[发明专利]用生物材料产生保水性聚合物复合物的加工方法

说明书

发明领域

本发明涉及生物材料的加工。

发明背景

在20世纪80年代爆发牛海绵状脑病(BSE)以及随后在动物饲料中禁止使用肉骨粉(MBM)之后，已经多次尝试由死牲畜来制造有用的最终产品。在欧洲，某些MBM被用作宠物食品中的成分。此外，MBM越来越多地被用作用于生产可再生能源的环境可持续的煤替代物或用作水泥窑中的燃料。然而，MBM仅具有化石燃料例如煤的能量值的约三分之二。因此，遗憾的是，大部分的MBM被简单地放置在填埋场中或被焚化。

本发明的发明人已经注意到连接MBM处置/使用和土壤调节/施肥的领域。常规的无机肥料具有高度水溶性的大的缺点。这可以导致这样的肥料沥滤至地下水并且其可以导致显著的环境破坏，例如富营养化。有机肥料具有它们的自己的问题，例如可变的一致性。很多的有机物，尤其是肉，不适合作为肥料，因为其例如释放恶臭(有时是不可忍受的)。

本发明的一个目的是提供这些问题的解决方案。

发明概述

发明人提供了一种把生物材料加工成保水性聚合物复合物的方法，所述方法包括以下步骤：

(a)提供包含所述生物材料、碱性溶液和合适的单体的组合物；以及

(b)加入聚合剂以形成保水性聚合物复合物。

在优选的实施方案中，生物材料来源于动物和/或所述碱性溶液在50℃或更高的温度下被提供。

在优选的实施方案中，该方法还包括干燥所得到的保水性聚合物复合物的步骤和粉碎所得到的保水性聚合物复合物(优选地使用低温研磨)的步骤中的一个或两个。

在优选的实施方案中，组合物还包含交联剂和/或另外的营养物和/或兽用驱虫剂(animal repellent)。

在优选的实施方案中，组合物还包含已粉碎的一次性尿布，并且优选被弄脏的尿布。一次性尿布(或“尿片”)包括含有纤维素材料的组件并且经常结合有吸水凝胶，其被称为“超吸收体”或超吸收性凝胶。含有这样的超吸收剂的尿布是特别优选的。处置这样的尿布，并且尤其如果它们被粪便物质弄脏的话，是有问题的。发明人已经发现它们可以在聚合之前以粉碎状态加入到组合物中。组合物的碱性性质起到破坏纤维素材料的结构的作用，并且还导致减少或消除了可能与尿布材料相关的病原生物。如果超吸收性聚合物材料已经存在于尿布中，那么这赋予保水性聚合物复合物另外的持水能力。

优选地，上文方法的任何一种还包括在步骤(a)之前粉碎生物材料的步骤，优选地其中方法还包括在所述粉碎步骤之前冻结所述生物材料(优选地使用低温冻结)的步骤。

发明人还提供从上文方法的任何一种中获得的保水性聚合物复合物，以及所述保水性聚合物复合物改进土壤的保水性和/或增加营养物含量的用途。

附图简述

本发明将参照附图被描述，在附图中：

图1示出了在本发明的过程期间在三个不同的时间点，有机废物(切碎的肉)中的四种环境重要的细菌的CFU/g以及总活菌数(TVC)：在KOH加入之前(T₀，以黑色填充示出)和之后(T_KOH，以白色填充示出)以及在丙烯酸加入之后(T_aa，以阴影线填充示出)。(CFU＝菌落形成单位)；以及

图2示出了多个红外(IR)光谱以提供在肉和聚丙烯酸酯之间进行交联的证据。

优选实施方案的详细描述

本发明涉及生物材料的加工，生物材料是来源于生物体或形成生物体的一部分的任何材料。例如，所述生物材料是植物材料或(死的)动物或人类材料，或这些材料的混合物。优选地，生物材料是蛋白质的(即包含蛋白质或基本上由蛋白质组成)，优选地包含纤维状蛋白质(例如肉)。在特别地优选的实施方案中，生物材料来源于动物，优选地是动物组织，并且优选地包含纤维状蛋白质(优选地包含动物肉或基本上由动物肉组成)。

要求保护的加工方法把生物材料转化为保水性聚合物复合物，保水性聚合物复合物，例如，辅助这样的材料(例如生物废物)的处理、运输和处置。在优选的实施方案中，该方法实质上减少或实质上根除来自生物材料内的病原体。该方法因此提供死的人类或动物(或其一部分)可以通过其被处置的安全的手段，尤其是在其中所述人类或动物被病原体(例如朊病毒、病毒、细菌或真菌)感染的情况下。该方法是在农业和食品加工的装置中特别有用的，其中死牲畜(由于例如受伤或感染不适合于人类消费的挑剩的牲畜)或不想要的动物身体部分(例如来自屠宰场、屠杀场、屠夫或饭店)需要被迅速地和安全地处置。所设想的具体的牲畜动物包括鸡、火鸡、鹅、鸭、野鸡、猪、奶牛、绵羊、山羊和马。