Método de tratamiento de aguas residuales con una composición oxidante multifuncional.

Un método de tratamiento de agua que comprende poner en contacto el agua con una composición quecomprende una mezcla anhidra estable de un agente oxidante,

un agente halógeno activo, un regulador del pH y,opcionalmente, un diluyente, clarificante, agente de control de algas, agente antimicrobiano, floculante, oxidante,estabilizante del halógeno, polímero biocida, modificador de agua, inhibidor de la corrosión, fluorotensioactivo,enzima, sal de lantano, activador, tensioactivo, coadyuvante para la elaboración de pastillas, fragancia, tinte,colorante o agente antiaglomerante, donde el agente oxidante es monopersulfato de potasio, el agente halógenoactivo es una sal de dicloro-s-triazinatriona con un metal alcalino, dimetilhidantoina halogenada, o mezclas de ellos,y el regulador del pH es carbonato, bicarbonato y fosfato.

Método de tratamiento de aguas residuales con una composición oxidante multifuncional

Campo de la invención Esta invención se refiere a un método de tratamiento de agua que comprende poner en contacto el agua con una composición que comprende una mezcla anhidra de un agente oxidante, un agente halógeno activo y un regulador del pH y al uso de dicha composición para tratar agua, inhibir el crecimiento de las algas en agua o desinfectar el agua.

Antecedentes de la invención Las marcas registradas se muestran en la parte siguiente de esta memoria en mayúsculas.

El término “monopersulfato de potasio” se usa generalmente en la industria y se usa en la parte siguiente de la presente memoria para referirse a la sal triple mixta 2KHSO5·KHSO4·K2SO4, una sal cristalina de estabilidad mejorada en estado sólido. En el tratamiento de sistemas de recirculación de agua, especialmente piscinas, balnearios y jacuzzis, el monopersulfato de potasio es un oxidante no clorado eficaz para la reducción de contaminantes orgánicos no microbianos que hacen que el agua se vuelva opaca y turbia y reducen la eficacia desinfectante del cloro. En la técnica existen varios agentes halógenos activos que se disuelven en agua para proporcionar halógenos libres disponibles y que se usan como agentes desinfectantes para controlar el crecimiento microbiano y de algas en los sistemas de recirculación de agua.

Martin, en la patente estadounidense 6.409.926, usa la adición separada de una fuente dadora de halógeno (incluyendo dicloroisocianurato de sodio) , un agente coagulante y un compuesto peroxigenado (incluyendo monopersulfato de potasio) para la eliminación de los compuestos halogenados volátiles del aire y del agua en una instalación acuática interior. Martin no describe ninguna composición que comprenda monopersulfato de potasio y un agente halógeno activo premezclados.

La patente estadounidense 5.514.287 describe un método para tratar sistemas de recirculación de agua con composiciones que contienen un material fuente de halógeno, un material fuente de boro y glicolurilo. La patente británica 1.483.501 describe una composición limpiadora para dentaduras postizas que contiene un compuesto peroxigenado, un compuesto clorado y una sal alcalina anhidra.

En general, los suministradores comerciales recomiendan de forma importante que los productos químicos que proporcionan una fuente de oxígeno activo no deben mezclarse con fuentes de halógeno activo o sus precursores. Muchas de dichas mezclas son inestables químicamente como mezclas sólidas, y son capaces de reacciones exotérmicas con producción de halógeno gaseoso venenoso. Por ejemplo, se hacen las siguientes recomendaciones:

La FDS (ficha de datos de seguridad) de PPG para el hipoclorito de calcio granular (fecha 6/15/1998) indica:

“PELIGRO: agente oxidante fuerte. Mezclar solo con agua. La contaminación puede causar fuego o explosión. No añada este producto a cualquier dispositivo dispersante que contenga restos o cualquier otro producto” [énfasis añadido].

La FDS de Clinfax para las tabletas blanqueadoras CLINIFAX (dicloro-s-triazinetriona de sodio dihidratado, fecha Julio de 1998) indica:

“Sustancias que deben ser evitadas (sustancias incompatibles) : sustancias orgánicas, aceites, grasas, serrín, agentes reductores, compuestos que contienen nitrógeno, hipoclorito de sodio, hipoclorito de calcio, otros agentes oxidantes, ácidos y sustancias alcalinas”. [énfasis añadido].

La FDS del Departamento de Transporte estadounidense, 49 CFR, para Microphor Chlorinating Slugs (ácido tricloroisocianúrico) . Revisado el 22/6/2000 indica:

“Incompatibilidad: materiales orgánicos, agentes reductores, materiales que contienen nitrógeno, otros oxidantes, ácidos, bases, aceites, grasas, serrín, agentes secos de extinción de incendios que contienen compuestos de monoamonio” [énfasis añadido]

El boletín de información técnica del compuesto monosulfatado OXONE, P-200838 (4/2000) , de E. I. du Pont de Nemours and Company, menciona una lista de los siguientes materiales como “incompatibles” y que no deben ser transportados o almacenados en la proximidad de OXONE:

“Compuestos que contienen halogenuros o halógenos activos. El OXONE puede oxidar a los halogenuros a halógenos activos (por ejemplo el cloruro a cloro) y la acidez del OXONE puede reaccionar con un compuesto de halógeno activo para liberar halógeno gaseoso”.

Generalmente, si se combina monopersulfato de potasio con hipocloritos alcalinos o alcalinotérreos, la mezcla no es estable. Dichas mezclas no son seguras para el usuario final porque, cuando se ponen en contacto con agua, se produce cloro gaseoso venenoso inmediatamente debido a la naturaleza ácida del monopersulfato de potasio y a la elevada solubilidad y reactividad de la sal de hipoclorito en agua. Además, dichas mezclas no son estables porque la reacción de las sales de hipoclorito y el monopersulfato de potasio es muy exotérmica y puede producir incendios o explosiones.

Por lo tanto es deseable tener una combinación estable y segura de monopersulfato de potasio con un agente halógeno activo en una única composición que proporcione la acción doble de la oxidación con peroxígeno y el establecimiento o el mantenimiento de un residuo sin halógenos para controlar el crecimiento de microbios y algas. Dicha composición sería útil en el tratamiento de sistemas de recirculación de agua, tal como en varios tipos de sistemas de agua recreativos, decorativos e industriales. La presente invención proporciona un método para tratar agua que usa composiciones seguras y estables que comprenden mezclas de monopersulfato de potasio y agentes halógenos activos adecuados y reguladores del pH.

Resumen de la invención La presente invención comprende un método de tratamiento de agua que comprende poner en contacto el agua con una composición como se define en la reivindicación 1.

La presente invención comprende además el uso de dicha composición para inhibir el crecimiento de algas, para tratar el agua y para desinfectar agua.

Descripción detallada de la invención La presente invención emplea una mezcla anhidra estable de un agente oxidante y halogenante. El agente oxidante es el monopersulfato de potasio. El término “monopersulfato de potasio” se usa en la presente memoria para representar la sal triple 2KHSO5·KHSO4·K2SO4 que contiene peroximonosulfato de hidrógeno, KHSO5 como componente peroxigenado activo. El monopersulfato de potasio está disponible comercialmente en E. I. du Pont de Nemours and Company, Wilmington, DE y se vende con la marca registrada de compuesto de monopersulfato OXONE. La triple sal tiene un contenido teórico de oxígeno activo de 5, 2%, aunque los productos comerciales tienen generalmente un contenido de oxígeno activo de 4, 7% aproximadamente. El monopersulfato de potasio es un oxidante fuerte, pero selectivo, útil en una gran variedad de aplicaciones industriales y de consumo. Es un oxidante no clorado para reducir contaminantes orgánicos no microbianos en sistemas acuosos sin la posibilidad de formar subproductos de desinfección clorados irritantes y malolientes asociados con el uso de productos “de choque” tradicionales como el hipoclorito de sodio y de calcio.

El término “agente halógeno activo” como se usa en la presente memoria significa un compuesto químico que se disuelve en agua para dar un halógeno libre disponible. El halógeno se puede medir usando kits y métodos de ensayo bien conocidos por los expertos en la técnica. Dependiendo del pH, el halógeno libre se distribuirá entre tres especies moleculares: la forma elemental diatómica X2, el ácido hipohalogenoso HOX activo como biocida y el anión hipohalito OX, donde X es el halógeno. El agente halógeno activo útil en la presente invención se elige entre los agentes halógenos activos que se disuelven en agua para dar cloro o bromo libres, o mezclas de ellos como se detalla a continuación. Opcionalmente en la composición usada en la presente invención hay otros aditivos. La composición usada en la presente invención es útil en el tratamiento de sistemas de recirculación de agua, incluyendo sistemas de tratamiento de agua recreativos u ornamentales y en sistemas de agua industriales tales como torres de refrigeración, condensadores evaporativos y lavadores de aire. La composición usada en la presente invención es particularmente útil para aplicaciones en piscinas, balnearios y jacuzzis. Proporciona las funciones dobles de oxidación con peroxígeno y el establecimiento o mantenimiento de un residuo sin halógenos.

La presente... [Seguir leyendo]

1. Un método de tratamiento de agua que comprende poner en contacto el agua con una composición que comprende una mezcla anhidra estable de un agente oxidante, un agente halógeno activo, un regulador del pH y, opcionalmente, un diluyente, clarificante, agente de control de algas, agente antimicrobiano, floculante, oxidante, estabilizante del halógeno, polímero biocida, modificador de agua, inhibidor de la corrosión, fluorotensioactivo, enzima, sal de lantano, activador, tensioactivo, coadyuvante para la elaboración de pastillas, fragancia, tinte, colorante o agente antiaglomerante, donde el agente oxidante es monopersulfato de potasio, el agente halógeno activo es una sal de dicloro-s-triazinatriona con un metal alcalino, dimetilhidantoina halogenada, o mezclas de ellos, y el regulador del pH es carbonato, bicarbonato y fosfato.

2. El método según la reivindicación 1, en el que el agua es un sistema de agua recreativo, decorativo o industrial.

3. El método según la reivindicación 1, en el que el tratamiento comprende oxidación y halogenación.

4. El método según la reivindicación 1, en el que la relación en peso entre el agente oxidante y el agente halógeno activo es de 99:1 a 1:99.

5. El método según la reivindicación 1, en el que la composición se añade como una mezcla granular, una pastilla, o un envase de dosificación medida previamente.

6. Uso de una composición que comprende una mezcla anhidra estable de un agente oxidante, un agente halógeno activo, un regulador del pH y, opcionalmente, un diluyente, clarificante, agente de control de algas, agente antimicrobiano, floculante, oxidante, estabilizante del halógeno, polímero biocida, modificador de agua, inhibidor de la corrosión, fluorotensioactivo, enzima, sal de lantano, activador, tensioactivo, coadyuvante para la elaboración de pastillas, fragancia, tinte, colorante o agente antiaglomerante, donde el agente oxidante es monopersulfato de potasio, el agente halógeno activo es una sal de dicloro-s-triazinatriona con un metal alcalino, dimetilhidantoina halogenada, o mezclas de ellos, y el regulador del pH es carbonato, bicarbonato y fosfato, para el tratamiento del agua, inhibir el crecimiento de algas en el agua o desinfectar agua.

7. El uso según la reivindicación 6, en la que la relación en peso entre el agente oxidante y el agente halógeno activo es de 99:1 a 1: 99.

8. El uso según la reivindicación 6 ó 7, en la que la composición se añade como una mezcla granular, una pastilla,

o un envase de dosificación medida previamente.