处理过化物溶液的方法

申请号 CN201610272220.9 申请日 2011-03-02 公开(公告)号 CN105836897A 公开(公告)日 2016-08-10
申请人 埃科莱布美国股份有限公司; 发明人 J·D·希尔格兰; J·兰廷; R·J·A·蒂派特;
摘要 本 发明 涉及一种处理过 氧 化物溶液以再使用或丢弃的多步法。所述方法使用一种酶和还原剂。
权利要求

1.一种处理过化物溶液的方法,其包括:
a)收集包含过酸和过氧化氢的,其中所述废水从食品和饮料厂、医疗保健设备、厨房、餐馆、洗衣房或废水处理厂的净化工艺、漂白工艺或氧化工艺中收集;
b)向废水中加入0.01-10mg/L的活性酶,以及然后
c)向废水中加入还原剂,
其中,对于还原剂每降解1重量份过酸和过氧化氢,酶降解0.1-5重量份的过氧化氢,和其中在添加所述酶和还原剂后,所述溶液的总的溶解固体不会增加超过10000mg/L;
d)由于加入所述酶和还原剂而形成处理过的过氧化物溶液。
2.根据权利要求1所述的方法,其中,所述过酸选自过乙酸、过辛酸、及其混合物。
3.根据权利要求1所述的方法,其中,所述酶选自过氧化氢酶、过氧化物酶、及其混合物。
4.根据权利要求1所述的方法,其中,所述还原剂选自亚硫酸氢盐、偏亚硫酸氢盐、硫代硫酸盐、亚硫酸盐、二氧化硫、木炭活性炭抗坏血酸、异抗坏血酸、金属催化剂、紫外线、及其混合物。
5.根据权利要求1所述的方法,其中,所述废水的pH为约1至约10。
6.根据权利要求1所述的方法,其中,所述废水的温度为约1℃至约70℃。
7.根据权利要求1所述的方法,其中,在所述废水中的过酸浓度为约1ppm至约
50000ppm。
8.根据权利要求1所述的方法,其中,所述处理过的过氧化物溶液被用废水处理工艺进一步处理。
9.根据权利要求1所述的方法,其中,所述处理过的过氧化物溶液被再次用于设备中。
10.根据权利要求1所述的方法,其进一步包括将所述处理过的过氧化物溶液排放到水体中。
11.根据权利要求1所述的方法,其中,在所述处理过的过氧化物溶液中的过酸浓度为约0.1ppm至约1000ppm。
12.根据权利要求1所述的方法,其中,在所述处理过的过氧化物溶液中的溶解固体总量不会增加超过1000ppm。
13.根据权利要求1所述的方法,其中,所述废水和处理过的过氧化物溶液进一步包含选自羧酸、稳定剂、水溶助剂、表面活性剂、消泡剂、缓蚀剂、流变改性剂、染料、芳香剂、水、糖、盐、脂肪、油、蛋白质淀粉洗涤剂、矿物、污物、血液及其混合物中的物质。
14.根据权利要求1所述的方法,其中,在所述废水已经用于净化工艺、漂白工艺或氧化工艺中之后,但是在将其与其它废水流混合之前,向其中加入所述酶和还原剂。
15.根据权利要求1所述的方法,其中,在所述废水已经用于净化工艺、漂白工艺或氧化工艺中以及在将其与其它废水流混合之后,向其中加入所述酶和还原剂。
16.根据权利要求1所述的方法,其中,在与净化工艺、漂白工艺或氧化工艺的相同的地点加入所述酶和还原剂。
17.根据权利要求1所述的方法,其中,将所述酶和还原剂加入到公有的处理工厂、工业废水处理设备、或者市政或工业能源回收设备处的工艺中。
18.根据权利要求1所述的方法,其中,对于还原剂每降解1重量份过酸和过氧化氢,酶降解1-5重量份的过氧化氢,
19.一种处理过氧化物溶液的方法,其包括:
a)收集包含过酸和过氧化氢的初始过氧化物溶液;
b)向所述过氧化物溶液中加入少于或等于1mg/L的分离酶/1000mg/L的过氧化氢;
c)向过氧化物溶液中加入还原剂,
其中,对于还原剂每降解1重量份过氧化氢,酶降解0.1-5重量份的过氧化氢;
d)由于加入所述酶和还原剂而形成处理过的过氧化物溶液。

说明书全文

处理过化物溶液的方法

[0001] 本申请是申请号为201180011663.8申请的分案申请。

技术领域

[0002] 本发明涉及一种处理过氧化物溶液以再使用或丢弃的多步法。

背景技术

[0003] 过氧化物在多种应用中被用作去污剂、漂白剂氧化剂,包括食品饮料加工业,作为食品表面净化处理、食品包装净化处理、原位清洗处理(clean-in-place treatments)、食品加工净化处理、食品接触表面净化处理等。使用过的过氧化物溶液必须或者再使用或者被丢弃。如果丢弃所述过氧化物溶液,可能需要降低残留的过氧化物浓度,从而使过氧化物溶液适合于生物废物处理工艺。如果残留的过氧化物浓度太高,所述过氧化物可以抑制或杀死在废物处理工艺中使用的有益的微生物。正是基于该背景,做出了本公开。

发明内容

[0004] 已经令人惊奇地发现引入所选择的试剂作为多步法中的一部分可以降低在过氧化物溶液中的过氧化物的浓度,而不会引起溶解固体总量的浓度显著增加,使得处理过的溶液可以再使用或安全地排放至生物废物处理工艺中。
[0005] 本公开的第一方面为一种处理包含过酸和过氧化氢的过氧化物溶液的方法。在所述方法中,收集过氧化物溶液,加入酶,然后加入还原剂。所述酶和还原剂以如下比例降解溶液中的过氧化物:对于还原剂每降解1份过氧化物,酶降解至少0.1份的过氧化物。一般地理解,“过氧化物”指的是过氧化氢和过酸。
[0006] 本公开的第二方面为一种处理包含过酸、过氧化氢和羧酸的过氧化物溶液的方法。在所述方法中,收集过氧化物溶液,加入酶,然后加入还原剂。所述酶和还原剂以如下比例降解溶液中的过氧化物:对于还原剂每降解1份过氧化物,酶降解至少0.1份的过氧化物。
[0007] 本公开的第三方面为一种处理包含过氧化氢的过氧化物溶液的方法。在所述方法中,收集过氧化物溶液,加入酶,然后加入还原剂。所述酶和还原剂以如下比例降解溶液中的过氧化物:对于还原剂每降解1份过氧化物,酶降解至少0.1份的过氧化物。
[0008] 本公开的第四方面为一种处理过氧化物溶液的方法。在该方法中,在净化工艺、漂白工艺或氧化工艺之前或过程中,向过氧化物溶液中加入酶。在完成净化工艺、漂白工艺或氧化工艺之后,向所述过氧化物溶液中加入还原剂。所述酶和还原剂以如下比例降解溶液中的过氧化物:对于还原剂每降解1份过氧化物,酶降解至少0.1份的过氧化物。
[0009] 在阅读上面的描述和下面的实施例之后,本公开的其它特征和优点将会变得更加清晰。附图说明
[0010] 图1为显示过氧化物通过酶在25℃下降解10分钟后的图表。
[0011] 图2为显示过氧化物通过还原剂在25℃下降解30分钟的图表。
[0012] 图3为显示过氧化氢通过酶在25℃下降解作为时间的函数的图表。
[0013] 图4为显示过氧化氢通过酶的降解作为温度的函数的图表。

具体实施方式

[0014] 本发明涉及一种处理过氧化物溶液以再使用或丢弃的方法。
[0015] 过氧化物溶液被施加于各种各样的表面以净化表面、漂白表面或者在所述表面上起到氧化剂的作用。净化可以指的是减少物理、化学或生物污染的工艺。表面的实例包括:环境表面,例如墙、地板或排水沟;加工设备;食品包装;食品接触表面;即烹的和即食的食品表面,例如整肉和分割肉、生肉和水果和蔬菜;织物,例如要洗的衣服、地毯、室内装饰品、窗帘和手术单;厨房表面,例如,杂货店、熟食店和餐馆中的那些表面;和医疗护理的表面,例如医疗仪器、装置和内窥镜和患者接触表面。
[0016] 在一些本发明书所述的方法中,从净化工艺、漂白工艺或氧化工艺(例如,如上所述的工艺)中收集过氧化物溶液。在本公开中,这种过氧化物溶液可以称作“初始过氧化物溶液”,因为其为进入本公开的方法的过氧化物溶液。然而,应该理解:这种“初始过氧化物溶液”可能已经被用于处理表面或物质,以及就净化效而言可以被认为是至少部分消耗地“失去效能”,或者可以为用于处理表面或物质的新的或新鲜的溶液。可以以部分的分批法收集过氧化物溶液。也可以以部分的流动法(flow through process)连续地收集过氧化物溶液。在该方法中,在多步法中向初始过氧化物溶液中以足以降解过氧化物的量加入选择的试剂至可接受的浓度,其中所述溶液可以再使用或丢弃。在第一步中,将酶用于降解所述过氧化物,以及在第二步中,将还原剂用于进一步降解所述过氧化物。在其中所述过氧化物同时包含过氧化氢和过酸,所述过氧化氢在第一步中被酶降解,以及所述过酸在第二步中被还原剂降解。
[0017] 在一些本说明书公开的方法中,在净化工艺、漂白工艺或氧化工艺的中间,可以向所述过氧化物溶液中加入所述酶。例如,当所述过氧化物溶液被用作部分的原位清洗操作、或用于无菌或延长食品货架期的食品包装净化操作时,可以向所述过氧化物溶液中加入酶。一旦完成净化工艺、漂白工艺或氧化工艺,向所述过氧化物溶液中加入还原剂。
[0018] 在一些本说明书公开的方法中,在净化工艺、漂白工艺或氧化工艺开始之前,可以向所述过氧化物溶液中加入所述酶,或者在开始净化工艺、漂白工艺或氧化工艺之前,所述酶可以为过氧化物溶液的一部分。
[0019] 所述过氧化物溶液可以包含过氧化氢。所述过氧化物溶液可以包含过氧化氢和过酸。以及所述过氧化物溶液可以包含过氧化氢、羧酸和相应的过酸。当所述过氧化物溶液包含过酸时,所述过酸可以为单一的过酸或混合的过酸溶液。来自净化工艺、漂白工艺或氧化工艺的过氧化物可以包含来自所述工艺中、或者来自其它工艺的废物或碎片,包含水、糖、淀粉、脂肪、油、蛋白质、污物、盐、血液、矿物和洗涤剂。所述过氧化物溶液还可以与其它废物流合并,接着进行处理。
[0020] 如果所述过氧化物溶液使用生物废水处理工艺进行处置,且所述过氧化氢或过酸的浓度太高,所述过氧化物溶液可以抑制或可能地杀死在生物废水处理工艺中的有益的微生物。因此,在本发明的方法中,降低残留的过氧化物的浓度,从而不会不利地影响生物废水处理工艺。因此,在所述过氧化物溶液在工艺中被用作净化剂、漂白剂或氧化剂(初始过氧化物溶液)之后收集所述过氧化物溶液,或者所述过氧化物溶液可以仍然被用作部分的净化剂、漂白剂或氧化剂工艺。以如下的量向所述过氧化物溶液中加入酶:用还原剂除去每1份(重量份)的过氧化物的总量,酶足以除去0.1份(重量份)以上的过氧化物的总量。在加入所述酶后,加入还原剂。一旦向初始过氧化物溶液中加入酶和还原剂,所得的产物就可以被称作“处理过的过氧化物溶液”,以将处理过的溶液与从净化工艺、漂白工艺或氧化工艺中收集的初始溶液区分开。
[0021] 实现所希望的过氧化物浓度降低的一个因素为使酶或还原剂与所述过氧化物之间的接触时间。增加所述过氧化物溶液与或者酶、还原剂或二者同时接触的时间可导致所述过氧化物浓度进一步降低。使用塞流反应器或串联的全混式反应器(wel l mixed reactor)为增加接触时间的两种方法。
[0022] 在一个具体的实施方案中,包含过氧化氢、羧酸和相应的过酸的过氧化物溶液可以被用作用于无菌或延长货架期食品的部分的食品包装净化操作。在其中净化食品包装的净化工艺之前,或在过程中,加入所述酶。一旦所述包装被净化,就可以收集过氧化物溶液,然后可以向所述过氧化物溶液中加入还原剂。一旦所述过氧化物溶液已经用酶和还原剂处理,其就可以被丢弃或进一步处理。
[0023] 在废水处理工艺中,所述过氧化物溶液可以经过一些其它工艺。例如,所述过氧化物可以经历物理和/或化学分离工艺(例如,筛分、重力沉降、沉淀、均衡、絮凝、机械分离、溶气浮选(DAF)、pH调节、过滤、澄清、杀菌)和生物处理工艺以除去有机化合物,以及氧化所述无机化合物(例如,硫化物和水)和总氮(通过硝化作用反硝化作用)。生物处理可以使用需氧、兼性或厌氧的微生物。生物处理过的水可以在无菌之前使用分离步骤并将残余的液体排放到接收流中(例如湖或河)而进一步澄清。生物处理的一个实例包括厌氧废物处理浸渍器,例如如在美国专利第5,733,454号所述的浸渍器。所述过氧化物溶液还可以与其它废物流合并。以及,所述过氧化物溶液(初始的或处理过的)还可以送到公有处理工厂(POTW)、市政污水处理设施、工业废物处理设施或市政或工业能量回收设施。
[0024] 酶
[0025] 在所述方法中使用的酶降低了过氧化氢的浓度。示例性的减少过氧化氢的酶包括过氧化氢酶、过氧化物酶或过氧化氢酶和过氧化物酶的组合。
[0026] 过氧化氢酶
[0027] 过氧化氢酶催化过氧化氢降解为水和氧气。过氧化氢酶的源包括动物源,例如从肝中分离的牛过氧化氢酶、从真菌(包括,产黄青霉菌(Penicillium chrysogenum)、点青霉菌(Penicillium notatum)和黑曲霉素(Aspergillus niger))的真菌过氧化酶植物源、细菌源(例如,金黄色葡萄球菌(Staphylcoccus aureus)和其遗传变异和修饰)。与非真菌的过氧化氢酶相比,真菌过氧化氢酶是特别适合的,因为它们在较低过氧化氢酶浓度下的降解过氧化氢的能力。此外,真菌过氧化氢酶在过氧化物溶液中存在的pH和温度下更稳定。
[0028] 所述过氧化氢酶分子受热、氧化和pH浓度端值影响而易于变性。一般而言,优选的初始过氧化物溶液包含1-50000ppm(重量)的总的过氧化物,pH为1-10,以及温度为1-70℃(34-158℉);或者包含1-10,000ppm的总的过氧化物,pH为2-9,以及温度为10-60℃(50-140℉);或者包含1-5000ppm的总的过氧化物,pH为3-8,以及温度为20-50℃(68-122℉)。
[0029] 所述过氧化氢酶可以被自由浮动地引入到过氧化物溶液中。或者,所述过氧化氢酶可以被固定在表面上,该表面以允许所述过氧化氢酶与过氧化氢接触并降解过氧化氢的方式与所述过氧化物溶液流体相通。固定的过氧化氢酶可以比未固定的、可溶性酶更稳定。固定的过氧化氢酶还具有能够容易地从所述溶液中除去的优点。固定的过氧化氢酶可以包括附着到底物上的可溶性过氧化氢酶。底物的实例可以包括:聚氨酯泡沫、聚丙烯酰胺凝胶、聚乙烯来酸酐凝胶、聚苯乙烯马来酸酐凝胶、纤维素、硝基纤维素橡胶树脂(silastic resin)、多孔玻璃、大孔玻璃膜、玻璃珠、活性粘土、沸石、氧化二氧化硅硅酸盐和其它无机或有机底物。所述酶可以以各种方式被附着到底物上,包括载体共价结合、交联、物理吸附、离子结合和捕获(entrapping)。
[0030] 市售可得的过氧化氢酶为液态和喷雾干燥形式。市售可得的过氧化氢酶同时包括活性酶和提高所述酶的稳定性和性能的其它成分。一些示例性的市售可得的过氧化氢酶包括Genencor CA-100和CA-400,以及Mitsubishi Gas and Chemical(MGC)ASC Super G和ASC Super 200。所述方法优选包含至少一种真菌过氧化氢酶。
[0031] 过氧化物酶
[0032] 过氧化物酶也催化过氧化氢降解为水和氧气。过氧化物酶源包括动物、植物和微生物。
[0033] 所述过氧化物酶分子受热、氧化和pH浓度端值影响而易于变性。一般而言,优选的初始过氧化物溶液包含1-50,000ppm(重量)的总的过氧化物,pH为1-10,以及温度为1-70℃(34-158℉);或者包含1-10,000ppm的总的过氧化物,pH为2-9,以及温度为10-60℃(50-140℉);或者包含1-5,000ppm的总的过氧化物,pH为3-8,以及温度为20-50℃(68-122℉)。
[0034] 所述过氧化物酶可以被自由浮动地引入到过氧化物溶液中。或者,所述过氧化物酶可以被固定在表面上,该表面以允许所述过氧化物酶与过氧化氢相互作用并降解过氧化氢的方式与所述过氧化物溶液流体相通。固定的过氧化物酶具有能够容易地从所述溶液中除去的优点。固定的过氧化物酶可以包括附着到底物上的可溶性过氧化物酶。
[0035] 底物的实例可以包括:聚氨酯泡沫、聚丙烯酰胺凝胶、聚乙烯马来酸酐凝胶、聚苯乙烯马来酸酐凝胶、纤维素、硝基纤维素、硅橡胶树脂(silastic resin)、多孔玻璃、大孔玻璃膜、玻璃珠、活性粘土、沸石、氧化铝、二氧化硅、硅酸盐和其它无机或有机底物。所述酶可以以各种方式被附着到底物上,包括载体共价结合、交联、物理吸附、离子结合和捕获(entrapping)。
[0036] 市售可得的过氧化物酶为液态和粉末形式。市售可得的过氧化物酶同时包括活性酶和提高所述酶的稳定性的其它成分。市售可得的过氧化物酶的一些实例包括可购自Sigma-Aldrich、Genencor Internat ional和Novozyme的辣根过氧化物酶。
[0037] 还原剂
[0038] 所述还原剂除去了一些没有被酶除去的过氧化氢,并且其还除去了一些过酸(如果存在的话)。示例性的还原剂包括如下:亚硫酸氢盐(例如,亚硫酸氢钠、亚硫酸氢和亚硫酸氢铵,偏亚硫酸氢钠)、硫代硫酸盐(例如,硫代硫酸钠、硫代硫酸钾和硫代硫酸铵)、亚硫酸盐(例如,亚硫酸钠、亚硫酸钾和亚硫酸铵)、二氧化硫、多孔质材料(例如,木炭、活性碳)、抗坏血酸、异抗坏血酸、金属催化剂(例如,锰、)及其混合物。所述还原剂还可以为物理方法,例如紫外(UV)线。
[0039] 所述酶和还原剂应该以在每次加入后使得过氧化物的浓度发生显著减少的量加入。所述酶将会一直降解过氧化氢。所述还原剂将会降解过氧化氢或过酸。由所述酶降解的过氧化物与还原剂降解的过氧化物的相对量将取决于过氧化氢与过酸的浓度比。例如,如果所述过氧化物组合物包含相对于过氧化氢的高浓度的过酸,则与还原剂降解的过酸相比,所述酶将会降解少量的过氧化氢。相反地,如果存在的过氧化氢超过过酸,则与所述还原剂将会降解过酸相比,所述酶将会降解更大量的过氧化氢。由于在处理过的过氧化物溶液中由化学还原剂导致的TDS浓度远高于酶的程度,所述公开的方法特别适合于其中过氧化氢浓度高于过酸的浓度的过氧化物溶液。因此,优选所述酶和还原剂以如下的量加入到过氧化物溶液中:对于还原剂每降解1份过氧化物,酶降解至少0.1份的过氧化物。其它比例包括,对于还原剂每降解1份的过氧化物,酶降解至少0.5份,至少1份,以及至少5份的过氧化物。
[0040] 加入的酶的量将根据所选择的酶和在初始过氧化物溶液中的过氧化氢的浓度而变化。本领域的技术人员将能够计算达到上述的所需的比例所需要酶的量,但是代表性的,非限制性的,酶的浓度包括约0.01至约100mg/L,约0.01至约10mg/L,以及约0.05至约5mg/L(活性酶)。类似的,加入的还原剂的量将根据所选择的还原剂和在初始过氧化物溶液中的过氧化物物质的浓度而变化。本领域的技术人员将能够计算达到上述的所需的比例所需要还原剂的量,但是代表性的,非限制性的,还原剂的浓度,表达为偏亚硫酸氢钠,其包括约5至约450,000mg/L,约10至约90,000mg/L,以及约10至约9,000mg/L。
[0041] 在加入酶和还原剂之后,过氧化物溶液中总溶解固体增加优选不会超过100mg/L、1,000mg/L或10,000mg/L。如果以较大的量使用,则化学还原剂(例如,亚硫酸氢钠和偏亚硫酸氢钠)增加成本并增加了总溶解固体的浓度(TDS)。可以规定或限制在废水流中总溶解固体的浓度。在废水中的TDS浓度主要是由于无机盐离子(例如,离子、镁离子、钾离子、钠离子、碳酸氢根、氯离子和硫酸根)的存在。通常没有装备有除去这些盐的废水处理设备。可以从工业设备中排放的TDS浓度或POTW受到限制,因为TDS可能对地表水和含水层具有负面影响。
[0042] 在本说明书中公开的方法的两个优点为在处理过的过氧化物溶液中的较低浓度的还原剂和较低浓度的TDS。考虑到下面的假设的例子:
[0043]
[0044] 例如,对于在过氧化物溶液中的每1份(重量)的过氧化氢,大约需要3份的亚硫酸氢钠使其降解。因此,包含3000mg的过氧化氢的1L的溶液将需要大约9000mg的亚硫酸氢钠用于中和,导致TDS浓度增加大约9000mg/L。相比之下,在本公开中,仅将3mg的过氧化氢酶加入到3000mg/L的过氧化氢溶液中用于过氧化氢的中和,这实质上对TDS浓度没有影响。
[0045] 在公开的方法中,在处理过的过氧化物溶液中的过氧化物浓度为约0.1至约1,000ppm,约0.1ppm至约100ppm,约0.1ppm至约10ppm,以及约0.1ppm至约1ppm。或者,所述处理过的溶液基本无过氧化物。最终,所述处理过的溶液可以无过氧化物。
[0046] 过氧化物溶液
[0047] 所述公开的方法用于过氧化物溶液,所述过氧化物溶液已经被用作或正在被用作净化工艺、漂白工艺或氧化工艺的一部分。所述方法主要关注在已经使用过的过氧化物溶液或废水流中的过氧化物溶液的组分。所述过氧化物溶液可以包含过氧化氢。所述过氧化物溶液可以包含过氧化氢和过酸。最终,所述过氧化物溶液可以包含过氧化氢、过酸和与过酸相对应的羧酸。如果所述过氧化物溶液包含过氧化氢和过酸,则,在所述方法中,在第一步中所述酶被用于降解过氧化氢,然后在第二步中所述还原剂被用于降解过酸,和过氧化氢(如果存在)。
[0048] 所述方法优选与具有过氧化氢浓度显著高于过酸浓度的组合物一起使用。例如,过氧化氢与过酸的优选的比例包括:每1份(重量)的过酸,0.1份(重量)以上的过氧化氢。其它的过氧化氢:过酸的比例包括:0.5:1、1:1、2:1、3:1、4:1和5:1。
[0049] 羧酸。羧酸包括通式为R-(COOH)n的任何化合物,其中R可以为氢、烷基、链烯基、脂环基、芳基、杂芳基或杂环基,以及n为1、2或3。优选R包括氢、烷基或链烯基。所述烷基和链烯基包括1-12个碳原子,并且可以被取代或未被取代。
[0050] 合适的羧酸的实例包括:多种单羧酸、二羧酸和三羧酸。单羧酸包括,例如,甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、戊酸、己酸、庚酸、辛酸、壬酸、癸酸、十一烷酸、十二烷酸、乙醇酸、乳酸、水杨酸、乙酰水杨酸、扁桃酸等。二羧酸包括,例如,己二酸、富马酸、戊二酸、马来酸、丁二酸、苹果酸、酒石酸等。三羧酸包括,例如,柠檬酸、1,2,4-苯三甲酸、异柠檬酸、松蕈三酸(agaicic acid)。适合用于本发明的组合物中的羧酸可以根据其溶解性、成本、是否批准作为食品添加剂、气味、纯度等来选择。用于本发明的组合物的特别有用的羧酸包括水溶性羧酸,例如,甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、乳酸、乙醇酸、柠檬酸、扁桃酸、戊二酸、马来酸、苹果酸、己二酸、丁二酸、酒石酸等。这些羧酸也可以是有用的,因为水溶性羧酸可以为食品添加剂,例如,甲酸、乙酸、乳酸、柠檬酸、酒石酸等。
[0051] 优选的羧酸包括乙酸、辛酸或丙酸、乳酸、庚酸、壬酸或其组合。
[0052] 过酸。在本领域内已知过酸为过羧酸、过氧酸和过氧羧酸。过酸包括通式为R-(COOOH)n的任何化合物,其中R可以为氢、烷基、链烯基、脂环基、芳基、杂芳基或杂环基,以及n为1、2或3。优选R包括氢、烷基或链烯基。
[0053] 优选的过酸包括可以由羧酸和过氧化氢之间的酸催化平衡反应制备的任意的过氧羧酸。优选的本发明的组合物包括过氧乙酸、过氧辛酸或过氧丙酸、过氧乳酸、过氧庚酸、过氧壬酸或其组合。
[0054] 其它非必需的物质
[0055] 所述过氧化物溶液可以包含许多其它的非必需的物质,包括稳定剂、水溶助剂、表面活性剂、消泡剂、缓蚀剂、流变改性剂、染料和芳香剂。这些物质通常为部分的过氧化物浓缩物,而因此可以存在于初始或处理过的过氧化物溶液中。
[0056] 稳定剂
[0057] 所述溶液可以非必需地包括稳定剂以稳定并防止用于制备过氧化物溶液的浓缩的过氧化物物质或者过氧化物本身过早氧化。
[0058] 通常用作稳定剂的螯合剂或多价螯合剂包括:磷酸和膦酸盐、磷酸盐、氨基羧酸盐及其衍生物、焦磷酸盐、乙二胺和亚乙基三胺衍生物、羟基酸和单羧酸盐、二羧酸盐以及三羧酸盐及其相应的酸。
[0059] 其它的螯合剂包括氨基三乙酸类及其衍生物,和它们的混合物。氨基羧酸类的实例包括氨基乙酸类(amino acetate)及其盐。合适的氨基乙酸类包括:N-羟基乙基氨基二乙酸;羟基乙二胺四乙酸;氨基三乙酸(NTA);乙二胺四乙酸(EDTA);N-羟基乙基-乙二胺三乙酸(HEDTA);乙二胺四乙酸四钠盐(EDTA);二亚乙基三胺五乙酸(DTP A);和丙氨酸-N,N-二乙酸;N-羟乙基亚氨基二乙酸等;它们的金属盐;以及它们的混合物。合适的氨基磷酸类(aminophosphate)包括氨基三亚甲基磷酸酯和其它含有小于8个碳原子的烷基或碱性的氨基磷酸酯。
[0060] 示例性的多羧酸类包括亚氨基二丁酸(IDS)、聚丙烯酸钠、柠檬酸、葡糖酸、草酸、及其盐,其混合物等。其它的多羧酸类包括柠檬酸或柠檬酸盐型螯合剂、聚合的聚碳酸盐和丙烯酸或聚丙烯酸型螯合剂。其它的螯合剂包括聚冬氨酸或门冬氨酸与其它氨基酸、C4-C25-单-或-二羧酸和C4-C25-单-或-二胺的共聚缩聚物。示例性的聚合的聚羧酸类包括聚丙烯酸、马来酸/烯共聚物、丙烯酸/马来酸共聚物、聚甲基丙烯酸、丙烯酸-甲基丙烯酸共聚物、水解的聚丙烯酰胺、水解的聚甲基丙烯酰胺、水解的聚酰胺-甲基丙烯酰胺共聚物、水解的聚丙烯腈、水解的聚甲基丙烯腈、水解的丙烯腈-甲基丙烯腈共聚物等。
[0061] 水溶助剂
[0062] 所述溶液可以非必需地包括水溶助剂、偶联剂和增溶剂
[0063] 可以使用这样的物质以确保用于制备过氧化物溶液的浓缩的过氧化物物质或过氧化物本身保持相稳定和保持单一的高度活性的水溶液的形式(aqueous form)。这种水溶助剂、增溶剂或偶联剂可以以保持相稳定但是不会导致不希望的组分间相互作用的浓度使用。
[0064] 水溶助剂、增溶剂或偶联剂的代表性的类型包括阴离子表面活性剂,例如,烷基硫酸盐、烷基或链烷磺酸盐、直链烷基苯或磺酸盐、仲烷基磺酸盐、烷基醚硫酸盐或磺酸盐、烷基磷酸盐或膦酸盐、二烷基磺基丁二酸酯、糖酯(例如,脱水山梨糖醇酯)和C8-10的烷基葡糖苷。
[0065] 偶联剂还可以包括正辛烷磺酸盐;芳族磺酸盐,例如,烷基芳基磺酸盐(如,二甲苯TM磺酸钠或萘磺酸盐)和烷基化的二苯醚二磺酸,例如,以DOWFAX 商品名出售的那些化合物,优选这些水溶助剂的酸形式。
[0066] 表面活性剂
[0067] 所述组合物可以非必需地包含表面活性剂或表面活性剂的混合物。所述表面活性剂可以包括市售可得的阴离子、非离子、阳离子、两性的和两性离子的表面活性剂,及其混合物。在一个实施方案中,所述表面活性剂包括非离子或阴离子表面活性剂。对于表面活性剂的讨论,参见Kirk-Othmer,Encyclopedia of Chemical Technology,第三版,第8卷,第900-912页。
[0068] 非离子表面活性剂可以包括具有聚氧化烯聚合物作为部分的表面活性剂分子的那些表面活性剂。这些表面活性剂可以被封端或者未被封端。这种非离子表面活性剂包括,例如,氯-、苄基-、甲基-、乙基-、丙基-、丁基-和其它烷基-封端的脂肪酸的聚乙二醇醚;聚氧化烯的自由非离子表面活性剂(polyalkylene oxide free nonionic),例如,烷基聚糖苷;山梨聚糖和蔗糖酯,以及它们的乙氧基化物;烷氧基化的乙二胺;醇烷氧基化物,例如,醇乙氧基化的丙氧基化物、醇丙氧基化物、醇丙氧基化的乙氧基化物丙氧基化物、醇乙氧基化的丁氧基化物)、脂肪醇乙氧基化物(例如,三癸基醇烷氧基化物、环氧乙烷加成物)等;壬基苯酚乙氧基化物、聚氧乙二醇醚等;羧酸酯,例如,甘油酯、聚氧乙烯酯、脂肪酸的乙氧基化物和二醇酯等;酰胺(carboxylic amide),例如,二乙醇胺缩合物、单醇胺缩合物、聚氧乙烯脂肪酸酰胺等;和聚氧化烯嵌段共聚物,包括氧化乙烯/氧化丙烯嵌段共聚物,例如,以商标PLURONIC(BASF-Wyandotte)市售可得的产品等;从Tomah Corporation市售可得的乙氧基化胺和醚胺和其它非离子化合物。还可以使用有机硅表面活性剂,例如ABIL B8852(Goldschmidt)。
[0069] 所述非离子表面活性剂可以包括直链和仲醇乙氧基化物(脂肪醇乙氧基化物,如,三癸基醇烷氧基化物、环氧乙烷加成物)、烷基苯酚乙氧化物、乙氧基/丙氧基嵌段表面活性剂等。直链和仲醇乙氧基化物(脂肪醇乙氧基化物,例如,三癸基醇烷氧基化物、环氧乙烷加成物)的优选的实例包括,直链的12-14碳数的伯醇(C12-14H25-29)-O-(CH2CH20)5H的5摩尔的乙氧基化物(其是以商品名LAE 24-5出售),直链的12-14碳数的伯醇(C12-14H25-29)-O-(CH2CH20)7H的7摩尔的乙氧基化物(其之一是以商品名LAE 24-7出售的),直链的12-14碳数的伯醇(C12-14H25-29)-O-(CH2CH20)12H的12摩尔的乙氧基化物,(其中之一为以商品名LAE 24-12出售的)等。
[0070] 阴离子表面活性剂可以包括,例如,羧酸盐,例如,烷基羧酸盐(羧酸盐)和聚烷氧基羧酸盐、醇乙氧基化物羧酸盐、壬基苯酚乙氧基化物羧酸盐等;磺酸盐,例如,烷基磺酸盐、烷基苯磺酸盐(如,直链十二烷基苯磺酸或其盐)、烷基芳基磺酸盐、磺酸化的脂肪酸酯等;硫酸盐,例如,硫酸化的醇、硫酸化的醇乙氧基化物、硫酸化的烷基苯酚、烷基硫酸盐、磺基丁二酸盐、烷基醚硫酸盐等;和磷酸酯,例如,烷基磷酸酯、乙氧基化的醇磷酸酯等。
[0071] 如果在分子的亲水部分上的电荷为正时,表面活性物质归类为阳离子表面活性物质。其中亲水部分不带电荷(除非pH被降低接近中性或更低,但是此时其将为阳离子(如,烷基胺))的表面活性剂也包括在此类中。
[0072] 可以在一些过氧化物溶液中发现阳离子表面活性剂。阳离子表面活性剂可以包括包含至少一个长碳链疏水基团和至少一个带正电荷的氮的化合物。所述长碳链可以通过简单的取代被直接附着到氮原子上;或通过桥接官能团或以所谓的间断烷基胺和酰胺基胺的基团间接地附着到氮原子上。这种官能团可以使得分子更亲水和/或更易于水分散、通过助表面活性剂混合物更易于水增溶,和/或溶于水。为了提高水溶解性,可以引入其它的伯氨基、仲氨基或叔氨基,或者氨基氮原子可以被具有低分子量的烷基季铵化。此外,所述氮可以为不同不饱和程度的支链或直链部分,或者为饱和或不饱和的杂环的部分。此外,阳离子表面活性剂可以包含含有超过一个的阳离子氮原子的配位连接。
[0073] 所述阳离子表面活性剂可以包括季铵表面活性剂,例如,牛油季铵表面活性剂,例如,牛油胺乙氧化物季铵化合物。例如,牛油胺乙氧化物季铵化合物可以包括连接到甲基上的四级氮(quaternary nitrogen),牛油部分和两个乙氧基化的部分。所述乙氧基化的部分可以包含6-10个乙氧化的基团。
[0074] 归类为氧化胺、两性和两性离子的所述表面活性剂化合物在接近中性或酸性pH溶液中本身通常为阳离子,以及可以与表面活性剂分类交叠。多乙氧化的阳离子表面活性剂在碱性溶液中通常表现为类似于非离子表面活性剂,以及在酸性溶液中表现类似于阳离子表面活性剂。
[0075] 大多数的大体积的市售的阳离子表面活性剂可以再分为四大类和其它的亚类,例如,如在Surfactant Encyclopedia,Cosmetics&Toiletries,Vol.104(2)86-96(1989)中所述。所述第一类包括烷基胺及其盐。所述第二类包括烷基咪唑啉。所述第三类包括乙氧化的胺类。所述第四类包括季铵,例如,烷基苄基二甲基铵盐、烷基苯盐、杂环铵盐、二烷基铵盐等。
[0076] 消泡剂
[0077] 所述溶液可以非必需地包含消泡剂。一般而言,消泡剂可以包括二氧化硅和有机硅;脂肪酸或酯;醇;硫酸盐或磺酸盐;胺或酰胺;卤化的化合物,例如,氟氯烃;植物油、蜡、矿物油和它们的硫酸化的衍生物;和磷酸盐和磷酸酯,例如,二磷酸烷基酯和碱性二磷酸(alkyl and alkaline diphosphates)和尤其是磷酸三丁酯(tributyl phosphate);以及它们的混合物。优选食品级的消泡剂。有机硅,例如二甲基硅、二醇聚硅氧烷、甲基苯酚聚硅氧烷、三烷基或四烷基硅烷、疏水二氧化硅消泡剂及其混合物都可以用于消泡应用中。市售可得的消泡剂通常包括有机硅,例如,购自Armour Industrial Chemical Company的ArdefoamTM,其为结合在有机乳液中的有机硅;购自Kirusable Chemical Company的Foam KillTM或KresseoTM,其为有机硅或非有机硅型消泡剂,以及有机硅酯(silicone ester);和购自Dow Corning Corporation的Anti-Foam ATM和DC-200,这两种均为食品级型的有机硅。
[0078] 缓蚀剂
[0079] 所述溶液可以非必需地包含缓蚀剂。有用的缓蚀剂包括多羧酸,例如,短链二羧酸、三酸和磷酸酯及其组合。有用的磷酸酯包括烷基磷酸酯、单烷基芳基磷酸酯、二烷基芳基磷酸酯、三烷基芳基磷酸酯和它们的混合物,如可购自Witco Chemical Company的Emphos PS 236。其它有用的缓蚀剂包括三唑,例如,苯并三唑、甲苯基三唑和巯基苯并噻唑,以及与膦酸酯(例如,1-羟基亚乙基-l,l-二膦酸)的组合,以及表面活性剂,例如,油酸二乙醇酰胺和椰油两性羟基丙基磺酸钠等。有用的缓蚀剂包括多羧酸,例如二羧酸。优选的酸包括己二酸、戊二酸、丁二酸及其混合物。最优选的为己二酸、戊二酸和丁二酸的混合物,其为BASF以SOKALANTMDCS的名称售卖的原料。
[0080] 流变改性剂
[0081] 所述溶液可以非必须地包括一种以上的流变改性剂。
[0082] 可使用的水可溶或水可分散的流变改性剂可以分类为无机和有机的流变改性剂。有机增稠剂还可以分类为天然的或合成的聚合物,其中后者还可以仅一步分为基于天然合成的和基于石油合成的。
[0083] 无机增稠剂通常为如下化合物,例如,胶体硅酸镁铝(VEEGUMTM)、胶体粘土(Bentonites)或二氧化硅(CAB-O-SILSTM),其已经被熏蒸或沉淀以形成具有大表面对粒径比(surface to size ratios)的粒子。合适的天然的水凝胶增稠剂主要为植物得到的渗出物。例如,黄芪胶、梧桐胶和金合欢树胶;和浸出物,例如,叉菜胶、豆角胶、瓜尔胶和果胶;或纯的培养的发酵产物,例如,黄原胶。化学上,所有的这些物质为配合的阴离子多糖的盐。
具有应用的基于天然的合成的增稠剂为纤维素衍生物,其中,在直链的脱水葡萄糖聚合物上的自由羟基已经醚化或酯化以得到一系列物质,其溶解在水中并得到粘性溶液。这类物质包括烷基和羟基烷基纤维素,特别是甲基纤维素、羟基乙基甲基纤维素、羟基丙基甲基纤维素、羟基丁基甲基纤维素、羟基乙基纤维素、乙基羟基乙基纤维素、羟基丙基纤维素和羧甲基纤维素。基于石油的合成水溶性的聚合物是通过直接聚合合适的单体而制备的,其代表性的例子为聚乙烯基吡咯烷、聚乙烯基甲基醚、聚丙烯酸和聚甲基丙烯酸、聚丙烯酰胺、聚氧化乙烯和聚乙烯亚胺。
[0084] 染料和芳香剂
[0085] 所述溶液可以非必需地包含各种染料、除臭剂,其包括香料和其它美感增强剂。优选的染料包括FD&C染料、D&C染料等。
[0086] 为了完全理解本公开,给出下面的实施例以说明一些实施方案。这些实施例和实验应该被理解为说明性的而不是限定。所有的份为重量份,除非其有相反指示。
[0087] 实施例
[0088] 实施例1
[0089] 实施例1的目的是表征过氧化氢酶对过氧化物溶液中的过氧化氢和过氧乙酸的浓度的影响。在25℃下将多种浓度的过氧化氢酶 CA 400L(Genencor International,Rochester,NY)加入到过氧化物溶液中,并在搅拌的同时保持10分钟。应该注意到所述酶浓度测量所述活性酶的浓度。所述过氧化物溶液是由Oxonia
(Ecolab Inc.,St.Paul,MN)制备的,并在实验开始时其包含2952ppm的过氧化氢和650ppm的过氧乙酸。在10分钟接触后,测量过氧化氢和过氧乙酸的浓度。
[0090] 结果示于图1中,并且显示向过氧化物溶液中加入过氧化氢酶导致过氧化氢的显著除去,但是却没有有效除去过氧乙酸。
[0091] 实施例2
[0092] 实施例2的目的是表征还原剂亚硫酸氢钠对过氧化物溶液中的过氧化氢和过氧乙酸的浓度的影响。在25℃下将多种浓度的亚硫酸氢钠(Sigma-Aldrich,St.Louis,MO)加入到过氧化物溶液中,并保持30分钟。所述过氧化物溶液是由Oxonia (Ecolab Inc.,圣保罗,MN)制备的,并且在实验开始时其包含225ppm的过氧化氢和50ppm的过氧乙酸。在30分钟接触后,测量过氧化氢和过氧乙酸。
[0093] 结果示于图2中,并且显示向过氧化物溶液中加入亚硫酸氢钠导致过氧化氢和过氧乙酸的显著除去。过氧化氢的去除率与过氧乙酸的去除率成正比。
[0094] 实施例3
[0095] 实施例3的目的是表征接触时间对使用过氧化氢酶从过氧化物溶液中除去过氧化氢的影响。将过氧化氢酶 CA 400L(Genencor International,Rochester,NY)加入到过氧化物溶液中导致最终的浓度为0.116mg/L。所述过氧化物溶液是由Oxonia(Ecolab Inc.,圣保罗,MN)制备的,以及在实验开始时其包含2893ppm的过氧化
氢和634ppm的过氧乙酸。以2分钟的间隔,测量过氧化氢的浓度。
[0096] 结果示于图3中,并且显示向过氧化物溶液中加入过氧化氢酶在1、5和10分钟时分别除去了50、90和99%的初始浓度的过氧化氢。
[0097] 实施例4
[0098] 实施例4的目的是表征接触温度对使用过氧化氢酶从过氧化物溶液中降解过氧化氢的影响。在不同的温度下,将多种浓度的过氧化氢酶 CA 400L(Genencor International,Rochester,NY)加入到过氧化物溶液中。所述过氧化物溶液是由Oxonia(Ecolab Inc.,圣保罗,MN)制备的,以及在实验开始时其包含大约2950ppm的过
氧化氢和大约650ppm的过氧乙酸。在10分钟的接触后,测量过氧化氢的浓度。使数据归一化以说明在初始浓度方面的轻微差异,并对数转化以适应线性模型。
[0099] 结果示于图4中,并且显示过氧化氢酶对在过氧化物溶液中的过氧化物的降解的效力在大约25-50℃的范围内更有效。在超过50℃以及在4℃时,过氧化氢酶除去过氧化物溶液中的过氧化氢的效力下降。
[0100] 实施例5
[0101] 实施例5的目的是比较使用两种不同的方法中和过氧化物溶液中的TDS浓度:(1)单独使用还原剂亚硫酸氢钠的方法,和(2)使用过氧化氢酶,接着使用亚硫酸氢钠的方法。在第一个实验中,向过氧化物溶液中加入最低浓度的亚硫酸氢钠(Sigma-Aldrich,St.Louis,MO)以同时降解过氧化氢和过氧乙酸。在第二个实验中,在第一步中,在25℃下在
10分钟内向过氧化物溶液中加入最低浓度的过氧化氢酶 CA400L(Genencor 
International,Rochester,NY)以仅降解过氧化氢。在第二步中,向过氧化氢溶液中加入最低浓度的亚硫酸氢钠以降解残留的过氧化物。在两个实验中,所述过氧化物溶液是由Oxonia (Ecolab Inc.,圣保罗,MN)制备的,并且在实验开始时其包含2952ppm的
过氧化氢和650ppm的过氧乙酸。
[0102] 结果示于表1中,并且其显示在仅使用还原剂亚硫酸氢钠处理的过氧化物溶液中(方法1)的TDS浓度比使用过氧化氢酶,接着使用亚硫酸氢钠(方法2)的方法大13.6倍。
[0103] 表1
[0104]
[0105] 实施例6
[0106] 实施例6的目的是比较使用在实施例5中描述的方法2的变化的方法(具体而言,其中加入次序颠倒(即,先加入亚硫酸氢钠,再加入过氧化氢酶))处理的过氧化物溶液中的总的过氧化物的浓度。这种新方法称作方法3。在这个实验中,在第一步中,向过氧化物溶液中加入与在实施例5,方法2中所使用的相同浓度的亚硫酸氢钠(Sigma-Aldrich,St.Louis,MO)。在第二步中,向过氧化物溶液中加入与在实施例5,方法2中所使用的相同浓度的过氧化氢酶 CA 400L(Genencor International,Rochester,NY)。在实验中使用的过氧化物溶液是由Oxonia (Ecolab Inc.,圣保罗,MN)制备的,以及在实验开始时
其包含2886ppm的过氧化氢和636ppm的过氧乙酸。
[0107] 结果示于表2中,并且其显示颠倒加入次序(即,首先加入还原剂,然后加入酶)降解过氧化物不是很有效。
[0108] 表2
[0109]处理步骤 方法3
1-还原剂(g/100g的样品) 0.081
2-酶(g/100g的样品) 0.006
处理后过氧化物浓度(mg/L) 312
[0110] 实施例7
[0111] 实施例7的目的是表征当酶与过氧化物的比例变化时在过氧化物溶液中过氧化氢的降解效率受到怎样的影响。将过氧化氢酶 CA 400L(Genencor International,Rochester,NY)加入到两种不同过氧化物溶液中导致最终的酶浓度为
0.039mg/L。所述过氧化物溶液是由Oxonia (Ecolab Inc.,圣保罗,MN)制备的,并且在实验开始时其或者包含2943ppm的过氧化氢和650ppm的过氧乙酸(过氧化物溶液1),或者在实验开始时其包含577ppm的过氧化氢和129ppm的过氧乙酸(过氧化物溶液2)。在55℃下在10分钟的接触后,测量过氧化氢的浓度。
[0112] 结果示于表3中,并且显示当酶与过氧化氢的比例增加时,在过氧化物溶液中的过氧化氢的降解更高效。因此,在过氧化物溶液被稀释前,优选向过氧化物溶液中加入定量的酶。
[0113] 表3
[0114]过氧化物溶液 过氧化氢浓度减少百分比
1-酶对过氧化物的较高比例 92%
2-酶对过氧化物的较低比例 40%
[0115] 实施例8
[0116] 实施例8的目的是测定本发明公开的方法对商业规模饮料厂的延长货架期的食品包装线的效力。评估试剂剂量、接触时间和温度的影响。
[0117] 将不同浓度的Oxonia Active施加于包装线的容器中。在处理容器后,收集用过的过氧化物溶液。向所述溶液中加入各种浓度的过氧化氢酶(Optimase CA-400L)并使其反应。然后,将多种浓度的BC1002(30%的偏亚硫酸氢钠溶液,购自Ecolab公司,圣保罗,MN)加入到所述溶液中,并使其反应。在加入酶和偏亚硫酸氢钠之后收集样品,并分析。结果如下所示。
[0118] 表4显示1份的过氧化氢酶的剂量对5,000份的过氧化氢在20分钟的接触时间内使过氧化氢的浓度降低至所使用的测试法检测的极限值以下。更高的浓度在10分钟内使其降至尽可能少。
[0119] 表4
[0120]过氧化氢酶:H2O2 10分钟 20分钟 30分钟
1:1250 5ppm H2O2 5ppm H2O2 4ppm H2O2
1:2500 5ppm H2O2 5ppm H2O2 4ppm H2O2
1:5000 65ppm H2O2 5ppm H2O2 4ppm H2O2
[0121] 表5显示过氧化氢通过过氧化氢酶的降解随着温度的升高而增加,对于低的过氧化物浓度而言,其可能是合意的。
[0122] 表5
[0123]
[0124] 表6和7显示1.75至2.6份的来自BC1002的偏亚硫酸氢钠(30%的偏亚硫酸氢钠)每份的过乙酸在10分钟的接触时间内充分降低过乙酸的浓度。
[0125] 表6
[0126]偏亚硫酸氢钠:PAA 5分钟 10分钟 20分钟
2.61:1 0ppm PAA 0ppm PAA 0ppm PAA
1.96:1 0ppm PAA 0ppm PAA 0ppm PAA
1.31:1 20ppm PAA 20ppm PAA 20ppm PAA
[0127] 表7
[0128]偏亚硫酸氢钠:PAA 5分钟 10分钟 15分钟
1.25:1 67ppm PAA 53ppm PAA 52ppm PAA
1.50:1 37ppm PAA 30ppm PAA 30ppm PAA
1.75:1 未测定 未测定 未测定
2.00:1 未测定 未测定 未测定
[0129] 表8测定了在1.75份的偏亚硫酸氢钠对1份的过乙酸的比例下,温度对BC1002(30%的偏亚硫酸氢钠)中的偏亚硫酸氢钠减少过乙酸的浓度的能力的影响。表8显示温度对过乙酸的减少具有非常小的影响。
[0130] 表8
[0131]偏亚硫酸氢钠:PAA 30秒 1分钟 2分钟
39℃ 2 未测定 未测定
25℃ 2 未测定 未测定
12℃ 3 未测定 未测定
[0132] 表9测定了乙酸的初始浓度和接触时间对偏亚硫酸氢钠和过乙酸之间的反应的影响。表9显示了BC 1002的偏亚硫酸氢钠与过乙酸以1.75:1的比例反应看来通常在少于10分钟内完成,而且在更高的初始浓度的过乙酸时看来产生更低的残留,表明反应速率是浓度依赖性的。
[0133] 表9
[0134]
[0135] 前述的概要、详细的描述和实施例提供了用于理解本公开和一些具体的实施例的合理的基础。由于本发明可以包括多个实施方案,上述信息并非意欲限制。本发明的范围在于权利要求
[0136] 本发明的技术方案概括如下。
[0137] 1、一种处理过氧化物溶液的方法,其包括:
[0138] a)收集包含过酸和过氧化氢的初始过氧化物溶液;
[0139] b)向初始过氧化物溶液中加入酶,以及然后
[0140] c)向初始过氧化物溶液中加入还原剂,
[0141] 其中,对于还原剂每降解1份过氧化物,酶降解至少0.1份的过氧化物;
[0142] d)由于加入所述酶和还原剂而形成处理过的过氧化物溶液。
[0143] 2、根据技术方案1所述的方法,其中,所述过酸选自过乙酸、过辛酸及其混合物。
[0144] 3、根据技术方案求1所述的方法,其中,所述酶选自过氧化氢酶、过氧化物酶及其混合物。
[0145] 4、根据技术方案1所述的方法,其中,所述还原剂选自亚硫酸氢盐、偏亚硫酸氢盐、硫代硫酸盐、亚硫酸盐、二氧化硫、木炭、活性炭、抗坏血酸、异抗坏血酸、金属催化剂、紫外线及其混合物。
[0146] 5、根据技术方案1所述的方法,其中,所述初始过氧化物溶液的pH为约1至约10。
[0147] 6、根据技术方案1所述的方法,其中,所述初始过氧化物溶液的温度为约1℃至约70℃。
[0148] 7、根据技术方案1所述的方法,其中,在所述初始过氧化物溶液中的过氧化物浓度为约1ppm至约50000ppm。
[0149] 8、根据技术方案1所述的方法,其中,所述初始过氧化物溶液是从食品和饮料厂、医疗保健设备、厨房、餐馆、洗衣房或废水处理厂的净化工艺、漂白工艺或氧化工艺中收集的。
[0150] 9、根据技术方案1所述的方法,其中,使用选自浮选法、沉淀法、絮凝法、pH调节法、过滤法、需氧的生物法、厌氧生物法、澄清法、无菌法及其组合中的工艺进一步处理处理过的过氧化物溶液。
[0151] 10、根据技术方案1所述的方法,其中,所述处理过的过氧化物溶液被再次用于设备中。
[0152] 11、根据技术方案1所述的方法,其中,所述处理过的过氧化物溶液被排放到环境中。
[0153] 12、根据技术方案1所述的方法,其中,在所述处理过的过氧化物溶液中的过氧化物浓度为约0.1ppm至约1000ppm。
[0154] 13、根据技术方案1所述的方法,其中,在处理过的过氧化物溶液中的溶解固体总量不会增加超过10000ppm。
[0155] 14、根据技术方案1所述的方法,其中,所述初始和处理过的过氧化物溶液进一步包含选自羧酸、稳定剂、水溶助剂、表面活性剂、消泡剂、缓蚀剂、流变改性剂、染料、芳香剂、水、糖、盐、脂肪、油、蛋白质、淀粉、洗涤剂、矿物、污物、血液及其混合物中的物质。
[0156] 15、根据技术方案1所述的方法,其中,在所述过氧化物溶液已经用于净化工艺、漂白工艺或氧化工艺中之后,但是在将其与其它废水流混合之前,向其中加入所述酶和还原剂。
[0157] 16、根据技术方案1所述的方法,其中,在所述过氧化物溶液已经用于净化工艺、漂白工艺或氧化工艺中,以及在将其与其它废水流混合之后,向其中加入所述酶和还原剂。
[0158] 17、根据技术方案1所述的方法,其中,在与净化工艺、漂白工艺或氧化工艺的相同的地点加入所述酶和还原剂。
[0159] 18、根据技术方案1所述的方法,其中,将所述酶和还原剂加入到公有的处理工厂、工业废水处理设备、或者市政或工业能源回收设备处的工艺中。
[0160] 19、一种处理过氧化物溶液的方法,其包括:
[0161] a)收集包含过氧化氢的初始过氧化物溶液;
[0162] b)向过氧化物溶液中加入酶;
[0163] c)向过氧化物溶液中加入还原剂,
[0164] 其中,对于还原剂每降解1份过氧化物,酶降解至少0.1份的过氧化物;
[0165] d)由于加入所述酶和还原剂而形成处理过的过氧化物溶液。
[0166] 20、一种处理过氧化物溶液的方法,其包括:
[0167] a)在净化工艺、漂白工艺或氧化工艺之前或过程中,向过氧化物溶液中加入酶,然后
[0168] b)在完成净化工艺、漂白工艺或氧化工艺之后,向所述过氧化物溶液中加入还原剂,其中,对于还原剂每降解1份过氧化物,酶降解至少0.1份的过氧化物;
[0169] c)由于加入所述酶和还原剂而形成处理过的过氧化物溶液。
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