EA024571B1 - Способ переработки биологического материала - Google Patents
Способ переработки биологического материала Download PDFInfo
- Publication number
- EA024571B1 EA024571B1 EA201390567A EA201390567A EA024571B1 EA 024571 B1 EA024571 B1 EA 024571B1 EA 201390567 A EA201390567 A EA 201390567A EA 201390567 A EA201390567 A EA 201390567A EA 024571 B1 EA024571 B1 EA 024571B1
- Authority
- EA
- Eurasian Patent Office
- Prior art keywords
- water
- biological material
- polymer complex
- retaining polymer
- meat
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
- C05F—ORGANIC FERTILISERS NOT COVERED BY SUBCLASSES C05B, C05C, e.g. FERTILISERS FROM WASTE OR REFUSE
- C05F1/00—Fertilisers made from animal corpses, or parts thereof
- C05F1/005—Fertilisers made from animal corpses, or parts thereof from meat-wastes or from other wastes of animal origin, e.g. skins, hair, hoofs, feathers, blood
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
- C05G—MIXTURES OF FERTILISERS COVERED INDIVIDUALLY BY DIFFERENT SUBCLASSES OF CLASS C05; MIXTURES OF ONE OR MORE FERTILISERS WITH MATERIALS NOT HAVING A SPECIFIC FERTILISING ACTIVITY, e.g. PESTICIDES, SOIL-CONDITIONERS, WETTING AGENTS; FERTILISERS CHARACTERISED BY THEIR FORM
- C05G5/00—Fertilisers characterised by their form
- C05G5/40—Fertilisers incorporated into a matrix
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A40/00—Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production
- Y02A40/10—Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production in agriculture
- Y02A40/20—Fertilizers of biological origin, e.g. guano or fertilizers made from animal corpses
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/141—Feedstock
- Y02P20/145—Feedstock the feedstock being materials of biological origin
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Pest Control & Pesticides (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
- Soil Conditioners And Soil-Stabilizing Materials (AREA)
- Fertilizers (AREA)
- Agricultural Chemicals And Associated Chemicals (AREA)
Abstract
В изобретении предложен способ переработки биологического материала с получением влагоудерживающего полимерного комплекса, влагоудерживающий полимерный комплекс, полученный указанным способом, и применение указанного влагоудерживающего полимерного комплекса для повышения влагоудержания почвы и/или содержания питательных веществ в ней. Способ включает стадии обеспечения указанного биологического материала, щелочного раствора и мономера, а затем добавление полимеризующего агента с образованием влагоудерживающего полимерного комплекса.
Description
Изобретение относится к переработке биологического материала.
Уровень техники
После вспышки губкообразной энцефалопатии крупного рогатого скота (ГЭКРС) в 1980-х и последующего запрета использования мясокостной муки (МКМ) в корме для животных, было предпринято много попыток получения полезного конечного продукта из павшего скота. В Европе часть МКМ используют в качестве ингредиентов в корме для домашних животных. Кроме того, МКМ все чаще используют в качестве экологически сбалансированного заменителя угля для генерации энергии из возобновляемых источников или в качества топлива в печах для обжига цемента. Однако МКМ имеет теплоту сгорания, составляющую только примерно две трети от этой величины для ископаемого топлива, такого как уголь. Поэтому, к сожалению, большую часть МКМ просто закапывают на свалках или сжигают.
Авторы настоящего изобретения рассмотрели возможность объединения областей утилизации/использования МКМ и подготовки/удобрения почвы. Традиционные неорганические удобрения имеют большой недостаток в том, что они очень хорошо растворяются в воде. Это может приводить к выщелачиванию таких удобрений в грунтовые воды, что может вызывать значительные нарушения экологии, такие как эвтрофикация. Органические удобрения имеют свои проблемы, такие как переменная консистенция. Большая часть органической массы, в особенности мясо, непригодна в качестве удобрений, поскольку, например, источает неприятный запах (иногда невыносимый).
Целью настоящего изобретения является решение указанных проблем.
Описание изобретения
Авторы настоящего изобретения предлагают способ переработки биологического материала с получением влагоудерживающего полимерного комплекса, включающий стадии:
а) обеспечения композиции, включающей указанный биологический материал, щелочной раствор и подходящий мономер;
б) добавления полимеризующего агента для образования влагоудерживающего полимерного комплекса.
В предпочтительных воплощениях биологический материал имеет животное происхождение и/или указанный щелочной раствор обеспечивают при температуре 50°С или более.
В предпочтительных воплощениях способ дополнительно включает одну из стадий сушки получаемого влагоудерживающего полимерного комплекса и измельчения влагоудерживающего полимерного комплекса (предпочтительно с использованием криогенного измельчения), или обе указанные стадии.
В предпочтительных воплощениях композиция дополнительно включает сшивающий агент, и/или дополнительное питательное вещество, и/или репеллент от животных.
В предпочтительных воплощениях композиция дополнительно включает измельченные подгузники одноразового использования и предпочтительно загрязненные подгузники одноразового использования. Подгузники одноразового использования (или памперсы) включают пакет, содержащий целлюлозный материал и часто включенный в его состав водопоглощающий гель, известный как суперпоглотитель или суперпоглощающий гель. Такие содержащие суперпоглотитель подгузники являются особенно предпочтительными. Уничтожение таких подгузников, особенно если они испачканы фекальными массами, представляет проблему. Авторами изобретения было обнаружено, что их можно добавлять в измельченном состоянии к композиции перед полимеризацией. Щелочная природа композиции действует разрушительно на структуру целлюлозного материала, а также приводит к снижению или устранению патогенных организмов, которые могли бы быть связаны с материалом подгузников. В случае, когда суперпоглощающий полимерный материал уже присутствует в подгузниках, это придает дополнительную влагоудерживающую способность влагоудерживающему полимерному комплексу.
Предпочтительно любой из вышеописанных способов дополнительно включает стадию измельчения биологического материала перед стадией (а), предпочтительно когда способ дополнительно включает стадию замораживания указанного биологического материала перед указанной стадией измельчения (предпочтительно с использованием криогенного замораживания).
В изобретении также предложен влагоудерживающий полимерный комплекс, полученный по любому из указанных способов, и применение указанного влагоудерживающего полимерного комплекса для повышения влагоудержания почвы и/или содержания питательных веществ в ней.
Краткое описание чертежей
Далее изобретение описано со ссылкой на сопровождающие чертежи, где:
на фиг. 1 показаны величины КОЕ/г для четырех экологически важных бактерий и общее количество жизнеспособных организмов (ОКЖО) в органических отходах (мясной фарш), измеренные в три различные моменты времени в ходе способа по изобретению: перед (Т0 - показано черным цветом) и после добавления КОН (ТКон - показано белым цветом) и после добавления акриловой кислоты (Так - показано штриховкой) (КОЕ - колониеобразующие единицы);
на фиг. 2 показан ряд инфракрасных (ИК) спектров, подтверждающих наличие поперечных связей между мясом и полиакрилатом.
- 1 024571
Подробное описание предпочтительных воплощений
Изобретение касается переработки биологического материала, который представляет собой любой материал, имеющий происхождение из организма или составляющий его часть. Например, указанный биологический материал представляет собой растительный материал или (мертвый) животный или человеческий материал, или смесь этих материалов. Предпочтительно биологический материал является белковосодержащим (т.е. включает белок или, по существу, состоит из него), предпочтительно включающим волокнистый белок (такой как, например, мясо). В особенно предпочтительных воплощениях биологический материал имеет животное происхождение, предпочтительно из животной ткани, и предпочтительно содержит волокнистый белок (предпочтительно включает мясо животных или, по существу, состоит из него).
Предложенный способ переработки обеспечивает преобразование биологического материала во влагоудерживающий полимерный комплекс, что способствует, например, обработке, транспортировке и утилизации такого материала (например, биологических отходов). В предпочтительных воплощениях способ существенно снижает или, по существу, уничтожает патогенные организмы в биологическом материале. Поэтому способ обеспечивает безопасное средство, посредством которого можно утилизировать человеческие или животные останки (или их части), особенно когда указанные человеческие или животные останки заражены патогенным агентом (таким как прион, вирус, бактерии или грибок). Способ особенно пригоден при организации сельскохозяйственной и пищевой переработки, где павший скот (отбракованные туши животных, которые не подходят для потребления человеком, например, из-за порчи или инфекции) или ненужные части туш животных (например, из бойни, скотобойни, мясного магазина или ресторана) необходимо быстро и безопасно утилизировать. В частности, животный скот включает цыпленка, индейку, гуся, утку, фазана, свинью, корову, овцу, козла и лошадь.
Кроме того, предложенный способ можно использовать для переработки биологического материала, входящего в состав бытовых отходов, в особенности отходов мяса, овощей и фруктов.
Способ работает в режиме саморазогрева и поэтому является экологически чистым. Кроме того, комплекс, получаемый согласно предложенному способу, можно использовать для улучшения свойств почвы, например, в качестве кондиционера и/или удобрения (хотя это применение может быть ограничено до случаев, когда биологический материал не имеет человеческого происхождения). Таким путем отходы, например, от павшего скота могут найти конструктивное применение. Действительно, влагоудерживающий полимерный комплекс по изобретению обеспечивает ряд конкретных преимуществ относительно традиционных материалов для улучшения почвы, как подробно описано ниже.
Способ по изобретению
Предложенный способ включает обеспечение композиции, включающей подлежащий переработке биологический материал, щелочной раствор и подходящий мономер. Щелочной раствор может представлять собой, например, раствор на основе гидроксида (например, КОН, ΝαΟΗ или ΝΗ4ΟΗ).
Обычно его концентрация составляет, например, приблизительно 30%, но также предусмотрены концентрации от 5 до 95%, предпочтительно от 5 до 75%, более предпочтительно от 10 до 50% и наиболее предпочтительно от 20 до 40%. Раствор, включающий ΝΗ4ΟΗ, является предпочтительным, если важно увеличить содержание азота в полимерном комплексе. Раствор, включающий КОН, является предпочтительным, если важно увеличить содержание калия в полимерном комплексе. Такое увеличение может быть важным для обеспечения требуемого отношения Ν:Ρ:Κ для удобрения. В других случаях, сочетание КОН и ΝαΟΗ обеспечивает особенно хорошее влагоудержание (особенно в отношении примерно 5:1).
Биологический материал включают в состав композиции в соотношении примерно 1: 1 (мас.ч./об.ч. биоматериала: другие компоненты), хотя также предусмотрены соотношения от 1:100 до 5:1, предпочтительно от 1:50 до 5:1, более предпочтительно от 1:20 до 2:1, более предпочтительно от 1:10 до 2:1, более предпочтительно от 1:2 до 2:1.
Подходящий мономер представляет собой любой мономер, который полимеризуется с образованием влагоудерживающего полимера, и варианты включают кислые мономеры, такие как мономеры на основе алкенов, например акриловая кислота, акриламид или виниловый спирт, но специалист в данной области техники может определить другие альтернативные варианты, например этиленоксид. В предпочтительных воплощениях используют только один тип мономера, чтобы упростить процесс. Отношение мономера к биологическому материалу можно выбирать в соответствии с особенностями обоих конкретных веществ, хотя, для сведения, подходящие отношения (мас.ч./об.ч.), например, мясного фарша к акриловой кислоте составляют от 100:1 до 1:2, более предпочтительно от 50:20 до 2:3, более предпочтительно от 10:1 до 1:1, более предпочтительно от 10:1 до 2:1, наиболее предпочтительно примерно 10:3.
В предпочтительных воплощениях биологический материал объединяют со щелочным раствором перед добавлением мономера. Щелочные условия раствора обеспечивают противомикробное действие, и это действие усиливается при повышенных температурах, например при 40°С или более, предпочтительно при 50°С или более, более предпочтительно при 60°С или более. Эту повышенную температуру можно получить путем прямого нагревания раствора, но более предпочтительно ее обеспечивают путем приготовления щелочного раствора непосредственно перед добавлением биологического материала; такое
- 2 024571 приготовление является экзотермическим и может обеспечить повышение температуры воды, например, от 23 до 60°С. Если повышенную температуру следует поддерживать после объединения с биологическим материалом, может быть необходима подача внешнего тепла, в зависимости от отношения и температуры биологического материала, объединенного со щелочным раствором. Последующее объединение с мономером может также быть экзотермическим и, таким образом, может вносить вклад в противомикробное действие способа (в особенности с кислыми мономерами).
В предпочтительных воплощениях композиция дополнительно включает сшивающий агент, такой как этиленгликольдиакрилат, диэтиленгликольдиакрилат, тетраэтиленгликольдиакрилат, этиленгликольдиметакрилат, диэтиленгликольдиметакрилат, триэтиленгликольдиметакрилат, Ν,Ν'-метилен-бисакриламид, Ы,№-(1,2-дигидроксиэтилен)-бис-акриламид, дивинилбензол или Ы-(1-гидрокси-2,2диметоксиэтил)акриламид. Эти агенты обычно используют в количестве 0,01%, и они служат для сшивания биополимеров в биологическом материале. Ожидается, что применение таких сшивающих агентов повысит влагоудерживающую способность полимерного комплекса на 10-20%.
В предпочтительных воплощениях композиция дополнительно включает дополнительное питательное вещество, которое представляет собой любое вещество, имеющее питательную ценность для растений и получаемое не из подлежащего обработке биологического материала. Дополнительное питательное вещество может быть органическим или неорганическим, причем последнее включает источник азота, фосфора и/или калия (например, фосфат аммония).
В предпочтительных воплощениях композиция дополнительно включает репеллент от животных, в особенности химический репеллент, такой как виноградный мускус (дгаре шнек), метилантранилат или орто-аминацетофенон.
Предложенный способ далее включает добавление полимеризующего агента к описанной выше композиции (или наоборот) для образования влагоудерживающего полимерного комплекса. Специалист в данной области техники способен выбрать подходящий полимеризующий агент (и его количество) в зависимости, например, от используемого мономера. Например, при использовании акриловой кислоты в качестве мономера, подходящие агенты включают персульфат аммония и тетраметилэтилендиамин (ТМЭДА) (например, 0,5 или 0,3 г соответственно для смеси, образованной из 100 мл 30% щелочного раствора, 100 г мясного фарша и 30 мл акриловой кислоты).
В предпочтительных воплощениях способ по изобретению дополнительно включает стадию сушки полученного влагоудерживающего полимерного комплекса и/или измельчение указанного комплекса, где указанное измельчение предпочтительно выполняют с использованием криогенного измельчения, например с использованием жидкого азота. Измельчение полимерного комплекса приводит к получению частиц полимерного комплекса меньшего размера и большей площади поверхности. Это может способствовать обработке, размещению или распределению полимерного комплекса и является особенно полезным, когда комплекс подлежит рассеиванию по полям (где повышенная площадь поверхности стимулирует влагоудержание и окончательное высвобождение питательных веществ).
Получаемый влагоудерживающий полимерный комплекс и области его применения
Способ по изобретению позволяет перерабатывать биологический материал в комплекс, который может, по существу, не содержать жизнеспособных патогенных агентов, таких как прионы (например, вызывающие ГЭКРС и скрепи), вирусы, бактерии (например, В. сегеив, 8. аигеив, 8. 1ур1йншпит и Е. сой) и/или грибки. Таким образом, способ обеспечивает конверсию биологического материала в форму, которая проще и безопасней в обработке, транспортировке и удалении в качестве отходов.
Однако помимо этого комплекс, получаемый способом по изобретению, обладает свойствами, которые обеспечивают возможность его применения в сельском хозяйстве. Например, комплекс имеет неожиданно высокую влагоудерживающую способность, что делает его подходящим для повышения влагоудержания почвы (часто называемого кондиционированием почвы).
Более того, комплекс имеет высокую питательную ценность, получаемую из компонентов переработанного биологического материала, и поэтому он подходит для повышения содержания питательных веществ в почве (часто называемого удобрением почвы). Например, если биологический материал включает белок, тогда получаемый комплекс может откладывать белок и/или аминокислоты в почву. Структура комплекса обеспечивает возможность того, что такое отложение происходит медленно (обеспечивая достаточное снабжение питательными веществами, в то же время снижая отрицательное воздействие выщелачивания на окружающую среду). Кроме того, способ по изобретению приводит к получению разлагаемого материала, который существенно не источает неприятный запах, в отличие от необработанного биологического материала (например, мяса), который при разложении источает в значительной степени неприятный запах.
Дополнительной характеристикой полимерного комплекса является то, что он имеет рН, составляющий 7,7. Это обеспечивает возможность его применения в качестве средства известкования (т.е. для повышения рН кислой почвы). Однако рН полимерного комплекса можно регулировать после его образования, чтобы сделать его пригодным для любого заданного применения.
- 3 024571
Способы подготовки материала для способа по изобретению
В предпочтительных воплощениях биологический материал обрабатывают перед введением его в щелочной раствор, например, чтобы повысить его растворимость. Например, биологический материал можно измельчать, например, путем криогенного измельчения, растирания, дробления, шинкования или их сочетания (например, используя мацератор). Чтобы способствовать такому измельчению, биологический материал предпочтительно заранее замораживают, предпочтительно путем криогенного замораживания (например, используя жидкий азот). Эта стадия имеет дополнительное преимущество в снижении разложения и/или распространения патогенных агентов из биологического материала перед его включением во влагоудерживающий полимерный комплекс.
Такие воплощения, в частности, предусмотрены для сельскохозяйственного применения, когда туши павшего скота можно заморозить и/или измельчить перед переработкой (что можно осуществлять в том же месте). В особенно предпочтительных воплощениях биологический материал (т.е. туши павшего скота) помещают в стальной (предпочтительно из нержавеющей стали) контейнер, облицованный (частично или полностью) картоном и погруженный (частично или полностью) в жидкий азот. После испарения жидкого азота замороженный биологический материал можно измельчать с помощью любого подходящего средства (например, дроблением, для которого может быть особенно эффективным катокуплотнитель (го11 раскег)).
Примеры
1. Получение влагоудерживающего полимерного комплекса на основе мяса.
Приготавливали 100 мл 30% щелочного раствора (5 г КОН и 25 г ΝαΟΗ). В течение этого (экзотермического) процесса температура воды поднималась от 23°С до 60°С. В растворе растворяли 100 г органических отходов (мясной фарш), снижая температуру раствора до 55°С. Высокая температура и сильнощелочные условия раствора могут приводить к снижению общего количества жизнеспособных организмов на 6 логарифмических единиц (см. ниже). После снижения температуры раствора до 45°С добавляли 30 мл акриловой кислоты. Это приводило к подъему температуры до 62°С. Спустя 5 мин добавляли 0,5 г персульфата аммония (ПСА) в качестве полимеризующего агента, и в течение 15 мин происходила полимеризация. Добавление ПСА к раствору приводило к подъему температуры до 70°С. Полученный комплекс имел рН 7,7.
2. Влагоудерживающая способность (ВУС) влагоудерживающего полимерного комплекса на основе мяса.
Чтобы измерить ВУС конечного продукта, 20 г сухого полимерного комплекса насыщали чистой, деионизированной водой. Полимер фильтровали, используя 25 см фильтровальную бумагу (кат. номер 6) в воронке. Мокрую фильтровальную бумагу взвешивали вначале и спустя 15 мин, когда вода прекращала капать, полимер и фильтровальную бумагу взвешивали снова и вычитали массу мокрой фильтровальной бумаги. Затем можно было рассчитать ВУС следующим образом:
масса мокрой фильтровальной бумаги = 0,3254 г, масса мокрой фильтровальной бумаги + масса насыщенного полимера = 529,1736 г,
529,1736 г - 0,3254 г = 528,8482 г,
528,8482 г - 20 г = 508,8483 г воды в 20 г полимера, г полимера может удерживать 508,8482 г.
Следовательно, 1 г полимера может удерживать 25,4 г воды.
3. Способность к гниению влагоудерживающего полимерного комплекса на основе мяса.
В две отдельные чашки Петри помещали 2 г сырого мяса и 2 г полимерного комплекса. К 1 г почвы добавляли 15 мл разбавителя с максимальной экстракционной способностью и встряхивали в течение 2 мин, чтобы экстрагировать микроорганизмы почвы в широком диапазоне. В каждую чашку Петри добавляли 5 мл этого экстракта и инкубировали при 25°С в течение 5 ч. Чашка Петри, содержащая сырое мясо, выделяла неприятный запах, в то время как полимерный комплекс не выделял никакого нежелательного запаха.
4. Уничтожение микробов в ходе способа получения.
Использовали четыре типа типичных бактерий: ВасШиз сегеиз (спорообразующие, грамположительные), 8!арйу1ососсиз аигеиз (не спорообразующие, грамположительные) и 8а11тоие11а 1ур1итипит и ЕзсйепсШа соП (оба типа не спорообразующие, грамотрицательные). Каждый из указанных типов засевали в 100 г органических отходов (мясной фарш) и тщательно перемешивали в 100 мл дистиллированной воды с помощью магнитной мешалки. Образы отбирали до (Т0) и после (ТКОН) добавления 25 г ΝηΟΗ и 5 г КОН и снова после добавления акриловой кислоты (перед добавлением полимеризующего агента) (Так). Четыре образца отбирали в каждый момент отбора проб и образец с наиболее отклоняющимися показателями не учитывали.
Образцы анализировали с использованием селективного, питательного агара (37°С) на содержание отдельных бактерий и на общее количество жизнеспособных организмов (ОКЖО). Используемые селективные агары представляли собой селективный относительно В. сегеиз агар, УодаМоНизои, ХЬИ и агар с желчью и фиолетовым красным (все закуплены у ОхоШ ИК), чтобы обнаружить В. сегеиз, 8. аигеиз, 8. 1ур1йтипит и Е. сой соответственно. Результаты показаны на фиг. 1.
- 4 024571
Добавление щелочи в раствор (с соответствующим резким подъемом температуры) приводило к значительному снижению популяций микробов (5-6 логарифмических единиц). Грамотрицательные бактерии (Е. сой и δ. Ινρΐιίιηιιπιιιη) были уничтожены на этой стадии. Хотя популяция В. сегеик также резко снижалась, эти бактерии были персистентными на этой стадии. В конце процесса происходило полное уничтожение всех популяций микробов, благодаря добавлению акриловой кислоты в раствор.
5. Выделение энергии в ходе способа получения.
Чтобы измерить выделение энергии в способе, использовали следующую формулу:
О = МСДТ, где О представляет собой количество выделяющейся теплоты, в Дж или калориях;
М представляет собой массу нагреваемого материала;
С представляет собой удельную теплоемкость в Дж/г-°С или кал /г-°С;
ΔΤ представляет собой разность температур в °С или °Р.
100 мл воды добавляли к 100 г мясного фарша. Температура на этой стадии составляла 24°С. После добавления 30 г КОН температура поднималась до 44°С.
Следовательно, на первой стадии выделялось 4600 калорий:
Когда температура падала до 40°С, добавляли 30 мл акриловой кислоты. Температура повышалась до 56°С. Следовательно, на этой стадии выделялось 4160 калорий:
О2 = М2СДТ О2 = 260г *1 кал/г' °С*(56-40) = 4160 калорий
Добавляли 0,5 г ПСА, когда температура составляла 53°С. В результате этого температура поднималась до 60°С. Следовательно, на этой стадии выделялось 1820 калорий:
Оз = МзСДТ О3= 260г *1 кал/г °С*(60-53) = 1820 калорий
Ообщ = 4600 + 4160 + 1820 = 10580 калорий или 10,6 ккал.
Следовательно, выделялось 10,6 ккал энергии при получении 260 г мокрого конечного продукта.
6. Подтверждение наличия поперечных связей между мясом и полиакрилатом.
На фиг. 2 показаны ИК-спектры (поглощение в зависимости от длины волны) для А) гидроксилированного мяса, В) сырого мяса, С) гидроксилированного мяса, объединенного с акриловой кислотой (без добавления персульфата аммония), Ό) полиакрилата натрия (калия) и Е) влагоудерживающего полимерного комплекса на основе мяса, такого как полученный выше (т.е. гидроксилированного мяса, объединенного с акриловой кислотой и полимеризованного с помощью персульфата аммония).
Пики поглощения при 2916,7 и 2850,8 см-1 для сырого мяса (см. (ί) и (ίί)) соответствуют -ΝΗ группе пептида. Эти пики исчезают после гидроксилирования. Предполагают, что это происходит в результате замещения -ΝΗ групп группами -ОН в результате гидроксилирования.
Добавление акриловой кислоты к гидроксилированному мясу повышает его влагоудерживающую способность, как показано на спектрах (С)-(Е). Несмотря на выдержку образцов при 30°С в течение недели, чтобы сохранить их сухими (после начальной стадии сушки в течение ночи при 70°С), образцы, содержащие акриловую кислоту, поглощали небольшое количество влаги в печи, влагоудержание показано пиком при 3267-3251 см-1 (см. (ίίί)), который соответствует -ОН группе воды.
Пик поглощения С=О группы пептида проявляется при 1743,5 см-1 для сырого мяса (см. (ίν)). Однако, когда эту группу гидроксилируют, пик смещается к 1561,1 см-1 (см. (ν)). Когда к гидроксилированному мясу добавляют акриловую кислоту, пик поглощения снова смещается к 1558,0 см-1 (см. (νί)). Для группы С=О пептида наблюдается только один пик в гидроксилированном мясе с акриловой кислотой и без нее, который аналогичен поглощению, наблюдаемому в полиакрилате натрия (калия) при 1557,7 см-1 для его группы С=О сложного эфира (см. (νίί)). Все пики поглощения (ν)-(νίί) имеют аналогичную интенсивность, 0,7-0,8. Однако после добавления персульфата аммония в качестве полимеризующего агента пик поглощения С=О и его интенсивность резко уменьшаются до 1552,8 см-1 и 0,5 соответственно (см. (νίίί)). Это является убедительным доказательством поперечной связи между частицами мяса и полиакрилата, поскольку пик поглощения и его интенсивность для группы С=О является уникальным. Если бы происходило только взаимодействие между акрилатными мономерами, без химического участия частиц мяса, пик поглощения и его интенсивность для группы С=О должны были быть аналогичными пикам полиакрилата натрия (калия) и гидроксилированного мяса с акриловой кислотой.
Claims (15)
1. Способ переработки биологического материала, включающего мертвый животный или человеческий белковый материал, с получением влагоудерживающего полимерного комплекса, включающий стадии:
а) обеспечения композиции, включающей указанный биологический материал, щелочной раствор и мономер, который полимеризуется с образованием влагоудерживающего полимера; и
б) добавления полимеризующего агента для образования влагоудерживающего полимерного комплекса, в котором указанный животный или человеческий белковый материал химически связан поперечными связями с указанным влагоудерживающим полимером.
- 5 024571
2. Способ по п.1, в котором указанный мономер представляет собой мономер на основе алкена, такой как акриловая кислота, акриламид или виниловый спирт.
3. Способ по п.1 или 2, в котором указанный биологический материал включает бытовые отходы, полученные из мяса, овощей и фруктов.
4. Способ по любому из пп.1-3, в котором отношение биологического материала к другим компонентам составляет от 1:100 до 5:1 (мас.ч./об.ч.).
5. Способ по п.4, в котором отношение биологического материала к другим компонентам составляет от 1:2 до 2:1 (мас.ч./об.ч.).
6. Способ по любому из пп.1-5, в котором указанная композиция также включает дополнительное питательное вещество.
7. Способ по любому из пп.1-6, в котором указанная композиция дополнительно включает репеллент от животных.
8. Способ по любому из пп.1-7, включающий стадию измельчения указанного биологического материала перед стадией а).
9. Способ по п.8, включающий стадию замораживания указанного биологического материала перед стадией измельчения.
10. Способ по п.9, в котором замораживание выполняют с использованием криогенного замораживания.
11. Способ по любому из пп.1-10, в котором указанная композиция дополнительно включает измельченные подгузники одноразового использования.
12. Способ по п.11, в котором указанные подгузники являются загрязненными.
13. Влагоудерживающий полимерный комплекс, полученный способом по любому из пп.1-12.
14. Применение влагоудерживающего полимерного комплекса по п.13 для повышения влагоудержания почвы.
15. Применение влагоудерживающего полимерного комплекса по п.13 для повышения содержания питательных веществ в почве.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
GBGB1019417.3A GB201019417D0 (en) | 2010-11-17 | 2010-11-17 | Processing method |
PCT/GB2011/052243 WO2012066333A1 (en) | 2010-11-17 | 2011-11-17 | Processing method for biological material to produce a water - retaining polymer complex |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
EA201390567A1 EA201390567A1 (ru) | 2013-11-29 |
EA024571B1 true EA024571B1 (ru) | 2016-09-30 |
Family
ID=43431545
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
EA201390567A EA024571B1 (ru) | 2010-11-17 | 2011-11-17 | Способ переработки биологического материала |
Country Status (15)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20130247629A1 (ru) |
EP (1) | EP2640679B1 (ru) |
CN (1) | CN103261122B (ru) |
AU (1) | AU2011330908B2 (ru) |
BR (1) | BR112013012131B1 (ru) |
CA (1) | CA2851016A1 (ru) |
EA (1) | EA024571B1 (ru) |
ES (1) | ES2686923T3 (ru) |
GB (1) | GB201019417D0 (ru) |
IL (1) | IL226325A0 (ru) |
MA (1) | MA34728B1 (ru) |
MX (1) | MX338173B (ru) |
PT (1) | PT2640679T (ru) |
WO (1) | WO2012066333A1 (ru) |
ZA (1) | ZA201303588B (ru) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102731221A (zh) * | 2012-07-04 | 2012-10-17 | 徐州耀德化工有限公司 | 一种盐渍化土壤增效剂 |
CN107827521A (zh) * | 2017-11-26 | 2018-03-23 | 来安县杭姑娘生态农业有限公司 | 一种保水保肥菠菜用无土栽培基质的制备方法 |
CA3031110A1 (en) * | 2019-01-21 | 2020-07-21 | Global Treegro Inc. | A system for providing nutrients to plantlets |
JP7270497B2 (ja) * | 2019-07-30 | 2023-05-10 | 花王株式会社 | リサイクル資源の回収方法 |
Citations (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3976465A (en) * | 1971-11-08 | 1976-08-24 | Orgonics, Inc. | Sterilized organic waste product and process of producing same |
US4201564A (en) * | 1977-11-15 | 1980-05-06 | Kauzal Gabriel P | Organic fertilizer |
WO1985003927A1 (en) * | 1984-03-07 | 1985-09-12 | "Licencia" Találmányokat Ertékesito^" És Innováció | Process for dewatering municipal and other sewage sludges |
US5268105A (en) * | 1991-02-05 | 1993-12-07 | Kohtoku Industrial Waste Management Incorporation | Method for dehydrating human-waste disposal materials |
WO1998050319A1 (en) * | 1997-05-07 | 1998-11-12 | Raffaello Bernabei | Process for the cold transformation of municipal refuses and/or sludge into inert materials, plant for carrying out said process and products obtained |
EP1035092A2 (de) * | 1999-03-08 | 2000-09-13 | STOCKHAUSEN GmbH & CO. KG | Mischung aus einem pflanzlichen Rückstand und einem wasserabsorbierenden Polymerisat |
DE10123255A1 (de) * | 2001-05-12 | 2002-11-14 | Ebauchesfabrik Eta Ag | Verfahren zur Verwertung von Tierkadavern und Tiermehl |
WO2003000621A1 (de) * | 2001-06-23 | 2003-01-03 | Peppmoeller Reinmar | Feststoffhaltige, wasserquellende und -saugende, anionische polymere mit schwammstruktur sowie deren herstellung und verwendung |
US20030030168A1 (en) * | 1997-05-07 | 2003-02-13 | Raffaello Bernabei | Process for the cold transformation of municipal refuses and/or sludge into inert materials, plant for carrying out said process and products obtained |
WO2005059023A1 (en) * | 2003-12-15 | 2005-06-30 | Absorbent Technologies, Inc. | A superabsorbent polymer product including a bioactive, growth-promoting additive |
US20080314828A1 (en) * | 2007-06-22 | 2008-12-25 | Big Fish Environmental, Llc | Apparatus and method for the treatment of waste |
WO2009059775A2 (de) * | 2007-11-08 | 2009-05-14 | Arpadis Deutschland Gmbh | Bodenverbesserungsmittel und seine verwendung |
WO2009092127A1 (de) * | 2008-01-25 | 2009-07-30 | Cleantech Invest Ag | Bodenhilfsstoff |
WO2010045687A1 (en) * | 2008-10-24 | 2010-04-29 | Orica Australia Pty Ltd | Fertiliser composition |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5260396A (en) * | 1991-03-14 | 1993-11-09 | Basf Aktiengesellschaft | Preparation of water resistant films and coatings and use thereof |
GB0707750D0 (en) * | 2007-04-21 | 2007-05-30 | Morris Watson Michael | Treatment of organic matter |
US20090215619A1 (en) * | 2008-02-22 | 2009-08-27 | Battelle Memorial Institute | Absorbent Soy Protein Isolate Base Hydrogels |
-
2010
- 2010-11-17 GB GBGB1019417.3A patent/GB201019417D0/en not_active Ceased
-
2011
- 2011-11-17 EP EP11793854.8A patent/EP2640679B1/en active Active
- 2011-11-17 CA CA2851016A patent/CA2851016A1/en not_active Abandoned
- 2011-11-17 BR BR112013012131-9A patent/BR112013012131B1/pt active IP Right Grant
- 2011-11-17 PT PT11793854T patent/PT2640679T/pt unknown
- 2011-11-17 MX MX2013005634A patent/MX338173B/es active IP Right Grant
- 2011-11-17 ES ES11793854.8T patent/ES2686923T3/es active Active
- 2011-11-17 WO PCT/GB2011/052243 patent/WO2012066333A1/en active Application Filing
- 2011-11-17 AU AU2011330908A patent/AU2011330908B2/en active Active
- 2011-11-17 CN CN201180055160.0A patent/CN103261122B/zh active Active
- 2011-11-17 EA EA201390567A patent/EA024571B1/ru unknown
-
2013
- 2013-05-13 IL IL226325A patent/IL226325A0/en active IP Right Grant
- 2013-05-16 US US13/895,793 patent/US20130247629A1/en not_active Abandoned
- 2013-05-16 ZA ZA2013/03588A patent/ZA201303588B/en unknown
- 2013-06-10 MA MA36001A patent/MA34728B1/fr unknown
Patent Citations (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3976465A (en) * | 1971-11-08 | 1976-08-24 | Orgonics, Inc. | Sterilized organic waste product and process of producing same |
US4201564A (en) * | 1977-11-15 | 1980-05-06 | Kauzal Gabriel P | Organic fertilizer |
WO1985003927A1 (en) * | 1984-03-07 | 1985-09-12 | "Licencia" Találmányokat Ertékesito^" És Innováció | Process for dewatering municipal and other sewage sludges |
US5268105A (en) * | 1991-02-05 | 1993-12-07 | Kohtoku Industrial Waste Management Incorporation | Method for dehydrating human-waste disposal materials |
US20030030168A1 (en) * | 1997-05-07 | 2003-02-13 | Raffaello Bernabei | Process for the cold transformation of municipal refuses and/or sludge into inert materials, plant for carrying out said process and products obtained |
WO1998050319A1 (en) * | 1997-05-07 | 1998-11-12 | Raffaello Bernabei | Process for the cold transformation of municipal refuses and/or sludge into inert materials, plant for carrying out said process and products obtained |
EP1035092A2 (de) * | 1999-03-08 | 2000-09-13 | STOCKHAUSEN GmbH & CO. KG | Mischung aus einem pflanzlichen Rückstand und einem wasserabsorbierenden Polymerisat |
DE10123255A1 (de) * | 2001-05-12 | 2002-11-14 | Ebauchesfabrik Eta Ag | Verfahren zur Verwertung von Tierkadavern und Tiermehl |
WO2003000621A1 (de) * | 2001-06-23 | 2003-01-03 | Peppmoeller Reinmar | Feststoffhaltige, wasserquellende und -saugende, anionische polymere mit schwammstruktur sowie deren herstellung und verwendung |
WO2005059023A1 (en) * | 2003-12-15 | 2005-06-30 | Absorbent Technologies, Inc. | A superabsorbent polymer product including a bioactive, growth-promoting additive |
US20080314828A1 (en) * | 2007-06-22 | 2008-12-25 | Big Fish Environmental, Llc | Apparatus and method for the treatment of waste |
WO2009059775A2 (de) * | 2007-11-08 | 2009-05-14 | Arpadis Deutschland Gmbh | Bodenverbesserungsmittel und seine verwendung |
WO2009092127A1 (de) * | 2008-01-25 | 2009-07-30 | Cleantech Invest Ag | Bodenhilfsstoff |
WO2010045687A1 (en) * | 2008-10-24 | 2010-04-29 | Orica Australia Pty Ltd | Fertiliser composition |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
BR112013012131B1 (pt) | 2020-12-01 |
US20130247629A1 (en) | 2013-09-26 |
CA2851016A1 (en) | 2012-05-24 |
EP2640679B1 (en) | 2018-06-13 |
AU2011330908A1 (en) | 2013-06-06 |
CN103261122A (zh) | 2013-08-21 |
MX2013005634A (es) | 2013-12-06 |
ES2686923T3 (es) | 2018-10-22 |
MA34728B1 (fr) | 2013-12-03 |
PT2640679T (pt) | 2018-10-19 |
EP2640679A1 (en) | 2013-09-25 |
WO2012066333A1 (en) | 2012-05-24 |
BR112013012131A2 (pt) | 2017-12-05 |
IL226325A0 (en) | 2013-07-31 |
ZA201303588B (en) | 2015-12-23 |
EA201390567A1 (ru) | 2013-11-29 |
GB201019417D0 (en) | 2010-12-29 |
CN103261122B (zh) | 2016-08-24 |
MX338173B (es) | 2016-04-06 |
AU2011330908B2 (en) | 2016-11-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CA2324222C (en) | Method for bio-refining organic waste material to produce denatured and sterile nutrient products | |
Soobhany et al. | Inactivation of bacterial pathogenic load in compost against vermicompost of organic solid waste aiming to achieve sanitation goals: a review | |
US5384092A (en) | Treatment of infectious wastes | |
EA024571B1 (ru) | Способ переработки биологического материала | |
US3747564A (en) | Method of preparing animal litter | |
CN101669005A (zh) | 有机物质的处理 | |
Tacconi et al. | Plant nutrients recovery from aflatoxin B1 contaminated corn through co-composting | |
US11097241B2 (en) | Biochars, biochar extracts and biochar extracts having soluble signaling compounds and method for capturing material extracted from biochar | |
JP5490832B2 (ja) | 廃棄物処理用シリカアルミナ触媒及びそれを用いた廃棄物処理方法、廃棄物処理装置 | |
CA1335153C (en) | Activating material composed mainly of animal bone, flocculating agent composed mainly of the material and processes for preparation thereof | |
US20220174985A1 (en) | Biochars, biochar extracts and biochar extracts having soluble signaling compounds and method for capturing material extracted from biochar | |
JP2005126252A (ja) | 鶏糞燃焼灰のリン酸処理物からなる肥料およびそれを施用してなる土壌 | |
JP3383085B2 (ja) | 架橋ポリアミノ酸(塩)吸水性樹脂およびその製造方法 | |
KR101905157B1 (ko) | 유기성 폐기물을 이용한 비료 및 이의 제조방법 | |
US5575928A (en) | Process and product produced thereby for disinfection and agricultural reuse of organic sludges | |
KR101833719B1 (ko) | 폐잣송이를 이용한 탈취제 제조방법 및 이에 의해 제조된 탈취제 | |
US20150107319A1 (en) | Alkaline hydrolysis of organic waste including specified risk materials and effluent disposal by mixing with manure slurry | |
Silva et al. | Thermal Behavior and Physicochemical Properties of Fish Scales for the Generation of Value-Added Products | |
Plavša et al. | Disposal of animal waste as a risk factor in the spread of zoonotic pathogens | |
KR20000024410A (ko) | 재(灰)와 인분을 주재로 한 활성 무기질 비료 | |
RU2183124C1 (ru) | Способ получения радиопротектора | |
Merdana et al. | Improving the quality of wastewater in traditional chicken slaughterhouses using moringa seed powder | |
CZ306899B6 (cs) | Způsob a zařízení pro zpracování biologicky rozložitelných odpadů obsahujících suroviny živočišného původu na hnojivé substráty | |
Tajudeen et al. | Valorization of Orange Peel-Derived Adsorbents for Sustainable Removal of Methylene Blue from Textile Industry Wastewater: A Promising Approach to Mitigate Water Pollution and Environmental Litter | |
Ligocka et al. | Composting and anaerobic digestion technologies as methods for reduction of virus transmission in the environment |