Método de decoloración oxidativa de tintes con perácido generado enzimáticamente.

Método de decoloración de un tinte que está presente en efluente de aguas residuales a partir de un proceso de elaboración textil, que comprende la puesta en contacto del tinte con una composición que comprende:

una enzima perhidrolasa

un sustrato de éster para la enzima perhidrolasa que presenta fracciones de éster de ácido carboxílico, y

una fuente de peróxido de hidrógeno;

donde dichas fracciones de éster de ácido carboxílico de dicho sustrato de éster se proporcionan en:

(i) 20 a 20 000 veces la cantidad molar de tinte para decolorarse, y

(ii) una proporción molar de al menos 2 x 105/1 con respecto a la enzima perhidrolasa, y;

donde un perácido es producido por acción catalítica de la enzima perhidrolasa sobre dicho sustrato de éster en presencia de peróxido de hidrógeno.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/US2010/025846.

Solicitante: DANISCO US INC.

Nacionalidad solicitante: Estados Unidos de América.

Dirección: 925 PAGE MILL ROAD PALO ALTO, CA 94304 ESTADOS UNIDOS DE AMERICA.

Inventor/es: BARNETT, CHRISTOPHER, C., SALA,RAFAEL F.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > TRATAMIENTO DEL AGUA, AGUA RESIDUAL, DE ALCANTARILLA... > TRATAMIENTO DEL AGUA, AGUA RESIDUAL, DE ALCANTARILLA... > Tratamiento del agua, agua residual o de alcantarilla... > C02F1/72 (por oxidación)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > TRATAMIENTO DEL AGUA, AGUA RESIDUAL, DE ALCANTARILLA... > TRATAMIENTO DEL AGUA, AGUA RESIDUAL, DE ALCANTARILLA... > Tratamiento biológico del agua, agua residual o... > C02F3/34 (caracterizado por los microorganismos utilizados)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > TRATAMIENTO DEL AGUA, AGUA RESIDUAL, DE ALCANTARILLA... > TRATAMIENTO DEL AGUA, AGUA RESIDUAL, DE ALCANTARILLA... > Naturaleza del contaminante > C02F101/30 (Compuestos orgánicos)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > TRATAMIENTO DEL AGUA, AGUA RESIDUAL, DE ALCANTARILLA... > TRATAMIENTO DEL AGUA, AGUA RESIDUAL, DE ALCANTARILLA... > Naturaleza del agua, el agua residual, las aguas... > C02F103/30 (procedente de la industria textil)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > TRATAMIENTO DEL AGUA, AGUA RESIDUAL, DE ALCANTARILLA... > TRATAMIENTO DEL AGUA, AGUA RESIDUAL, DE ALCANTARILLA... > Naturaleza del agua, el agua residual, las aguas... > C02F103/28 (procedente de la industria papelera o celulósica)

PDF original: ES-2547135_T3.pdf

 

google+ twitter facebookPin it
Ilustración 1 de Método de decoloración oxidativa de tintes con perácido generado enzimáticamente.
Ilustración 2 de Método de decoloración oxidativa de tintes con perácido generado enzimáticamente.
Ilustración 3 de Método de decoloración oxidativa de tintes con perácido generado enzimáticamente.
Ilustración 4 de Método de decoloración oxidativa de tintes con perácido generado enzimáticamente.
Ver la galería de la patente con 12 ilustraciones.
Método de decoloración oxidativa de tintes con perácido generado enzimáticamente.

Fragmento de la descripción:

Método de decoloración oxidativa de tintes con perácido generado enzimáticamente PRIORIDAD

[0001] La presente solicitud reivindica prioridad de la solicitud provisional de los Estados Unidos n. ° serie 61/157.099 presentada el 3 de marzo de 2009.

CAMPO TÉCNICO

[0002] Los métodos se refieren a la decoloración de moléculas de tinte en un medio acuoso por medio de perácido generado enzimáticamente.

ANTECEDENTES

[0003] El teñido de materiales textiles no es un proceso eficaz, puesto que gran parte del tinte empleado para teñir textiles se queda en el medio de tinte. Puesto que varía la composición exacta del medio de tinte parcialmente empobrecido, la reutilización del medio de tinte empobrecido puede producir resultados inconsistentes. En consecuencia, normalmente se descarta este medio de tinte residual, lo que da lugar a la liberación de grandes cantidades de aguas residuales contaminadas con tinte al medio ambiente. El efluente industrial coloreado puede provocar un daño considerable al ecosistema, por ejemplo debido a sus efectos sobre la actividad de fotosíntesis de los organismos acuáticos a consecuencia de una escasa penetración de la luz.

[0004] Las técnicas convencionales de tratamiento aplicadas a las aguas residuales textiles para la eliminación de tinte incluyen métodos físicos (coagulación/floculación), filtración a través de membrana (uItrafiItración, osmosis inversa) y supresión mediante adsorción en carbón activo. Dichos métodos son costosos y también dan lugar a una transferencia de fase de contaminantes. Los métodos microbiológicos actuales no son una solución eficaz para el tratamiento de las aguas residuales debido a las complejas estructuras de algunos tintes que los hacen resistentes a la biodegradación.

[0005] Por lo general, la descomposición química de un tinte se lleva a cabo de dos maneras distintas. El tinte puede eliminarse parcialmente por medio de soluciones diluidas de ácido clorhídrico o ácido fórmico en un proceso conocido como «avivamiento». De manera alternativa, el tinte puede descomponerse mediante reductores, agentes oxidantes y auxiliares corrosivos en un proceso conocido como «desmontado».

[0006] La oxidación mediante peróxido de hidrógeno (H2O2) se utiliza normalmente porque se generan subproductos más limpios en comparación con agentes como el cloro o la lejía convencional (es decir, hipoclorito). El H202 es conocido por no resultar eficaz con tintes antraquinónicos o azoicos, que se emplean en general y que tienen un importante impacto medioambiental. Asimismo, la reacción de decoloración con H2O2 es lenta. Los métodos de decoloración oxidativa más rápidos emplean un proceso de procesos de oxidación avanzada (POA), que normalmente usan ozono (O3), ozono activado con luz ultravioleta (UV)/C>3, peróxido de hidrógeno activado con UV (UV/ H202) o «activadores» que generan agentes oxidantes más fuertes como los perácidos. Dichos procesos pueden ser prohibitivamente caros a gran escala, por ejemplo debido al coste de los activadores químicos o de la energía ultravioleta.

[0007] El desmontado se realiza normalmente con ditionita de sodio alcalino, clorato de sodio, hipocorito de sodio o dióxido de tiourea. Estos productos químicos no son respetuosos con el medio ambiente y, desde un aspecto sanitario y de seguridad, exigen un manejo cuidadoso.

[0008] Existe la necesidad de métodos más eficaces y respetuosos con el medio ambiente para la decoloración de tintes.

[0009] El documento WO 2005/056782 da a conocer métodos y composiciones que comprenden al menos una enzima perhidrolasa, un sustrato para la enzima perhidrolasa y una fuente de peróxido de hidrógeno para limpieza y otras aplicaciones. El documento WO 2008/140988 da a conocer composiciones estables que comprenden una enzima perhidrolasa, una fuente de peróxido de hidrógeno y un sustrato de éster que genera eficazmente soluciones acuosas de perácidos. El documento WO 2007/103050 da a conocer composiciones de perhidrolasa y métodos para el uso de perhidrolasa para blanquear los dientes. El documento WO 2008/019069 da a conocer métodos para manipular enzimas pertenecientes a la clase de enzimas conocidas como hidrolasas SGNH y alfa/beta hidrolasas para crear composiciones que comprenden al menos una enzima adecuada para el uso en acilación enzimática acuosa y/o perhidrólisis.

SUMARIO

[0010] Se proporcionan métodos para la decoloración de un tinte en un medio acuoso.

[0011] En la presente memoria se da a conocer un método para decolorar un tinte, que comprende la puesta en contacto del tinte con una composición que comprende: una enzima perhidrolasa, un sustrato para la enzima perhidrolasa y una fuente de peróxido de hidrógeno; donde un perácido es producido por acción catalítica de la enzima perhidrolasa sobre el sustrato en presencia de peróxido de hidrógeno; y donde el tinte se pone en contacto con la composición durante un periodo de tiempo y en unas condiciones adecuadas para producir una cantidad de perácido suficiente para decolorar al menos una parte del tinte.

[0012] También se da a conocer en la presente memoria un método para decolorar un tinte, que incluye la puesta en contacto del tinte con un perácido generado enzimáticamente, donde el perácido decolora el tinte en mayor medida que con una composición equivalente que carece de perácido generado enzimáticamente. También se da a conocer en la presente memoria un método para decolorar un tinte, que incluye la puesta en contacto del tinte con una composición que incluye una enzima perhidrolasa, un sustrato para la enzima perhidrolasa y una fuente de peróxido de hidrógeno, donde un perácido es producido por acción catalítica de la enzima perhidrolasa sobre el sustrato en presencia de peróxido de hidrógeno, donde el tinte se pone en contacto con la posición durante un periodo de tiempo y en condiciones adecuadas para producir una cantidad de perácido suficiente para decolorar el tinte, lo que incluye cambiar el tono, matiz, tinta o brillo del tinte. La invención está definida por las reivindicaciones.

[0013] El tinte está presente en efluente de aguas residuales. En algunas formas de realización, el efluente de aguas residuales procede de un proceso de elaboración textil. En algunas formas de realización, el proceso de elaboración textil es un proceso de teñido textil. En algunas formas de realización, el efluente de aguas residuales procede de un proceso de procesamiento de pulpa o papel. En algunas formas de realización, el proceso de procesamiento de pulpa o papel es un proceso de destintado.

[0014] En varias formas de realización, se decolora al menos alrededor de un 40 %, al menos alrededor de un 50 %, al menos alrededor de un 60 %, al menos alrededor de un 70 %, al menos alrededor de un 80 %, al menos alrededor de un 90 % o incluso al menos alrededor de un 95 % del tinte en el medio acuoso. En formas de realización concretas, se decolora al menos un 40 % del tinte. En formas de realización concretas, se decolora al menos un 50 % del tinte. En formas de realización concretas, se decolora al menos un 60 % del tinte. En formas de realización concretas, se decolora al menos un 70 % del tinte. En formas de realización concretas, se decolora al menos un 80 % del tinte.

[0015] En algunas formas de realización, al menos el doble del tinte del efluente se decolora en comparación con la cantidad de tinte que se decolora en un método equivalente que carece de la enzima perhidrolasa. En algunas formas de realización, se decolora al menos tres veces más de tinte en el efluente en comparación con la cantidad de tinte que se decolora en un método equivalente que carece de la enzima perhidrolasa.

[0016] En algunas formas... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Método de decoloración de un tinte que está presente en efluente de aguas residuales a partir de un proceso de elaboración textil, que comprende la puesta en contacto del tinte con una composición que comprende:

una enzima perhidrolasa

un sustrato de áster para la enzima perhidrolasa que presenta fracciones de áster de ácido carboxflico,

y

una fuente de peróxido de hidrógeno;

donde dichas fracciones de áster de ácido carboxflico de dicho sustrato de áster se proporcionan en:

(i) 20 a 20 000 veces la cantidad molar de tinte para decolorarse, y

(ii) una proporción molar de al menos 2 x 105/1 con respecto a la enzima perhidrolasa, y;

donde un perácido es producido por acción catalítica de la enzima perhidrolasa sobre dicho sustrato de áster en presencia de peróxido de hidrógeno.

2. Método de la reivindicación 1, donde el proceso de elaboración textil es un proceso de teñido textil.

3. Método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde la enzima perhidrolasa cataliza la perhidrólisis del sustrato de áster con una razón de perhidrólisis:hidrólisis igual o superior a 1.

4. Método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde la enzima perhidrolasa comprende la secuencia de aminoácidos expuesta en la SEQ ID NO:1 o una variante u homologa de esta.

5. Método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde:

(i) la enzima perhidrolasa comprende una secuencia de aminoácidos que presenta al menos un 70 % de identidad de secuencia de aminoácidos con la secuencia de amino expuesta en la SEQ ID NO: 1;

(ii) la enzima perhidrolasa es la variante S54V de la enzima perhidrolasa que presenta la secuencia de aminoácidos de la SEQ ID NO: 1; o

(iii) la enzima perhidrolasa comprende una secuencia de aminoácidos que presenta al menos un 70 % de identidad de secuencia de aminoácidos con la secuencia de amino expuesta en la SEQ ID NO:3.

6. Método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde el sustrato de áster se selecciona del grupo que consiste en diacetato de propilenglicol (PGDA), diacetato de etilenglicol (EGDA), tracetina, acetato de etilo y tributirina.

7. Método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde el peróxido de hidrógeno se proporciona

en forma de una fuente de peróxido de hidrógeno seleccionada del grupo que consiste en peróxido de

hidrógeno, percarbonato y perborato.

8. Método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde el tinte es un tinte textil.

9. Método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde:

(i) la proporción molar entre fracciones de éster de ácido carboxflico en el sustrato y moléculas de enzima es de 4 x 105/1 a 4 x 106/1; o

(ii) la proporción molar entre fracciones de éster de ácido carboxflico en el sustrato y moléculas de enzima es de al menos 4x105/1.

10. Método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde la proporción molar entre fracciones de éster de ácido carboxflico en el sustrato y molécula de tinte es de 1000/1 a 10 000/1.

11. Método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde la concentración de enzima perhidrolasa es inferior o igual a 5 x 106 M.