PROCEDIMIENTO PARA LA LIMPIEZA DE SUBSTRATOS MEDIANTE AGENTES OXIDANTES Y AGENTES REDUCTORES.

Procedimiento para la limpieza de substratos, efectuándose la limpieza mediante al menos un agente oxidante,

seleccionado a partir del grupo constituido por permanganato y ferrato (VI), y a continuación mediante un agente reductor, caracterizado porque el agente oxidante seleccionado a partir del grupo constituido por permanganato y ferrato (VI) se presenta en forma de una disolución alcalina, y el agente oxidante disuelto en la disolución posee una fracción másica de un 0,002 a un 0,1 % en masa

45

La presente invención se refiere a un procedimiento para la limpieza de substratos mediante permanganato y ferrato

(VI) como agente oxidante, y a continuación mediante agentes reductores. La presente invención se refiere además al empleo de agentes oxidantes para la oxidación de substancias extracelulares polímeras (EPS).

Sustancias duras forman un espacio vital natural para muchos organismos. Los depósitos orgánicos de estos organismos se denominan "biopelícula" o "bioimpurificación". Las diferentes sedimentaciones, o bien aglomeraciones basadas en bioimpurificaciones, traen inconvenientes considerables en el sector técnico. Los depósitos conducen a que el rendimiento de dispositivos de almacenaje, filtración, clasificación y transporte se deterioren considerablemente. A modo de ejemplo, debido al estrechamiento de secciones transversales tubulares se impide el flujo. Del mismo modo son posibles daños debidos a erosión o corrosión. La consecuencia son gastos de mantenimiento y operación incrementados. Los depósitos unidos con bioimpurificación en conductos de agua potable son temidos como punto de partida de germinación de legionela, e influyen además sobre la transición de calor y la velocidad de flujo. También depósitos de bioimpurificación pueden influir en instrumentos de medida y control pueden influir sobre la funcionalidad de sistemas.

A los grupos de substancias esenciales de depósitos orgánicos pertenecen las EPS (Raszka, A.; Chorvatova, M.; Wanner, J. Acta hydrochim. hydrobiol. 2006, 34, 411-424). En este caso se trata de substancias que se separan de microorganismos. Las EPS están constituidas por biopolímeros. Mediante la adsorción de agua se forman hidrogeles, mediante lo cual se forma una matriz mucosa. De este modo se da una forma estable a la biopelícula. EPS están constituidas por substancias de peso molecular elevado, que pueden contener polisacáridos, proteoglicanos, proteínas, glicoproteínas, lípidos y ácidos nucleicos. La capa mucosa de bioimpurificación muy delgada, resbaladiza, asciende frecuentemente a sólo 15 µm o menos, a modo de ejemplo < 0,3 µm, y se puede estructurar también en varias capas superpuestas.

Debido a los inconvenientes descritos anteriormente es deseable la eliminación de depósitos. Sin embargo se ha mostrado que una cloración, u otro tratamiento químico habitual, por ejemplo mediante aldehídos, a modo de ejemplo formaldehído, así como antibióticos, no influyen -si acaso -o influyen sólo insuficientemente sobre la bioimpurificación (WO 02/064718A1).

Para la eliminación de la bioimpurificación se describen diversos procedimientos.

En la WO 03/092919A1 se describe un procedimiento para la limpieza y desinfección simultánea de sistemas de agua industrial. A tal efecto se disuelven cloritos y cloratos alcalinos con ácidos en agua industrial, y se bombean durante 72 h circulando a través del sistema. En este caso se libera dióxido de cloro.

La publicación WO2007/019249A1 describe una composición que contiene un donador de oxígeno activo, como peróxido de hidrógeno, o ácido peracético, a un valor de pH alcalino. De este modo se podrá eliminar bioimpurificación de todas las superficies que están en contacto con agua. Sin embargo, para una eliminación completa de bioimpurificación no es apto peróxido de hidrógeno a pH 12 ni hipoclorito sódico, más eficaz a temperatura ambiente (S. Strugholz et. al. Effektivität verschiedener Chemikalien zur Entfernung der Foulingmatrix von Membranen aus der Trinkwasseraufbereitung, 6. Aachener Tagung Siedlungwasserwirtschaft und Verfahrenstechnik, Erftverband Bergheim, artículo W 11 2006).

En la US03132052A1 se dan a conocer composiciones de ácido y anhídrido nitrosilsulfúrico, que eliminan depósitos de impurificación orgánicos.

Para la prevención de la formación de bioimpurificación, en la WO03/011347A1 se emplean mezclas de disolución de bromo estabilizada que contienen, además de un compuesto de bromo y un estabilizador, un agente oxidante, como permanganato. No obstante son preferentes cloro, ácido hipocloroso y sus sales. La solicitud de patente US6287473B1 da a conocer composiciones de bromo corrosivas oxidantes para el control de bioimpurificación en sistemas de agua industrial. A tal efecto se emplea cloruro de bromo, un estabilizador de halógeno, así como un hidróxido metálico alcalino en disolución.

La US6183646 describe una instalación de desalinización en la que emplea una membrana de ósmosis. Además se reivindica un procedimiento para la prevención de bioimpurificación. Para suprimir el crecimiento de organismos biológicos se emplean agentes oxidantes, como peróxido de hidrógeno, cloro u ozono.

En la solicitud de patente US 6380182B1 se describe una composición en la que se emplea ácido sulfamínico o sus sales, para controlar bioimpurificación en sistemas acuosos.

40

45

Del mismo modo se describen compuestos orgánicos para la eliminación, o bien prevención de bioimpurificación. De este modo, en la US5128051A1 se da a conocer aldehído orto-ftálico.

En la WO02/064718A1 se reivindica un agente de limpieza que contiene substancias conservantes de productos alimenticios y ácidos no tóxicos, en especial orgánicos.

En la US4816061A se desarrolla un método en el que se emplean derivados de alquiltioalquilamina a valor de pH alcalino, y con una dureza del agua elevada.

Además, en la US5670055A se describe un procedimiento para la dispersión de biopelículas que se han ocasionado mediante bacterias u otros microorganismos, a través de sulfonatos de alquilbenceno lineales.

En la US4966716A se reivindican mezclas de hidrohalógenos amónicos orgánicos y bromo, para controlar bioimpurificación en sistemas de circulación acuosos.

La US4297224 da a conocer otro método para la eliminación duradera de bioimpurificación en sistemas de circulación. Para suprimir bioimpurificación se añade permanentemente al circuito un derivado de bromo-clorohidantoína.

Mediante el método citado en la US5128045A se estabilizan iones hierro y manganeso, y simultáneamente se impide bioimpurificación. A tal efecto se emplea una mezcla de un polímero de etileno insaturado, hidrosoluble, en caso dado con fosfonatos, un ácido mono-carboxílico, un ácido sulfónico insaturado, bis(tiocianato) de metileno y 2(tiocianometiltio)benzotiazol.

En la EP0397184A1 se da a conocer un proceso para la inhibición del crecimiento y reproducción de microorganismos en membranas de ósmosis inversa mediante adición de cloramina.

La DE-A-1083232 se refiere a un procedimiento para la regeneración de capas de filtración usadas, igualmente bajo empleo de cloramina en combinación con agentes humectantes inorgánicos u orgánicos, por ejemplo bases amónicas cuaternarias, sulfonas, etc. La DE-A-1083232 considera conocido que las substancias filtrantes se pueden tratar con substancias oxidantes, como por ejemplo permanganato potásico, y a continuación con substancias reductoras. No obstante, no se indican concentraciones de agentes oxidantes ni el valor de pH de las disoluciones.

La US 4 426 380 se refiere a la eliminación de suciedades resínicas de orificios en platinas conductoras multicapa, formándose la suciedad resínica a partir del material de platina conductora polímero. Para la eliminación de estos materiales se emplean disoluciones de permanganato alcalinas altamente concentradas. A continuación se efectúa un paso de reducción.

La US 2003/0146169 A1 se refiere a la obtención de ferratos.

En la WO 02/084718 se da a conocer un tratamiento preventivo de substratos con disoluciones de permanganato ácidas.

El estado de la técnica se ocupa de contaminaciones por bioimpurificación, que se pueden subdividir en tres etapas a groso modo.

En primer lugar se describen procedimientos que eliminan grandes residuos, predominantemente en agua. A tal efecto se emplean agentes de limpieza que son capaces de eliminar estos residuos. No obstante, éstos no poseen el poder de disolver substancias adheridas.

Además se dan a conocer procedimientos que posibilitan una prevención o control de la bioimpurificación. Esto significa que se evita la formación de depósitos, a modo de ejemplo mediante adición permanente en el sistema, pero no se disuelven los propios... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento para la limpieza de substratos, efectuándose la limpieza mediante al menos un agente oxidante, seleccionado a partir del grupo constituido por permanganato y ferrato (VI), y a continuación mediante un agente reductor, caracterizado porque el agente oxidante seleccionado a partir del grupo constituido por permanganato y ferrato (VI) se presenta en forma de una disolución alcalina, y el agente oxidante disuelto en la disolución posee una fracción másica de un 0,002 a un 0,1 % en masa.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque el substrato está impurificado en sus superficies, tratándose en el caso de substratos de superficies de dispositivos de filtración o clasificación, así como dispositivos de transporte y almacenaje para fluidos, siendo seleccionados los dispositivos de filtración a partir del grupo constituido por filtros y membranas, y los dispositivos de transporte a partir del grupo constituido por tubos, conductos, oleoductos, tubos flexibles, capilares y bombas.

3. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 o 2, caracterizado porque el substrato está contaminado con material orgánico, siendo seleccionado el material orgánico a partir del grupo constituido por microorganismos, sus agregados, componentes, precipitados y productos de degradación.

4. Procedimiento según la reivindicación 3, caracterizado porque los microorganismos son bacterias, y porque en el caso de agregados, componentes, precipitados y productos de degradación se trata de substancias extracelulares polímeras (EPS).

5. Procedimiento según la reivindicación 4, caracterizado porque en el caso de las bacterias se trata de legionelas.

6. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque el pH se sitúa en un intervalo de 9 a 14.

7. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque el agente reductor se presenta disuelto, y es seleccionado a partir del grupo constituido por ácido sulfuroso, sus sales, ácido disulfuroso, sus sales, hidrazina e hidroxilamina.

8. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque el agente reductor está mezclado con un complejante de sal metálica.

9. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque el substrato está rodeado por medio alcalino antes de o junto con la adición de agente oxidante.

10. Procedimiento según la reivindicación 9, caracterizado porque el medio tiene un pH de 12 o más.

11. Procedimiento según la reivindicación 9 o 10, caracterizado porque, tras adición de agente oxidante, el pH del medio se lleva a un intervalo de 7-9, y a continuación se añade el agente reductor.

12. Procedimiento según una de las reivindicaciones 9 a 11, caracterizado porque entre la adición de agente oxidante y la adición de agente reductor se efectúa un lavado, o se efectúan varios lavados, y/o porque tras adición de agente reductor se efectúa un lavado, o se efectúan varios lavados.

13. Procedimiento según una de las reivindicaciones 9 a 12, caracterizado porque la limpieza mediante agentes oxidantes iguales o diferentes se puede efectuar una o varias veces, y/o porque la limpieza mediante agentes reductores iguales o diferentes se puede efectuar una o varias veces.

14. Procedimiento según la reivindicación 13, caracterizado porque en el caso de limpieza múltiple, entre las respectivas adiciones de agente oxidante se puede efectuar un paso de lavado o varios pasos de lavado, y/o porque en el caso de limpieza múltiple, entre las respectivas adiciones de agente reductor se puede efectuar un paso de lavado o varios pasos de lavado.