Método para la neutralización de microorganismos.

Un método para la exposición de un medio que se puede bombear a un campo eléctrico.

El método comprende las operaciones de que:

al menos una cámara no conductora (102), que está equipada con una primera (106) y una segunda (108) placas de electrodo y que consiste de una bomba de pistón (116) con un pistón (118), cuya parte superior es una de las placas de electrodo (106), en la que la bomba de pistón (116) está conectada a un tubo de alimentación de entrada y a un tubo de alimentación de salida, es llenada con el medio que se puede bombear, en el que el medio es sometido a una presión;

una tensión eléctrica es generada en al menos dos alimentaciones de corriente (100), en la que cada alimentación de corriente (100) comprende un convertidor de tensión (T), un elemento (C) de almacenamiento de carga, y un interruptor (S1);

un medio de control (104) para controlar al menos dichas dos alimentaciones de corriente (100) por control sincronizado de cada uno de los interruptores (S1) de alimentación de corriente (100) con una señal de control común, generada por el medio de control (104) en forma de un impulso con una duración de 0,1-100 microsegundos, establece una conexión en serie entre al menos dos de dichas dos alimentaciones de corriente (100) al menos, la primera placa de electrodo (106) y la segunda placa de electrodo (108), en que una tensión compuesta resultante aparece entre la primera (106) y la segunda (108) placa de electrodos, cuya tensión compuesta resultante da como resultado un campo eléctrico entre la primera (106) y la segunda (108) placa de electrodos, en que el medio de control (104) detecta condiciones de fallo en cada alimentación de corriente (100) antes y/o mientras las conexión es establecida,

en que la intensidad de campo del campo eléctrico entre la primera (106) y la segunda (108) placa de electrodos es del orden de 1-30 kV/cm, cada alimentación de corriente (100) proporciona una tensión ajustable del orden de 230-2000 V, y el medio de control (104) está dispuesto para repetir el impulso con una frecuencia de 1 Hz - 100 kHz, y en el que el medio que se puede bombear es expuesto al campo eléctrico, y

la cámara (102) es vaciada del medio que se puede bombear.

Método para la neutralización de microorganismos CAMPO TÉCNICO

El presente invento se refiere a un método para la exposición de un medio que se puede bombear a un campo eléctrico. El invento se refiere también a varias aplicaciones de este método.

ANTECEDENTES TÉCNICOS

Destruir o inactivar microorganismos nocivos en diferentes tipos de fluidos es hoy en día una práctica común en la mayor parte de las áreas de aplicación. Por ejemplo, la mayor parte de los alimentos o nutrientes líquidos son expuestos a una o más operaciones de tratamiento que están diseñadas para destruir microorganismos indeseados y extender así la vida del producto en estanterías. De manera similar, se utilizan diferentes procesos para purificar diferentes clases de agua contaminada alternativamente lodo, productos petrolíferos u otros productos que se pueden bombear.

Un método común para el tratamiento de alimentos es la así denominada pasteurización. Durante la pasteurización el alimento en cuestión es calentado durante un corto período de tiempo a una temperatura que es bastante elevada para inactivar los microorganismos que posiblemente están presentes en el alimento. Cuando el alimento es calentado durante la pasteurización, sin embargo, su sabor y composición química pueden cambiar debido al aumento de temperatura.

Otra desventaja con la pasteurización es que se necesita una gran cantidad de energía para calentar el alimento, y a continuación enfriarlo a una temperatura de almacenamiento adecuada. El consumo de energía está actualmente relacionado con los costes elevados que en último término dan como resultado un aumento en el coste del alimento tratado.

En el caso en que se purifican diferentes clases de agua para conseguir una calidad de agua más elevada se utilizan varios métodos de tratamiento, esto incluye el tratamiento con productos químicos, métodos biológicos, luz UV o gas de ozono. Estos métodos sin embargo, son costosos y a menudo requieren el uso de métodos adicionales para conseguir el resultado final deseado.

Otra opción para desactivar microorganismos en fluidos es exponer el líquido en cuestión a un campo eléctrico.

Un método conocido está basado en un tubo que ha sido provisto con electrodos, entre los cuales se aplica una tensión eléctrica. Cuando un líquido o similar fluye pasando por los electrodos, el líquido será sometido a un campo eléctrico. En este caso, sin embargo, es difícil controlar la magnitud del tratamiento, debido esto a que la intensidad del campo del campo eléctrico es difícil de predecir. Además, la velocidad de circulación del líquido será diferente en posiciones diferentes a lo largo de la intersección del tubo, conduciendo a un tratamiento desigual.

El documento SE-520 666 C2 describe un método y una disposición en los que una sustancia que se puede bombear es expuesta a un campo eléctrico. Cuando el método es ejecutado, la sustancia que se puede bombear es llevada en primer lugar al campo eléctrico, después de lo cual es expuesta al campo eléctrico. Finalmente la sustancia que se puede bombear es sacada fuera del campo eléctrico. Mientras la sustancia está expuesta al campo eléctrico, al menos es separado un volumen que es movido durante la exposición al campo eléctrico. La anterior disposición para el tratamiento de una sustancia que se puede bombear utilizando un campo eléctrico incluye un recipiente en el que solo puede ser acomodada la sustancia que se puede bombear. La disposición también incluye una fuente para la generación del campo eléctrico, y al menos un espacio separado en el que la sustancia que se puede bombear puede ser acomodada y sometida al campo eléctrico. Cuando el método y disposición anteriores son utilizados existe un riesgo significativo de que la sustancia que se puede bombear tratada previamente sea contaminada en caso de que algo falle. Este riesgo existe debido a que no se ha realizado una medición en la que se asegure el campo eléctrico real durante la exposición. Por ello la sustancia que se puede bombear no tratada apropiadamente sería llevada hacia adelante después del tratamiento, entonces la sustancia tratada previamente es contaminada. Además, no hay medios para asegurar que no haya presentes burbujas de aire o de gas en la sustancia que está siendo tratada o que la sustancia pueda ser presurizada para minimizar el riesgo de cavidades llenas de aire en la sustancia tratada.

RESUMEN DEL INVENTO

Un propósito del presente invento es eliminar o al menos mitigar las anteriores desventajas y proporcionar un método perfeccionado para la neutralización de microorganismos en un medio que se puede bombear por exposición del medio a un campo eléctrico.

Este y otros propósitos y ventajas serán evidentes a partir de la siguiente descripción del presente invento. Operaciones del método preferidas son descritas en las reivindicaciones dependientes de la patente.

Se ha descrito una disposición para la exposición de un medio que se puede bombear a un campo eléctrico.

La disposición comprende:

al menos dos alimentaciones de corriente para la generación de una tensión eléctrica;

al menos una cámara no conductora para bombear dicho medio que se puede bombear, cuya dicha cámara al menos está provista con una primera y segunda placa de electrodo;

un medio de control para controlar al menos dichas dos alimentaciones de corriente. El medio de control prepara de manera síncrona una conexión en serie de corta duración entre al menos dos de al menos dichas dos alimentaciones de corriente, la primera placa de electrodo y la segunda placa de electrodo en activación. Una tensión compuesta resultante aparecerá entre la primera y la segunda placa de electrodo, dicha tensión compuesta resultante creará un campo eléctrico entre la primera y la segunda placa de electrodo. El medio que se puede bombear es expuesto al campo eléctrico.

La disposición es ventajosa porque de una manera controlada expone el medio que se puede bombear a un campo eléctrico. Generando la tensión compuesta resultante utilizando una conexión en serie de corta duración de varias alimentaciones de corriente, pueden utilizarse alimentaciones de corriente basadas en componentes estándar de bajo coste.

La intensidad de campo del campo eléctrico de la disposición entre la primera y segunda placas de electrodo puede ser del orden de por ejemplo 1-30 kV/cm. Esto puede ser ventajoso ya que el campo puede ser adaptado para destruir distintos tipos de microorganismos que requieren una intensidad de campo diferente para la desactivación.

Las disposiciones de cada una de dichas alimentaciones de corriente pueden proporcionar una tensión ajustable del orden de, por ejemplo, 230-2000 voltios, lo que puede ser ventajoso debido a que la tensión resultante de corta duración puede ser ajustada muy fácilmente. Debería reconocerse que sería posible que cada una de dichas alimentaciones de corriente bajo el presente invento podría proporcionar una tensión ajustable que es más elevada que el rango anterior especificado, tal como de hasta 3000 V, y también algo mayor. A este respecto es la tecnología de componentes existentes y qué componentes están disponibles en el mercado los que establecen el límite y por ello no el presente invento. En otras palabras, la tensión del orden de 230-3000 V es completamente posible bajo el presente invento.

Dicha alimentación de corriente de la disposición puede comprender un convertidor de tensión, un elemento de almacenamiento de carga y un interruptor, utilizando los cuales puede conseguirse una alimentación de corriente simple y funcional mediante el uso de componentes estándar de bajo coste.

El convertidor de tensión de dicha disposición puede ser un transformador, lo que puede ser ventajoso debido a que los transformadores son corrientemente utilizados y son componentes estándar baratos.

El elemento de almacenamiento de carga de dicha disposición puede ser al menos un condensador, que permite que el elemento de almacenamiento de carga puede ser conseguido utilizando componentes estándar.

El interruptor de dicha disposición puede ser un cuerpo aislante eléctricamente, lo que puede ser ventajoso porque no existe conexión eléctrica entre el interruptor y el controlador.

El interruptor de dicha disposición puede ser un acoplador óptico, que permite que una conexión en serie de las alimentaciones de corriente puede ser establecida con una corta duración y con un retardo de tiempo muy corto.

Dichos medios de control de la disposición pueden establecer de manera sincronizada una conexión en serie entre al menos dos de al menos dichas... [Seguir leyendo]

1. Un método para la exposición de un medio que se puede bombear a un campo eléctrico. El método comprende las operaciones de que:

al menos una cámara no conductora (102) , que está equipada con una primera (106) y una segunda (108) placas de electrodo y que consiste de una bomba de pistón (116) con un pistón (118) , cuya parte superior es una de las placas de electrodo (106) , en la que la bomba de pistón (116) está conectada a un tubo de alimentación de entrada y a un tubo de alimentación de salida, es llenada con el medio que se puede bombear, en el que el medio es sometido a una presión;

una tensión eléctrica es generada en al menos dos alimentaciones de corriente (100) , en la que cada alimentación de corriente (100) comprende un convertidor de tensión (T) , un elemento (C) de almacenamiento de carga, y un interruptor (S1) ;

un medio de control (104) para controlar al menos dichas dos alimentaciones de corriente (100) por control sincronizado de cada uno de los interruptores (S1) de alimentación de corriente (100) con una señal de control común, generada por el medio de control (104) en forma de un impulso con una duración de 0, 1-100 microsegundos, establece una conexión en serie entre al menos dos de dichas dos alimentaciones de corriente (100) al menos, la primera placa de electrodo (106) y la segunda placa de electrodo (108) , en que una tensión compuesta resultante aparece entre la primera (106) y la segunda (108) placa de electrodos, cuya tensión compuesta resultante da como resultado un campo eléctrico entre la primera (106) y la segunda (108) placa de electrodos, en que el medio de control (104) detecta condiciones de fallo en cada alimentación de corriente (100) antes y/o mientras las conexión es establecida, en que la intensidad de campo del campo eléctrico entre la primera (106) y la segunda (108) placa de electrodos es del orden de 1-30 kV/cm, cada alimentación de corriente (100) proporciona una tensión ajustable del orden d.

23. 2000 V, y el medio de control (104) está dispuesto para repetir el impulso con una frecuencia de 1 Hz -100 kHz, y en el que el medio que se puede bombear es expuesto al campo eléctrico, y la cámara (102) es vaciada del medio que se puede bombear.

2. El método según la reivindicación 1, en el que la duración del impulso es de 1-100 microsegundos.

3. El método según la reivindicación 1 ó 2, en el que el medio de control (104) detecta condiciones de fallo en cada alimentación de corriente (100) antes y/o durante el tiempo en que la conexión en serie es establecida y en el que dichas condiciones de fallo son seleccionadas del grupo que consiste de errores del componente, errores de la bomba, tensión en una salida de dicha alimentación de corriente (100) , cortocircuito en dicho interruptor (S1) , corrientes de fuga en dicho elemento (C) de almacenamiento de carga eléctrica y pérdida de tensión en dicho convertidor de tensión (T) .

4. El método según cualquiera de las reivindicaciones 1-3, en el que el medio de control (104) mide propiedades eléctricas, entre la primera (106) y la segunda (108) placas de electrodo, incluyendo, pero no estando limitado a, resistencia, impedancia, capacitancia, e inductancia, y adapta la tensión compuesta resultante de modo que se consiga una intensidad de campo predefinida entre la primera (106) y la segunda (108) placas de electrodo.

5. El método según cualquiera de las reivindicaciones 1-4, en el que el medio de control (104) aplica una tensión compuesta resultante con un valor predefinido entre la primera (106) y la segunda (108) placas de electrodos y mide la constante de tiempo del impulso y la amplitud de la tensión y de la corriente en el campo resultante, después de lo cual el medio de control (104) ajusta la tensión compuesta resultante de modo que se consiga una intensidad de campo predefinida entre la primera (106) y la segunda (108) placas de electrodo, cuando se aplica de nuevo una tensión compuesta resultante, y/o en el que el medio de control (104) controla cuántas de al menos dichas dos alimentaciones de corriente (100) estarán conectadas en serie y así contribuye a la tensión compuesta resultante.

6. El método según la reivindicación 5, en el que las operaciones para generar una tensión eléctrica y para establecer una conexión en serie son realizadas un número de veces en dicho orden, y/o en el que la operación de vaciar dicha cámara (102) del medio que se puede bombear comprende además alimentar dicho medio a través de una válvula de drenaje (V3) .

7. El método según la reivindicación 5 ó 6, en el que al menos dicha cámara (102) en forma de una bomba de pistón

(116) está conectada en paralelo con al menos otra cámara similar (102) y en el que un medio de distribución controla el bombeo de entrada y el bombeo de sanidad del medio que se puede bombear de cada cámara de una manera que al menos una cámara (102) esté siempre llena con el medio y al menos una cámara (102) y esté siempre vacía del medio.

8. El método según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que dicha cámara (102) para bombear dicho medio que se puede bombear es una bomba diseñada como una cámara flexible que comprime la primera placa de electrodo (106) y la segunda placa de electrodo (108) , que está situada entre un pistón móvil y una pared estacionaría o entre los pistones móviles que trabajan en fase invertida.

9. El método según la reivindicación 8, en el que la cámara flexible es una bolsa de infusión o un cartucho desechable.

10. El método según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el convertidor de tensión (T) es un transformador, y/o en el que el elemento (C) de almacenamiento de carga eléctrica es al menos un condensador y/o en el que el interruptor (S1) es un elemento aislante galvánicamente y/o en el que el interruptor (S1) es un acoplador óptico.

11. El método según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el tubo de alimentación de entrada está equipado con una válvula de alimentación de entrada (V1) y/o el tubo de alimentación de salida está equipado con una válvula de salida (V2) , y/o en el que al menos dicha cámara (102) está equipada con una válvula (110) que permite el paso de medios en fase gaseosa pero bloquea el paso de medios fluidos o sólidos y/o en el que al menos dicha cámara

(102) está equipada con un transductor de presión (110) en el que dicho medio de control (104) realiza la conexión en serie de al menos dichas dos alimentaciones de corriente (100) cuando una presión predefinida ha sido detectada por el transductor de presión, y/o en el que al menos dicha cámara (102) está equipada con una conexión de drenaje y una válvula de drenaje (V3) , y/o en el que al menos dicha cámara (102) o el tubo de alimentación de entrada y/o el tubo de alimentación de salida está equipado/están equipados con una conexión de aditivo y una válvula de aditivo, y/o cuya disposición está equipada con un medio de distribución que controla el bombeo de entrada y el bombeo de salida del medio que se puede bombear de cada cámara (102) .

12. El método según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que la distancia entre la primera placa de electrodo (106) y la segunda placa de electrodo (108) es más corta más lejos de un punto central de la cámara (102) que más cerca de dicho punto central, y/o en el que la primera placa de electrodo (106) y/o la segunda placa de electrodo (108) comprenden áreas no conductoras, en que dichas áreas no conductoras son más anchas más cerca de un punto central de la cámara (102) que más lejos de dicho punto central.

13. El método según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que al menos dicha cámara (102) es una bomba de pistón que está conectada en paralelo con al menos otra cámara (102) que también es una bomba de pistón.

14. El método según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que un medio que se puede bombear, en el que hay un riesgo de que haya presentes microorganismos insalubres, es expuesto a un campo eléctrico.

15. El método según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que un producto alimenticio que se puede bombear es expuesto a un campo eléctrico;

o, en el que un agua nociva, agua de lastre, agua de piscina, agua estancada, agua contaminada, agua de humidificación, agua potable y/o agua residual es expuesta a un campo eléctrico;

o, en el que un producto en suspensión es expuesto a un campo eléctrico;

o, en el que un producto o materia prima que está destinado a la producción de biogás es expuesto a un campo eléctrico;

o, en el que un producto petrolífero es expuesto a un campo eléctrico;

o, en el que un medicamento que se puede bombear o un producto o materia prima que se puede bombear para la fabricación de productos farmacéuticos es expuesto a un campo eléctrico;

o, en el que el método es realizado en conexión con una instalación móvil de purificación de agua;

o, en el que el método es realizado en conexión con un depósito de suministro de agua caliente, una instalación de humidificación, una piscina o una pileta;

o, en el que el método es realizado en combinación con al menos un tratamiento de rayos UV, de ozono y un tratamiento de torbellino.