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:

  • A62D101/20 SECCION A — NECESIDADES CORRIENTES DE LA VIDA.A62 SALVAMENTO; LUCHA CONTRA INCENDIOS.A62D MEDIOS QUIMICOS PARA APAGAR LOS INCENDIOS; PROCEDIMIENTOS PARA TRANSFORMAR LAS SUSTANCIAS QUIMICAS NOCIVAS EN INOCUAS O MENOS PERJUDICIALES, EFECTUANDO UNA TRANSFORMACION QUIMICA; COMPOSICION DE LOS MATERIALES PARA REVESTIMIENTOS O PARA ROPAS PROTECTORAS FRENTE A AGENTES QUIMICOS NOCIVOS; COMPOSICION DE LOS MATERIALES PARA LAS PARTES TRANSPARENTES DE LAS MASCARAS DE GAS, APARATOS PARA RESPIRAR, BOLSAS O CASCOS PARA RESPIRAR; COMPOSICION DE LAS SUSTANCIAS QUIMICAS QUE SE UTILIZAN EN LOS APARATOS RESPIRATORIOS.A62D 101/00 Sustancias químicas nocivas transformadas en inocuas, o en menos perjudiciales, por medio de un cambio químico en las mismas. › Sustancias orgánicas.
  • A62D101/28 A62D 101/00 […] › conteniendo oxígeno, azufre, selenio o teluro, es decir, anfígenos.
  • A62D3/176 A62D […] › A62D 3/00 Procedimientos para transformar las sustancias químicas nocivas en inocuas o menos perjudiciales, efectuando un cambio químico en las sustancias (dispositivos para hacer inofensivos agentes químicos nocivos A62B 29/00; incineración de gases nocivos F23G 7/06). › Radiación ultravioleta, es decir, radiación con una longitud de onda entre 3 y 400 nm.
  • A62D3/30 A62D 3/00 […] › por reacción con agentes químicos.
  • B09B3/00 SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES.B09 ELIMINACION DE DESECHOS SOLIDOS; REGENERACION DE SUELOS CONTAMINADOS.B09B ELIMINACION DE DESECHOS SOLIDOS.Destrucción de desechos sólidos o su transformación en algo útil o no nocivo.
  • B09C1/02 B09 […] › B09C REGENERACION DE SUELOS CONTAMINADOS (máquinas para retirar piedras y similares del suelo A01B 43/00; esterilización del suelo por medio de vapor A01G 11/00; separación en general B01D; limpieza de playas E01H 12/00; eliminación de materias indeseables, p. ej. detritos, E01H 15/00). › B09C 1/00 Regeneración de suelos contaminados (proceso para hacer inofensivas o menos dañinas sustancias químicas dañinas a través de cambios químicos en las substancias A62D 3/00). › Extracción por medio de líquidos, p. ej. por lavado o lixiviado.
  • B09C1/08 B09C 1/00 […] › por procedimientos químicos.
  • C02F1/30 SECCION C — QUIMICA; METALURGIA.C02 TRATAMIENTO DEL AGUA, AGUA RESIDUAL, DE ALCANTARILLA O FANGOS.C02F TRATAMIENTO DEL AGUA, AGUA RESIDUAL, DE ALCANTARILLA O FANGOS (procedimientos para transformar las sustancias químicas nocivas en inocuas o menos perjudiciales, efectuando un cambio químico en las sustancias A62D 3/00; separación, tanques de sedimentación o dispositivos de filtro  B01D; disposiciones relativas a las instalaciones para el tratamiento del agua, agua residual o de alcantarilla en los buques, p. ej. para producir agua dulce, B63J; adición al agua de sustancias para impedir la corrosión C23F; tratamiento de líquidos contaminados por radiactividad G21F 9/04). › C02F 1/00 Tratamiento del agua, agua residual o de alcantarilla (C02F 3/00 - C02F 9/00 tienen prioridad). › por irradiación.
  • C07B37/06 C […] › C07 QUIMICA ORGANICA.C07B PROCESOS GENERALES DE QUIMICA ORGANICA; SUS APARATOS (preparación de ésteres de ácidos carboxílicos por telomerización C07C 67/47; procesos para la preparación de compuestos macromoleculares, p.ej. telomerzación C08F, C08G). › C07B 37/00 Reacciones sin formación ni introducción de grupos funcionales que contienen heteroátomos, que implican o bien la formación de un enlace carbono-carbono entre dos átomos de carbono que no están ya directamente unidos, o bien la separación de dos átomos de carbono directamente unidos. › Descomposición, p. ej. eliminación de dióxido de carbono.
  • C07C25/18 C07 […] › C07C COMPUESTOS ACICLICOS O CARBOCICLICOS (compuestos macromoleculares C08; producción de compuestos orgánicos por electrolisis   o electroforesis C25B 3/00, C25B 7/00). › C07C 25/00 Compuestos que contienen al menos un halógeno unido a un ciclo aromático de seis miembros. › Hidrocarburos aromáticos policíclicos halogenados.
  • C07C39/06 C07C […] › C07C 39/00 Compuestos que tienen al menos un grupo hidroxilo u O-metal unido a un átomo de carbono de un ciclo aromático de seis miembros. › Fenoles alquilados.
  • C07C39/07 C07C 39/00 […] › no conteniendo como grupos alquilados más que grupos metilo, p. ej. cresoles, xilenoles.
  • C07C39/12 C07C 39/00 […] › policíclicos sin otra insaturación que la de los ciclos aromáticos.
  • C07C39/16 C07C 39/00 […] › Bis(hidroxifenil)alcanos; Tris(hidroxifenil)alcanos.
  • C07C39/28 C07C 39/00 […] › siendo el halógeno un átomo de cloro.
  • C07C39/30 C07C 39/00 […] › siendo el halógeno dos átomos de cloro.
  • C07D319/24 C07 […] › C07D COMPUESTOS HETEROCICLICOS (Compuestos macromoleculares C08). › C07D 319/00 Compuestos heterocíclicos que contienen ciclos de seis miembros que tienen dos átomos de oxígeno como únicos heteroátomos del ciclo. › [b, e]-condensados con dos ciclos de seis miembros.
  • C07J1/00 C07 […] › C07J ESTEROIDES (seco-steroides C07C). › Esteroides normales que contienen carbono, hidrógeno, halógeno u oxígeno no sustituidos en posición 17 beta por un átomo de carbono, p. ej. estrano, androstano.

PDF original: ES-2453942_T3.pdf

 


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 purificar la sustancia contaminada por procedimientos conocidos. Sin embargo, el procedimiento de la invención puede purificar suficientemente incluso dicha sustancia contaminada, y por lo tanto puede utilizarse convenientemente para purificar varias sustancias contaminadas.

Se puede utilizar dolomita en el procedimiento de la presente invención como una mezcla de (i) compuestos de metales alcalinos solubles en agua y/o compuestos de metales alcalinotérreos. Hasta ahora se ha utilizado dolomita como comestibles, fertilizantes, etc., y su seguridad está confirmada. Además, debido a que la dolomita se puede conseguir fácilmente a bajo coste, la presente invención puede proporcionar un sistema de purificación económico.

Como se describió anteriormente, el procedimiento para la purificación de sustancias contaminadas que contienen productos químicos orgánicos de la presente invención es muy sencillo, seguro, muy viable, y excelente en la purificación de agua,... [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) .


 

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