ES2199934T3 - Proceso y composiciones para la desinfeccion de aguas. - Google Patents
Proceso y composiciones para la desinfeccion de aguas.Info
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Abstract
UN PROCESO PARA MATAR MICROORGANISMOS Y PARA CONTROLAR LAS BIOIMPUREZAS EN AGUAS QUE DEMANDAN GRAN CANTIDAD DE CLORO QUE CONSISTE EN MEZCLAR DOS COMPONENTES, UNO DE LOS CUALES ES UN OXIDANTE Y EL OTRO UNA SAL DE AMONIO Y AÑADIR INMEDIATAMENTE LA MEZCLA EN EL SISTEMA ACUOSO A TRATAR.
Description
Proceso y composiciones para la desinfección de
aguas.
La suciedad biológica del agua corriente es un
problema conocido y bien documentado. Varios factores contribuyen
al problema y gobiernan su alcance: la temperatura del agua: pH del
agua; nutrientes orgánicos e inorgánicos, bien del aire sumergido
en el sistema o de materiales que tienen lugar en el agua
naturalmente o se suplen continuamente durante la operación de una
planta; condiciones aeróbicas/anaeróbicas; la presencia/ausencia de
la luz del sol, etc..
En el agua corriente se encuentran algas, hongos,
bacterias, así como otras formas simples de vida. El tipo de
microorganismos y el alcance del crecimiento microbiano depende del
origen del agua y de los otros factores.
El crecimiento biológico en el agua corriente
puede ensuciar las tuberías, acelerar la corrosión, atacar la
madera, disminuir la transferencia de calor, atascar filtros,
causar imperfecciones en hojas de papel; descomponer mezclas de
apresto y causar muchos otros procesos de interferencias.
Los biocidas oxidantes incluyendo cloro gaseoso,
ácido hipocloroso, bromuro y otros agentes biocidas oxidantes se
utilizan ampliamente en el agua corriente.
La "demanda de cloro" se define como la
cantidad de cloro que se reduce o, de otro modo, se transforma en
formas inertes de cloro por sustancias en el agua; y se han
establecido métodos estándar para medirla. En esta descripción y
reivindicaciones la "demanda de cloro" es según se mide
mediante los procedimientos descritos en "Standard Methods for
the examination of water and waste water", 16ª edición, Métodos
\NAK409, páginas 316-319. Los métodos se basan en
añadir una dosis específica de cloro al medio y medir el cloro
residual dejado después de un tiempo de contacto dado. Las
sustancias consumidoras de cloro incluyen amonio y amino derivados;
sulfuros, cianuros, cationes oxidables, pulpa de ligninos, almidón,
azúcares, aceite, aditivos del tratamiento del agua como los
inhibidores de la incrustación y de la corrosión.
El crecimiento microbiano en el agua y en las
biopelículas contribuye a la demanda de cloro del agua y la demanda
del cloro del sistema a tratar. Los biocidas oxidantes se
encontraron que eran inefectivos en aguas que necesitaban un alta
demanda de cloro, incluyendo los lodos pesados. Generalmente se
recomiendan biocidas no oxidantes para tales aguas.
La cloración del agua con un alto contenido de
amonio u otros amino derivados da como resultado la formación de
cloraminas. Las cloraminas están descritas como pobres biocidas en
relación al ácido hipocloroso o hipobromoso. Según la bibliografía,
las cloraminas son lentas en reaccionar y pueden ser más
persistentes en los sistemas acuosos (Manual del agua NALCO, 1988,
PCT/US 89/02730 21.6.1989, Great Lakes Chem. Corp. Wat. Sci. Tech.
20 Nº 11/12, págs. 385-39, 1988, por M.D. Sobsey y
otros, National Academy of Science, 1980, Drinking Water and
Health, Vol. 2, National Academy Press, Washington, D.C).
La cloraminación del agua potable tiene lugar
cuando el cloro reacciona con pequeñas cantidades de amonio
presentes o añadidas al agua. La cloraminación tradicional ocurre
con la adición de cloro libre a la cantidad total de agua para la
reacción con pequeñas cantidades de amonio presente en el agua, o
añadida al agua en cantidades conocidas. Sólo una referencia
describe la utilización de monocloroamina preformada para la
desinfección posterior del agua potable (J. Beck y otros, Aqua I,
25-33, 1986). En este trabajo, las cloraminas se
formaron mezclando sulfato amónico y una disolución de hipoclorito a
una concentración de 1000 ppm; el pH se ajustó a 7,5 antes del
punto de la dosis para evitar la precipitación de carbonato.
Las cloraminas se utilizaron para controlar el
crecimiento posterior de biosuciedad en la superficie de agua
marina en plantas de osmosis revertida (Desalination 74,
51-67(1989) y solicitud de patente europea Nº
90108872.4, 11.05.90, a DuPont de Nemours and Company). Esta
patente reivindica la utilización de cloramina para inhibir el
crecimiento que sigue a la desclorinación en procesos líquidos
corrientes que contienen material orgánico degradable por cloro,
que cuando está en la forma degradada produce energía y es una
fuente de carbono que es asimilable por los microorganismos. La
cloramina para el proceso se produjo in situ añadiendo
NH_{3} gaseoso, NH_{4}OH, NH_{4}Cl o
(NH_{4})_{2}SO_{4}. Las fuentes del cloro fueron
Cl_{2} gaseoso, NaOCl, Ca(OCl)_{2} y cloro
generado electrolíticamente.
Las cloraminas formadas in situ durante la
clorinación de agua refrigerada que contiene amonio, se considera
que no tiene efecto biocida en el tratamiento de las torres de
refrigeración, ya que las cloraminas se desprenden rápidamente
debido a su alta volatilidad [G. Holz Warth y otros, Water Res.
18(1), 1421-1427 (1984)].
La desinfección de agua de desecho muy turbia
utilizando cloro mejoró cuando se añadió amonio al agua de desecho
(in situ), cuando se permitieron tiempos de contacto mayores
[Atasi Khalil Z. y otros; Proc. Annu. Conf. Am. Water Works Assoc.,
1988 (pt. 2), págs. 1763-1770].
El bromuro de amonio no se mencionó como posible
fuente de cloraminas. Las fuentes usuales son amonio, cloruro
amónico y sulfato amónico.
El documento GB1600289 describe un tratamiento de
disoluciones para sistemas de películas nutrientes para crecer
plantas. En tal proceso, el sistema acuoso a tratar ya contiene una
sal de amonio(nutriente) y la única operación que se lleva a
cabo es la de añadirle un oxidante (NaOCl).
Por lo tanto, la mezcla del cloro donante y la
sal de amonio tiene lugar in situ ya que esta última es
parte del sistema a tratar y sólo el donante de cloro se añade al
mismo.
El documento US4872999 describe un método para
controlar la suciedad marina en sal y agua salobre mediante una
combinación de una disolución de cloro y una sal de bromo, tal como
un bromuro de metal alcalino, y 1-10% de un
biodispersante.
Sin embargo, la sal y las aguas salobres son
sistemas completamente diferentes de los sistemas de agua fresca
con los que trata la presente invención. Además, en el método
anterior, los componentes de la combinación se añaden separadamente
al agua a tratar sin hacer previamente una mezcla de los mismos
(documento US 4872999, ejemplos 2 y 3).
El documento EP0403465 describe un método para
controlar la biosuciedad y los niveles de poblaciones de
microorganismos en sistemas de aguas circulantes en una composición
que comprende un donante de hipoclorito y un donante de ion bromuro
se introduce en los sistemas de agua circulante.
No se incluye sal de amonio en dicha composición
porque, como se dice en el documento EP0403465, tales sales pueden
ser la causa de formación de cloraminas in situ y tal
formación tendría una actividad biocida muy reducida (EP0403465,
página 4, líneas 15-17).
El propósito de la invención es proporcionar un
proceso y composiciones para eliminar microorganismos e inhibir la
biosuciedad en aguas, especialmente en aguas refrigerantes y
sistemas acuosos que tienen aguas con una alta demanda de cloro, y
más especialmente en aguas refrigerantes y sistemas acuosos que
tienen una alta demanda de cloro.
Es otro propósito de la invención proporcionar
tal proceso y composiciones que tienen un alto efecto biocida y una
velocidad inicial de eliminación alta en aguas con alta demanda de
cloro.
Es además otro propósito de la invención
proporcionar tal proceso y composiciones cuyo efecto biocida y sus
propiedades sean constantes y predeterminadas.
Otros propósitos y ventajas de la invención serán
aparentes al seguir con la descripción.
Según la presente invención se proporciona un
proceso como se especifica en las reivindicaciones anexas 1 a 11.
La frecuencia, duración y concentración debe determinarse en cada
caso individual para que sea suficiente para el control de la
biosuciedad.
Preferiblemente, los dos ingredientes se mezclan
en un orden específico, y específicamente el oxidante se añade a la
disolución de haluro de amonio. En una forma preferida de la
invención, el oxidante es NaOCl y se añade despacio a una
disolución bien mezclada de haluro de amonio diluido en el rango de
0,01% a 2% equimolar al cloro, preferiblemente hasta que una
concentración final en la mezcla ha alcanzado
0,01-1% como cloro. La formación continua o bien por
tandas de la disolución de biocida es efectiva.
La mezcla biocida se encontró que era más
efectiva que otros biocidas oxidantes (tal como el cloro o el
bromo) siempre que la demanda en el sistema de agua exceda 1,8 ppm
Cl_{2} de cada 2,0 ppm de Cl_{2} en 60 minutos.
La razón molar N/Cl es preferiblemente 1:1. Se
puede utilizar un exceso de N.
La temperatura del agua a la que se añade la
mezcla, puede estar en la región de 10-60ºC. La
temperatura de la disolución de haluro de amonio debe estar a
10-30ºC cuando se añade el NaOCl. El pH se controla
por la concentración de la disolución de NaOCl; preferiblemente el
rango de pH debe ser 8,0-12,5. El ingrediente
activo era efectivo a pH 7 y a pH 8. Se notó algo de disminución de
la eficacia a pH 9.
La frecuencia y duración del tratamiento y las
concentraciones de ingrediente activo necesarias para mantener buen
control de la biosuciedad debe determinarse en cada caso
individual. Sin embargo, se alcanzó buen control a un nivel de 3
mg/l como cloro (4,2 kg NH_{4}Br por 1000 m^{3}).
La mezcla biocida es muy efectiva para
tratamiento de choque de sistemas sucios, incluso en casos en los
que la demanda de agua es baja, y permite la utilización efectiva
diaria de biocidas oxidantes. Un nivel de 9 mg/l (como cloro) es
suficiente para limpiar un sistema sucio.
En formas preferidas de la invención, la mezcla
se forma y se alimenta por tandas o bien continuamente por
cualquier medio adecuado, tal como una bomba medidora o por
gravedad.
La invención comprende las disoluciones
preparadas como se ha descrito anteriormente.
Los siguientes son ejemplos no limitativos de
posibles aplicaciones del proceso:
- Agua refrigerante circulante
- Pasteurizador de fábrica de cerveza
- Depuradora de aire
- Evaporador de agua refrigerante
- Depuradoras
- Agua de vivero y laguna
- Sistemas cerrados de refrigeración de agua
- Desinfección de planta de alimentos
- Blanqueamiento de pulpa y de papel
- etc..
El proceso según la invención es compatible con
otros tratamientos químicos del agua, inhibidores de corrosión e
incrustación, etc..
Dosis: 1 ppm como Cl_{2}.
Demanda de cloro: 0,1 ppm de 1 ppm en 20
minutos.
NH_{4}Br + NaOCl: concentración de disolución:
1000 ppm como Cl_{2}.
Preparación de la disolución concentrada: se
disolvió NH_{4}Br (2761 ppm) en agua desionizada. Se añadió NaOCl
(2000 ppm como Cl_{2}) gota a gota rápidamente a la disolución de
bromuro amónico mientras se agitaba la mezcla. La disolución
preparada se utilizó inmediatamente.
Biocida | Supervivientes(cfu/ml) | tras un tiempo(minutos) | ||
1 | 5 | 10 | 20 | |
NaOCl | 4 x 10^{6} | 1 x 10^{5} | 4 x 10^{2} | 0 |
NaOCl+NaBr (1:1) | 5 x 10^{3} | 4 x 10^{2} | 4 x 10 | 0 |
NH_{4}Br+NaOCl (1:1) | 6 x 10^{6} | 2 x 10^{6} | 5 x 10^{3} | 0 |
Control | - | - | - | 9 x 10^{6} |
Los resultados de la tabla I indican velocidades
de eliminación más altas para NaOBr y NaOCl comparado con
NH_{4}Br + NaOCl en agua con baja demanda de cloro.
MO examinado: bacillus mycoides.
Dosis: 2ppm como Cl_{2}.
NH_{4}Br + NaOCl: razón molar 1:1;
concentración de disolución: 0,5%; NH_{4}Br + NaOCl se mezclaba
antes o se añadía in situ al tampón.
Demanda: 1,8 ppm de 2 ppm de Cl_{2} en 60
minutos.
Tratamiento | pH = 7,0 | pH = 8,0 | pH = 9,0 | ||||||
60m | 180m | 24 h | 60m | 180m | 24 h | 60m | 180m | 24 h | |
NH_{4}Br+NaOCl | 7x10^{4} | 2x10^{4} | 2x10^{2} | 2x10^{5} | 9x10^{4} | 2x10^{2} | 1x10^{5} | 9x10^{4} | 1x10^{4} |
Premezclado | |||||||||
NH_{4}Br+NaOCl | 2x10^{5} | 6x10^{4} | 2x10^{4} | 1x10^{5} | 7x10^{4} | 1x10^{4} | 2x10^{5} | 1x10^{5} | 1x10^{5} |
In situ | |||||||||
NaOCl | 1x10^{5} | 1x10^{5} | 1x10^{5} | 3x10^{5} | 1x10^{5} | 1x10^{5} | 1x10^{5} | 1x10^{5} | 1x10^{5} |
NaOCl+NaBr 1:1 | 2x10^{5} | 1x10^{5} | 1x10^{5} | 3x10^{5} | 2x10^{5} | 2x10^{5} | 2x10^{5} | 1x10^{5} | 1x10^{5} |
Sin tratar | - | 3x10^{6} | 5x10^{5} | 3x10^{6} | - | 1x10^{5} | 5x10^{5} | - | 4x10^{5} |
La tabla II muestra que la premezcla (NH_{4}Br
+ NaOCl) tiene un nivel más alto de eliminación comparada bien con
NaOCl o bien con NaOBr, según aumenta la demanda de cloro. La
eficacia disminuyó ligeramente desde pH 8,0 a pH 9,0.
Demanda de agua: mayor de 30ppm de Cl_{2} (de
30 ppm de Cl_{2}) en 60 minutos.
Concentración de la disolución concentrada:
(NH_{4}Cl + NaOCl): 1000 ppm.
Algicol II es una sal de amonio cuaternario.
Supervivientes | tras un tiempo | |||
(cfu/ml) | (horas) | |||
Biocida | Dosis mg/l | 1 | 24 | 7 días |
Kathon | 30 | 2 x 10^{6} | 7 x 10^{2} | 7 x 10^{2} |
MBT | 30 | 1 x 10^{6} | 1 x 10^{3} | 8 x 10^{2} |
Algicol II | 100 | 5 x 10^{6} | 4 x 10^{6} | 9 x 10^{6} |
NH_{4}Cl+NaOCl | 30 | 0 | 0 | 0 |
Control | - | 6 x 10^{6} | 3 x 10^{7} | 1 x 10^{7} |
\newpage
Los resultados en la tabla III indican que una
mezcla de NH_{4}Cl + NaOCl era más efectiva que 3 biocidas no
oxidantes en agua con alta demanda de cloro.
La eficacia se midió a 60ºC.
NH_{4}Br + NaOCl: concentración de la
disolución 0,1%.
Dosis: 30 ppm de ingrediente activo.
Temperatura de incubación: 60ºC.
MOs Supervivientes | tras un tiempo | |||
Biocida | (cfu/ml) | (horas) | ||
4 | 28 | 48 | 72 | |
MBT | 9 x 10^{4} | 4 x 10^{4} | 2 x 10^{4} | 2 x 10^{4} |
NaOCl+NaBr | 4 x 10^{3} | 6 x 10^{5} | 3 x 10^{5} | 3 x 10^{6} |
NaOCl | 4 x 10^{3} | 2 x 10^{6} | 3 x 10^{6} | 3 x 10^{6} |
NaOCl+NH_{4}Br | 2 x 10 | 3 | 0 | 0 |
MIT | 2 x 10^{4} | 2 x 10^{3} | 2 x 10^{3} | 1 x 10^{3} |
DBNPA | 3 x 10^{4} | 2 x 10^{5} | 2 x 10^{5} | 1 x 10^{5} |
Control | 1 x 10^{5} | 3 x 10^{5} | 8 x 10^{5} | 7 x 10^{5} |
Los resultados en la Tabla IV prueban que una
mezcla de NH_{4}Br + NaOCl es más efectiva que otros biocidas
oxidantes y no oxidantes en un medio de alta demanda.
Dosis: 30 ppm como Cl_{2}.
Demanda: Mayor de 30ppm de 30 ppm de Cl_{2}
durante 10 minutos.
Concentración de disolución de NH_{4}X + NaOCl:
0,1% como Cl_{2}.
residuo como Cl_{2} libre | MOs supervivientes tras un tiempo | |||||
Biocida | (total) tras un | (minutos); aeróbico total | ||||
tiempo (minutos) | (anaeróbico total) cfu/ml | |||||
10 | 20 | 60 | 10 | 20 | 60 | |
NH_{4}Cl+NaOCl | 5(10) | 1(2) | 0(0) | 5x10^{2}(4x10^{2}) | 3x10^{2}(2x10^{2}) | 1x10^{2}(3) |
NH_{4}Br+NaOCl | 0(0) | 0(0) | 0(0) | 4x10^{2}(4x10^{2}) | 5x10^{2}(4x10^{2}) | 5x10^{2}(2x10^{2}) |
NH_{4}NO3+NaOCl | 6(9) | - | 0(0) | 4x10^{2}(2x10) | 4x10^{2}(7) | 8x10(2) |
NaOCl | 0(0) | 0(0) | 0(0) | 2x10^{5}(8x10^{4}) | 2x10^{7}(3x10^{6}) | 1x10^{7}(3x10) |
NaOCl+NaBr | 0(0) | 0(0) | 0(0) | 2x10^{7}(4x10^{6}) | 1x10^{7}(3x10^{6}) | 2x10^{7}(2x10^{6}) |
Control | - | - | - | - | - | 2x10^{7}(6x10^{6}) |
Los resultados en la tabla V muestran que las
mezclas de sales de amonio y NaOCl son efectivas en el control de
microorganismos aeróbicos y anaeróbicos en agua con alta demanda de
cloro. El control se alcanzó en 10 minutos. En estas condiciones
ambos NaOCl y NaOBr están perjudicados por el medio. La mezcla de
NH_{4}Br + NaOCl no dejó un residuo medible después de 10 minutos,
aunque fue muy efectiva en reducir contajes viables en 10
minutos.
Dosis: 15 mg/l como Cl_{2}.
Los microorganismos se incubaron a 37ºC (total de
contajes viables aeróbicos).
Concentración de la disolución: 0,1% como
Cl_{2}.
Biocida | Contajes viable tras un tiempo (minutos) cfu/ml | ||
30 | 70 | 25 horas | |
DBNPA | 2 x 10^{3} | 6 x 10 | 8 x 10 |
NaOCl | 6 x 10^{3} | 2 x 10^{3} | 1 x 10^{5} |
NaOCl + NaBr | 1 x 10^{4} | 5 x 10^{3} | 2 x 10^{6} |
NH_{4}Br + NaOCl | 1 | 0 | 0 |
Control | 7 x 10^{6} | - | 1 x 10^{7} |
Los resultados en la tabla VI demuestran mayor
eficacia para NH_{4}Br + NaOCl comparados con otros biocidas
oxidantes en este agua pesadamente cargada.
Tiempo de contacto: 10 minutos.
Dosis: 60 ppm como Cl_{2}.
Temperatura de incubación: 27ºC.
Concentración de la disolución: 0,2%.
N como NH_{3}: 50 mg/l; pH: 6,10.
Biocida | Residuo libre (total) | MOs supervivientes (cfu/ml) | ||
como Cl_{2} tras 10 minutos | tras 10 minutos | |||
aerob. | anaerob. | hongos | ||
NaOCl | 0,2 (1,5) | 9 x 10^{2} | 3 x 10^{3} | 2 x 10 |
NH_{4}Cl+NaOCl | 3,0 (9,0) | 2 x 10^{2} | 4 x 10^{2} | 0 |
DBNPA | 0 (0) | 2 x 10^{6} | 5 x 10^{5} | 0 |
Control | - | 5 x 10^{7} | 1 x 10^{6} | 2 x 10 |
Los resultados en la tabla VII prueban que en
presencia de una concentración elevada de NH_{3}, el NaOCl fue
menos efectivo que la premezcla NH_{4}Cl + NaOCl para controlar
el crecimiento microbiano (en agua con alta demanda de Cl_{2});
Se midió un buen control después de 10 minutos.
Desperdicio doméstico sin tratar toscamente
filtrado; tiempo de contacto: 10 minutos.
Concentración de la disolución: 0,5% como
Cl_{2}.
Dosis 20ppm como Cl_{2}.
Tratamiento | Residuo como Cl_{2} ppm | Coli fecal | Contaje total |
libre total | cfu/ml | cfu/ml | |
NaOCl | 0 (0) | 5 x 10^{5} | 6 x 10^{6} |
NaOCl+NaBr (1:1) | 0 (0) | 3 x 10^{5} | 7 x 10^{6} |
NaOCl+(NH_{4})_{2}SO_{4} (1:1) | 0,05 (0,7) | 3 x 10^{3} | 3 x 10^{4} |
Sin desinfectar | 5 x 10^{5} | 1 x 10^{7} |
Los resultados en la tabla VIII prueban que la
premezcla (NH_{4})_{2}SO_{4} con NaOCl dio como
resultado menos contajes viables tanto de coli fecal como de
contaje total.
En agua de desperdicio con elevada carga
orgánica, este método de desinfección fue superior a desinfectar
con NaOCl o bien con NaOBr.
\newpage
Concentración de la disolución: 0,5% como
Cl_{2}.
Eficacia contra pseudomonas sp.
CWC: 100 mg/l.
pH: 9,0.
Tiempo de contacto: 5 horas.
Tratamiento | dosis mg/l | Supervivientes | Supervivientes |
en tampón | en CWC (100 mg/l) | ||
DBNPA | 4 | 0 | 4 x 10^{6} |
BCDMH | 4 | 0 | 3 x 10^{5} |
NH_{4}Br+NaOCl | 1 | 0 | 1 x 10^{3} |
5 | 0 | 2 x 10 |
Los resultados en la tabla IX prueban que en
presencia de inhibidores de la incrustación y la corrosión, la
eficacia de varios biocidas disminuyó hasta tal punto que se
tuvieron que añadir dosis mucho mayores de biocidas para mantener
un buen control. La mezcla de NH_{4}Br + NaOCl fue menos
perjudicada por el CWC y estableció un buen control microbiano y de
algas incluso en presencia de CWC.
Agua de una planta de proceso de maíz; alta
demanda de Cl_{2}.
Dosis: 12 ppm.
NH_{4}Cl + NaOCl: concentración de la
disolución: 1%.
NH_{4}Br + NaOCl: concentración de la
disolución: 0,5%.
Las disoluciones concentradas se formaron a pH
14,0; 7,0, 4,0 y en agua.
Para la adición in situ: tanto el
NH_{4}X como el NaOCl se disolvieron al pH apropiado.
Tratamiento | pH: 14,0 | pH: 7,0 | pH: 4,0 | H_{2}O | ||||
60 | 180 | 60 | 180 | 60 | 180 | 60 | 180 | |
NH_{4}Br+NaOCl | 1x10^{6} | 8x10^{5} | 2x10^{5} | 1x10^{6} | 1x10^{6} | 1x10^{6} | 6x10^{4} | 1x10^{4} |
NH_{4}Cl+NaOCl | 1x10^{5} | 1x10^{5} | 6x10^{4} | 6x10^{3} | 7x10^{5} | 1x10^{6} | 5x10^{4} | 7x10^{3} |
NH_{4}Br+NaOCl | 1x10^{6} | 2x10^{6} | - | - | 2x10^{6} | 2x10^{6} | 5x10^{6} | - |
In situ | ||||||||
NH_{4}Cl+NaOCl | 8x10^{5} | 2x10^{5} | - | - | 1x10^{6} | 1x10^{6} | 2x10^{6} | 2x10^{6} |
In situ | ||||||||
NaOCl | - | - | - | - | - | - | 2x10^{6} | 2x10^{6} |
NaOCl+NaBr | - | - | - | - | - | - | 3x10^{6} | 3x10^{6} |
Control | 4x10^{6} | - |
Los resultados en la tabla X prueban que la
eficacia mostrada por las mezclas de NH_{4}X + NaOCl depende del
pH y de la manera de formación de la disolución de la mezcla. La
adición de los dos ingredientes al agua in situ dio como
resultado una eficacia más baja a cualquiera de los pHs
examinados.
La mezcla de la disolución de NH_{4}Br + NaOCl
fue más efectiva cuando se preparó agua que cuando se preparó en
tampón a pH 7,0. Cuando la disolución concentrada se preparó a un
pH alto o bajo fue menos efectiva.
El trabajo se llevó a cabo en agua de deshecho
industrial.
Las disoluciones concentradas se prepararon en
tampón a pH 7,0.
Dosis del biocida: 4 ppm como Cl_{2}.
Tratamiento | Supervivientes cfu/ml | ||
NH_{4}Br + NaOCl | contaje total tras un tiempo (minutos) | ||
10 | 60 | 180 | |
2% | 6 x 10^{4} | 1 x 10^{4} | 2 x 10^{3} |
1% | 2 x 10^{5} | 3 x 10^{4} | 3 x 10^{4} |
0,5% | 7 x 10^{4} | 2 x 10^{4} | 4 x 10^{3} |
0,01% | 2 x 10^{6} | - | 2 x 10^{6} |
In situ | 5 x 10^{5} | 3 x 10^{5} | 5 x 10^{5} |
NaOCl | 9 x 10^{5} | - | 7 x 10^{5} |
Control | 1 x 10^{6} | - | - |
Los resultados en la tabla XI prueban que la
eficacia mostrada por las mezclas se correlacionaban con la
concentración de las disoluciones concentradas. La eficacia más
alta se midió con una concentración de la disolución igual a 0,5%
como Cl_{2}. Se obtuvo una tendencia similar cuando las
concentraciones de la disolución se prepararon en agua en lugar de
en tampón (véase tabla X) (La eficacia más alta medida en tampón a
un nivel de 2% como Cl_{2} resulta del pH más alto de esta
mezcla).
Torre de refrigeración; volumen contenido 1000
m^{3}.
Velocidad de circulación: 500 m^{3}/h.
Inhibidor de incrustación y corrosión: CWC: 100
mg/l.
La torre se controló alimentada con bajo nivel de
BCDMH (0,6-1,2 kg/día).
La utilización de BCDMH fue efectiva siempre que
las composiciones se ablandaron en cambiadores de iones.
Cuando el CWC (100 mg/l de fosfonato) remplazó la
utilización de cambiadores de iones, dosis mucho más altas de BCDMH
(4-5 kg/día) no fueron suficiente para evitar la
biosuciedad y el crecimiento de algas.
El sistema fue alimentado con NH_{4}Br + NaOC
de choque. Dosis total: 75 litros de NaOCl (10%) 12, 6 kg de
NH_{4}Br: La mezcla se alimentó durante 1,5 horas. Este
tratamiento de choque limpió el sistema.
Se alimentó entonces con una dosis pesada de 25
litros de NaOCl (10% como Cl_{2}) (+ 4,2 kg NH_{4}Br) la torre
de refrigeración una vez en dos a tres días. La torre de
refrigeración se mantuvo limpia, sin crecimiento aparente de
biosuciedad o algas. Un residuo medible de 0,6-0,4
ppm (como cloro total) se midió en el agua 24 y 48 horas después de
alimentar la mezcla.
Planta de proceso de maíz.
Volumen contenido: 20 m^{3}.
Velocidad de circulación: 300 m^{3}/h.
pH: 7,5-8,0.
Temperatura del agua:
36ºC-57ºC.
Esta torre se trató con BCDMH
(1,50-2,26 kg/día) diariamente. Debido a una alta
carga orgánica en el agua, el crecimiento de biopelícula era muy
rápido. El tratamiento con BCDMH fue efectivo para controlar el
crecimiento diario de películas, pero no fue efectivo contra lodos
pesados que cubrían la torre de refrigeración.
Una adición diaria de 3 litros de NaOCl (7% como
Cl_{2}) mezclado con 0,35 kg de NH_{4}Br controlaron las
biopelículas nuevamente formadas a diario así como el lodo y el
crecimiento de algas que cubrían la torre de refrigeración, y
dejaron un sistema de refrigeración limpio después de tres semanas
de tratamiento diario sin necesidad de tratamiento de choque.
Fábrica de papel, apresto de almidón.
Volumen contenido: 20 m^{3}.
Velocidad de flujo: 8,33 m^{3}/h (6% de almidón
en agua).
pH aproximadamente 8,0.
Temperatura: 50ºC-70ºC.
La mezcla de apresto se recircula en una prensa
de apresto a través de un filtro (80 micras). Velocidad de
circulación: 6 m^{3}/h. La mezcla de apresto se había tratado
previamente con NaOCl (10% como Cl_{2}), la cual se añadió cada 8
horas (30 litros por porción). Con este tratamiento, los filtros
debían lavarse una vez cada dos horas.
Se sustituyó la utilización de NaOCl por una
mezcla de NH_{4}Br + NaOCl (concentración de la disolución 0,5%
como Cl_{2}).
Una adición de NaOCl (13 litros de 10% como
Cl_{2}) y NH_{4}Br (2,5 kg) tres veces al día (cada ocho horas)
mantuvo los filtros en la prensa de apresto limpios; el tratamiento
con NH_{4}Br + NaOCl era compatible con un tinte azul añadido a
la mezcla del apresto, y no blanqueó el almidón azul, a diferencia
del NaOCl.
Claims (12)
1. Proceso para eliminar microorganismos y
controlar la biosuciedad en agua dulce con alta demanda de cloro,
que comprende las etapas de formar una mezcla de dos componentes,
uno de los cuales es un oxidante y el otro un haluro de amonio, e
inmediatamente después añadir la mezcla al sistema acuoso que se
desea tratar, con la condición de que al menos uno de los dos
componentes no esté en forma sólida y que el haluro de amonio no
sea un componente del sistema a tratar.
2. Proceso de acuerdo con la reivindicación 1, en
el que el oxidante es un precursor de cloro.
3. Proceso de acuerdo con la reivindicación 1, en
el que el precursor de cloro es hipoclorito sódico.
4. Proceso de acuerdo con la reivindicación 1, en
el que el haluro de amonio es cloruro de amonio o bromuro de
amonio.
5. Proceso de acuerdo con la reivindicación 1, en
el que la mezcla se forma añadiendo el oxidante a una disolución de
haluro de amonio.
6. Proceso de acuerdo con la reivindicación 3, en
el que el hipoclorito de sodio se añade a una disolución bien
mezclada de haluro de amonio diluido en el intervalo de 0,01% a 2%
equimolar al cloro, hasta que la concentración final de cloro en la
mezcla ha alcanzado 0,01%, como cloro.
7. Proceso de acuerdo con la reivindicación 1, en
el que la mínima demanda del agua es 1,8 ppm de 2,0 ppm de Cl_{2}
después de 60 minutos.
8. Proceso de acuerdo con la reivindicación 1, en
el que la mezcla se añade al agua a tratar en un nivel diario de al
menos 2 mg/l como Cl_{2}.
9. Proceso de acuerdo con la reivindicación 1, en
el que la razón molar N/Cl en la mezcla es al menos 1:1.
10. Proceso de acuerdo con la reivindicación 1,
en el que la temperatura de la mezcla es preferiblemente
10-30ºC.
11. Proceso de acuerdo con la reivindicación 1,
en el que la mezcla se produce y se añade continuamente al agua a
tratar.
12. Disoluciones obtenibles añadiendo NaOCl a una
disolución bien mezclada de un haluro de amonio, diluido en el
intervalo de 0,01% a 2%, equimolar al cloro, hasta que la
concentración final de cloro en la mezcla ha alcanzado 0,01% a 1%
como cloro.
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