Purificación de agua.

Un método para purificar agua, en el que:

se introduce oxígeno en el agua mediante electrólisis del agua

, en el que la electrólisis del agua tiene lugar haciendo pasar una corriente eléctrica a través de electrodos emparejados hechos de carbono, o un metal inerte;

y

el agua es tratada con

iones de plata producidos en un electrodo o electrodos de plata a los que se les suministra corriente eléctrica, e

iones de cobre producidos en un electrodo o electrodos de cobre a los que se les suministra corriente eléctrica.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/IB2012/050191.

Solicitante: Wet Trust.

Nacionalidad solicitante: Sudáfrica.

Dirección: Rheebok Close, Industrial Park 7655 Wellington SUDAFRICA.

Inventor/es: FAURE,FREDERIK JACOBUS.

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... > C02F1/461 (por electrólisis)
  • SECCION A — NECESIDADES CORRIENTES DE LA VIDA > CIENCIAS MEDICAS O VETERINARIAS; HIGIENE > PROCEDIMIENTOS O APARATOS PARA ESTERILIZAR MATERIALES... > Procedimientos o aparatos para desinfectar o esterilizar... > A61L2/03 (Corriente eléctrica, p. ej. electrolisis)
  • 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... > C02F1/467 (por desinfección electroquímica)

PDF original: ES-2533053_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Purificación de agua.

ANTECEDENTES DE LA INVENCION

Esta invención se refiere a un método de purificación de agua y un aparato para uso en dicho método.

De toda el agua de la Tierra, aproximadamente 97% existe en el océano como agua salada. El 3% restante representa la cantidad de agua dulce en el planeta. Desafortunadamente, el 9% de esta agua dulce está atrapada en glaciares y los casquetes nevados y, en general, los seres humanos no pueden extraerla para su uso. Por último, solamente el ,14% del volumen total de agua de la tierra está fácilmente disponible para fines agrícolas, industriales y domésticos. Esta agua existe en diversas formas, incluyendo humedad del suelo, agua subterránea, vapor de agua, lagos, presas y arroyos. Esta agua generalmente está en un estado que no es adecuado para los fines anteriores.

Es un objeto de esta Invención proporcionar un método para mejorar la calidad del agua para fines agrícolas, industriales y domésticos. Algunos métodos de tratamiento de agua conocidos similares al método de la presente invención se desvelan en los documento de la técnica anterior US28/314762 y W97/19896

RESUMEN DE LA INVENCIÓN

En un primer aspecto de la invención se proporciona un método para purificar agua, en el que: se introduce oxígeno en el agua mediante electrólisis del agua; y

el agua es tratada con Iones de plata producidos en un electrodo o electrodos de plata a los que se les suministra corriente eléctrica, e Iones de cobre producidos en un electrodo o electrodos de cobre a los que se les suministra corriente eléctrica.

La electrólisis del agua tiene lugar haciendo pasar una corriente eléctrica a través de electrodos emparejados hechos de carbono, tal como grafito, o un metal inerte, tal como platino, acero inoxidable o titanio, preferentemente acero inoxidable.

El agua es tratada con plata y cobre ionizados, preferentemente plata, cobre y cinc ionizados producidos en electrodos de plata, cobre y cinc a los que se les suministra corriente eléctrica.

La corriente eléctrica suministrada a los electrodos de electrólisis y electrodos de metales de transición puede ser de 3 mA a 3 A, con la corriente a cada par de electrodos controlada por separado.

Preferentemente, el agua se mantiene a una presión de ,6 bares a 1 bares (6 x 14 Pa a 1 x 1® Pa), preferentemente de 2 a 6 bares (2 x 15 Pa a 6 x 15 Pa).

En un segundo aspecto de la invención, se proporciona un aparato para tratar agua, comprendiendo el aparato:

medios para introducir oxígeno en el agua mediante electrólisis del agua; y

un electrodo o electrodos de plata para introducir iones de plata en el agua por electrólisis; y un electrodo o electrodos de cobre para introducir iones de cobre en el agua por electrólisis.

Los medios para introducir oxígeno en el agua mediante electrólisis del agua comprenden electrodos emparejados hechos de carbono, tal como grafito, o un metal inerte, tal como platino, acero inoxidable o titanio, preferentemente acero inoxidable, a través de los cuales se hace pasar una corriente eléctrica.

Los medios para introducir plata y cobre ionizados en el agua comprenden un electrodo hecho del metal de transición, a través del cual se hace pasar una corriente. El aparato de acuerdo con la presente invención comprende electrodos de plata y cobre, preferentemente electrodos de plata, cobre y cinc.

Los electrodos de metales de transición pueden estar conectados, formando de este modo pares de electrodos. Cada par de electrodos puede estar conectado a una fuente de alimentación de CC que es capaz de suministrar una corriente eléctrica de -7 Amp por separado a cada par de electrodos, sin ningún límite de voltaje. Preferentemente, la fuente de alimentación está conectada a una fuente de energía común, que puede ser una CA de 22 a 24 V o panel solar con conmutación de polaridad en un marco temporal de 3 - 1 minutos. Los electrodos en el par de electrodos pueden colocarse separados a una distancia de 18 mm o menos, preferentemente a una distancia de 8- 1 mm.

Preferentemente, los medios para introducir oxígeno en el agua mediante electrólisis del agua; y medios para introducir plata y cobre ionizados en el agua están alojados en una cuba que tiene una entrada de agua y una salida de agua, por ejemplo un tubo hueco que puede tener una longitud de ,5 - 3 m y un diámetro de 5 - 35 mm, preferentemente una longitud de 1 -1,5 m y un diámetro de 1-15 mm.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

La figura 1 es un diagrama del aparato de la invención.

La figura 2 es un diagrama de sección transversal de una realización preferida del aparato de la invención.

La figura 3 es una representación esquemática de una disposición de la realización preferida del aparato de la presente invención.

DESCRIPCIÓN DE UNA REALIZACIÓN PREFERIDA DE LA INVENCIÓN

La invención permite que el agua sea desinfectada usando el efecto oligodinámico de los iones de metales de transición sobre microorganismos en combinación con el efecto oxidativo del oxígeno naciente sobre las enzimas bacterianas y otro material orgánico.

La ionización de metales de transición no ferrosos (TNMI por sus siglas en inglés) es un alguicida y biocida exitoso en el tratamiento de bacterias, virus y hongos. La TNMI no solamente mejora la calidad del agua con una acción de desinfección a largo plazo, también mejora el contenido de minerales con beneficios específicos para seres humanos, plantas y animales.

El efecto oligodinámico de los iones metálicos fue descubierto en 1893 por el suizo Karl Wilhelm von Nageli como un efecto tóxico de los iones metálicos sobre células vivas, algas, mohos, esporas, hongos, virus, microorganismos procariotas y eucariotas, incluso a concentraciones relativamente bajas. Este efecto antimicrobiano es mostrado por iones de: mercurio, plata, cobre, hierro, plomo, cinc, bismuto, oro, aluminio y otros metales.

Los iones metálicos, especialmente los de metales pesados, muestran este efecto. El mecanismo de acción exacto aún es desconocido. Datos de la plata sugieren que estos iones desnaturalizan enzimas de la célula u organismo diana uniéndose a grupos reactivos, dando como resultado su precipitación e inactivación. La plata inactiva enzimas reaccionando con los grupos tiol para formar sulfuras de plata. La plata también reacciona con los grupos amino, carboxilo, fosfato e imidazol y disminuyen las actividades de peróxido de lactato deshidrogenasa y glutatión.

El oxígeno naciente oxida enzimas bacterianas y otro material orgánico. La reacción de oxígeno naciente con enzimas bacterianas y otro material orgánico es instantánea.

La plata metálica es uno de los metales que son capaces de producir oxígeno naciente. Entre todos los metales, la plata es única en su comportamiento con el oxígeno. Es conocido que el oxígeno molecular es adsorbido sobre la superficie de la plata en su estado atómico. Además, el oxígeno atómico se difunde más libremente dentro de la plata que cualquier otro metal. Davies L. R et al., (The development of function of silver ¡n water purification and disease control), afirman que el oxígeno atómico encaja muy bien en los agujeros octahédricos del oro, la plata y el cobre. En el oro, la nube electrónica del oxígeno tiende a ser repelida por los electrones de la red cristalina de los átomos de oro deteniendo el movimiento a través de los agujeros. Con el cobre, se forma el óxido dando como resultado una barrera. La plata, con un ajuste casi perfecto, ofrece una repulsión tan pequeña que se requiere una energía térmica mínima para mover el oxígeno a través de la red cristalina de la plata, produciendo de este modo oxígeno naciente.

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Reivindicaciones:

1. Un método para purificar agua, en el que:

se introduce oxígeno en el agua mediante electrólisis del agua, en el que la electrólisis del agua tiene lugar haciendo pasar una corriente eléctrica a través de electrodos emparejados hechos de carbono, o un metal inerte;

y

el agua es tratada con

iones de plata producidos en un electrodo o electrodos de plata a los que se les suministra corriente eléctrica, e

iones de cobre producidos en un electrodo o electrodos de cobre a los que se les suministra corriente eléctrica.

2. El método de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el metal inerte es platino, acero inoxidable o titanio, preferentemente acero inoxidable.

3. El método de acuerdo con la reivindicación 2, en el que el agua es tratada con plata ionizada, cobre ionizado y cinc ionizado producidos en electrodos de plata, cobre y cinc a los que se les suministra corriente eléctrica.

4. El método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que se inyecta oxígeno en el agua antes del tratamiento del agua mediante electrólisis.

5. Un aparato para tratar agua, comprendiendo el aparato:

medios para introducir oxígeno en el agua mediante electrólisis del agua, en el que los medios para introducir oxígeno en el agua mediante electrólisis del agua comprenden electrodos emparejados hechos de carbono, o un metal inerte, a través de los cuales se puede hacer pasar una corriente eléctrica;

un electrodo o electrodos de plata para introducir iones de plata en el agua mediante electrólisis; y

un electrodo o electrodos de cobre para introducir iones de cobre en el agua mediante electrólisis.

6. El aparato de acuerdo con la reivindicación 5, en el que el metal inerte es platino, acero inoxidable o titanio, preferentemente acero inoxidable.

7. El aparato de acuerdo con la reivindicación 5 ó 6, que comprende además un electrodo o electrodos de cinc para introducir iones de cinc en el agua mediante electrólisis.

8. El aparato de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 5 a 7, en el que los electrodos de plata, cobre y cinc están conectados en pares de electrodos.

9. El aparato de acuerdo con la reivindicación 8, en el que los pares de electrodos se colocan separados a una distancia de 18 mm o menos, preferentemente 8-1 mm.

1. El aparato de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 5 a 9, en el que los electrodos están alojados en una cuba que tiene una entrada de agua y una salida de agua.

11. El aparato de acuerdo con la reivindicación 1, en el que la cuba es un tubo hueco.

12. El aparato de acuerdo con la reivindicación 11, en el que el tubo hueco tiene una longitud de ,5 - 3 mm y un diámetro de 5 - 35 mm.

13. El aparato de acuerdo con la reivindicación 12, en el que el tubo hueco tiene una longitud de 1 -1,5 mm y un diámetro de 1-15 mm.

14. El aparato de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 5 a 13, que comprende una fuente de 1 alimentación de CC que suministra una corriente eléctrica a cada par de electrodos por separado.

15. El aparato de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 5 a 14, que comprende medios para inyectar oxigeno en el agua antes de la electrólisis del agua.