MX2012002388A - Metodos y equipos para estabilizar oxidantes y desinfectar agua. - Google Patents
Metodos y equipos para estabilizar oxidantes y desinfectar agua.Info
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Abstract
La presente invención se dirige a un equipo y método para prevenir el ensuciamiento de un cuerpo de agua, que comprende: (a) un primer contenedor que contiene una primera composición de tratamiento de agua, la primera composición de tratamiento de agua comprende 2,2-Dibromo-3 - nitrilopropionamida (DBNPA); y (b) un segundo contenedor que contiene una segunda composición de tratamiento de agua, la segunda composición de tratamiento de agua comprende un oxidante; en donde el cuerpo de agua contiene polihexametileno biguanida (PHMB). La presente invención también se dirige a un equipo y método para recuperar un cuerpo de agua turbio, que comprende: (a) un primer contenedor que contiene una primera composición de tratamiento de agua, la primera composición de tratamiento de agua comprende 2,2-Dibromo-3 -nitrilopropionamida (DBNPA); (b) un segundo contenedor que contiene una segunda composición de tratamiento de agua, la segunda composición de tratamiento de agua comprende un oxidante; y (c) un tercer contenedor que contiene una tercera composición de tratamiento de agua, la tercera composición de tratamiento de agua comprende un floculante; en donde el cuerpo de agua contiene polihexametileno biguanida (PHMB).
Description
DESINFECTAR AGUA
CAMPO DE LA INVENCIÓN
La presente invención se dirige a equipos y métodos para tratar cuerpos de agua, y más específicamente a métodos y equipos para prevenir el enturbiamiento del agua o para la recuperación de agua turbia.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
La 2, 2-Dibromo-3-nitrilopropionamida (DBNPA) es un biocida que se utiliza en el tratamiento de agua industrial, sistemas de enfriamiento y fábricas de papel. La DBNPA es un biocida eficiente con una rápida actividad microbicida de amplio espectro,, especialmente en sistemas de agua que contienen altas cargas orgánicas. Se han descrito diversas aplicaciones del DBNPA, que incluyen las siguientes:
La Patente Estadounidense No. 7,008,545 otorgada a Cronan et al. describe mezclas sinérgicas de biocidas y su uso para controlar el crecimiento de microorganismos en sistemas acuosos. El método descrito para utilizar las mezclas sinérgicas implica agregar una cantidad efectiva de un compuesto de nitrógeno activado por un oxidante y por lo menos un biocida no oxidante a un sistema acuoso. La cantidad de compuesto de nitrógeno activado y biocida no oxidante se selecciona de tal manera que resulte en un efecto biocida sinérgico .
La Patente Estadounidense No. 7,285,224 otorgada a Barak describe un proceso para matar microorganismos y controlar bioensuciamiento en aguas con alta demanda de cloro que comprende mezclar dos componentes, uno de los cuales es un oxidante y el otro una sal de amonio, y agregar la mezcla inmediatamente al sistema acuoso que se va a tratar.
La Patente Estadounidense No. 7,449,120 otorgada a Barak describe un proceso para matar microorganismos y controlar bioensuciamiento en aguas con alta demanda de cloro que comprende mezclar dos componentes, uno de los cuales es un oxidante y el otro una sal de amonio, y agregar la mezcla inmediatamente al sistema acuoso que se va a tratar.
El agua de estanque tratada con PHMB muestra el consumo incrementado de su oxidante durante el tiempo y cuando el residuo se agota se enturbia totalmente el agua del estanque. Esto puede ser costoso para el propietario del estanque ya que solamente reemplazar el oxidante no soluciona el enturbiamiento, y agrega costes innecesarios y no productivos al mantenimiento del estanque. La Patente Estadounidense No. 6,696,093 otorgada a Ney et al. describe el uso de donantes de aldehido, tales como 1, 3 -bis (hidroximetil) -5, 5-dimetilhidantoína, para estabilizar peróxidos tales como peróxido de hidrógeno en soluciones acuosas y en particular suspensiones de agua en circulación en aplicaciones de fabricación de papel. Se agrega inicialmente el estabilizante y sobre una base semanal con el oxidante para minimizar la pérdida del mismo. Aunque es más efectivo que no utilizar un estabilizante de oxidante para fabricar papel, se necesitan nuevas tecnologías más relevantes para el uso del agua para recreación, tal como estaques, spas, y bañeras de hidromasaj e .
SUMARIO DE LA INVENCIÓN
En un aspecto, la presente invención se dirige a un equipo para estabilizar oxidantes y prevenir el ensuciamiento de un cuerpo de agua, que comprende: (a) un primer contenedor que contiene una primera composición de tratamiento de agua, la primera composición de tratamiento de agua comprende 2,2-Dibromo- 3 -nitrilopropionamida (DBNPA) ; y (b) un segundo contenedor que contiene una segunda composición de tratamiento de agua, la segunda composición de tratamiento de agua comprende un oxidante; en donde el cuerpo de agua contiene polihexametiléno biguanida (PHMB) .
En otro aspecto, la presente invención se dirige a un equipo para estabilizar oxidantes y recuperar un cuerpo de agua turbio, que comprende: (a) un primer contenedor que contiene una primera composición de tratamiento de agua, la primera composición de tratamiento de agua comprende 2,2-Dibromo-3-nitrilopropionamida (DBNPA) ; (b) un segundo contenedor que contiene una segunda composición de tratamiento de agua, la segunda composición de tratamiento de agua comprende un oxidante; y (c) un tercer contenedor que contiene una tercera composición de tratamiento de agua, la tercera composición de tratamiento de agua comprende " un floculante; en donde el cuerpo de agua contiene polihexametileno biguanida (PHMB) .
En otro aspecto, la presente invención se dirige a un método para estabilizar oxidantes y prevenir el ensuciamiento de un cuerpo de agua, que comprende las etapas de: (a) proporcionar un cuerpo de agua que contiene PHMB; (b) agregar al cuerpo de agua una primer composición de tratamiento que comprende 2 , 2-Dibromo-3-nitrilopropionamida (DBNPA), y (c) agregar al cuerpo de agua una segunda composición de tratamiento que comprende un oxidante .
En otro aspecto, la presente invención se dirige a un método para estabilizar oxidantes y recuperar un cuerpo de agua turbio, que comprende las etapas de: (a) proporcionar un cuerpo de agua que contiene PHMB; (b) agregar al cuerpo de agua una primer composición de tratamiento que comprende 2,2-Dibromo-3-nitrilopropionamida (DBNPA) ; (c) agregar al cuerpo de agua una segunda composición de tratamiento que comprende un oxidante,- y (d) agregar al cuerpo de agua una tercera composición de tratamiento que comprende un floculante y/o auxiliar de filtro.
Estos y otros aspectos se entenderán más a partir de la siguiente descripción detallada de la invención.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS
La invención se entenderá mejor a partir de la siguiente' descripción detallada de la invención en relación con las diversas figuras en las que:
La Figura 1 son fotografías que muestran el desnatador y conductos de retorno en el estanque de prueba 3;
La Figura 2 son fotografías que muestran el desnatador y conductos de retorno en el estanque de prueba 4 ;
La Figura 3 son fotografías que muestran el desnatador y conductos de retorno en el estanque de prueba 5 ;
La Figura 4 es una gráfica que muestra los resultados del tratamiento de recuperación del estanque de prueba 3; y
La Figura 5 es una gráfica que muestra los resultados del tratamiento de recuperación del estanque de prueba 4.
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN
La presente invención se dirige a métodos y equipos para prevenir el ensuciamiento de un cuerpo de agua al estabilizar el oxidante (tal como peróxido) en el agua utilizando 2 , 2 -Dibromo-3 -nitrilopropionamída (DBNPA) agregado al estanque ya sea sobre una base diaria o semanal. La base semanal se prefiere porque los otros productos se agregan una vez una semana para conveniencia del usuario. El equipo de manera general comprende (a) un primer contenedor que contiene una primera composición de tratamiento de agua que incluye 2 , -Dibromo-3-nitrilopropionamida (DBNPA) ; y (b) un segundo contenedor que contiene una segunda composición de tratamiento de agua que incluye un oxidante. El equipo de la invención se agrega a un cuerpo de agua para recreación que contiene ya algún nivel de polihexametileno biguanida (PHMB) . Los equipos de la presente invención preferiblemente incluyen instrucciones que describen el método y frecuencia para administrar los contenidos del equipo al cuerpo de agua que se va a tratar.
Como se indicó anteriormente, el equipo de la presente invención incluye un primer contenedor que contiene una primera composición de tratamiento de agua que contiene 2,2-Dibromo-3 -nitrilopropionamida (DBNPA). La primera composición de tratamiento de agua preferiblemente contiene de 1 a 100 por ciento en peso de DBNPA (líquida o sólida) , y más preferiblemente de 5 a 40 por ciento en peso de DBNPA, con base en el peso total de dicha primera composición de tratamiento de agua. La primera composición de tratamiento de agua puede estar en forma sólida, tal como en forma de briqueta, comprimido, o granulo, o en forma de líquido, pasta, gel, dispersión, suspensión, o solución en concentraciones que varían de 0.5 a 100% en peso, más preferiblemente 20-95% en peso, y más preferiblemente 50-90% en peso. Cuando se utiliza en un estado líquido, el DBNPA en la primera composición es preferiblemente aproximadamente 5-20% en- peso. La primera composición de tratamiento de agua puede estar contenida en una botella, bolsa, una bolsa que se puede disolver o biodegradar, u otro cargador o contenedor adecuado.
El segundo contenedor en el equipo de la presente invención incluye una segunda composición de tratamiento de agua que incluye un compuesto oxidante. Los compuestos oxidantes incluyen sales de perborato alcalinas o alcalinotérreas , sales de percarbonato alcalinas o alcalinotérrea, sales de persulfato alcalinas o alcalinotérreas, peróxido de hidrógeno, ácido percarboxílico y ácido peracético, y combinaciones de los mismos. Un oxidante particularmente útil es peróxido de hidrógeno. Preferiblemente, el oxidante comprende de 1 a 100 por ciento en peso, con base en el peso total de la segunda composición de tratamiento de agua, y más preferiblemente de 10 a 50 por ciento en peso, con base en el peso total de la segunda composición de tratamiento de agua. Como la primera composición de tratamiento de agua, esta segunda composición dé tratamiento de agua puede estar en forma sólida, tal como una briqueta, comprimido, o forma de gránulo, o una forma liquida, pasta, gel, dispersión, suspensión, o solución en los mismos rangos de concentración como la primera composición de tratamiento de agua anterior. La segunda composición de tratamiento de agua puede estar contenida en una botella, bolsa, una bolsa que se puede disolver o biodegradar, u otro cargador o contenedor adecuado.
En una realización relacionada, el equipo de la presente invención se puede utilizar en una aplicación recuperadora para tratar un cuerpo de agua turbio tal como en un estanque, spa, o bañera de hidromasaje. En esta realización particular, el equipo de la invención incluye (a) un primer contenedor que contiene una primera composición de tratamiento de agua que incluye 2 , 2 -Dibromo-3-nitrilopropionamida (DBNPA) ; (b) un segundo contenedor que contiene una segunda composición de tratamiento de agua que incluye un oxidante como se describió anteriormente; y (c) un tercer contenedor que contiene una tercera composición de tratamiento de agua que incluye un floculante y/o auxiliar de filtro.
En esta realización, la primera composición de tratamiento de agua preferiblemente contiene de 1.0 a 100 por ciento en peso de DBNPA, y más preferiblemente de 20 a 90 por ciento en peso de DBNPA, con base en el peso total de dicha primera composición de tratamiento de agua. La primera composición de tratamiento de agua puede estar en forma sólida, tal como una forma de briqueta, comprimido, o gránulo, o en una forma de líquido, pasta, gel, dispersión, suspensión, o solución en los mismos rangos de concentración como la primera composición de tratamiento de agua anterior. Esta composición de tratamiento de agua puede estar contenida en una botella, bolsa, una bolsa que se puede disolver o biodegradar, u otro cargador o contenedor adecuado.
El segundo contenedor en esta realización incluye una segunda composición de tratamiento de agua que incluye un compuesto oxidante. Los compuestos oxidantes útiles incluyen los mismos oxidantes como se describió anteriormente, y particularmente peróxido de hidrógeno. Preferiblemente, el oxidante en esta realización comprende de 2 a 100 por ciento en peso, con base en el peso total de la segunda composición de tratamiento de agua, y más preferiblemente de 10 a 50 por ciento en peso, con base en el peso total de la segunda composición de tratamiento de agua. Como la primera composición de tratamiento de agua, esta segunda composición de tratamiento de agua puede estar en forma sólida, tal como una forma de briqueta, comprimido, o gránulo, o una forma líquida, pasta, gel, dispersión, suspensión, o solución en los mismos rangos de concentración como la primera composición de tratamiento de agua anterior. Esta composición de tratamiento de agua puede estar contenida en una botella, bolsa, una bolsa que se puede disolver o biodegradar, u otro cargador o contenedor adecuado .
El tercer contenedor en esta realización incluye un floculante o auxiliar de filtro para ayudar en la eliminación de partículas microscópicas que podrían de otra forma provocar que se vaya a enturbiar el agua (turbidez) y que sería difícil o imposible eliminar mediante solo filtración. Los floculantes útiles incluyen alumbre, cloruro de polialuminio, clorhidrato de aluminio, sulfato de aluminio, óxido de calcio, hidróxido de calcio, cloruro de hierro (I), sulfato de hierro (II), poliacrilamida, cloruro de polidialildimetilamonio (poliDADMAC) , aluminato de sodio, silicato de sodio, y combinaciones de los mismos. Auxiliares de filtro útiles incluyen Alumbre, celulosa, quitina, quitosano, tierra diatomácea, y similares, así como también combinaciones de estos. Preferiblemente la cantidad de floculante o auxiliar de filtro incluido en el tercer contenedor varía de 5 a 100 por ciento en peso, y más preferiblemente de 10 a 50 por ciento en peso, con base en el peso total de dicha tercera composición de tratamiento de agua. Como los otros, esta composición de tratamiento de agua puede estar contenida en una botella, bolsa, una bolsa que se puede disolver o biodegradar, u otro cargador o contenedor adecuado .
Las composiciones de acuerdo con la presente invención también pueden contener aditivos conocidos en la técnica de tratamiento de agua. Estos aditivos incluyen pero no se limitan a pigmentos, aglutinantes, ablandadores de. agua, removedores de fosfato, inhibidores de corrosión, modificadores de índice de disolución, lubricantes, sales que contienen color, biocidas, reguladores, agentes de quelación, otros bactericidas, alguicidas, fungicidas, agentes secuestrantes, decantadores, enzimas, pigmentos, tintes, espesantes, fragancias, tensioactivos , co-solventes , biodisperantes , inhibidores de corrosión, biopenetrantes , monoestearato de sorbitán, ácido sulfámico, propilamina diamina de sebo, cocopropilamina diamina, oleilpropilamina diamina, cloruro de estearildimetilbencilamonio, y combinaciones de los mismos. Estos aditivos se pueden premezclar con cualquiera de los componentes de la composición, y de manera general están presentes en ' la composición de la invención en cantidades que varía de 0.2 a 10 por ciento en peso.
Como se mencionó anteriormente, la invención también abarca equipos y métodos para controlar algas o otros microorganismos en un cuerpo de agua de recirculación o estancamiento. Preferiblemente, los cuerpos de agua de recirculación tales como estanques, spas, o bañeras de hidromasaje, ya incluyen PHMB en niveles que varían hasta aproximadamente 20 PPM, y preferiblemente de 2 a 12 PPM.
La composición y método de la presente invención se puede utilizar en cualquier sistema de agua de recirculación donde pudiera ocurrir infestación de microorganismos o acumulación de película, por ejemplo piscinas, spas, bañeras de hidromasaje, estanques decorativos, y conductos de tubería, tratamiento de agua industrial, sistemas de enfriamiento, molinos de papel, y similares. Los equipos y métodos de la invención son particularmente útiles en el tratamiento recuperador del agua turbia y en prevenir que el agua clara se vuelva turbia. Los equipos y métodos de la presente invención son también útiles en tratar o evitar formación de biopelícula en todas las partes de cualquier sistema de agua de recirculación (por ejemplo, tuberías, desnatadores , y similares), o en aplicaciones industriales. En uso como un tratamiento para piscinas, la composición de la invención se agrega a un sistema de agua de recirculación para piscina para alcanzar rangos de concentración deseada y demuestra un efecto sinérgico entre los ingredientes. Los modos de aplicación incluyen adiciones manuales así como también dosificación automatizada (por ejemplo, dosificación automatizada diariamente o semanalmente) . Aunque no se desea estar limitado por la teoría, se considera que el DBNPA estabiliza el componente oxidante en la presencia de catalasa y resulta en una claridad del agua cuando la invención se utiliza sobre una base regular (por ejemplo, semanalmente) .
En uso, los equipos de la invención son útiles como aplicaciones preventivas o correctivas. Para mantenimiento preventivo, se utiliza un equipo que contiene los primeros y segundos tratamientos de agua. La composición de tratamientos de agua se puede agregar en cualquier orden. Preferiblemente, la concentración final de DBNPA varía de 0.5 a 12 PPM, y más preferiblemente de 3 a 6 PPM. Las concentraciones finales de oxidante varían de 0.1 PPM a 400 PPM, preferiblemente de 1 a 100 PPM, y más preferiblemente de 5 a 25 PPM (como peróxido activo) . Para uso correctivo, se utiliza el equipo que contiene la primera, segunda y tercera composiciones de tratamiento, y se puede agregar en cualquier orden. Preferiblemente, la concentración final de DBNPA varía de 0.5 a 24 PPM, y más preferiblemente de 6 a 12 PPM. Las concentraciones finales de oxidante varían de 1 PPM a 400 PPM, y más preferiblemente de 25 a 200 PPM (como peróxido activo) . La concentración final de floculante preferiblemente varía de 2 PPM a 100 PPM y más preferiblemente de 10 PPM a 40 PPM. Si también se incluye un auxiliar de filtro, se puede agregar directamente a un aparato de filtro que varía en tamaño de 0.25 a 10 lbs (0.113 kg a 4.54 kg) , y más preferiblemente de 0.5 a 2.5 lbs (0.227 kg a 1.13 kg) .
EJEMPLOS
Los siguientes ejemplos están destinados a ilustrar, pero de ninguna manera limitar la presente invención.
Ejemplo 1: DBNPA como Estabilizante de oxidantes
Los Estanques de pruebas en Brasil se hacen funcionar en el modo preventivo para evaluar el efecto de dos sistemas de tratamiento para mantener buena claridad de agua y residuo de oxidante. Las bombas del estanque se operan durante un mínimo de 8 horas por día. Cada estanque se expone dos veces por semana con ocho especies de bacterias y cuatro especies de hongos típicamente encontrados en agua de piscinas. Estos microorganismos incluyen especies de los hongos Paecilomyces y Trichoderma, y especies de las bacterias Alcaligenes, Chryseóbacterium y Sphingomonas . Cada inoculación representa una adición total de 0.8xl06 microorganismos por estanque de prueba. La claridad visual, turbidez y concentración de oxidante se monitorean a lo largo de la semana de trabajo. Cada uno de los estanques recibe una dosis inicial única de 27.5 ppm de peróxido de hidrógeno y 10 ppm de PHMB activo (50 ppm como producto Desinfectante) al inicio del estudio. El PHMB se mantiene en cada estanque a 6 - 10 ppm de activo (30-50 ppm de Desinfectante) al agregar una dosis única semanalmente . El peróxido de hidrógeno (oxidante) se agrega semanalmente a cada estanque a un nivel de aproximadamente 6.9 ppm a menos que se haga una lectura de <5.5 ppm. En concentraciones a o por debajo de 5.5 ppm, un mínimo de una dosis inicial de 27.5 ppm se agrega hasta que se obtiene un valor por encima de 5.5 ppm. Se registran todas las adiciones químicas . No se administran dosis químicas en los días sábado o domingo. Se administran tres estanques con compuestos de estabilizante de oxidante (DBNPA o DMDMH) como sigue:
Estanque 2
El Estanque 2 recibe dosis mínima diarias de 0.5 ppm de DBNPA adícionalmente al PHMB y peróxido de hidrógeno como se indicó anteriormente .
Estanque 5
El Estanque 5 recibe dosis mínima diarias de 2.0 ppm de DBNPA adicionalmente al PHMB y al peróxido de hidrógeno como se indicó anteriormente.
Estanque 7
La hidroximetil-5 , 5 -dimetilhidantoína (DMDMH) es actualmente un estabilizante de oxidante comercial utilizado con PHMB. Es un activo al 17% y se describe en la Patente Estadounidense No. 6,696,093. El estanque 7 se dosifica inicialmente a una concentración de 4.0 - 5.0 ppm de químico activo y semanalmente a una concentración de 1 - 1.5 ppm de químico activo.
Los resultados de estos estanques de pruebas se resumen en la Tabla I.
Tabla I
Los datos en la Tabla I muestran que el DBNPA estabiliza el oxidante (peróxido de hidrógeno) mejor que el DMDMH como se muestra mediante las lecturas de oxidante promedio combinadas con el uso de peróxido por semana. Adicionalmente , un oxidante más estable resulta en la claridad de agua mejorada y la reducción en el coste de tratamiento general como se evidencia por los baj os > alores del uso de turbidez y peróxido en los estanques 2 y 5.
Ejemplo 2: DBNPA como Estabilizante de Oxidantes
Los estanques de pruebas en los Estados Unidos se hacen funcionar en el modo preventivo para evaluar el efecto de dos sistemas de tratamiento para mantener buena claridad de agua y residuo de oxidante. Las bombas del estanque se operan durante un mínimo de 8 horas por día. Cada estanque se expone dos veces por semana con ocho especies de bacterias y cuatro especies de hongos típicamente encontrados en agua de piscina. Estos microorganismos incluyen especies de los hongos Paecilomyces y Trichoderma, y especies de las bacterias Alcaligenes, Chryseobacterium y Sphingo onas . Cada inoculación representa una adición total de 0.8xl06 microorganismos por estanque de prueba. La claridad visual, turbidez y concentración de Oxidante se monitorean a lo largo de la semana de trabajo. Cada uno de los estanques reciben una dosis inicial única de 27.5 ppm de peróxido de hidrógeno y 10 ppm de PHMB activo (50 ppm como producto Desinfectante) al inicio del estudio. El PHMB se mantiene en cada estanque a 6-10 ppm de activo (30-50 ppm de Desinfectante) al agregar una dosis única semanalmente . Se agrega peróxido de hidrógeno (oxidante) semanalmente a cada estanque a una concentración de aproximadamente 6.9 ppm a menos que se haga una lectura de <5.5 ppm. En concentraciones a o por debajo de 5.5 ppm, se agrega un mínimo de una dosis inicial de 27.5 ppm hasta que se obtiene un valor por encima de 5.5 ppm. Se registran todas las adiciones químicas. No se administran dosis químicas en el Sábado, Domingo, o festivos. Se administran tres estanques compuestos de estabilizante de oxidante (DBNPA o DMDMH) y a un estanque no se administra ningún estabilizante de oxidante :
Estanque 3
El Estanque 3 recibe dosis diarias de 1.5 ppm de DBNPA adicionalmente al PHMB y al peróxido de hidrógeno como se indicó anteriormente.
Estanque 4
El Estanque 4 recibe dosis semanales de 6.0 ppm de DBNPA adicionalmente al PHMB y al peróxido de hidrógeno como se indicó anteriormente.
Estanque 5
El Estanque 5 recibe dosis de PHMB y peróxido de hidrógeno como se indicó anteriormente así como también a una dosis inicial y semanal de alguicida (50% de cloruro de alquildimetilbencilamonio) en índices de 1.4 y 0.6 ppm active, respectivamente. No se agrega estabilizante.
Estanque 8
La Hidroximetil-5, 5-dimetilhidantoína (DMDMH) es actualmente un estabilizante de oxidante comercial utilizado con PHMB. Es un activo al 17% y se describe en la Patente Estadounidense No. 6,696,093. Se dosifica inicialmente a una concentración de 4.0 - 5.0 ppm de químico activo y semanalmente a una concentración de 1 - 1.5 ppm de químico activo .
Los resultados de estos estanques de pruebas se resumen en la Tabla II.
Tabla II
Los datos en la Tabla II muestran lo siguiente cuando se compara los estanques tratados con DBNPA con estanques que no contienen estabilizantes y los estanques que contienen DMDMH como un estabilizante. Primero, cuando se agrega el DBNPA ya sea en dosis semanal o diaria realizada así como también el DMDMH en estabilización del peróxido en el estanque. Segundo, cuando se agrega el DBNPA ya sea en dosis semanal o diaria realizada así como también el DMDMH en el mantenimiento de la claridad de agua en el estanque. Tercero, el estanque sin un estabilizante tiene mayor uso de peróxido y peor claridad de agua. Cuarto, los estanques con estabilizante tienen poco o ningún desarrollo de biopelícula en los conductos de retorno.
Ejemplo 3: Control de biopelícula
Los Estanques de pruebas en los Estados Unidos se hacen funcionar en el modo preventivo para evaluar los sistemas de tratamiento al mantener buena claridad de agua y el residuo de oxidante. Las bombas del estanque se operan durante un mínimo de 8 horas por día. Cada estanque se expone dos veces por semana con ocho especies de bacterias y cuatro especies de hongos típicamente encontrado en agua de piscina. Estos microorganismos incluyen especies de los hongos Paecilomyces y Trichoderma, y especies de las bacterias Alcaligenes, Chryseobacterium y Sphingomonas . Cada inoculación representa una adición total de 0.8xl06 microorganismos por estanque de prueba. La claridad visual, turbidez y concentración de oxidante se monitorean a lo largo de la semana de trabajo. Cada uno de los estanques recibe una única dosis inicial de 27.5 ppm de peróxido de hidrógeno y 10 ppm de PHMB activo (50 ppm como producto Desinfectante) al inicio del estudio. El PHMB se mantiene en cada estanque a 6-10 ppm de activo (30-50 ppm de Desinfectante) al agregar una dosis única semanalmente . El peróxido de hidrógeno se agrega semanalmente al estanque a una concentración de 6.9 ppm a menos que se haga una lectura de 0 ppm. En concentraciones a 0 ppm se agrega una dosis mínima inicial de 27.5 ppm. Se registran las adiciones químicas. No se administran dosis químicas en el Sábado, Domingo o festivos. A dos estanques se administran los compuestos de estabilizante de oxidante (DBNPA) y a un estanque no se administra ningún estabilizante de oxidantes: Estanque 3
El Estanque 3 recibe dosis semanales de 3.0 ppm de
DBNPA adicionalmente al PHMB y al peróxido de hidrógeno como se indicó anteriormente .
Estanque 4
El Estanque 4 recibe dosis semanales de 3.0 ppm de DBNPA adicionalmente al PHMB y al peróxido de hidrógeno como se indicó anteriormente .
Estanque 5
El Estanque 5 recibe dosis de PHMB y peróxido de hidrógeno como se indicó anteriormente asi como también a una dosis inicial y semanal de alguicida (50% cloruro de alquildimetilbencilamonio) en índices de 1.4 y 0.6 ppm de activo, respectivamente. No se agrega estabilizante.
Cada estanque se analiza para el desarrollo de las biopelículas utilizando un endoscopio de fibra óptica Karl Storz Modelo 81048020. Las fotografías del desnatador y los conductos de retorno se toman cerca del final de la prueba y se muestran en la Figura 1 (Estanque 3) , la Figura 2 (Estanque 4) , y la Figura 3 (Estanque 5) . Las Figuras 1-3 ilustran un mínimo de dos estaciones en el tratamiento. Como se muestra en las Figuras 1-3, una gran cantidad de biopelícula se encuentra en los conductos de retorno del estanque que no contienen el estabilizante DBNPA (Estanque 5) .
Ejemplo 4: Recuperación Utilizando Estabilizante, Oxidante y Floculante
Dos estanques de pruebas en los Estados Unidos se hacen funcionar en el modo preventivo para evaluar los sistemas de tratamiento al mantener buena claridad de agua y residuo de oxidante. Las bombas del estanque se operan durante un mínimo de 8 horas por día. Cada estanque se expone dos veces por semana con ocho especies de bacterias y cuatro especies de hongos típicamente encontrados en agua de piscina. Estos microorganismos incluyen especies de los hongos Paecilomyces y Trichoderma, y especies de las bacterias Alcaligenes, Chryseobacterium y Sphingo onas . Cada inoculación representa una adición total de 0.8xl06 microorganismos por estanque de prueba. La claridad visual, turbidez y concentración de oxidante se monitorean a lo largo de la semana de trabajo. Cada uno de los estanques recibe una única dosis inicial de 27.5 ppm de peróxido de hidrógeno y 10 ppm de PHMB activo (50 ppm como producto Desinfectante) al inicio del estudio. El PHMB se mantiene en cada estanque a 6-10 ppm de activo (30-50 ppm de Desinfectante) al agregar una dosis única semanalmente . Se agrega peróxido de hidrógeno (oxidante) semanalmente a cada estanque a una concentración de aproximadamente 6.9 ppm a menos que se haga una lectura de 0 ppm. En concentraciones de 0 ppm, se agrega un mínimo de una dosis inicial de 27.5 ppm. Los estanques 3 y 4 reciben dosis semanales de 3.0 ppm de DBNPA (estabilizante) adicionalmente al PH B y al peróxido de hidrógeno como se indicó anteriormente. Se registran todas las adiciones químicas. Cada estanque también recibe una dosis mensual de 1 ppm de monohidrato de sulfato de zinc para prevención de algas. No se administran dosis químicas en el Sábado, Domingo o festivos. Ningún estanque recibe dosificación química durante 14 días, lo que resulta en un agua brumosa y sin residuo de oxidante en cualquier estanque. Se proporciona a ambos estanques un tratamiento de recuperación inmediatamente luego del periodo de 15 días, que consiste de una dosis de 6 ppm de DBNPA (estabilizante), una dosis de 27.5 de ppm peróxido de hidrógeno (oxidante) , y 18 de ppm sulfato de aluminio (floculante) se agrega directamente en el desnatador como auxiliar de filtro. Luego de estas adiciones el bombeo del estanque se ejecuta continuamente hasta que el agua es clara. La siguiente semana se realiza el tratamiento de recuperación, los estanques se regresan al método preventivo que consiste de tratamientos estabilizantes semanales con 3 ppm de DBNPA y adiciones de oxidante semanales de 6.9 ppm de peróxido de hidrógeno.
Los perfiles de parámetro de estanque mostrados en la Figura 4 (Estanque 3) y la Figura 5 (Estanque 4) ilustran cómo ambos estanques se vuelven brumosos y sin residuos de oxidante como un resultado de no haber adiciones químicas durante 14 días . Las Figuras 4 y 5 también muestran el retorno rápido .de la claridad de agua y establecimiento de los residuos de oxidante justo después de un tratamiento. Como se muestra en la Figura 4, el estanque 3 se recupera dentro de 3 días post-tratamiento . Claridad de agua mejorada desde una evaluación visual de 1.0 hasta 0, y el residuo de oxidante incrementado de 0 ppm a 12 ppm. Como se muestra en la Figura 5, la claridad de agua en el estanque 4 mejora durante la noche de una evaluación visual de 1.5 hasta 0.5, y se reduce la turbidez medida de 0.75 ntu a 0.41 ntu. El residuo de oxidante también se incrementa de 0 ppm a 15 ppm. Ambos estanques se operan con claridad de agua clara cristalina y residuos de oxidantes estables durante 5 semanas luego del tratamiento de recuperación.
Claims (42)
1. Un equipo para estabilizar oxidantes y prevenir el ensuciamiento de un cuerpo de agua, caracterizado porque comprende : (a) un primer contenedor que contiene una primera composición de tratamiento de agua, dicha primera composición de tratamiento de agua comprende 2 , 2 -Dibromo-3 -nitrilopropionamida (DBNPA) ; y (b) un segundo contenedor que contiene una segunda composición de tratamiento de agua, dicha segunda composición de tratamiento de agua comprende un oxidante; en donde dicho cuerpo de agua contiene polihexametileno biguanida (PHMB) .
2. El equipo de la reivindicación 1, caracterizado porque dicho DBNPA comprende de 1 a 100 por ciento en peso, con base en el peso total de dicha primera composición de tratamiento de agua.
3. El equipo de la reivindicación 1, caracterizado porque dicho DBNPA está en forma sólida, tal como una forma de briqueta, comprimido,' o gránulo.
4. El equipo de la reivindicación 1, caracterizado porque dicho DBNPA está en forma líquida, de pasta, gel, dispersión, suspensión, o solución.
5. El equipo de la reivindicación 1, caracterizado porque dicho oxidante se selecciona del grupo que consiste de sales de perborato alcalinas y alcalinotérreas , sales de percarbonato alcalinas y alcalinotérreas, sales de persulfato alcalinas y alcalinotérreas, peróxido de hidrógeno, ácido percarboxílico y ácido peracético, y combinaciones de los mismos.
6. El equipo de la reivindicación 5, caracterizado porque dicho oxidante es peróxido de hidrógeno.
7. El equipo de la reivindicación 1, caracterizado porque dicho oxidante comprende de 1 a 100 "por ciento en peso, con base en el peso total de dicha segunda composición de tratamiento de agua.
8. El equipo de la reivindicación 1, caracterizado porque la concentración de dicha polihexametileno biguanida (PHMB) en dicho cuerpo de agua varía hasta aproximadamente 20 PPM.
9. Un equipo para estabilizar oxidantes y recuperar un cuerpo de agua turbio, caracterizado porque comprende: (a) un primer contenedor que contiene una primera composición de tratamiento de agua, dicha primera composición de tratamiento de agua comprende 2 , 2-Dibromo-3-nitrilopropionamida (DBNPA) ; (b) un segundo contenedor que contiene una segunda composición de tratamiento de agua, dicha segunda composición de tratamiento de agua comprende un oxidante; y (c) un tercer contenedor que contiene una tercera composición de tratamiento de agua, dicha tercera composición de tratamiento de agua comprende un floculante; en donde dicho cuerpo de agua contiene polihexametileno biguanida (PHMB) .
10. El equipo de la reivindicación 9, caracterizado porque dicho DBNPA comprende de 1.0 a 100 por ciento en peso, con base en el peso total de dicha primera composición de tratamiento de agua.
11. El equipo de la reivindicación 9, caracterizado porque dicho DBNPA está en forma sólida, tal como una forma de briqueta, comprimido, o gránulo.
12. El equipo de la reivindicación 9, caracterizado porque dicho DBNPA está en forma líquida, de pasta, gel, dispersión, suspensión, o solución
13. El equipo de la reivindicación 9, caracterizado porque dicho oxidante se selecciona del grupo que consiste de sales de perborato alcalinas y alcalinotérreas, sales de percarbonato alcalinas y alcalinotérreas, sales de persulfato alcalinas y alcalinotérreas , peróxido de hidrógeno, ácido percarbox lico y ácido peracético, y combinaciones de los mismos .
14. El equipo de la reivindicación 13, caracterizado porque dicho oxidante es peróxido de hidrógeno.
15. El equipo de la reivindicación 9, caracterizado porque dicho oxidante comprende de 2 a 100 por ciento en peso, con base en el peso total de dicha segunda composición de tratamiento de agua.
16. El equipo de la reivindicación 9, caracterizado porque dicho floculante se selecciona del grupo que consiste de alumbre, cloruro de polialuminio , clorhidrato de aluminio, sulfato de aluminio, óxido de calcio, hidróxido de calcio, cloruro de hierro (I) , sulfato de hierro (II) , poliacrilamida, cloruro de polidialildimetilamonio (poliDADMAC) , aluminato de sodio, silicato de sodio, y combinaciones de los mismos.
17. El equipo de la reivindicación 9, caracterizado porque dicho floculante comprende de 5 a 100 por ciento en peso con base en el peso total de dicha tercera composición de tratamiento de agua.
18. El equipo de la reivindicación 9, caracterizado porque comprende adicionalmente un auxiliar de filtro seleccionado del grupo que consiste de alumbre, celulosa, quitina, quitosano, tierra diatomácea, y combinaciones de los mismos .
19. El equipo de la reivindicación 9, caracterizado porque la concentración de dicha polihexametileno biguanida (PHMB) en dicho cuerpo de agua varía hasta aproximadamente 20 PPM.
20. un método para estabilizar oxidantes y prevenir el ensuciamiento de un cuerpo de agua, caracterizado porque comprende las etapas de: (a) proporcionar un cuerpo de agua que contiene PHMB; (b) agregar a dicho cuerpo de agua una primer composición de tratamiento que comprende 2 , 2 -Dibromo-3-nitrilopropionamida (DBNPA) , y (c) agregar a dicho cuerpo de agua una segunda composición de tratamiento que comprende un oxidante.
21. El método de la reivindicación 20, caracterizado porque dicho DBNPA se agrega a una concentración final que varía de 0.5 PPM a 12 PPM.
22. El método de la reivindicación 20, caracterizado porque dicho DBNPA está en forma sólida, tal como una forma de briqueta, comprimido, o gránulo.
23. El método de la reivindicación 20, caracterizado porque dicho DBNPA está en forma líquida, de pasta, gel, dispersión, suspensión, o solución. 3 O
24. El método de la reivindicación 20, caracterizado porque dicho oxidante se selecciona del grupo que consiste de sales de perborato alcalinas y alcalinotérreas , sales de percarbonato alcalinas y alcalinotérreas, sales de persulfato alcalinas y alcalinotérreas, peróxido de hidrógeno, ácido percarboxílico y ácido peracético, y combinaciones de los mismos .
25. El método de la reivindicación 20, caracterizado porque dicho oxidante es peróxido de hidrógeno.
26. El método de la reivindicación 20, donde dicho oxidante se agrega a una concentración final que varía de 1 a 100 PPM.
27. El método de la reivindicación 20, caracterizado porque la concentración de dicha polihexametileno biguanida (PHMB) en dicho cuerpo de agua varía hasta aproximadamente 20 PPM.
28. El método de la reivindicación 20, caracterizado porque se invierten las etapas (b) y (c) .
29. El método de la reivindicación 20, caracterizado porque dicho método evita o reduce la formación de biopelícula .
30. Un método para estabilizar oxidantes y recuperar un cuerpo de .agua turbio, que comprende las etapas de: (a) proporcionar un cuerpo de agua que contiene PHMB; (b) agregar a dicho cuerpo de agua una primer composición de tratamiento que comprende 2 , 2 -Dibromo-3-nitrilopropionamida (DBNPA) ; (c) agregar a dicho cuerpo de agua una segunda compósición de tratamiento que comprende un oxidante; y (d) agregar a dicho cuerpo de agua una tercera composición de tratamiento que comprende un floculante.
31. El método de la reivindicación 30, caracterizado porque dicho DBNPA se agrega a una concentración final que varía de 0.5 PPM a 24 PPM.
32. El método de la reivindicación 30, caracterizado porque dicho DBNPA está en forma sólida, tal como una forma de briqueta, comprimido, o gránulo.
33. El método de la reivindicación 30, caracterizado porque dicho DBNPA está en forma líquida, de pasta, gel, dispersión, suspensión, o solución.
34. El método de la reivindicación 30, caracterizado porque dicho oxidante se selecciona del grupo que consiste de sales de perborato alcalinas y alcalinotérreas , sales de percarbonato alcalinas y alcalinotérreas, sales de persulfato alcalinas y alcalinotérreas, peróxido de hidrógeno, ácido percarboxílico y ácido peracético, y combinaciones de los mismos .
35. El método de la reivindicación 30, caracterizado porque dicho oxidante es peróxido de hidrógeno.
36. El método de la reivindicación 30, caracterizado porque dicho oxidante se agrega a una concentración final que varía de 1 PPM a 400 PPM.
37. El método de la reivindicación 30, caracterizado porque dicho floculante se selecciona del grupo que consiste de alumbre, cloruro de polialuminio, clorhidrato de aluminio, sulfato de aluminio, óxido de calcio, hidróxido de calcio, cloruro' de hierro (I) , sulfato de hierro (II) , poliacrilamida, cloruro de polidialildimetilamonio (poliDADMAC) , aluminato de sodio, silicato de sodio, y combinaciones de los mismos.
38. El método .de la reivindicación 30, caracterizado porque dicho floculante se agrega a una concentración final que varía de 2 PPM a 100 PPM.
39. El método de la reivindicación 30, caracterizado porque comprende adicionalmente la etapa de agregar a dicho cuerpo de agua un auxiliar de filtro seleccionado del grupo que consiste de alumbre, celulosa, quitina, quitosano, tierra diatomácea, y combinaciones de los mismos.
40. El método de la reivindicación 30, caracterizado porque la concentración de dicha polihexametileno biguanida (PHMB) en dicho cuerpo de agua varía hasta aproximadamente 20 PPM.
41. El método de la reivindicación 30, caracterizado porque las etapas (b) , (c) , y (d) ocurren en cualquier orden.
42. El método de la reivindicación 30, caracterizado porque dicho método evita o reduce la formación de '5 biopelícula.
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