化物的形成,该过氧化物是可以原位形成并触发存在的固体有机材料燃烧的特别反应性物质。
例如,文献KR 101 044 439 B1描述了通过将用过的尿布暴露于洗涤和灭菌步骤来处理该尿布的方法,其中将臭氧引入到灭菌反应器中,同时将消费后吸收性卫生产品暴露于水流。
然而,溶解在水中的臭氧呈现出比气态臭氧更低的反应性,此外暴露于水流的材料的高湿度意味着需要i)在灭菌步骤之后挤压材料以及ii)打开材料以便将其暴露于后续干燥步骤。此外,将材料暴露于洗涤步骤和水流需要考虑废水的处理和处置。
发明目的和内容
本发明的目的是克服上述缺点并提供使消费后吸收性卫生产品再循环的方法,该方法将能够将源自人代谢的有机化合物(例如药物残余物)灭菌和去污,同时保持从消费后材料(塑料、超吸收聚合物(SAP)和任选地纤维素)回收的产品的质量,以便于在市场上再利用或回收。
经受本公开的方法的消费后吸收性卫生产品可例如包括婴儿尿布、成人失禁垫、女性卫生巾和床衬。这些吸收性卫生产品可包含塑料、超吸收聚合物、纤维素,或者甚至仅包含塑料和超吸收聚合物。
根据本说明书,上述目的借助于具有形成所附权利要求的主题的特征的方法来实现。权利要求形成本文所提供的关于所述方法的教导内容的整体部分。
本发明的一个实施方案提供了一种用于对被源自人代谢并且包含药物残余物的有机化合物污染的消费后吸收性卫生产品进行灭菌和去污的方法,所述消费后吸收性卫生产品包含塑料、超吸收聚合物(SAP)和任选地纤维素部分,该方法包括以下步骤:
-通过加热至等于或低于140℃的温度并且在介于1巴和3.6巴之间的压力下对所述消费后吸收性卫生产品进行灭菌SR以获得灭菌的消费后吸收性卫生产品;以及
-通过氧化处理去除所述灭菌的消费后吸收性卫生产品的所述有机化合物污染DC,
其中所述氧化处理在等于或高于60℃、更优选地在介于60℃和80℃之间的温度下,通过设置成使灭菌的消费后吸收性卫生产品与含臭氧气体接触来进行。
经受臭氧处理的灭菌的消费后吸收性卫生产品具有小于80%、优选地介于60%和75%之间的湿度。
样品的湿度是其中所含水的百分比,并且通过从100中减去通过将已知量样品干燥至恒重而获得的干燥物质的含量来计算(IIRSA-CNR Procedures 1-10-manuale_3_2011_compost-2:Umiditàe sostanza secca)。
用气态臭氧处理消费后吸收性卫生产品,将其湿度保持在低于80%的值(因此不将它们暴露于洗涤和浸入水中的步骤),呈现出优于设想使用水的氧化处理的一系列优点。首先,气态臭氧已被证明比溶解在水中的臭氧更具反应性,并且用于氧化处理的设备更简单,因此在经济上更有利。然后经处理的材料不必经受挤压步骤并且直接输送到干燥器中。此外,该方法不产生必须处理然后处置的废水和污水。
形成本公开主题的方法还可包括以下步骤:将灭菌和去污的消费后吸收性卫生产品切碎SH以获得粒度小于10cm、优选地小于3cm、甚至更优选地小于1cm的切碎的消费后吸收性卫生产品。
该方法还可包括以下步骤:干燥DR该切碎的消费后吸收性卫生产品以获得包含塑料、SAP和任选地纤维素的切碎和干燥的消费后吸收性卫生产品。
此外,该方法可包括以下步骤:从所述切碎和干燥的消费后吸收性卫生产品中分离塑料、纤维素和SAP。
在一个或多个实施方案中,去污步骤DC可在灭菌步骤SR之后且在切碎步骤SH之前进行。
形成本公开的主题的方法有利于获得纤维素、塑料和SAP的单独的灭菌组分,其去除有机化合物(诸如具有源自药物的代谢后性质的残余物)污染。这些组分被漂白并且没有难闻的气味。这些特征使得它们适于方便地重复使用。
此外,本发明的主题是用所述方法获得的塑料、超吸收聚合物(SAP)和纤维素,其已经从消费后吸收性卫生产品中分离,去除了源自人代谢并包含药物残余物的有机化合物污染。
附图说明
现在将参考附图详细描述该方法,附图仅以非限制性示例的方式提供,并且其中:
-图1示出了本领域已知的用于从消费后吸收性卫生产品中灭菌和分离塑料、超吸收聚合物(SAP)和纤维素的方法的示意图;
-图2是可用于图1中示意性地表示的方法的设备的顶部平面图;
-图3示出了根据本说明书的一个实施方案的方法的示意图,其中在灭菌步骤的下游且在切碎步骤之前进行去除化合物污染的步骤;并且
-图4示出了根据本说明书的一个实施方案的关于产生气态臭氧并引入到反应器中的图。
具体实施方式
在随后的描述中,提供了许多具体细节以使得能够深入理解实施方案。实施方案可以在没有一个或多个具体细节的情况下或者利用其他方法、组件、材料等来实现。在其他情况下,未详细说明或描述众所周知的结构、材料或操作,使得实施方案的各方面将不模糊。
在所有附图中,除非在上下文中另有说明,否则相似的部件或元件由相同的附图标记和数字表示,并且为了简明起见将不重复相应的描述。
在整个说明书中,对“一个实施方案”或“一种实施方案”的提及是指结合该实施方案所述的特定方面、结构或特性包括在至少一个实施方案中。因此,在该说明书的各个点中可能存在的短语诸如“在一个实施方案中”或“在一种实施方案中”等不一定都指代同一个实施方案。此外,在一个或多个实施方案中,特定方案、结构或特性可以任何合适的方式组合。本文使用的章节标题仅为了方便而提供,并不解释该实施方案的范围或目的。
如在前述部分中所预期的,用于对消费后吸收性卫生产品进行灭菌的方法可能无法保证对具有代谢后性质的有机残余物(例如源自药物的残余物)进行去污。
本发明人已经确定了一种方法的特定操作条件,该方法能够有利于灭菌并同时去除消费后吸收性卫生产品的有机化合物污染,而不需要借助于操作条件(例如,加热至高于200℃的温度并且在高于20巴的压力下的步骤),该操作条件可能损害从此类消费后吸收性卫生产品分离和回收的组分(诸如纤维素、塑料和超吸收聚合物(SAP))的质量。
具体地,形成本公开的主题的方法是用于对被源自人代谢并且包含药物残余物的有机化合物污染的消费后吸收性卫生产品进行灭菌和去污的方法,所述消费后吸收性卫生产品包含塑料、超吸收聚合物(SAP)和任选地纤维素部分,该方法包括以下步骤:
-通过加热至等于或低于140℃的温度并且在介于1巴和3.6巴之间的压力下对所述消费后吸收性卫生产品进行灭菌SR以获得灭菌的消费后吸收性卫生产品;以及
-通过氧化处理去除灭菌的消费后吸收性卫生产品的所述有机化合物中污染DC;
其中所述氧化处理通过使灭菌的消费后吸收性卫生产品与含臭氧气体接触来进行;并且
其中所述氧化处理在等于或高于60℃、并且优选地介于60℃和80℃之间的温度下进行。
经受该去污步骤的灭菌的消费后吸收性卫生产品具有小于80%、优选地介于60%和75%之间的湿度含量。
样品的湿度指示其中所含水的量(表示为百分含量),并且通过从100中减去通过将已知量样品干燥直至达到恒重而获得的干燥物质的含量来计算。先前称重为P°的样品的干燥通常在炉中在介于103℃和105℃之间的温度下进行并持续至少4小时的时间段,通常在恒重下进行。在炉中干燥结束时,样品再次称重为P,并且通过应用以下公式获得干燥物质含量DS:DS=P/P°×100,其中P是脱水后样品的重量(以克为单位),并且P°是脱水前样品的重量(以克为单位)。样品的湿度通过从100中减去干燥物质含量DS来计算(IRSA-CNRProcedures 1-10-manuale_3_2011_compost-2:Umiditàe sostanza secca:proceduresIRSA-CNR 1984and UNICHIM 10780/1998)。
有利地,经受该方法的各个步骤的消费后吸收性卫生产品既不与水溶液接触,也不将其浸入水溶液中。该方法没有设想在水中洗涤的步骤,后续形成待处理然后处置的污泥。
表述“吸收性卫生产品”命名的通常是一次性吸收性卫生产品,例如婴儿尿布、成人失禁垫、女性卫生巾和床衬。吸收性卫生产品可包含塑料、SAP、纤维素或甚至仅包含塑料和SAP。
在一个或多个实施方案中,灭菌步骤可通过将消费后吸收性卫生产品加热至介于120℃和140℃之间的温度来进行。进行灭菌步骤的时间间隔可以在介于20分钟和2小时之间的范围内。
灭菌步骤,如去污步骤,可以在使消费后卫生产品能够保持移动的密闭反应器、优选地高压釜、更优选地旋转高压釜中进行。
在一个或多个实施方案中,该方法包括使经受灭菌步骤和去污步骤的消费后吸收性卫生产品移动的步骤。
去污步骤的氧化处理设想,优选地在于使灭菌的消费后吸收性卫生产品与含臭氧气体接触。这种处理不包括将消费后吸收性卫生产品浸入水或水溶液中的步骤。通过氧化处理的去污步骤不包括使用除臭氧以外的其他氧化剂。
将吸收性卫生产品的湿度保持在低于80%的值(因此防止它们暴露于洗涤和浸入水中的步骤)有利于臭氧的更高反应性,避免对产品进行挤压步骤的需要,并且不产生必须处理然后处置的废水和污泥。
利用含臭氧气体的氧化处理在等于或高于60℃、优选地介于60℃和80℃之间的温度下进行。
气体中臭氧的浓度可介于0.06kg/m3和0.14kg/m3之间;优选地其等于0.08kg/m3。使用气态臭氧的氧化处理可在介于约0.3巴和1巴之间、优选地等于0.5巴的压力下进行。
优选地,氧化处理可进行介于30分钟和90分钟之间的时间段,优选地60分钟的时间段。
由于特定的操作条件,形成本公开的主题的方法使得能够获得从消费后材料回收的产品(纤维素、塑料、SAP),其中质量被保持使得其可以方便地销售用于再使用。
如例如在图1和图3中示意性示出的,该方法还可包括以下步骤:切碎(SH)消费后吸收性卫生产品,干燥(DR)切碎的产品,将切碎和干燥的产品分离(SEP I)成塑料和纤维素的,以及将纤维素分离(SEP II)成SAP和纤维素绒毛,如例如在以本申请人的名义提交的文献WO 2018/060827中所描述的。
具体地,形成本公开的主题的方法可包括以下步骤:将来自差异化收集的消费后吸收性卫生产品收集(ST)到积聚容器中。图2示出了设备10,其中积聚容器由附图标记12表示。废弃物收集车辆在倾倒区域14中卸载消费后吸收性卫生产品,并且传送装置16将消费后吸收性卫生产品装载到积聚容器12中。收集的消费后吸收性卫生产品可具有150kg/m3-300kg/m3范围内的密度和65%-80%范围内的湿度。
材料的湿度由样品的干重计算,其应理解为其中所含水的百分比量(IRSA-CNRProcedures 1-10-manuale_3_2011_compost-2:Umiditàe sostanza secca:proceduresIRSA-CNR 1984and UNICHIM 10780/1998)。
收集步骤(ST)之后是灭菌步骤(SR),其例如通过将产品装载到旋转高压釜18中来进行。在图2所示的示例中,设备10包括两个高压釜18,这两个高压釜交替地装载有来自积聚容器12的消费后吸收性卫生产品。传送装置28从积聚容器12拾取产品并将它们输送到高压釜18。两个装载器30将产品装载到相应的高压釜18中。在产品的装载期间,高压釜的舱门20打开,并且圆柱形主体被旋转驱动以将产品逐渐移动到后部。一旦完成装载,就关闭舱门20,并且通过直接和间接供应蒸汽来为高压釜18加热和加压,直至达到大约135℃的温度和大约3.1巴的内部压力。在灭菌处理期间,高压釜可围绕其自身的轴线交替地以顺时针方向和逆时针方向被旋转驱动,以便使得其中容纳的产品能够移动。灭菌步骤(SR)的目的是使产品的温度达到121℃以上,即达到可能对细菌负载进行完全灭菌的温度。灭菌步骤可进行介于20分钟和2小时之间的时间间隔。
在灭菌处理结束时,容纳在高压釜18内的蒸汽在洗涤器34中被提取和净化。然后,舱门20打开,并且主体被旋转驱动以卸载产品。在图2的示例中,提供了交替操作的两个高压釜18。当第一高压釜18进行灭菌处理时,另一个高压釜18进行卸载灭菌材料和装载新批次的操作。以这种方式,在高压釜18的下游,可获得基本上连续的灭菌材料流。灭菌材料可具有大约300kg/m3-400kg/m3的密度、80℃-100℃的温度和约70%-85%的湿度。
如图3中示意性表示的,形成本公开的主题的方法设想进行以下步骤:去除灭菌的消费后吸收性卫生产品的源自例如灭菌步骤(SR)下游的药物的化合物污染(DC)。具体地讲,对已经经受灭菌并容纳在高压釜中的消费后吸收性卫生产品的负载进行使用含臭氧气体的氧化处理。
本发明人已经注意到,当在引入含臭氧气体之前在反应器中产生真空条件时,去污的有效性增加。例如,使用连接到反应器的真空泵获得真空条件,如图4中示意性表示的。真空泵VP在反应器中产生可介于-0.6巴和-0.8巴之间的相对压力。在引入含臭氧气体之前在反应器中产生真空使得能够降低空气含量并优化气态臭氧含量。
在产生真空后,将含有气态臭氧的气体引入高压釜AC中,与灭菌产品接触,在该阶段,该灭菌产品的湿度小于80%、优选地介于60%和75%之间。
用含臭氧气体进行处理,从而保持高压釜中的温度等于或高于60℃,优选地介于60℃和80℃之间。
含臭氧气体可例如使用臭氧发生器产生。如图4示意性地示出,为了产生气态臭氧,可使用液态氧(O2),其容纳在压力为200巴的罐中,例如由用油轮运输的专门公司供应。在经由减压器PR使压力降低至1.5巴之后,获得气态氧。
臭氧发生器或离子发生器(OG)包括高压发生器,其电离部分氧分子以将它们转化成臭氧(O3)。由臭氧发生器产生的气体包括浓度介于0.06kg/m3和0.14kg/m3之间、优选地0.08kg/m3的气态臭氧。
在一个或多个实施方案中,将含臭氧气体直接引入含有灭菌材料的反应器中,优选地引入到高压釜中。可通过臭氧发生器OG和高压釜AC内部之间的压力差,将处于压力下(最大压力为1.5巴)的含臭氧气体通过蒸汽入口管道逐渐注入高压釜AC中。
高压釜AC的内部最初处于负压,并且通过引入含臭氧气体,使压力逐渐增加,从而达到介于0.3巴和1.5巴之间、优选地等于0.5巴的值。
用气态臭氧对灭菌的消费后吸收性卫生产品的处理可进行介于30分钟和90分钟、优选地等于60分钟的时间段。在所述时间段结束时,例如通过真空泵VP从高压釜AC中除去未反应的过量含臭氧气体,如图4中示意性地示出。
在氧化处理结束时,可在储存容器32中收集从高压釜输出的材料,例如图2中所示。在用臭氧处理的步骤之后,产物可经历切碎步骤、干燥步骤和分离步骤,如下文所述。
灭菌和去污的材料从储存容器32经由传送带38被送到切碎机36。切碎机可包括例如由马达驱动的两个转子。转子设置有执行材料切碎的齿。切碎使得能够获得粒度小于10cm、优选地小于3cm、更优选地小于1cm的切碎材料。在切碎SH之后,材料可呈现400kg/m3-500kg/m3范围内的密度、大约75℃-95℃的温度和70%-85%范围内的湿度。
经受灭菌SR、去污DC和切碎SH步骤的材料经由传送装置44送到干燥器42,在该干燥器中进行干燥步骤DR。干燥器42包括壳体,在该壳体中容纳穿孔的水平传送装置,该水平传送装置在相反方向上交替驱动并且在竖直方向上彼此重叠。传送装置44将材料卸载到顶部传送装置上。在每个水平传送装置的输出处,材料落到下面的传送装置上。当材料沿水平方向传送并依次从一个传送装置传送到下面的传送装置时,热空气流从下向上穿过壳体。空气流穿过穿孔传送装置和位于其上的材料。空气流由连接到过滤器的风扇50产生。空气流在供应有蒸汽的一组热交换器54中被加热。从热交换器42输出的空气流被第二风扇吸入,并被送到冷凝排放装置和洗涤器。在干燥器42的输出处,材料被卸载到传送带62上。干燥器42可设置有面向顶部传送装置的微波发生器,以便加速材料的加热,并因此提高干燥效果。干燥器入口处的材料具有大约70℃-90℃的温度。干燥器42内的干燥空气的温度为大约140℃。从干燥器42输出的产物具有大约50℃-70℃的温度、大约35kg/m3-50kg/m3的密度和介于5%和20%之间的湿度。
在干燥步骤DR的下游,将灭菌、去污、切碎和干燥的材料送到分离组件64,在该分离组件中执行塑料和纤维素的分离步骤(SEP I)。分离组件64可包括至少一个第一离心分离器,该第一离心分离器包括基部并具有待分离材料的入口。在图2所示的示例中,提供了以级联方式布置的两个离心分离器66、67。离心分离器66可包括分离室,在该分离室中容纳穿孔的圆柱形过滤器,转子围绕水平轴线可旋转地安装在该过滤器中。入口处的材料在径向方向上从内侧朝向外侧突出抵靠穿孔过滤器。纤维素具有比塑料更小的粒度并且通过过滤器并被收集在第一出口中,而塑料相对于过滤器保留在内部并且被收集在第二出口中。优选地,在第一离心分离器66的输出处的塑料被送到第二离心分离器67,该第二离心分离器具有带较小穿孔的过滤器。在第一离心分离器的输出处,获得纯度在85%-95%范围内的纤维素和纯度在60%-80%范围内的塑料。在第二离心分离器的输出处,获得纯度在85%-95%范围内的纤维素和纯度在85%-97%范围内的塑料。
可将分离器66的输出处的塑料送到塑料切碎机84,然后送到挤出机或压实机86。
参见图2,在离心分离器66的输出处,可将纤维素流80送到纤维素切碎机和纤维素造粒机82上。另选地,对于另一分离步骤SEP II,可将纤维素流送至另一分离装置以分离纤维素和SAP,从而获得具有更高纯度的纤维素和SAP。具体地讲,步骤SEP II中SAP与纤维素的分离可包括两个步骤。
第一分离步骤SEP II可设想使用配备有穿孔的固定护罩和中心转子的机械分离器。较大尺寸的纤维素纤维保持被筛网截留,然而包含SAP的部分通过尺寸介于2mm和5mm之间的孔,并被输送通过第二机械分离器以经历第二分离步骤。在第二机械分离器的输出处,SAP部分可包含未被机械分离器的护罩截留的小尺寸的纤维素纤维。
第二分离步骤SEP II可使用另外的分离器,诸如空气分级器,其具有装备有能够以大约4500rpm的速率旋转的金属轮的旋风系统。待分离的材料被插入到该分级器的顶部并被流速介于10m3/min和30m3/min之间的空气流撞击。该分离器包括两个出口,其中分别输送高纯度SAP部分和纤维素纤维部分。
在一个或多个实施方案中,通过用臭氧氧化处理的去污步骤在灭菌步骤的下游且在切碎灭菌的吸收性卫生产品的步骤之前进行(图3)。
形成本公开的主题的方法有利于消费后吸收性卫生产品的灭菌,并且还有效去除有机化合物污染,因为减少了也源自药物使用的具有代谢后性质的可能量的有机残余物。
由直接用含臭氧气体对灭菌产品进行处理的步骤所获得的优点在于:
-在灭菌步骤SR结束时,从高压釜输出的产物具有在60%-75%范围内的湿度和等于或高于60℃的温度;这使得能够消除对待经受用气态臭氧进行氧化处理的材料进行加热和加湿的步骤;
-用气态臭氧处理可在同一反应器中进行,优选地在高压釜中进行,其中已经进行了产品的灭菌SR步骤;
-灭菌步骤SR作用于源自差异化收集的消费后卫生产品,使它们更有效地与含臭氧气体接触。
此外,本发明人还注意到使用所述方法回收的SAP保持了显著的吸收能力(AC)。具体地讲,与原始SAP的吸收能力相比,该吸收能力呈现出减少小于4%。上述吸收能力是通过将预先称量的样品Mi投入到过量去离子水(液固比为100g/ml)中来测量的。完全膨胀后,将混合物在1350rpm下离心3分钟。称量具有质量M2的溶胀材料。吸收能力通过应用以下公式来计算:AC=(M2M1)/M1(g/g),其中M1和M2分别为无水材料和溶胀材料的重量(以克为单位)。
因此,本文所述的方法能够再循环和销售作为回收原料(而不是作为废弃物)处理的卫生产品。
实施例
随后的描述涉及为了测试形成本公开的主题的方法在从经处理的消费后吸收性卫生产品的残余化合物中获得去污方面的有效性而进行的实验性测试。以下结果展示出,通过用气态臭氧处理经受灭菌的消费后卫生产品而进行的去污步骤使得能够获得残余有机化合物的显著减少,甚至在高于95%的水平下。
经受灭菌的消费后卫生产品的化学污染
根据2019年5月15日第621号立法法令表3b中出现的物质的减少评估使用臭氧进行的氧化分解的有效性。将源自在135℃温度和3.1巴内部压力下在高压釜中进行灭菌并持续20分钟时间段的消费后吸收性卫生产品的纤维素样品用上述物质强化,具体地讲使用比在立法法令本身中出现的限制高100倍的浓度。使用不同的压力条件和不同的处理时间,用气态臭氧处理样品(湿度介于60%和75%之间)。
对首先强化然后处理的材料的水性提取物进行的分析表明,根据操作条件,用作污染指示剂的物质可能以高于前述立法法令中规定的限制的量持续存在。
初步结果示出,利用含有浓度为0.08kg/m3的臭氧且压力为1.5巴的气体进行处理并持续60分钟的总时间段,能够在减少指示剂物质方面获得更大效果,样品用该指示剂物质在上游强化。
当氧化处理在1.5巴的压力下进行60分钟时,该减少等于总初始污染的93%。减少百分比随压力降低而下降;具体地讲,其下降至89%,移至暴露于气体的等压线值,但暴露时间短于20分钟;以及下降至87%,移至切换至等时暴露值,但与最极端条件相比,压力降低至三分之一。将压力增加至1.5巴,尽管从去污的角度来看导致有效性的增加,然而在SAP和纤维素的负载下可能分别导致去交联和解聚反应。关于漂白效果,这看起来与暴露于气态臭氧而不是压力的时间相关。实际上,通过在0.5巴的压力下将材料暴露于含臭氧气体并持续60分钟的总时间段来获得最佳漂白效果。
在强化纤维素样品上重复进一步的实验测试(如对于预备试验那样),使用已经用于上文所提及的测试并且在下表1中指示的物质,其浓度比在前述立法法令中出现的极限值高100倍(2019年5月15日的立法法令第62号的表3b)。在0.5巴的压力和70℃的温度下,用气态臭氧对样品进行60分钟的处理,并保持运动。结果提供在下表1中,并展示出总减少百分比高于95%。
表1
*对照样品未进行地西泮、托拉塞米和克拉维酸强化。这些值表示为重量比(物质的质量与在105℃下干燥至恒重的样品质量的比率)。在水中进行释放试验,液固比等于L/S=100ml/g(浸泡24小时后洗脱液的回收率)。根据法律(2019年5月15日立法法令第62号)在碱性pH下提取物质。
形成本公开的主题的方法步骤的特定操作条件使得其有可能有利于有效去污,获得漂白和气味消除的效果,并且同时抵抗待回收材料的降解并销售以供重复使用。
当然,在不违背本发明的原理的情况下,构造和实施方案的细节可以广泛地变化,而不背离由所附权利要求限定的本发明的范围。
Claims (15)
1.一种用于对待再循环的消费后吸收性卫生产品进行灭菌和去污的方法,其中所述消费后吸收性卫生产品被源自人代谢并包含药物残余物的有机化合物污染,所述消费后吸收性卫生产品包含塑料、超吸收聚合物(SAP)和任选地纤维素部分,所述方法包括以下步骤:
-通过加热至等于或低于140℃的温度并且在介于1巴和3.6巴之间的压力下对所述消费后吸收性卫生产品进行灭菌(SR)以获得灭菌的消费后吸收性卫生产品;以及
-通过氧化处理去除所述灭菌的消费后吸收性卫生产品的所述有机化合物污染(DC),
其中所述氧化处理通过使所述灭菌的消费后吸收性卫生产品与含臭氧气体接触来进行,
其中所述氧化处理在等于或高于60℃的温度下进行,并且
其中通过所述氧化处理经受所述去污步骤(DC)的所述灭菌的消费后吸收性卫生产品具有低于80%的湿度。
2.根据权利要求1所述的方法,其中待再循环的所述消费后吸收性卫生产品包含塑料、纤维素和SAP部分,并且包括婴儿尿布、成人失禁垫、卫生巾、床衬。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的方法,其中所述气体中臭氧的浓度介于0.6kg/m3和0.14kg/m3之间,并且优选地等于0.08kg/m3。
4.根据权利要求1或权利要求2所述的方法,其中所述去污步骤(DC)的所述氧化处理在介于0.3巴和1.5巴之间、优选地等于0.5巴的压力下进行。
5.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中所述去污步骤(DC)的所述氧化处理进行介于30分钟和90分钟之间、优选地等于60分钟的时间段。
6.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中所述方法不包括将所述消费后吸收性卫生产品浸入水中或水溶液中的步骤。
7.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中所述灭菌步骤(SR)和所述后续去污步骤(DC)在密闭的反应器、优选地高压釜、更优选地旋转高压釜中进行。
8.根据权利要求7所述的方法,其中所述去污步骤(DC)的氧化处理通过将所述含臭氧气体引入到所述反应器中来进行。
9.根据权利要求7或权利要求8所述的方法,其中所述去污步骤(DC)包括其中在所述反应器中产生真空条件的步骤,所述产生真空的步骤在将所述含臭氧气体引入到所述反应器中之前。
10.根据前述权利要求中任一项所述的方法,所述方法还包括以下步骤:
将灭菌和去除所述有机化合物污染的所述消费后吸收性卫生产品切碎(SH),并获得粒度小于10cm、优选地小于3cm、更优选地小于1cm的切碎的消费后吸收性卫生产品。
11.根据权利要求10所述的方法,所述方法还包括以下步骤:干燥(DR)所述切碎的消费后吸收性卫生产品并获得包含塑料、SAP和任选地纤维素的切碎和干燥的消费后吸收性卫生产品。
12.根据权利要求11所述的方法,其中所述方法还包括以下步骤:从所述切碎和干燥的消费后吸收性卫生产品中分离塑料、任选地纤维素和SAP。
13.从消费后吸收性卫生产品中分离的塑料,其可通过根据权利要求12所述的方法获得,其中所述塑料去除了源自人代谢并包含药物残余物的有机化合物污染。
14.从消费后吸收性卫生产品中分离的纤维素,其可通过根据权利要求12所述的方法获得,其中所述纤维素去除了源自人代谢并包含药物残余物的有机化合物污染。
15.源自消费后吸收性卫生产品的超吸收聚合物(SAP),其可通过根据权利要求12所述的方法获得,其中所述SAP去除了源自人代谢并包含药物残余物的有机化合物污染,并且其中与原始SAP的吸收能力相比,吸收能力(AC)减少小于4%。
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