Procedimiento para la purificación de sustancias contaminadas con productos químicos orgánicos.

Procedimiento para la purificación de una sustancia contaminada que contiene producto químico orgánico que comprende una etapa de irradiación de la sustancia contaminada que contiene producto químico orgánico con luz en presencia de

(i) por lo menos un compuesto de metal alcalino soluble en agua y/o por lo menos un compuesto de metal alcalinotérreo, y (ii) por lo menos un compuesto iónico de metal de transición, generándose así materia insoluble a partir de productos químicos orgánicos.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/JP2006/325791.

Solicitante: OSAKA UNIVERSITY.

Nacionalidad solicitante: Japón.

Dirección: 1-1, Yamadaoka Suita-shi Osaka 565-0871 JAPON.

Inventor/es: SAITO, HIROSHI, NAGASE,HIROYASU, MIYAMOTO,KAZUHISA, HIRATA,KAZUMASA.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > ELIMINACION DE DESECHOS SOLIDOS; REGENERACION DE... > ELIMINACION DE DESECHOS SOLIDOS > B09B3/00 (Destrucción de desechos sólidos o su transformación en algo útil o no nocivo)
  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > ELIMINACION DE DESECHOS SOLIDOS; REGENERACION DE... > REGENERACION DE SUELOS CONTAMINADOS (máquinas para... > Regeneración de suelos contaminados (proceso para... > B09C1/02 (Extracción por medio de líquidos, p. ej. por lavado o lixiviado)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > QUIMICA ORGANICA > ESTEROIDES (seco-steroides C07C) > C07J1/00 (Esteroides normales que contienen carbono, hidrógeno, halógeno u oxígeno no sustituidos en posición 17 beta por un átomo de carbono, p. ej. estrano, androstano)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > QUIMICA ORGANICA > COMPUESTOS ACICLICOS O CARBOCICLICOS (compuestos... > Compuestos que tienen al menos un grupo hidroxilo... > C07C39/16 (Bis(hidroxifenil)alcanos; Tris(hidroxifenil)alcanos)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > QUIMICA ORGANICA > COMPUESTOS ACICLICOS O CARBOCICLICOS (compuestos... > Compuestos que tienen al menos un grupo hidroxilo... > C07C39/12 (policíclicos sin otra insaturación que la de los ciclos aromáticos)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > QUIMICA ORGANICA > COMPUESTOS ACICLICOS O CARBOCICLICOS (compuestos... > Compuestos que contienen al menos un halógeno unido... > C07C25/18 (Hidrocarburos aromáticos policíclicos halogenados)
  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > ELIMINACION DE DESECHOS SOLIDOS; REGENERACION DE... > REGENERACION DE SUELOS CONTAMINADOS (máquinas para... > Regeneración de suelos contaminados (proceso para... > B09C1/08 (por procedimientos químicos)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > QUIMICA ORGANICA > COMPUESTOS ACICLICOS O CARBOCICLICOS (compuestos... > Compuestos que tienen al menos un grupo hidroxilo... > C07C39/28 (siendo el halógeno un átomo de cloro)
  • 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... > C02F1/30 (por irradiación)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > QUIMICA ORGANICA > COMPUESTOS ACICLICOS O CARBOCICLICOS (compuestos... > Compuestos que tienen al menos un grupo hidroxilo... > C07C39/06 (Fenoles alquilados)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > QUIMICA ORGANICA > COMPUESTOS HETEROCICLICOS (Compuestos macromoleculares... > Compuestos heterocíclicos que contienen ciclos de... > C07D319/24 ([b, e]-condensados con dos ciclos de seis miembros)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > QUIMICA ORGANICA > COMPUESTOS ACICLICOS O CARBOCICLICOS (compuestos... > Compuestos que tienen al menos un grupo hidroxilo... > C07C39/07 (no conteniendo como grupos alquilados más que grupos metilo, p. ej. cresoles, xilenoles)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > QUIMICA ORGANICA > PROCESOS GENERALES DE QUIMICA ORGANICA; SUS APARATOS... > Reacciones sin formación ni introducción de grupos... > C07B37/06 (Descomposición, p. ej. eliminación de dióxido de carbono)
  • SECCION A — NECESIDADES CORRIENTES DE LA VIDA > SALVAMENTO; LUCHA CONTRA INCENDIOS > MEDIOS QUIMICOS PARA APAGAR LOS INCENDIOS; PROCEDIMIENTOS... > Procedimientos para transformar las sustancias químicas... > A62D3/30 (por reacción con agentes químicos)
  • SECCION A — NECESIDADES CORRIENTES DE LA VIDA > SALVAMENTO; LUCHA CONTRA INCENDIOS > MEDIOS QUIMICOS PARA APAGAR LOS INCENDIOS; PROCEDIMIENTOS... > Procedimientos para transformar las sustancias químicas... > A62D3/176 (Radiación ultravioleta, es decir, radiación con una longitud de onda entre 3 y 400 nm)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > QUIMICA ORGANICA > COMPUESTOS ACICLICOS O CARBOCICLICOS (compuestos... > Compuestos que tienen al menos un grupo hidroxilo... > C07C39/30 (siendo el halógeno dos átomos de cloro)
  • SECCION A — NECESIDADES CORRIENTES DE LA VIDA > SALVAMENTO; LUCHA CONTRA INCENDIOS > MEDIOS QUIMICOS PARA APAGAR LOS INCENDIOS; PROCEDIMIENTOS... > Sustancias químicas nocivas transformadas en inocuas,... > A62D101/20 (Sustancias orgánicas)
  • SECCION A — NECESIDADES CORRIENTES DE LA VIDA > SALVAMENTO; LUCHA CONTRA INCENDIOS > MEDIOS QUIMICOS PARA APAGAR LOS INCENDIOS; PROCEDIMIENTOS... > Sustancias químicas nocivas transformadas en inocuas,... > A62D101/28 (conteniendo oxígeno, azufre, selenio o teluro, es decir, anfígenos)

PDF original: ES-2453942_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Procedimiento para la purificación de sustancias contaminadas con productos químicos orgánicos.

Campo técnico

La presente invención se refiere a un procedimiento para la purificación de una sustancia contaminada que contiene productos químicos orgánicos llevado a cabo en presencia de por lo menos un compuesto de metal alcalino soluble en agua y/o por lo menos un compuesto de metal alcalinotérreo, y por lo menos un compuesto iónico de metal de transición.

Antecedentes de la invención En los últimos años, la contaminación ambiental ocasionada por los productos químicos orgánicos se ha convertido en una preocupación en muchas partes del mundo. En particular, muchos de los compuestos aromáticos poseen biotoxicidad, carcinogenicidad, mutagenicidad, actividad de alteración endocrina, etc., y por lo tanto su influencia en los seres humanos y los ecosistemas preocupa.

Con el fin de prevenir la contaminación ambiental causada por los productos químicos orgánicos, se han aplicado diversas leyes y normas, pero no se ha logrado aún ningún efecto satisfactorio. Una de las causas probables de dicha contaminación es la descarga de desagüe industrial y doméstico, lixiviados de vertederos, etc., sin haber sido purificado satisfactoriamente. Para evitar dicha contaminación ambiental, es necesario purificar satisfactoriamente el desagüe contaminado, etc., antes de descargarlo en el entorno.

Los ejemplos de productos químicos orgánicos que pueden ocasionar contaminación ambiental incluyen alquilfenoles, bisfenol A, dioxinas, PCB, etc. Son difíciles de descomponer, presentan actividad de alteración endocrina y afectan negativamente a los seres humanos y a los ecosistemas, incluso a bajas concentraciones.

Los ejemplos de procedimientos para la descomposición y/o eliminación de estos productos químicos orgánicos (denominados también en la presente memoria contaminantes) comprenden procedimientos biológicos que utilizan microorganismos (por ejemplo, Documento 1 no de patente) , procedimientos físicos que utilizan carbón activado y adsorbentes similares (por ejemplo, Documento 2 no de patente) , procedimientos químicos en los que los productos químicos orgánicos se descomponen al ser irradiados con luz ultravioleta (por ejemplo, Documento 3 no de patente) , etc. Sin embargo, la utilización de procedimientos biológicos, es difícil para descomponer una variedad de contaminantes con un solo microorganismo, y por lo tanto debe encontrarse un microorganismo adecuado para cada contaminante. Por otra parte, incluso si se obtienen microorganismos adecuados, es necesario para crear las condiciones en las que los microorganismos pueden presentar suficiente capacidad de descomposición en la práctica real. Además, dado que un microorganismo puede descomponer un contaminante sólo lentamente, existe un problema porque la descomposición y la eliminación del contaminante ocupan tiempo. Por el contrario, la utilización de procedimientos físicos, aunque pueden ser adsorbidos varios contaminantes, se hace necesaria una etapa aparte para el tratamiento de los contaminantes recogidos. Utilizando procedimientos químicos, los productos químicos orgánicos se descomponen sólo a una velocidad lenta cuando se utiliza un procedimiento suave y algunos productos químicos orgánicos no se pueden descomponer en absoluto dependiendo del tipo de los mismos, y por lo tanto la utilización de sustancias químicas tóxicas (oxidantes, ácidos fuertes, etc.) es necesaria para acelerar la descomposición de dichos productos químicos orgánicos.

A partir de dichas circunstancias, se está buscando un procedimiento para la descomposición y/o la eliminación de contaminantes en el que diversos contaminantes pueden ser tratados de manera segura y fácilmente en un corto período de tiempo.

[Documento 1 no de patente] World Journal of Microbiology & Biotecnology, 20, 517-522 (2004)

[Documento 2 no de patente] Chemosphere, 58, 1535-1545 (2005)

[Documento 3 no de patente] Journal of Hazardous Materials, B101, 301-314 (2003) .

[Documento 4 no de patente] Water Research, vol. 30, no 11, págs. 2569-2578 (1996)

Sumario de la invención [Problema que debe resolver la invención]

Uno de los principales objetivos de la presente invención es proporcionar un procedimiento sencillo para la purificación de sustancias contaminadas que contienen productos químicos orgánicos - mediante el cual varios productos químicos orgánicos (contaminantes) pueden descomponerse fácil y suficientemente en un corto período de tiempo.

[Medios para resolver el problema]

Se descubrió que, al añadir un compuesto de metal específico y un compuesto iónico de metal de transición a los productos químicos orgánicos (contaminantes) y sometiendo la mezcla resultante a irradiación de luz, los contaminantes se pueden descomponer de manera efectiva, y los productos químicos orgánicos devienen insolubles para formar materia sólida (materia insoluble procedente de los productos químicos orgánicos descompuestos) que se puede eliminar fácilmente. Se conocen procedimientos para la descomposición de los contaminantes mediante irradiación de luz (irradiación de luz ultravioleta) ; sin embargo, el hecho de que la velocidad de descomposición de diversos contaminantes aumenta notablemente y los contaminantes que no se pueden descomponer por técnicas convencionales pueden descomponerse añadiendo compuesto (s) metálico (s) específico (s) , y la insolubilización de los productos químicos orgánicos descompuestos puede favorecerse añadiendo compuesto (s) iónico (s) de metales de transición, tales como cloruro de cobalto, etc., han sido descubiertos recientemente por los presentes inventores. La presente invención se ha realizado sobre la base de los descubrimientos anteriores y llevando a cabo más investigación exhaustiva.

La presente invención proporciona procedimientos para la purificación de sustancias contaminadas que contienen productos químicos orgánicos, como se especifica en las reivindicaciones.

[Efecto de la invención]

Debido a que una amplia variedad de contaminantes pueden ser tratados en las mismas condiciones, el procedimiento para la purificación de sustancias contaminadas que contienen productos químicos orgánicos de la presente invención es muy útil para la purificación de agua, suelo, etc., que contienen diversos tipos de productos químicos orgánicos. En el procedimiento para la purificación de productos químicos orgánicos de la presente invención, debido a que la velocidad de descomposición es muy rápida, los productos químicos orgánicos se pueden tratar en un corto período de tiempo, y por lo tanto este procedimiento se pueden emplear adecuadamente para reducir el tamaño de un sistema de purificación, para tratar grandes cantidades de aguas residuales, etc. Además, debido a que los productos químicos orgánicos descompuestos pueden separarse y recogerse como materia insoluble en el procedimiento de la presente invención, se puede concluir que el procedimiento de la presente invención es excelente para la eliminación de productos químicos orgánicos, que son fuentes de contaminación de sustancias contaminadas, y se puede utilizar como un procedimiento para la purificación de sustancias contaminadas.

El procedimiento de la presente invención es diferente de los procedimientos conocidos por que no mineraliza los productos químicos orgánicos, pero polimeriza e insolubiliza los productos químicos orgánicos descompuestos para que se recojan fácilmente, y consigue una tasa de recogida excelente.

Por otra parte, si la concentración de los productos químicos orgánicos contenidos en sustancia contaminada es baja, es difícil o imposible... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Procedimiento para la purificación de una sustancia contaminada que contiene producto químico orgánico que comprende una etapa de irradiación de la sustancia contaminada que contiene producto químico orgánico con luz en presencia de (i) por lo menos un compuesto de metal alcalino soluble en agua y/o por lo menos un compuesto de metal alcalinotérreo, y (ii) por lo menos un compuesto iónico de metal de transición, generándose así materia insoluble a partir de productos químicos orgánicos.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, que comprende una primera etapa de adición de (i) por lo menos un compuesto de metal alcalino soluble en agua y/o por lo menos un compuesto de metal alcalinotérreo, y (ii) por lo menos un compuesto iónico de metal de transición a una sustancia contaminada que contiene producto químico orgánico, y una segunda etapa de irradiación de una mezcla obtenida en la primera etapa con luz.

3. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que dicho por lo menos un compuesto de metal alcalino soluble en agua y/o dicho por lo menos un compuesto de metal alcalinotérreo es por lo menos un miembro seleccionado de entre el grupo constituido por compuestos solubles en agua de calcio, magnesio, potasio y sodio.

4. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que por lo menos uno de los compuestos (i) y (ii) está adherido a un soporte.

5. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que un compuesto que comprende el compuesto (ii) adherido al compuesto (i) se utiliza como compuestos (i) y (ii) .

6. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que el compuesto (ii) es por lo menos un compuesto de un metal de transición seleccionado de entre el grupo constituido por cobalto, manganeso, hierro, níquel, cobre y cinc.

7. Procedimiento según la reivindicación 1, que comprende además una tercera etapa de separación de la materia insoluble generada a partir del producto químico orgánico después de irradiar con luz la sustancia contaminada que contiene producto químico orgánico.

8. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que el compuesto (i) es la dolomita.

9. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que el producto químico orgánico es un alterador endocrino o un producto químico agrícola.

10. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que el producto químico orgánico es un compuesto organoclorado

o un compuesto aromático.

11. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que el producto químico orgánico es un bifenilo policlorado (BPC)

o dioxina.

12. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que el producto químico orgánico es por lo menos un miembro seleccionado de entre el grupo constituido por o-clorofenol, p-clorofenol, 2, 4-diclorofenol, p-terc-butilfenol, 1-naftol, 3, 5-xilenol, carbendazim.

17. estradiol y bisfenol A.

13. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que la luz utilizada para la irradiación de luz es la ultravioleta.

14. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que la sustancia contaminada que contiene producto químico orgánico es por lo menos un miembro seleccionado de entre el grupo constituido por efluentes industriales, efluentes agrícolas, desagües domésticos, aguas residuales, lixiviados de los vertederos de residuos, gases de escape, suelo contaminado, lodos y cenizas de incineración.

15. Procedimiento para la purificación de una sustancia contaminada que contiene producto químico orgánico que comprende las etapas siguientes:

(I) irradiar la sustancia contaminada que contiene producto químico orgánico con luz en presencia de (i) por lo menos un compuesto de metal alcalino soluble en agua y/o por lo menos un compuesto de metal alcalinotérreo; y a continuación

(II) añadir (ii) por lo menos un compuesto iónico de metal de transición,

generándose así materia insoluble a partir de productos químicos orgánicos.

16. Procedimiento según la reivindicación 15, que comprende además una tercera etapa de separación y recogida de materia insoluble generada a partir de los productos químicos orgánicos después de la realización de las etapas (I) y (II) .