消毒微凝胶及其使用方法技术

本发明专利技术涉及一种消毒微凝胶制剂，其由消毒除臭剂的溶液和溶胶的混合物形成。在应用时，溶胶相在不同条件的作用下转化成活性微凝胶。通过喷洒、与废物混合等方式将消毒微凝胶施用于废物。通过废物的温度、pH值和/或盐浓度，使消毒除臭剂的溶液和溶胶的组合、或者使消毒除臭剂的溶液和聚合物的组合受到触发，从而由溶胶相转化为活性微凝胶，以用于废物的长期消毒和除臭。也可在施用于废物之前、施用过程中或施用之后加入化学物质以改变pH值或促进凝胶化，从而引发向活性微凝胶的转化，以用于废物的长期消毒和除臭。的长期消毒和除臭。

【技术实现步骤摘要】
消毒微凝胶及其使用方法
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2020年9月8日递交的美国临时专利申请No.63/204,036的优先权。


[0003]本专利申请的公开内容涉及废物处理，特别涉及应用于废物的可持续释放消毒和除臭化合物的微凝胶。

技术介绍

[0004]已知多种消毒剂能够对环境中、特别是废物中的微生物进行消毒并减少其活力和活性。这种消毒物质的实例包括亚氯酸钠、次氯酸钠、过一硫酸氢钾、季铵盐类化合物等等。类似地，已知多种相对简单的常见物质具有臭味控制性质，例如钙盐、铜盐、铁盐和其他金属盐、以及氢氧化镁、氢氧化钠和亚硝酸钠。然而，鉴于这些化合物通常仅在施用时有效，而其效果会在施用之后非常迅速地减弱，因此这些化合物在同时用于消毒和除臭方面的用途非常有限。这些常用化合物或是具有很少的残留活性或不具有残留活性、或是会被副反应迅速消耗。如果能够以具有长期消毒和除臭性质的方式使用这些常见化合物，那么则是非常有利的。因此，期望能够获得消毒微凝胶(disinfectant
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dosing microgel)以及使用该消毒微凝胶以解决上述问题的方法。

技术实现思路

[0005]消毒微凝胶由消毒除臭剂的溶胶和溶液的混合物形成。在应用时，溶胶相在不同条件的作用下转化成活性微凝胶。消毒微凝胶将消毒除臭化合物锁在凝胶网络中，从而能够随时间的推移而持续释放消毒和除臭化合物。溶胶由分散在分散介质中的胶体物质形成，其中胶体物质的浓度为溶胶的0.1重量％至20.0重量％。作为非限制性实例，分散介质可以为水，不过应当理解的是，可使用任何其他适当类型的液体介质来形成溶胶。作为非限制性实例，消毒除臭剂的溶液可为水溶液，不过应当理解的是，消毒除臭剂可溶解于任何其他合适的溶剂中。消毒除臭剂的浓度为溶液的0.1重量％至15.0重量％。
[0006]作为其他非限制性实例，溶胶可为胶体二氧化硅溶胶、胶体氧化铝溶胶或海藻酸盐溶胶。另外，作为非限制性实例，消毒除臭剂可形成为第一组分和第二组分的混合物。作为非限制性实例，第一组分可为亚氯酸钠、次氯酸钠、过一硫酸氢钾、至少一种季铵化合物、硝酸锌或亚硝酸钠。作为非限制性实例，第二组分可为至少一种铜硝酸盐或柠檬酸。在该非限制性实例中，第一组分和第二组分的质量比可为1:1。或者，第一组分和第二组分的质量比的范围可为1:9至9:1。
[0007]作为另一种非限制性实例，消毒除臭剂可为硝酸铜、至少一种铜硝酸盐、亚氯酸钠、至少一种硝酸盐、次氯酸钠、过一硫酸氢钾、至少一种季铵化合物、硝酸锌、亚硝酸钠、百里酚、柠檬酸或它们的组合。应当注意的是，消毒除臭剂可为适合于降低微生物的活力和活性的任意合适的物质，其还包括(但不限于)过氧乙酸、抗菌的植物化学物、精油、钙盐、铜
盐、铁盐和其他金属盐、氢氧化镁和氢氧化钠。作为另一种可供替代的方式，消毒微凝胶还可包含额外的聚合物。这种聚合物的非限制性实例包括聚乙烯醇、羧甲基纤维素以及它们的组合。
[0008]在另一个可供替代的实施方案中，可用聚合物取代如上所列举的任何实例中的消毒微凝胶的溶胶。这种聚合物的非限制性实例包括聚乙烯醇、羧甲基纤维素以及它们的组合。应当理解的是，胶体溶胶是能够形成凝胶网络的任意无机材料、有机材料、聚合材料或生物材料，其包括(但不限于)二氧化硅、氧化铝、硅铝酸盐、碳、二氧化钛、海藻酸盐、纤维素、羧甲基纤维素、聚乙烯醇和二氧化硅
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聚乙烯醇。
[0009]使用时，例如通过如下方式将消毒微凝胶施用于废物，包括(但不限于)喷洒、泵送流体、直接供给、润湿、混合等。通过废物的温度、pH值和/或盐浓度，使消毒除臭剂的溶液和溶胶的组合、或者使消毒除臭剂的溶液和聚合物的组合受到触发，从而由溶胶/聚合物相转化为活性微凝胶，以用于废物的长期消毒和除臭。也可在施用于废物之前、施用过程中或施用之后加入化学物质以改变pH值或促进凝胶化，从而引发向活性微凝胶的转化，以用于废物的长期消毒和除臭。在聚合物微凝胶以及无机
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聚合物微凝胶中，作为非限制性实例，这些化学物质可包括交联剂。应当注意的是，可使用任意合适类型的活化剂，包括(但不限于)酸、碱、化学交联剂和盐类。此外，可以根据需要调节消毒微凝胶的黏度。例如，低黏度的微凝胶能使微凝胶渗透和穿透固体物质，而高黏度的微凝胶能使溶胶积聚在固体的表面。
[0010]本申请的这些特征和其他特征将根据以下说明书的进一步解释而显而易见。
附图说明
[0011]图1A示出了在用消毒微凝胶处理脱水污泥样本后，对于脱水污泥样本中的好氧菌和厌氧菌的消毒结果。
[0012]图1B示出了在用消毒微凝胶处理图1A的脱水污泥样本之后，基于硫化氢的除臭结果。
[0013]图2A示出了在用消毒微凝胶处理脱水污泥样本之后的除臭结果，其中脱水污泥样本的温度触发了溶胶相向活性微凝胶的转化。
[0014]图2B示出了图2A的经过处理的脱水污泥样本与未经处理的对照样本的基于硫化氢的除臭结果比较。
[0015]图3A示出了原湿污泥样本在经过消毒微凝胶处理后的除臭结果与未经处理的原湿污泥对照样本的臭味结果的比较。
[0016]图3B示出了图3A的经过处理和未经处理的污泥样本中硫化氢排放的比较。
[0017]附图中，相似的附图标记一致地表示相应的特征。
具体实施方式
[0018]消毒微凝胶由消毒除臭剂的溶胶和溶液的混合物所形成。在使用时，溶胶相在不同环境的作用下转化成活性微凝胶。消毒微凝胶将消毒除臭化合物锁在凝胶网络中，从而能够随时间的推移而持续释放消毒和除臭化合物。溶胶由分散在分散介质中的胶体物质形成，其中胶体物质的浓度为溶胶的0.1重量％至20.0重量％。作为非限制性实例，分散介质可以为水，不过应当理解的是，可使用任意其他合适类型的液体介质来形成溶胶。作为非限
制性实例，消毒除臭剂的溶液可为水溶液，不过应当理解的是，消毒除臭剂可溶解于任何其他合适的溶剂中。消毒除臭剂的浓度为溶液的0.1重量％至15.0重量％。
[0019]作为其他非限制性实例，溶胶可为胶体二氧化硅溶胶、胶体氧化铝溶胶或海藻酸盐溶胶。另外，作为非限制性实例，消毒除臭剂可形成为第一组分和第二组分的混合物。作为非限制性实例，第一组分可为亚氯酸钠、次氯酸钠、过一硫酸氢钾、至少一种季铵化合物、硝酸锌或亚硝酸钠。作为非限制性实例，第二组分可为至少一种硝酸铜盐或柠檬酸。在该非限制性实例中，第一组分和第二组分的质量比可为1:1。或者，第一组分和第二组分的质量比的范围可为1:9至9:1。
[0020]作为另一种非限制性实例，消毒除臭剂可为硝酸铜、亚氯酸钠、至少一种硝酸盐、次氯酸钠、过一硫酸氢钾、至少一种季铵化合物、硝酸锌、亚硝酸钠、百里酚、柠檬酸或者它们的组合。应当注意的是，消毒除臭剂可为适合于降低微生物的活力和活性的任意合适的物质，其还包括(但不限于)过氧乙酸、抗菌的植物化学物、精油、钙盐、铜盐、铁盐和其他金属盐、氢氧化镁和氢氧化本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种消毒微凝胶制剂，包括：溶胶，其包含分散于分散介质中的胶体物质，其中所述胶体物质的浓度为所述溶胶的0.1重量％至20.0重量％；和消毒除臭剂的溶液，其中所述消毒除臭剂的浓度为所述溶液的0.1重量％至15.0重量％。2.根据权利要求1所述的消毒微凝胶，其中所述溶胶选自由胶体二氧化硅溶胶、胶体氧化铝溶胶和海藻酸盐溶胶组成的组。3.根据权利要求2所述的消毒微凝胶，其中所述消毒除臭剂包含第一组分和第二组分的混合物，其中所述第一组分选自由亚氯酸钠、次氯酸钠、过一硫酸氢钾、至少一种季铵化合物、硝酸锌和亚硝酸钠组成的组，并且其中所述第二组分选自由至少一种硝酸铜盐和柠檬酸组成的组。4.根据权利要求3所述的消毒微凝胶，其中所述第一组分和所述第二组分的质量比为1:1。5.根据权利要求3所述的消毒微凝胶，其中所述第一组分与所述第二组分的质量比为1:9至9:1。6.根据权利要求2所述的消毒微凝胶，其中所述消毒除臭剂选自由硝酸铜、亚氯酸钠、至少一种亚硝酸盐、次氯酸钠、过一硫酸氢钾、至少一种季铵化合物、硝酸锌、亚硝酸钠、百里酚、柠檬酸以及它们的组合组成的组。7.根据权利要求1所述的消毒微凝胶，还包含聚合物。8.根据权利要求7所述的消毒微凝胶，其中所述聚合物选自由聚乙烯醇、羧甲基纤维素以及它们的组合组成的组。9.一种消毒微凝胶，包含：聚合物；和消毒除臭剂的溶液，其中所述消毒除臭剂的浓度为所述溶液的0.1重量％至15.0重量％。10.根据权利要求9所述的消毒微凝胶，其中所述聚合物选自由聚乙烯醇、羧甲基纤维素以及它们的组合组成的组。11.根据权利要求10所述的消毒微凝胶，其中所述消毒除臭剂包含第一组分和第二组分的混合物，其中所述第一组分选自由亚氯酸钠、次氯酸钠、过一硫酸氢钾、至少一种季铵化合物、硝酸锌和亚硝酸钠组成的组，并且其中所述第二组分选自由至少一种硝酸铜盐和柠檬酸组成的组。12.根据权利要求11所述的消毒...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨经伦，郑嘉杰，陆朗霆，
申请(专利权)人：香港科技大学，
类型：发明
国别省市：