BR112015027006B1

BR112015027006B1 - Aparelho para processamento, e, método de processamento de um líquido

Info

Publication number: BR112015027006B1
Application number: BR112015027006-9A
Authority: BR
Inventors: Jason Jonathan Dale
Original assignee: Permascand Ab
Priority date: 2013-04-25
Filing date: 2014-04-25
Publication date: 2022-10-11
Also published as: AU2014259153B2; CN105452174A; ZA201508649B; AP2015008866A0; GB201307442D0; KR20160029009A; US20160090314A1; CL2015003133A1; EA032266B1; EP2989057B1; DK2989057T3; JP2016516577A; US10093560B2; PT2989057T; WO2014174309A1; CN105452174B; KR102125264B1; ES2940889T3; IL242253A; MX2015014991A

Abstract

APARELHO PARA PROCESSAMENTO, E, MÉTODO DE PROCESSAMENTO DE UM LÍQUIDO. A invenção provê um aparelho para processamento e método associado compreendendo pelo menos um membro semipermeável oco alongado, pelo menos um anodo e pelo menos um catodo. O anodo e catodo são arranjados radialmente e de forma concêntrica em relação ao membro semipermeável.

Description

Visão global

[001] A presente invenção se refere geralmente a um processo para o tratamento de um líquido contaminado ou poluído com organismos indesejados tais como contaminantes orgânicos ou não orgânicos. A invenção se refere especialmente, mas não exclusivamente, ao tratamento de água do mar, água contaminada ou água poluída.

Fundamentos

[002] Uma ampla faixa de organismos indesejados, compostos orgânicos e não orgânicos são encontrados na água natural, industrial e municipal incluindo água do mar. Alguns destes poluentes possuem sérios problemas devido a sua resistência a biodegradação e/ou efeitos tóxicos ou podem causar efeitos indesejáveis quando usados em um outro processo, ou se descarregados em um ambiente novo. A remoção ou neutralização destes contaminantes é por esse motivo desejável e é mais frequentemente exigida pela lei antes de prosseguir.

[003] Numerosos processos primários, secundários e mesmo terciários são empregados correntemente para o tratamento destas águas poluídas levando a remoção ou neutralização dos poluentes. Eles incluem processos físicos e químicos tais como precipitação, filtração, e tratamento com cloro, ozônio, esterilização com ultravioleta, para citar apenas alguns.

[004] No entanto, as aplicações destes processos mecânicos e químicos não são sem desafios. Por exemplo, filtração sozinha em um alto grau exige perdas de pressão alta e desse modo energia desperdiçada. Misturação, injeção ineficientes, aplicação de tratamento com produtos químicos leva a uma dosagem excessiva de tratamento que adiciona custos operacionais e pode criar outros problemas com descarte de subprodutos. Processos eletroquímicos, onde usados, são geralmente ineficientes, volumosos, têm alto custo de capital e consomem grandes quantidades de energia.

[005] A presente invenção provê uma solução alternativa para aquelas presentemente disponíveis e provê especificamente um aparelho para processamento melhorado com diversas vantagens técnicas.

Sumário da Invenção

[006] Aspectos da invenção são descritos nas reivindicações anexas.

[007] Visto a partir do primeiro aspecto é provido um aparelho para processamento compreendendo pelo menos um membro semipermeável oco alongado, pelo menos um anodo e pelo menos um catodo em que o anodo e catodo são arranjados radialmente e de forma concêntrica em relação ao membro semipermeável.

[008] Desse modo, de acordo com a presente invenção é provido um arranjo não convencional em que pelo menos um par ou grupo de eletrodos e catodos estão localizados em torno de um membro semipermeável oco. Tal membro semipermeável oco pode funcionar vantajosamente como um filtro convencional para separar detritos de um líquido que escoa através do mesmo. Os anodos e catodos localizados de forma concêntrica e radialmente provêm um meio para realizar eletrólise na água ou líquido imediatamente adjacente ao membro semipermeável.

[009] Tal arranjo pode prover vantajosamente um arranjo compacto do aparelho para processamento incorporando filtração convencional e uma função de eletrólise integrada e compacta.

[0010] Na verdade, anodos e catodos adjacentes alternam entre catodo e um anodo para definir uma ou uma pluralidade de zonas de eletrólise entre os mesmos.

[0011] A sequência de anodos e catodos pode ser selecionada de acordo com a aplicação particular que pode ser determinada com base na capacidade desejada de água ou líquido escoando, por exemplo. A composição antecipada da água ou líquido pode determinar adicionalmente a configuração dos anodos e catodos. Vantajosamente o arranjo ou sequência do anodo/catodo quando vistos radialmente para dentro ou para fora a partir do membro semipermeável oco alongado pode ser selecionado dentro os seguintes: (i) catodo, anodo; (ii) anodo, catodo; (iii) anodo, catodo, anodo; (iv) catodo, anodo, catodo; (v) anodo, catodo, anodo, catodo; (vi) catodo, anodo, catodo, anodo; (vii) catodo, anodo, catodo, anodo, catodo; ou (viii) anodo, catodo, anodo, catodo, anodo.

[0012] Adicionalmente, ou alternativamente, o próprio membro semipermeável oco pode ser formado como um catodo ou anodo. Isto permite vantajosamente que o aparelho seja feito ainda menor pela integração de um dos anodos/catodos com a função filtro. Alternativamente, visto de outro modo, isto pode aumentar a capacidade de processamento de um aparelho de um dado tamanho tal como diâmetro exterior ou comprimento alongado. Muitas aplicações do aparelho para processamento podem se beneficiar substancialmente de um equipamento com um volume ou tamanho pequeno.

[0013] Por exemplo, o membro semipermeável oco pode ser um catodo semipermeável e oco e um anodo pode estar localizado radialmente e de forma concêntrica com relação ao mesmo. Adicionalmente um catodo pode estar localizado radialmente e de forma concêntrica com relação ao anodo para definir um grupo ou par de anodos/catodos.

[0014] Em um arranjo alternativo o membro semipermeável oco pode ser um anodo semipermeável e oco e um catodo pode estar localizado radialmente e de forma concêntrica com relação ao mesmo.

[0015] A fim de maximizar a(s) zona(s) de eletrólise os anodos e/ou catodos podem se estender vantajosamente em torno substancialmente de toda a circunferência de um anodo ou catodo adjacente.

[0016] Resistência estrutural pode ser provida, por exemplo, dividindo o aparelho em porções discretas. Por exemplo, circunferencialmente o anodo/catodo pode ser dividido em seções discretas por meio de espaçadores eletricamente isolantes. Anodos e catodos adjacentes podem então se estender como peças curvadas ou planas entre espaçadores eletricamente isolantes adjacentes. Na verdade, grupos de anodos e catodos podem ser definidos. Por exemplo, 2 ou mais espaçadores eletricamente isolantes podem ser providos, dividindo o aparelho em 2 ou mais trajetos de fluxo radial discretos.

[0017] O meio água ou líquido introduzido dentro do aparelho pode ser selecionado dependendo da aplicação particular. Por exemplo, uma ou ambas as extremidades do membro semipermeável alongado podem ser abertas e arranjadas em uso para permitir que o líquido escoe através das mesmas. Desse modo, em um arranjo água ou líquido pode ser introduzido de ambas as extremidades opostas do membro oco. Isto aumenta a quantidade de água ou líquido que pode ser introduzida e/ou permite que duas fontes diferentes e possivelmente independentes de água ou líquido sejam introduzidas dentro do aparelho, ou independentemente ou simultaneamente.

[0018] Alternativamente o membro semipermeável pode estar na forma de um oco cego dirigindo assim a água ou líquido introduzido dentro do membro radialmente para fora.

[0019] Em uma configuração alternativa o aparelho pode ser adaptado, por meio de um alojamento apropriado e aberturas de entrada e saída de modo que o líquido escoe dentro aparelho radialmente para dentro através de uma parede do membro alongado semipermeável e para fora do aparelho ao longo do eixo geométrico alongado do membro alongado semipermeável. Na verdade, o fluxo é invertido.

[0020] Os anodos e catodos podem estar localizados circunferencialmente e radialmente em torno do membro semipermeável oco alongado, isto é, do lado de fora do membro. Alternativamente, e opcionalmente em combinação com o fluxo invertido discutido acima, os anodos e/ou catodos podem ser arranjados circunferencialmente e radialmente dentro do membro semipermeável oco alongado. Isto permite que um aparelho muito compacto seja construído.

[0021] Os anodos e catodos podem ser formados em diversas configurações com relação ao fluxo de água ou líquido no qual a eletrólise é realizada. Por exemplo, os anodos/catodos podem estar na forma de uma forma de malha ou gaze de modo que água ou líquido pode passar convenientemente entre os mesmos enquanto otimizando a área de contato dos anodos e catodos.

[0022] Vantajosamente os anodos e catodos devem ser separados por uma distância selecionada a fim de otimizar a eletrólise para a dada aplicação. Neste aparelho particular foi estabelecido que para a eletrólise na água, por exemplo, a separação de anodos e catodos adjacentes pode ser entre 0,1 e 10 mm.

[0023] Os anodos e catodos são vantajosamente controlados por meio de um controlador elétrico apropriado de modo que eles podem ser eletricamente energizados para fazer com que a eletrólise ocorra. Desse modo, pelo menos um anodo e catodo adjacentes podem ser ativados por meio de uma alimentação elétrica arranjada em uso para gerar uma diferença de potencial e uma corrente elétrica entre um anodo e um catodo adjacentes.

[0024] O controlador pode ser adaptado para permitir o controle independente de anodos e/ou catodos que podem ser arranjados em pares ou em grupos, ou alternativamente regiões em torno e/ou ao longo do aparelho. Desse modo, pares ou grupos de anodos e catodos adjacentes podem definir pares ou grupos de eletrodos e os pares ou grupos de eletrodos podem ser independentemente e seletivamente eletricamente ativados. Isto provê vantajosamente um aparelho altamente controlável em resposta as indicações tais como teores/contaminação de água ou líquido. Isto também facilita a operação eficiente do aparelho para processamento.

[0025] O controlador pode ser adaptado ainda para permitir que a polaridade de uma alimentação elétrica para um ou mais anodo e/ou catodo seja invertida para provocar uma diferença de potencial oposta e corrente elétrica entre um respectivo anodo e catodo. Isto permite que os anodos e catodos sejam ‘limpos’ pela inversão da polaridade que é descrita posteriormente.

[0026] Os anodos e catodos podem ser formados a partir de uma faixa de materiais adaptados de acordo com a aplicação do aparelho para processamento. Vantajosamente o anodo, por exemplo, pode ser formado de um substrato condutor e um revestimento externo. Especialmente, o anodo pode ser um anodo dimensionalmente estável (DSA) formado de um substrato revestido com metais preciosos selecionados, por exemplo, dentre platina, ouro, prata ou uma solução de óxido de metal mista de metais preciosos incluindo os metais mencionados previamente e outros tais como irídio, paládio, ósmio, rutênio, platina, ródio ou tântalo. Alternativamente o anodo pode ser um anodo de diamante dopado com boro (BDD) formado a partir de um substrato revestido com diamante dopado com boro.

[0027] Adicionalmente, o catodo pode ser formado de um substrato condutor e opcionalmente um revestimento externo.

[0028] O substrato do anodo e/ou catodo e/ou material de revestimentos para um par ou grupo de eletrodos pode ser o mesmo ou pode ser dissimilar ao diferente do substrato do anodo e/ou catodo e/ou material de revestimento de outro grupo ou par de eletrodos. Isto provê um aparelho para processamento versátil.

[0029] O controlador pode ser vantajosamente adaptado para receber diversas entradas que podem ser usadas sozinhas ou em combinação para controlar os anodos e catodos. Estas entradas podem ser a partir de detectores apropriados arranjados dentro do aparelho ou alternativamente, ou adicionalmente, dentro de um trajeto de fluxo a montante ou a jusante da água ou líquido entrando ou saindo do aparelho. Isto provê assim um circuito de controle para, por exemplo, monitorar e controlar continuamente a eletrólise dentro do aparelho para alcançar as características desejadas de rendimento.

[0030] Os catodos e anodos podem ser independentemente e simultaneamente controlados em resposta a estas entradas detectadas. Por exemplo, o aparelho para processamento pode como descrito acima, compreender pares ou grupos diferentes de anodos e catodos com propriedades eletrolíticas diferentes a fim de alcançar reações químicas diferentes. O controlador pode fazer então uma determinação como para o fluxo de água ou líquido através do aparelho e controlar os anodos/catodos de acordo com um rendimento desejado predeterminado. Similarmente, qualquer desvio de um rendimento desejado pode ser vantajosamente detectado e a ação reparadora tomada pelo controlador pelo controle dos anodos/catodos desta maneira.

[0031] O detector pode ser adaptado para detectar diversas propriedades. Vantajosamente em uma aplicação na água o detector pode ser adaptado para detectar a condutividade da água e o sistema de controle pode então agir automaticamente para trocar entre pares ou grupos de eletrodos diferentes quando necessário como descrito acima. Ou alternativamente, ou adicionalmente, o detector pode ser adaptado para detectar quaisquer concentrações de produtos químicos residuais ou outras variáveis antes do ou seguinte ao aparelho para processamento e ajustes podem ser feitos automaticamente a voltagem e corrente elétrica aplicada dependendo do local da água poluída ou condições do líquido. As concentrações de produtos químicos residuais dependem da água ou líquido sob tratamento e seus teores e podem ser aquelas de oxidantes não usados tais como flúor, radicais livres de hidroxila, formas de oxigênio, ozônio, peróxido de hidrogênio, hipoclorito, cloro e oxidantes totais residuais.

[0032] O próprio aparelho para processamento pode ser provido com um único membro alongado semipermeável a fim de prover um aparelho para processamento altamente compacto. Alternativamente uma pluralidade de membros semipermeáveis ocos alongados e pluralidade de pares ou grupos de catodos e anodos associados com isso podem ser providas para aumentar a capacidade do aparelho. Estes podem ser arranjados dentro de uma unidade compacta tendo uma entrada/saída em comum ou separadamente como uma bateria de unidades únicas e a pluralidade de membros semipermeáveis ocos alongados pode ser arranjada para permitir que a água ou líquido escoe em série, ou em paralelo ou seja recirculado.

[0033] Será reconhecido que os aspectos a invenção se estendem a métodos de uso e operação do aparelho para processamento descrito acima incluindo, mas não restrito a, um método de processamento da água ou líquido que faz com que a água ou líquido passe através de um aparelho como descrito aqui.

Descrição das Figuras

[0034] Modalidades da invenção serão agora descritas, apenas como forma de exemplo, com referência as Figuras anexas em que: Figura 1a a 1g ilustra como os pares ou grupos de eletrodos são alinhados em um novo modo não óbvio com o membro semipermeável oco com as várias configurações descritas; Figura 2a a 2d ilustra como os pares de eletrodos alinhados em um novo modo não óbvio com o membro semipermeável oco podem ser instalados em um alojamento em comum com a inclusão de um mecanismo de retrolavagem automático; Figuras 2e e 2f ilustram o aparelho para processamento em seção transversal e o trajeto do fluxo de água ou líquido sem a inclusão de um mecanismo de retrolavagem automático; e Figura 3 provê um exemplo de como o aparelho para processamento pode ser configurado em um processo de tratamento para o tratamento de uma água ou líquido poluído.

[0035] Embora a invenção seja suscetível a várias modificações e formas alternativas, modalidades específicas são mostradas como forma de exemplo nos desenhos e são descritas aqui em detalhes. Deve ser entendido, no entanto que os desenhos e descrição detalhada fixada aos mesmos não são planejados para limitar a invenção a forma particular descrita, mas em vez disso, a invenção cobre todas as modificações, equivalentes e alternativas que estão dentro do espírito e escopo da invenção reivindicada.

Descrição Detalhada

[0036] Como discutido aqui a presente invenção provê uma abordagem mais eficiente, compacta levando a uma redução nas exigências de energia e um tratamento mais econômico e grandes volumes de água ou líquido poluído. Em particular, a remoção ou neutralização dos poluentes na água ou líquido tratados.

[0037] Na presente invenção, o primeiro subsistema integrado compreende uma etapa de separação de sólido-líquido, física que remove organismos relativamente grandes, poluentes orgânicos e não orgânicos de uma água ou líquido poluído, acima de uma especificação de tamanho de filtração exigida. A uma etapa de separação de sólido-líquido, física compreende pelo menos um, mas vantajosamente vários membros semipermeáveis ocos funcionando como elemento(s) de filtração arranjado em um alojamento comum tendo uma entrada/saída principal dentro do qual a água ou líquido poluído entra e sai.

[0038] Os elementos de filtração podem ser planos, mas são vantajosamente arranjados para serem ocos, a fim de ter vantagens considerando espaço e área de superfície e promover um projeto mais compacto. Os elementos de filtração ocos podem ser abertos em uma extremidade e fechados na outra, ou eles podem ser abertos em ambas as extremidades para formar entradas de elemento de filtração que aceitam a água ou líquido poluído. Neste caso a direção do fluxo da água ou líquido poluído é do interior para o exterior do elemento de filtração oco. Ou alternativamente, a água ou líquido pode escoar em uma direção do exterior para o interior do elemento de filtração oco e as extremidades do elemento de filtração oco podem formar saídas do elemento de filtração.

[0039] Vantajosamente o arranjo do(s) elemento(s) de filtração oco(s) age para desviar o fluxo de água ou líquido poluído em uma direção geralmente perpendicular ou radial a e através da superfície do elemento de filtração de cada elemento de filtração. À medida que a área de superfície do elemento de filtração é preferivelmente maior em área do que a área seccional transversal total da(s) entrada(s) ou saída(s) do elemento de filtração para o elemento de filtração oco, a velocidade da água ou líquido é significantemente reduzida nos arredores da superfície do elemento de filtração.

[0040] O(s) elemento(s) de filtração oco(s) pode(m) ser construído(s) por, mas não limitado a, um método de tela de metal tecido- fio sinterizada onde múltiplas camadas de tela de metal são sinterizadas juntas com estruturas de suporte para criar um elemento de filtração forte que é capaz de suportar seu próprio peso. Ou, o elemento de filtração oco pode ser construído por, mas não limitado a, tecnologias avançadas de tecelagem em 3D por meio das quais múltiplas camadas de metal são tecidas firmemente juntas para suportar uma à outra sem a necessidade de sinterização ou suporte adicional.

[0041] Alternativamente, outros tipos de projeto de elemento de filtração podem ser incorporados. Tal(s) elemento(s) de filtração pode ser construído de, mas não limitado a, fibra natural ou processada, materiais orgânicos ou sintéticos feitos pelo homem, metais ferrosos e não ferrosos, vidro, carbono ativado ou natural, cerâmicas, papéis e plásticos, chapa ou materiais tecidos, materiais não tecidos, materiais em fusão-fiados pregueados, meio poroso ligado inorgânico, lãs minerais, fibra de vidro, fibra de carbono, fios e telas tecidos, malha de fio sinterizada, placa perfurada, tipo de fio em cunha e membrana de projetos ou qualquer combinação dos mesmos.

[0042] Para o(s) elemento(s) de filtração, a especificação de tamanho de filtração é determinada de acordo com as propriedades orgânicas e não orgânicas, do organismo que necessitará ser filtrado. Desse modo, o tamanho da filtração (que é o tamanho dos ocos ou trajetos do fluxo através da superfície do elemento de filtração) pode ser qualquer tamanho apropriado dependendo do nível de filtração desejado. Por exemplo, o tamanho da filtração dos elementos de filtração pode ser selecionado, mas não restrito a ser <1, 1, 10, 20, 30, 40, 50, 75, 100, 250, 500 mícrons ou pode ser muito maior tal como 1 mm, 5 mm, 10 mm e superior dependendo da aplicação selecionada.

[0043] À medida que o fluxo de água ou líquido poluído passa em uma direção geralmente perpendicular a e através da superfície do elemento de filtração do(s) elemento(s) de filtração, quaisquer organismos, poluentes orgânicos ou não orgânicos maiores em tamanho do que a especificação de tamanho da filtração podem não passar através da superfície do elemento de filtração e são aprisionados sobre a superfície de filtração do elemento de filtração e começam a formar o que conhecido como uma ‘torta’ de matéria filtrada. À medida que a torta de material filtrada começa a acumular, a perda de pressão sobre o elemento de filtração aumenta exigindo assim que a torta de matéria seja frequentemente retirada da superfície do elemento de filtração do elemento de filtração se a eficiência de filtração deve ser mantida.

[0044] A torta de matéria filtrada pode ser removida por lavagem inversa ou desmontando o novo aparelho para processamento e limpando os elementos de filtração manualmente ou com uma máquina. Alternativamente, este processo de limpeza pode ser vantajosamente alcançado através do uso de um mecanismo de retrolavagem automática incorporado e integrado dentro do aparelho. Desse modo, um processo de filtração com retrolavagem automática que pode ser configurado para a limpeza contínua pode ser realizado. Alternativamente ele pode ser disparado apenas quando o diferencial de pressão ou perda de pressão alcance um determinado nível monitorado, ou disparado em intervalos presentes ou manualmente.

[0045] Vários mecanismos e processos de retrolavagem automática podem ser incorporados dentro do aparelho descrito aqui que permitem que o elemento de filtração seja limpo através de fluxo de água em alta velocidade invertido através da superfície do elemento de filtração. Este fluxo de água em alta velocidade invertido retira a torta de matéria da superfície de filtração do elemento de filtração e transporta a mesma para fora para ser descartada com segurança. Se, no entanto, o fluxo de retrolavagem contém produtos químicos residuais, o fluxo de retrolavagem pode ser apropriadamente neutralizado antes do descarte. Este processo de retrolavagem automática pode ser realizado enquanto o elemento de filtração está em uso, permitindo desse modo que o elemento de filtração filtre continuamente a água enquanto está sendo limpo. A descrição de tais processos e mecanismos de retrolavagem automática é incorporada aqui por referência a WO2006/008729 e WO2011/058556.

[0046] Na invenção descrita, os elementos de filtração podem ser planos ou ter qualquer forma ou perfil transversal-seccional tal como oval, quadrada, triangular, estrela ou outras formas, mas preferivelmente, os elementos de filtração são providos com uma seção transversal circular para otimizar e simplificar o projeto do mecanismo de retrolagem automática preferido e do segundo subsistema integrado.

[0047] Na presente invenção, o segundo subsistema integrado compreende uma etapa de desinfecção de produtos químicos por meio da qual a água ou líquido e os organismos restantes e contaminantes orgânicos e não orgânicos são expostos aos produtos altamente reativos de um processo de oxidação avançado (AOP), tal como, mas não limitado a radicais livres de hidroxila (OH^), ozônio (O3) e peróxido de hidrogênio (H2O2).

[0048] A exposição dos organismos e poluentes orgânicos e não orgânicos aos produtos altamente reativos do AOP neutraliza efetivamente e eficientemente os poluentes através de oxidação. Além disso, espécies mais persistentes, mas não como as oxidativas reativas tais como cloro ou oxidantes totais residuais (TRO) também podem ser produzidos e usados para tratar a água ou líquido poluído.

[0049] Oxidação nesse sentido é definida como a transferência de um ou mais elétrons de um doador de elétron (redutor) para um receptor de elétron (oxidante), que tem uma afinidade superior para elétrons. Esta transferência de elétron resulta na transformação química tanto do oxidante como do redutor, em alguns casos produzindo espécies químicas com um número ímpar de elétrons de valência. Estas espécies químicas conhecidas como radicais, tendem ser altamente instáveis e, por esse motivo, altamente reativas porque um de seus elétrons é não pareado. Reações de oxidação que produzem radicais tendem ser seguidas por reações adicionais de oxidação entre os oxidantes e radicais e outros reagentes (tanto orgânicos como inorgânicos) até que produtos da oxidação termodinamicamente estáveis são formados.

[0050] Um dos oxidantes mais poderosos produzidos por um AOP são radicais OH». O radical OH é extremamente reativo e é bem conhecido como um agente de desinfecção. O radical OH é a única espécie de oxidante mais importante encontrada na natureza, capaz de neutralizar um número amplo de produtos químicos e atacam às paredes da célula porosa de organismos, bactérias e vírus, o que destrói mais os mesmos. No entanto, à medida que o radical OH é tão reativo, é relatado que ele só é efetivo dentro de uma distância muito curta a partir de onde ele é produzido. Em geral, a efetividade de um AOP é proporcional a sua capacidade de gerar grandes quantidades de radicais OH e existem vários métodos para a geração de radicais OH disponíveis na técnica antecedente, no entanto, na invenção descrita o método preferido é através do uso de um método de eletrólise.

[0051] O método de eletrólise produz vários oxidantes dependendo do eletrólito (a água ou líquido sob tratamento), do material dos eletrodos e da sobretensão ou potencial padrão aplicado nos eletrodos. Por exemplo, as seguintes reações podem acontecer quando sal (NaCl) está presente a água.

[0052] Em um método de eletrólise particularmente efetivo o aparelho pode ser adaptado de modo que uma célula eletrolítica utiliza pelo menos um par de eletrodos distintos, dito par de eletrodos compreendendo um anodo e catodo. Quando apenas um anodo e catodo são usados o par de eletrodos pode ser arranjado de acordo com invenção de modo que a água tratada encontra em primeiro lugar um anodo e então subsequentemente encontra um catodo. A técnica antecedente verificou que isto promove e intensifica reações adicionais entre produtos de reação gerados no anodo permitindo que os mesmos reajam adicionalmente com produtos de reação gerados no catodo.

[0053] Também foi estabelecido que isto ajuda a reduzir a formação de trihalometanos (THM) e outros produtos clorados tóxicos na água contendo cloreto tal como água do mar pela promoção de reações laterais adicionais que transformam os produtos tóxicos em produtos não tóxicos e ajudam a desinfetar adicionalmente a água de microrganismos.

[0054] De acordo com uma modalidade da invenção a definição do par de eletrodos pode ser estendida para incluir dois catodos por anodo para formar um grupo de eletrodos, com o anodo localizado preferivelmente entre os dois catodos. Neste caso a água encontra em primeiro lugar um catodo, então um anodo, então um catodo. Um benefício deste arranjo é que os produtos de reação gerados no primeiro catodo são imediatamente misturados com os produtos de reação gerados na superfície do anodo faceando a direção do fluxo da água, enquanto os produtos de reação gerados na superfície do anodo não faceando a direção do fluxo da água são imediatamente misturados com os produtos de reação gerados no segundo catodo. Desta forma tanto as áreas dos lados da frente como de trás do podem ser utilizadas de modo mais econômico.

[0055] O espaço entre os catodos e anodos irá formar uma zona de eletrólise. A distância entre o anodo e catodo do par de eletrodos ou do grupo de eletrodos é preferivelmente pequena e entre décimos de um milímetro a uns poucos milímetros. A razão principal para isso é assegurar que os produtos altamente reativos do AOP estejam muito próximos um do outro. Uma outra razão é minimizar os níveis de voltagem e corrente e desse modo a energia exigida para o AOP.

[0056] O arranjo acima não é limitado a uma única camada de pares de eletrodos e pode ser estendido ainda para incluir múltiplas camadas de pares ou grupos de eletrodos arranjados efetivamente e modo que a água poluída encontra os múltiplos pares ou grupos de eletrodos em série. Se mais do que um par de eletrodos ou grupo de eletrodos em série é utilizado, então a distância mínima entre cada par de eletrodos ou grupo de eletrodos subsequente é preferivelmente maior do que a distância entre o anodo e catodo(s) do par de eletrodos ou grupo de eletrodos precedente para assegurar que cada par de eletrodos ou grupo de eletrodos funcione independentemente. Este espaçamento pode ser alcançado por um conjunto ou montagem apropriada que suporte os eletrodos e mantenha as posições corretas em relação uns aos outros. Espaçadores não condutores entre o anodo e catodo podem ser utilizados para manter as dimensões corretas da zona de eletrólise.

[0057] A célula eletrolítica compreende também um meio para aplicar uma voltagem através do anodo e catodo e o meio para fornecer uma corrente direta (DC) para o par de eletrodos ou grupo de eletrodos. O meio de aplicar a voltagem e corrente pode ser provido por um retificador convencional ou algum outro método. Dependendo da condutividade da corrente de água poluída os parâmetros da voltagem e corrente direta fornecidas podem ser manipulados com o retificador para obter condições ideais. A conexão elétrica entre os eletrodos e a alimentação de voltagem e corrente elétrica pode ser monopolar (conectada em paralelo) e modo que a carga de corrente e voltagem da célula de cada par de eletrodos pode ser ajustada individualmente ou ela pode ser bipolar (conectada em série) dependendo da troca preferida entre eficiência da corrente versus eficiência da voltagem.

[0058] A célula eletrolítica pode incorporar vantajosamente um mecanismo adicional para a limpeza dos eletrodos. Em particular, para limpar o catodo de depósitos catódicos indesejados que são encontrados tipicamente nas células eletrolíticas desta natureza. Foi estabelecido que isto pode ser alcançado pela inversão da polaridade (PR) ou pela limpeza no local (CIP). Para inversão da polaridade, o mesmo material é usado tanto para o anodo como o catodo e a corrente elétrica é invertida na polaridade quando os depósitos catódicos começaram a afetar a eficiência da célula eletrolítica. Quando a corrente elétrica é invertida na polaridade, o catodo se torna um anodo e o anodo limpo se torna um catodo, por esse motivo cada eletrodo tem uma função dupla. A desvantagem com PR é que o custo da célula eletrolítica aumenta à medida que tanto o anodo como o catodo exigem revestimentos protetores da superfície apropriados. Para o método CIP, anodos e catodos separados são utilizados tendo apenas uma única função e os depósitos catódicos são removidos com a introdução de, por exemplo, um ácido que é colocado em contato com os eletrodos e deixado durante um período de tempo. Uma vez que os depósitos catódicos são dissolvidos pelo ácido, a célula eletrolítica é esvaziada e a eletrólise normal começa novamente. Para o método CIP, apenas o anodo exige revestimentos da superfície apropriados que são tipicamente caros, desse modo o custo é reduzido.

[0059] Além disso, se um grupo de eletrodos descrito anteriormente, consistindo de um catodo, seguido por um anodo, seguido por um catodo é utilizado, a área de superfície do catodo é aumentada e a densidade de corrente do catodo (que pode ser descrita como amps por m2) é reduzida. Isto reduz o crescimento de depósitos no catodo e a necessidade de limpeza já que para os depósitos do catodo, a taxa de crescimento versus densidade de corrente tem uma relação definida conhecida.

[0060] Materiais tais como, mas não limitados a titânio, tântalo, tungstênio, molibdênio ou nióbio, irídio, rutênio, paládio, aço inoxidável, níquel, silício, carbono vítreo, grafite, poliméricos, carbetos, cerâmicas e compósitos condutores tal como Ebonex são alguns materiais de eletrodos comuns que são utilizados. Para o anodo, um anodo dimensionalmente estável (DSA) pode ser fabricado utilizando um dos materiais acima como um substrato e revestindo a superfície do material do substrato com metais preciosos tais como platina, ouro, prata ou uma solução de óxido de metal mista de metais preciosos incluindo os metais previamente mencionados e outros tais como irídio, paládio, ósmio, rutênio, platina, ródio ou tântalo. No entanto, as últimas evoluções no material do eletrodo e estrutura do eletrodo permitiram que radicais OH fossem produzidos muito mais eficientemente por um AOP. Em particular, um anodo de diamante dopado com boro (BDD) oferece vantagens significantes onde um dos materiais acima pode ser utilizado como o substrato e é revestido na superfície com películas de diamante dopado com boro. Para o catodo, um revestimento similar para o anodo pode ser usado ou o catodo pode não ser revestido dependendo do método de limpeza descrito acima.

[0061] Eletrodos BDD são extremamente estáveis, têm propriedades de corrosão excelentes e possuem propriedades eletroquímicas únicas permitindo uma janela de potencial eletroquímico muito maior do que a de outros eletrodos. Em comparação com um revestimento de platina, a janela eletroquímica é quase dobrada. Esta propriedade única permite a geração de radicais OH diretamente na água sem a adição de quaisquer outros produtos químicos ou condicionamento com alta eficiência de corrente com o processo sendo facilmente escalável simplesmente pelo ajuste da energia elétrica exigida.

[0062] Na presente invenção a estrutura geométrica do substrato para os eletrodos pode ser permeável com uma parte da área de superfície aberta que permite que a água poluída escoe através dos pares de eletrodos ou grupos de eletrodos permitindo assim o contato máximo da área de superfície para geração de radicais OH •. A estrutura dos eletrodos pode ser um eletrodo com malha expandida, eletrodo com malha entrelaçada ou tecida, eletrodo com malha sinterizada ou espumada, eletrodo emaranhado, eletrodo disperso e tipos de eletrodos reticulados.

[0063] A seleção cuidadosa do material e estrutura geométrica dos eletrodos promove a eficiência do processo eletrolítico e reduz/aumenta a ocorrência de determinadas reações e subprodutos indesejados, por exemplo, uma redução na geração de hidrogênio. Ou ela pode aumentar a ocorrência de determinadas reações, por exemplo, um aumento na produção de cloro ou oxidantes totais residuais dependendo do resultado final preferido. A eficiência do processo eletrolítico e desse modo o AOP pode ser muito aumentada pelo uso de tais malhas 3D, especialmente aquelas com aberturas relativamente pequenas tal como o eletrodo com malha entrelaçada ou tecida, à medida que os poluentes são forçados a estar muito próximos (e são, desse modo mais prováveis de serem reagidos com) dos produtos reagindo rápido no anodo, isto é, os radicais OHv

[0064] Os dois subsistemas discutidos acima podem ser naturalmente colocados em série como tratamentos individuais separados, no entanto o inventor verificou que quando os subsistemas individuais são integrados de um modo não óbvio eles provêm todos os benefícios altamente vantajosos de um novo aparelho para processamento. Em particular, a eficiência do processo de tratamento pode ser aumentada permitindo uma redução nas exigências de energia por metro cúbico de água tratada. Isto provê vantajosamente um processo de tratamento mais ambientalmente amigável já que a produção associada de CO2 é também diminuída à medida que menos energia é exigida.

[0065] A fim de atingir estas vantagens o(s) anodo(s) e o(s) catodo(s) é(são) alinhado(s) de um modo não óbvio. Os anodos e os catodos do par de eletrodos ou grupos de eletrodos do segundo subsistema integrado são alinhados tanto longitudinalmente como de forma concêntrica formando uma zona do eletrolisador concêntrica e eles são alinhados também tanto longitudinalmente como de forma concêntrica com a superfície de filtração do elemento de filtração oco do primeiro subsistema integrado. No caso de superfícies de filtração planas os pares de eletrodos ou grupos de eletrodos são alinhados com as superfícies de filtração planas.

[0066] Os pares de eletrodos ou grupos de eletrodos podem estar posicionados no interior do elemento de filtração quando a água escoa da parte exterior do elemento de filtração para o interior ou preferivelmente, eles podem estar posicionados na parte exterior do elemento de filtração quando a água escoa do interior do elemento de filtração para o exterior. Esta direção de fluxo permite facilidade na construção e compactação do mecanismo de retrolavagem automática se esta é utilizada. A distância entre os pares de eletrodos ou grupos de eletrodos e a superfície do elemento de filtração é idealmente pequena para otimizar a pegada de carbono do aparelho para processamento, e é tipicamente da mesma ordem de magnitude como a distância entre o catodo e anodo discutida previamente.

[0067] O alinhamento dos pares de eletrodos ou grupos de eletrodos tanto longitudinalmente como de forma concêntrica com a superfície de filtração do elemento de filtração, permite que a presente invenção tire vantagens das velocidades reduzidas da água mencionadas acima e desse modo dos tempos de residência aumentados da água poluída nos arredores do elemento de filtração. Já que para uma dada taxa de fluxo, a água poluída entra com uma velocidade fixa em uma ou ambas as extremidades do elemento de filtração e é então espalhada, diminuída e desviada em uma direção principalmente perpendicular a e através da superfície de filtração de cada elemento de filtração. À medida que a área da superfície de filtração do elemento de filtração é preferivelmente maior do que a área da(s) entrada(s) de filtração (ou saídas de filtração se o fluxo de água poluída é invertido) a velocidade da água é significantemente reduzida. Isto permite um período de tempo maior para os produtos de reação gerados nos catodos e anodos reagirem nos arredores do local onde eles são gerados antes de serem transportados para fora da zona de eletrólise. Isto provê eficiência de tratamento aumentada dos produtos de reação.

[0068] Como mencionado, o arranjo acima não é limitado a uma única camada de pares de eletrodos ou grupos de eletrodos e pode ser estendido ainda vantajosamente para incluir múltiplas camadas de pares ou grupos de eletrodos arranjados efetivamente em série para aplicar efetivamente doses repetidas da etapa de desinfecção de produtos químicos em um único novo aparelho para processamento. Um melhoramento adicional significante para a invenção descrita é que dois ou mais pares de eletrodos ou grupos de eletrodos diferentes podem ser incorporados separadamente em série ou se sobrepondo parcialmente. A vantagem disso é que ambos os pares de eletrodos ou grupos de eletrodos podem ser energizados enquanto os outros não são, ou todos ou alguns dos pares de eletrodos ou grupos de eletrodos podem ser energizados ao mesmo tempo. Dependendo do material e estrutura geométrica dos eletrodos e voltagem e corrente aplicada, níveis variados de produtos de reação podem ser gerados, as quantidades dos mesmos sendo combinadas para a aplicação manual.

[0069] Por exemplo, a combinação de pares ou grupos de eletrodos pode consistir de um catodo, um anodo BDD, um catodo, um anodo DSA e finalmente um catodo. Nesta configuração parcialmente sobreposta o catodo central serve o anodo em ambos os lados do mesmo. O anodo BDD funciona particularmente bem em águas de baixa condutividade enquanto o DSA funciona particularmente bem em água tendo uma condutividade acima de 0,2% de cloreto de sódio. Isto permite, por exemplo, a possibilidade de tratamento de águas com condutividade muito baixa com radicais OH produzidos pelos eletrodos BDD ou tratamento a partir da produção dos produtos de reação tais como cloro ou oxidantes totais residuais (TRO) com os eletrodos DSA menos caros em águas mais condutivas. Ou, ambos os tipos de produtos de reação podem ser gerados simultaneamente. No momento da escrita, o inventor não tinha conhecimento de uma célula eletrolítica tendo dois ou mais tipos de eletrodos diferentes dentro de uma única unidade e acreditou que isto era uma nova invenção por si própria.

[0070] Uma extensão mais vantajosa da invenção é obtida se o elemento de filtração é construído do mesmo material que o catodo, já que isto pode permitir que o próprio elemento de filtração aja como um catodo em um único par de catodos anodos ou um grupo de eletrodos com dois catodos um anodo. Isto proverá o benefício de assegurar que os poluentes estão muito próximos (e desse modo muito mais prováveis de reagirem com) aos produtos de reação gerados no catodo se assim desejado, no entanto, intervalos aumentados de limpeza podem ser exigidos se o elemento de filtração tem um tamanho de filtração relativamente pequeno, já que os crescimentos catódicos podem agir para bloquear efetivamente o elemento de filtração. Isto pode ser reduzido na prática se um processo de retrolavagem automática é aplicado já que o processo de retrolavagem automática age continuamente para limpar o elemento de filtração. Nesta configuração firmemente integrada os subsistemas integrados se tornam completamente confiantes um no outro para operação, já que o elemento de filtração se torna parte da unidade de eletrólise e a unidade de eletrólise se torna parte do elemento de filtração. Consequentemente, a pegada de carbono do novo aparelho para processamento é reduzida.

[0071] Uma extensão ainda mais vantajosa para a invenção é obtida se o elemento de filtração é deixado funcionar como o anodo provendo métodos de revestimento da superfície apropriados para os tamanhos de filtração baixos que estão disponíveis. Isto provê um efeito extremamente vantajoso já que os poluentes são efetivamente forçados a estar muito próximos aos (e desse modo são muito mais prováveis de reagirem com) produtos de reação altamente reativos no anodo, isto é, os radicais OHv Neste caso, crescimentos catódicos não são um problema já que elemento de filtração age como o anodo. Similarmente, nesta configuração firmemente integrada os subsistemas integrados se tornam completamente confiantes uns nos outros para operação, já que o elemento de filtração se torna parte da unidade de eletrólise e a unidade de eletrólise se torna parte do elemento de filtração. Isto também permite que a pegada de carbono do novo aparelho para processamento seja reduzida.

[0072] Nesta configuração, é preciso tomar cuidado para que o anodo não se torne obstruído com poluentes, desse modo, o processo de retrolavagem automática, se usado precisa ser muito mais frequente a fim de manter a superfície de filtração do elemento de filtração limpa. Além disso, se um AOP mais eficiente é aplicado então à especificação de tamanho da filtração pode ser capaz de ser aumentada já que uma quantidade maior de produtos de reação residuais permanecerá, à medida que a aplicação dos produtos de reação é altamente dirigida e focada. Os produtos de reação residuais restantes podem agir então para desinfetar ou neutralizar poluentes grandes. Isto resultará em perdas de pressão reduzidas e economia de energia no bombeamento do sistema da água ou líquido poluídos. Ou, um sistema AOP mais eficiente permitirá que a voltagem ou corrente aplicada seja reduzida resultando em uso de energia reduzido.

[0073] Uma modificação benéfica para a presente invenção é que a única ou múltiplas camadas do(s) par(es) de eletrodos ou grupo(s) de eletrodos ou mesmo o próprio elemento de filtração pode ser dividida em subseções com espaçadores não condutores isolantes entre as mesmas provendo assim diversos sub-pares de eletrodos ou grupos de eletrodos ou sub-elementos do filtro arranjados em paralelo. As dimensões dos espaçadores não condutores isolantes podem ser então ajustadas manualmente ou automaticamente para sintonia fina das áreas ativas e da velocidade da água ou líquido do(s) par(es) de eletrodos ou grupos de eletrodos e elemento do filtro dependendo da aplicação. Benefícios adicionais em relação a isto são que múltiplos distribuidores de corrente (ou barramentos elétricos) podem ser incluídos ao longo de todo o comprimento dos pares de eletrodos ou grupos de eletrodos a fim de distribuir a corrente elétrica mais uniformemente sobre todos os eletrodos, evitando assim pontos quentes (devido às diferenças locais na resistência elétrica) nos eletrodos e promovendo uma geração mais uniforme dos produtos de reação.

[0074] Desse modo, na presente invenção, efeitos altamente vantajosos são obtidos resultantes de uma combinação de velocidades reduzidas de água ou líquido e tempos de residência aumentados dos produtos de reação altamente reativos, além disso, determinadas configurações firmemente integradas da invenção asseguram que os poluentes estão nos arredores muito próximos do local onde os produtos de reação são gerados. Este aspecto é de grande benefício já que os radicais OH altamente reativos tem vida muito curta e desse modo, como a eficiência do tratamento dos produtos de reação é aumentada, uma redução comparável no consumo de energia pode ser obtida.

[0075] A presente invenção se refere também a um processo para o tratamento de uma água ou líquido poluído com organismos e contaminantes orgânicos e não orgânicos que cobre uma ampla faixa de taxas de fluxo a partir de taxa de fluxo volumétrico muito alto a muito baixo através do aparelho para processamento em que o tratamento é aplicado, dita água ou líquido tendo também uma ampla faixa de propriedades de condutividade muito altas ou muito baixas de quase não condutoras a altamente condutoras.

[0076] Como descrito, o aparelho para processamento provê tratamento da água ou líquido poluído através do uso de uma etapa de separação de sólido-líquido física, integrada e uma etapa de desinfecção de produtos químicos com um AOP. A etapa de separação de sólido-líquido remove fisicamente a maior parte dos poluentes grandes acima de um determinado tamanho de filtração enquanto o AOP produz radicais OH* e outras espécies oxidativas reativas para tratar a água poluída com uma etapa de desinfecção de produtos químicos. A exposição dos organismos e poluentes orgânicos e não orgânicos aos produtos altamente reativos do AOP neutraliza efetivamente e eficientemente os poluentes através de oxidação. Além disso, espécies mais persistentes, mas não como as oxidativas reativas tais como cloro ou oxidantes totais residuais também podem ser produzidas.

[0077] A faixa de taxa de fluxo da taxa de fluxo da água ou líquido poluído por metro quadrado da superfície de filtração do elemento de filtração é grande e depende do tamanho de filtração selecionado e das perdas de pressão toleradas no sistema.

[0078] Dependendo da aplicação, pode ser benéfico aumentar a turbulência nos arredores do eletrodo já que a turbulência aumenta a misturação e desse modo a transferência de massa é promovida e melhorada.

[0079] Como descrito aqui, a única ou múltiplas camadas de par(es) de eletrodos ou grupos de eletrodos ou do próprio elemento do filtro podem ser divididas em subseções com espaçadores não condutores isolantes entre as mesmas e as dimensões dos espaçadores não condutores isolantes podem ser então ajustadas manualmente ou automaticamente para sintonia fina das áreas ativas (pelo bloqueio de alguns dos trajetos de fluxo normais) do(s) par(es) de eletrodos ou grupos de eletrodos ou elemento de filtração dependendo da aplicação. O ajuste das áreas do eletrodo ativas permite o ajuste da velocidade da água ou líquido e desse modo aumenta ou diminui a turbulência para uma dada taxa de fluxo. Adicionalmente, a superfície dos eletrodos pode ser rugosa, provida com protuberâncias, gravada em relevo ou padronizada para se tornar áspera e aumentar a turbulência no local perto dos eletrodos, no entanto, a velocidade e níveis de turbulência não devem ser muito altos para não causar perdas de pressão indesejadas ou cavitação no aparelho para processamento.

[0080] O aparelho para processamento pode ser ligado a um sistema de controle tal com um PLC e pode ser supervisionado localmente por meio de um PC ou preferivelmente supervisionado remotamente, por exemplo, em uma sala de controle central. Isto permite que as sequências de operação, mensagens de status e alarmes sejam controlados, monitorados e registrados. Um dispositivo de medição de produtos químicos, por exemplo, um dispositivo de medição de cloro ou TRO pode ser incorporado para monitorar continuamente quaisquer concentrações de produtos químicos residuais ou outras variáveis seguintes ao aparelho para processamento e ajustes podem ser feitos automaticamente na voltagem e corrente elétrica aplicada dependendo das condições da água ou líquido poluído no local.

[0081] A pressão, taxa de fluxo, temperatura, pH e condutividade e outras variáveis da água ou líquido poluído em vários locais também podem ser medidas e o sistema de controle pode agir então automaticamente para trocar entre os anodos DSA ou BDD quando necessário como descrito acima ou ajustar a voltagem e corrente como exigido. Ou, ocasionalmente, pode ser desejável ajustar a condutividade, ou pH ou outras propriedades da água ou líquido poluído com aditivos ou neutralizadores antes que eles entrem no aparelho para processamento, ou quando a água ou líquido tratado sai. Uma quantidade relativamente pequena de produtos químicos residuais pode encontrar seu caminho de saída com o fluxo de retrolavagem do mecanismo de retrolavagem automática para o ambiente se este é incorporado, neste caso várias propriedades do fluxo de retrolavagem podem ser monitoradas e uma unidade de neutralização ou condicionamento também pode ser incluída para assegurar que a água ou líquido é descartado é neutralizado ou condicionado em demanda e é seguro para o descarte.

[0082] Componentes adicionais podem ser adicionados no processo de tratamento para condicionar, remover ou intensificar o processo de tratamento tal como a adição de um sistema de remoção de hidrogênio (ou emoção de outras substâncias) ou adição de uma bomba de vácuo para o processo de filtração por retrolavagem que efetivamente reforça o diferencial de pressão utilizado no processo de retrolavagem automática e desse modo sua capacidade de limpeza. Como mencionado acima, se o fluxo da retrolavagem contém produtos químicos residuais indesejados, um componente de neutralização apropriado pode ser incluído para neutralizar o fluxo de retrolavagem antes do descarte.

[0083] Em certos casos, pode ser desejável operar o AOP com corrente elétrica pulsada para melhorar adicionalmente o tratamento da água ou líquido poluído. A carga pulsada pode ser discreta, triangular, sinusoidal ou em etapas e pode ou não pode variar ao longo do tempo.

[0084] Desse modo tanto volumes grandes como pequenos de água ou líquido podem ser efetivamente e eficientemente tratados. O novo aparelho para processamento de acordo com a presente invenção é vantajosamente escalável a partir de taxas de fluxo muito baixas a taxas de fluxo muito altas simplesmente ajustando o número de elementos de filtração arranjados em paralelo e o diâmetro e/ou comprimentos dos elementos de filtração dentro do mesmo alojamento em comum tendo uma entrada/saída em comum. Simultaneamente, o número e dimensões dos pares de eletrodos ou grupos de eletrodos são ajustados também para se adaptarem. No entanto, em certos casos pode ser desejável recircular a água ou líquido poluído tratado uma vez através do novo aparelho para processamento diversas vezes a fim de reduzir a pegada de carbono do novo aparelho para processamento ou para instalar as unidades do aparelho para processamento completamente separadas ou em série ou paralelas como uma bateria.

[0085] A invenção descrita aqui se refere também a utilização do novo aparelho para processamento para o tratamento de particularmente, mas não exclusivamente, águas usadas na produção de água potável incluindo tratamento de água de processos naturais, domésticos e industriais, águas usadas a montante e água produzida a partir da exploração de petróleo/gás, nas águas transportadas ou usadas em aeronaves ou águas transportadas ou usadas pelo transporte comercial, público e privado ou águas transportadas ou usadas em instalações em alto mar e a invenção é especialmente utilizável quando aplicada em aplicações com água do mar, aplicações com água de refugo e aplicações de aquicultura, todas as quais podem ser encontradas em terra, no transporte ou em flutuantes ou unidades permanentes tais como instalações flutuantes de aquicultura (fazendas de peixe) ou plataformas de petróleo e pode ser aplicada em outras instalações associadas com a produção de petróleo e gás.

[0086] O novo aparelho para processamento pode ser também efetivamente aplicado em áreas industriais tais como processamento de alimentos e bebidas, processamento de minerais e pasta fluida, processamento farmacêutico, processamento de produtos químicos e aplicações de geração de energia tais como processamento de água de resfriamento para estações de energia ou água de resfriamento para motores, ou água de resfriamento para aquecimento/ventilação, ou água de resfriamento para refrigeração ou trocadores de calor e não está limitado a líquidos com base em água sozinhos, mas também pode ser usado para o tratamento de ácidos e álcalis com uma etapa de desinfecção de produtos químicos diferente e materiais e configurações do eletrodo diferentes se exigido.

[0087] Áreas de aplicações adicionais podem ser o tratamento de pesticidas, remoção de tensoativos (por exemplo, derramamentos de óleo), ajuste de cor, pré-tratamento farmacêutico (por exemplo, para uso final nas salas limpas), e remoção de produtos químicos de desregulação endócrina, compostos orgânicos tóxicos, desinfecção de água bruta, sequências de limpeza de membrana, água de combate ao fogo, tratamento de água para prover prevenção de crescimento no fundo do mar e portas de entrada para trocadores de calor para citar apenas algumas. A invenção também pode ser usada para o tratamento de água de refugo ou água do mar poluída com radioatividade tal como desativação ou neutralização de elementos e partículas radioativas.

[0088] Quantidades adicionais de produtos químicos, aditivos ou gases podem ser introduzidas antes ou nos arredores dos eletrodos, por exemplo, através de eletrodos porosos ou pelos espaçadores não condutores isolantes. As quantidades adicionais de produtos químicos, aditivos ou gases podem ser escolhidas para produzir reações de produtos químicos preferenciais ou para produzir subprodutos utilizáveis. Por exemplo, gás oxigênio em excesso introduzido deste modo pode reagir com o hidrogênio produzido no catodo para minimizar o gás hidrogênio livre, ou, carbono e outros produtos químicos podem ser introduzidos que reagem com o hidrogênio produzido no catodo para produzir hidrocarbonetos utilizáveis ou seus derivados para uso como combustível. Similarmente, produtos químicos, ou aditivos, ou gases adicionais podem ser introduzidos nos arredores dos eletrodos para reagir com os outros produtos químicos produzidos da mesma forma.

[0089] Modalidades serão agora descritas em maiores detalhes e com referência as figuras.

[0090] Voltando as figuras, a Figura 1a ilustra como um par de eletrodos pode ser alinhado em um novo modo não óbvio com o elemento de filtração.

[0091] O elemento de filtração é descrito aqui de modo intercambiável como um membro oco semipermeável.

[0092] Nesta Figura o elemento de filtração 1 é arranjado de modo que o fluxo de água ou líquido poluído é do interior do elemento de filtração para o exterior do elemento de filtração. No entanto, como descrito aqui o arranjo invertido também pode ser verdadeiro. O par de eletrodos neste caso é arranjado de modo que uma vez que passe através do elemento de filtração 1 o fluxo de água ou líquido poluído encontra primeiro o anodo positivo 2 então o catodo negativo 3. A zona de eletrólise 4 entre o anodo positivo 2 e catodo negativo 3 é realçada. Conexões elétricas não são mostradas e as dimensões do desenho são exageradas para clareza.

[0093] A figura 1b ilustra como um grupo de eletrodos pode ser alinhado em um novo modo não óbvio com o elemento de filtração em uma forma integrada frouxamente. Nesta figura o elemento de filtração 1 é arranjado de modo que o fluxo de água ou líquido poluído é do interior do elemento de filtração para o exterior do elemento de filtração. No entanto, o arranjo invertido também pode ser verdadeiro. O grupo de eletrodos neste caso é arranjado de modo que uma vez que passe através do elemento de filtração 1 o fluxo de água ou líquido poluído encontra primeiro um catodo negativo 3 então um anodo positivo 2 e então um catodo negativo 3. As múltiplas zonas de eletrólise 4 entre o anodo positivo 2 e catodos negativos 3 são realçadas. Conexões elétricas não são mostradas e as dimensões do desenho são exageradas para clareza.

[0094] A figura 1c ilustra como múltiplos pares de eletrodos (ou grupos de eletrodos) podem ser alinhados em série em um novo modo não óbvio com o elemento de filtração. Nesta figura o elemento de filtração 1 é arranjado de modo que o fluxo de água ou líquido poluído é do interior do elemento de filtração para o exterior do elemento de filtração. No entanto, o arranjo invertido também pode ser verdadeiro. Os múltiplos pares de eletrodos (ou grupos) neste caso são arranjados separadamente de modo que uma vez que passem através do elemento de filtração 1 o fluxo de água ou líquido poluído encontra primeiro um anodo positivo 2 e então o catodo negativo 3 do primeiro par de eletrodos. Tratamento adicional é aplicado então pelo segundo par de eletrodos (ou grupo) com a água ou líquido encontrando o anodo positivo 2 do segundo par de eletrodos e então o catodo negativo 3 do segundo par de eletrodos (ou grupo). De uma forma similar, múltiplos pares de eletrodos (ou grupos) podem ser arranjados. As múltiplas zonas de eletrólise 4 entre os pares de eletrodos (ou grupos) são realçadas. Conexões elétricas não são mostradas e as dimensões do desenho são exageradas para clareza.

[0095] A figura 1d ilustra como múltiplos grupos de eletrodos (ou pares) podem ser alinhados em série em um novo modo não óbvio com o elemento de filtração em uma forma integrada frouxamente. Nesta figura o elemento de filtração 1 é arranjado de modo que o fluxo de água ou líquido poluído é do interior do elemento de filtração para o exterior do elemento de filtração. No entanto, o arranjo invertido também pode ser verdadeiro. Os múltiplos grupos de eletrodos (ou pares) neste caso são arranjados parcialmente sobrepostos e os anodos positivos são feitos de dois ou mais materiais diferentes, por exemplo, um anodo BDD 2a e um anodo DSA 2b. Os catodos negativos 3 são feitos de um material comum e compartilham o catodo negativo central. Os múltiplos grupos de eletrodos (ou pares) são arranjados de modo que uma vez que passam através do elemento de filtração 1 o fluxo de água ou líquido poluído encontra primeiro um catodo negativo 3 então um anodo positivo 2a e então o catodo negativo 3 do catodo negativo compartilhado. Tratamento adicional é então aplicado à medida que a água ou líquido encontra o anodo positivo 2b do segundo conjunto de eletrodos e então o catodo negativo 3 do segundo conjunto de eletrodos. Em uma forma similar, múltiplos grupos de eletrodos (ou pares) podem ser arranjados. As múltiplas zonas de eletrólise 4a e 4b entre os grupos de eletrodos (ou pares) são realçadas. Conexões elétricas não são mostradas e as dimensões do desenho são exageradas para clareza.

[0096] Como discutido acima, a vantagem do arranjo da figura 1d (ou 1c) é que ambos dos grupos de eletrodos (ou pares) podem ser energizados enquanto os outros não são, ou ambos dos grupos de eletrodos (ou pares) podem ser energizados ao mesmo tempo. Dependendo do material e estrutura geométrica dos eletrodos e voltagem e corrente aplicada, níveis variados de produtos de reação podem ser gerados, as quantidades dos quais sendo combinada para aplicação manual. Isto permitirá, por exemplo, a possibilidade de tratamento de águas ou líquido de condutividade muito baixa com radicais OH produzidos pelos eletrodos BDD, ou tratamento a partir da produção de produtos de reação tais como cloro ou oxidantes totais residuais (TRO) com os eletrodos DSA menos caros em águas ou líquido mais condutivos. Ou, ambos os tipos de produtos de reação podem ser gerados simultaneamente.

[0097] A figura 1e ilustra como um grupo de eletrodo pode ser alinhado em um novo modo não óbvio com o elemento de filtração em uma forma firmemente integrada. Nesta figura o elemento de filtração 1 é arranjado de modo que o fluxo de água ou líquido poluído é do interior do elemento de filtração para o exterior do elemento de filtração. No entanto, o arranjo invertido também pode ser verdadeiro. O grupo de eletrodo neste caso é arranjado de modo que o próprio elemento de filtração age como um catodo negativo e uma vez que passe através do catodo negativo do elemento de filtração 1 o fluxo de água ou líquido poluído encontra então um anodo positivo 2 e então um catodo negativo 3. As múltiplas zonas de eletrólise 4 entre o catodo negativo do elemento de filtração catodo 1 e o anodo positivo 2 e catodo negativo 3 são realçadas. Conexões elétricas não são mostradas e as dimensões do desenho são exageradas para clareza.

[0098] A figura 1f ilustra como um par de eletrodos pode ser alinhado em um novo modo não óbvio com o elemento de filtração em uma forma firmemente integrada. Nesta figura o elemento de filtração 1 é arranjado de modo que o fluxo de água ou líquido poluído é do interior do elemento de filtração para o exterior do elemento de filtração. No entanto, o arranjo invertido também pode ser verdadeiro. O par de eletrodos neste caso é arranjado de modo que o próprio elemento de filtração age como um anodo positivo e uma vez que passe através do anodo positivo do elemento de filtração 1 o fluxo de água ou líquido poluído encontra então um catodo negativo 3. As zonas de eletrólise 4 entre o anodo positivo do elemento de filtração anodo 1 e o catodo negativo 3 são realçadas. Conexões elétricas não são mostradas e as dimensões do desenho são exageradas para clareza.

[0099] Como discutido acima, o arranjo mostrado na figura 1e proverá o benefício de assegurar que os poluentes estão muito próximos aos (e desse modo muito mais prováveis de serem reagidos com) produtos de reação gerados no catodo se assim desejado. Ou, o arranjo mostrado na figura 1f provê um efeito extremamente vantajoso já que os poluentes são efetivamente forçados a estar muito próximos aos (e desse modo, são muito mais prováveis de serem reagidos com) produtos de reação altamente reativos no anodo, isto é, os radicais OHv

[00100] Nesta configuração firmemente integrada os subsistemas se tornam completamente confiantes um no outro para operação, já que o elemento de filtração se torna parte da unidade de eletrólise e a unidade de eletrólise se torna parte o elemento de filtração. Consequentemente, a pegada de carbono do novo aparelho para processamento é reduzida. Além disso, se um AOP mais eficiente é aplicado então a especificação de tamanho da filtração pode ser capaz de ser aumentada já que uma quantidade maior de produtos de reação residuais permanecerá à medida que a aplicação dos produtos de reação é altamente dirigida e focada. Os produtos de reação residuais restantes podem agir então para desinfetar ou neutralizar poluentes maiores. Isto resultará em perdas de pressão reduzidas e economia de energia no bombeamento do sistema de água ou líquido poluído. Ou, um sistema AOP mais eficiente permitirá que a voltagem ou corrente aplicada seja reduzida resultando em uso de energia reduzido.

[00101] A figura 1g ilustra como um par de eletrodos ou grupo de eletrodos pode ser alinhado em um novo modo não óbvio com o elemento de filtração para prover uma modificação benéfica para a presente invenção. Nesta figura o elemento de filtração 1 é arranjado de modo que o fluxo de água ou líquido poluído é do interior do elemento de filtração para o exterior do elemento de filtração. No entanto, o arranjo invertido também pode ser verdadeiro. O grupo de eletrodos neste caso é arranjado de modo que uma vez que passe através do elemento de filtração 1 o fluxo de água ou líquido poluído encontra primeiro um catodo negativo 3 então um anodo positivo 2 então um catodo negativo 3. As múltiplas zonas de eletrólise 4 entre o anodo positivo 2 e os catodos negativos 3 são realçadas. Conexões elétricas não são mostradas e as dimensões do desenho são exageradas para clareza.

[00102] No entanto, na figura 1g a única ou múltiplas camadas de par(es) de eletrodos ou grupo(s) de eletrodos são divididas em subseções com espaçadores não condutores isolantes 5 entre as mesmas provendo assim efetivamente diversos sub-pares de eletrodos ou grupos de eletrodos arranjados em paralelo. É também possível que o próprio elemento de filtração 1 também possa ser dividido em subseções da mesma forma, no entanto isto não é mostrado. As dimensões dos espaçadores não condutores isolantes 5 podem ser ajustadas então manualmente ou automaticamente para sintonia fina das áreas do eletrodo ativas (e filtração) e da velocidade da água ou líquido nos arredores do(s) par(es) de eletrodos ou grupo(s) de eletrodos dependendo da aplicação. Benefícios adicionais são que múltiplos distribuidores de corrente (ou barramentos elétricos) 6 podem ser incluídos ao longo de todo o comprimento dos pares de eletrodos ou grupos de eletrodos a fim de distribuir a corrente elétrica mais uniformemente sobre todo o comprimento dos eletrodos, evitando assim pontos quentes (devido as diferenças no local na resistência elétrica) nos eletrodos promovendo uma geração mais uniforme dos produtos de reação.

[00103] Embora na figura 1g, os eletrodos individuais sejam mostrados curvados, os eletrodos (ou mesmo o próprio elemento de filtração se que também é dividido em subseções) podem ser fabricados como peças planas a fim de facilitar a fabricação e reduzir o custo dos eletrodos. Visto a partir do mesmo aspecto irá parecer que os eletrodos (e mesmo o próprio elemento de filtração) são formados em um modelo do tipo polígono (ou círculo aproximado) tendo diversos lados planos discretos.

[00104] Dependendo da aplicação, pode ser benéfico aumentar a turbulência nos arredores dos eletrodos já que a turbulência aumenta a misturação e desse modo a transferência de massa é promovida e melhorada. O ajuste manual ou automático das dimensões dos espaçadores não condutores isolantes 5 pode então ajustar as áreas do eletrodo ativas (e mesmo o próprio elemento de filtração se que também é dividido em subseções) permitindo o ajuste da velocidade da água ou líquido e desse modo um aumento ou diminuição na turbulência para uma dada taxa de fluxo. Adicionalmente, a superfície dos eletrodos pode ser rugosa, ou gravada em relevo ou padronizada para se tornar áspera e aumentar a turbulência no local perto dos pares de eletrodos ou grupos de eletrodos.

[00105] As figuras 2a a 2d ilustram o arranjo típico descrito na figura 1g em maiores detalhes. Neste caso o arranjo da figura 1g é instalado em um alojamento 7 tendo uma entrada principal 8 e saída principal 9 dentro das quais a água ou líquido poluído entra e sai. O elemento de filtração 1 é arranjado de modo que o fluxo de água ou líquido poluído é do lado de dentro do elemento de filtração para o lado de fora do elemento de filtração. No entanto, o arranjo invertido também pode ser verdadeiro. O grupo de eletrodos neste caso é arranjado de modo que uma vez que passe através do elemento de filtração 1 o fluxo de água ou líquido poluído encontra primeiro um catodo negativo 3 então um anodo positivo 2 e então um catodo negativo 3. As múltiplas zonas de eletrólise 4 entre o anodo positivo 2 e catodos negativos 3 são realçadas. Conexões elétricas não são mostradas e as dimensões do desenho são exageradas para clareza.

[00106] As figuras 2b e 2d mostram a direção do fluxo de água ou líquido poluído com setas não preenchidas para auxiliar o entendimento. A figura 2d sendo uma seção transversal através da saída principal 9 na figura 2b. Embora não necessário para determinadas aplicações, a figura 2a a 2d utiliza um mecanismo de retrolavagem automática 11 que é acionado por algum tipo de motor elétrico, a ar ou hidráulico 12. A direção da taxa de fluxo de retrolavagem é mostrada nas figuras 2b a 2c com setas preenchidas. Como mostrado, o fluxo da retrolavagem é evacuado seguramente através de uma saída de retrolavagem 10.

[00107] O arranjo do elemento de filtração oco 1 age para desviar o fluxo de água ou líquido poluído em uma direção geralmente perpendicular ou radial a ou através da superfície do elemento de filtração de cada elemento de filtração. À medida que a área da superfície do elemento de filtração é preferivelmente maior em área do que a área seccional transversal total da(s) entrada(s) ou saída(s) do elemento de filtração para o elemento de filtração oco, a velocidade da água ou líquido é significantemente reduzida nos arredores da superfície do elemento de filtração. Isto leva a diversos benefícios incluindo aqueles descritos acima.

[00108] Deve ser entendido que as figuras 2a a 2d ilustram a invenção estabelecida como um novo aparelho para processamento tendo um único elemento de filtração. Múltiplos elementos de filtração podem ser instalados facilmente em um alojamento em comum tendo uma entrada principal e saída principal em comum. As figuras 2a a 2d ilustram também um elemento de filtração tendo uma seção transversal circular a fim de otimizar e simplificar o projeto do mecanismo de retrolavagem automática, no entanto, será reconhecido a partir dos ensinamentos da presente invenção que outras seções transversais de filtração podem ser utilizadas e podem mesmo ser planas.

[00109] A figura 2e ilustra o arranjo particular descrito na figura 1g em maiores detalhes. Neste caso o arranjo da figura 1g é instalado em um alojamento 7 tendo duas entradas principais 8 e saída principal 9 dentro das quais a água ou líquido poluído entra e sai. O elemento de filtração 1 é arranjado de modo que o fluxo de água poluída é do interior do elemento de filtração para exterior do elemento de filtração. No entanto, o arranjo invertido também pode ser verdadeiro. O grupo de eletrodos neste caso é arranjado de modo que uma vez que passe através do elemento de filtração 1 o fluxo de água ou líquido poluído encontra primeiro um catodo negativo 3 então um anodo positivo 2 e então um catodo negativo 3. As múltiplas zonas de eletrólise 4 entre o anodo positivo 2 e catodos negativos 3 são realçadas. Conexões elétricas não são mostradas e as dimensões do desenho são exageradas para clareza.

[00110] A figura 2f mostra a direção do fluxo da água ou líquido poluído com setas não preenchidas para auxiliar o entendimento. Neste exemplo particular um mecanismo de retrolavagem automática não é usado e tanto desmontagem como limpeza manual, ou lavagem por fluxo invertido podem ser usados para limpar o elemento de filtração.

[00111] O arranjo do elemento de filtração 1 age para desviar o fluxo de água ou líquido poluído em uma direção geralmente perpendicular ou radial a e através da superfície do elemento de filtração do elemento de filtração. Á medida que a área da superfície do elemento de filtração é preferivelmente maior em área do que a área seccional transversal da(s) saída(s) ou entrada(s) do elemento de filtração para o elemento de filtração oco, a velocidade da água ou líquido é significantemente reduzida nos arredores da superfície do elemento de filtração. Isto leva aos benefícios descritos acima.

[00112] Deve ser entendido que as figuras 2e a 2f ilustram a invenção estabelecida como um novo aparelho para processamento tendo um único elemento de filtração. Múltiplos elementos de filtração podem ser vantajosamente instalados facilmente em um alojamento em comum tendo uma entrada principal e uma saída principal em comum. As figuras 2e a 2f ilustram também um elemento de filtração do uma seção transversal circular a fim de otimizar e simplificar o projeto do novo aparelho para processamento. Outras seções transversais de filtração podem ser utilizadas e podem ser ainda planas.

[00113] A figura 3 provê um exemplo de como o novo aparelho para processamento 13 pode ser configurado em um processo de tratamento para o tratamento de água ou líquido poluído com taxas de fluxo muito altas ou muito baixas.

[00114] Neste exemplo o novo aparelho para processamento 13 é ligado a um sistema de controle tal como um PLC ou PC 15. Isto permite que as sequências de operação, mensagens de status e alarmes sejam controlados. O processo de tratamento compreende um meio de aplicar uma voltagem 14 através do anodo positivo e catodo negativo e o meio para alimentar uma corrente direta (DC) para o(s) par(es) e eletrodos ou grupo(s) de eletrodos. O meio de aplicar a voltagem e corrente pode ser provido por um retificador convencional ou algum outro método.

[00115] O processo de tratamento pode incorporar preferivelmente um mecanismo para a limpeza dos eletrodos do novo aparelho para processamento. Em particular, para limpar o catodo de depósitos catódicos indesejados que são encontrados tipicamente em células eletrolíticas desta natureza. Isto pode ser alcançado pela inversão da polaridade (PR) como mostrado pelas conexões duplas +ve e -ve na figura 3 ou por uma unidade CIP dedicada 16.

[00116] Um dispositivo de medição de produtos químicos, por exemplo, um dispositivo de medição de cloro ou TRO 21 pode ser incorporado para monitorar continuamente quaisquer concentrações de produtos químicos residuais ou outras variáveis seguintes ao novo aparelho para processamento e ajustes podem ser feitos automaticamente a voltagem e corrente elétrica aplicadas dependendo das condições da água ou líquido poluído no local.

[00117] A pressão, taxa de fluxo, temperatura, pH e condutividade, e outras variáveis da água ou líquido poluído em vários locais 20 também podem ser medidos e o sistema de controle pode então agir automaticamente para trocar entre os diferentes pares ou conjuntos de eletrodos, por exemplo, anodos DSA ou BDD quando necessário como descrito acima ou ajustar a voltagem e corrente como exigido. Ou, ocasionalmente, pode ser desejável ajustar a condutividade, ou pH, ou outras propriedades da água ou líquido poluído com aditivos ou unidade neutralizadora 19 antes que ele entre no novo aparelho para processamento.

[00118] Componentes adicionais 22 podem ser adicionados ao processo para condicionar, remover ou intensificar o processo de tratamento tal como a adição de um sistema de remoção de hidrogênio (ou remoção de outras substâncias) ou adição de uma bomba de vácuo 17 para o processo de filtração por retrolavagem que efetivamente reforça o diferencial de pressão utilizado no processo de retrolavagem automática e desse modo sua capacidade de limpeza. Como mencionado acima, se o fluxo de retrolavagem contém produtos químicos residuais indesejados, um componente de neutralização apropriado 18 pode ser incluído para neutralizar o fluxo de retrolavagem em demanda antes do descarte.

[00119] Será reconhecido com o benefício dos ensinamentos do presente pedido que características de qualquer aspecto das invenções descritas aqui podem ser convenientemente utilizados em quaisquer combinações apropriadas. As combinações reivindicadas descritas abaixo não são por esse motive limitantes.

[00120] Adicionalmente o aparelho pode ser adaptado de modo que a dimensão circunferencial dos espaçadores eletricamente isolantes descrita acima pode ser ajustada manualmente ou automaticamente, tanto uniformemente como não uniformemente. Pelo aumento/redução da dimensão dos respectivos espaçadores eletricamente isolantes é possível aumentar/reduzir a velocidade da água ou líquido e desse modo a turbulência nos trajetos de fluxo radial discretos. A turbulência melhora surpreendentemente o desempenho do aparelho dentro das zonas de eletrólise aumentando a transferência de massa e reações de produtos químicos.

[00121] Embora a invenção tenha sido descrita com referência a modalidades exemplos da mesma, deve ser entendido que a invenção não está limitada as modalidades ou construções exemplos. Ao contrário, a invenção é planejada para cobrir várias modificações e arranjos equivalentes. Além disso, embora os vários elementos das modalidades exemplos sejam mostrados em várias combinações e configurações, que são exemplares outras combinações e configurações, incluindo mais, menos ou apenas um único elemento, estão também dentro do espírito e escopo da invenção.

Claims

1. Aparelho para processamento, caracterizado pelo fato de que compreende pelo menos elemento de filtro (1), o elemento de filtro sendo um membro semipermeável oco alongado, pelo menos um anodo (2) e pelo menos um catodo (3), em que pelo menos um anodo e pelo menos um catodo são semipermeáveis de modo a que o líquido possa passar através dos mesmos; em que o anodo e o catodo são arranjados radialmente e de forma concêntrica em relação ao elemento de filtro: e em que o elemento de filtro está: interior do pelo menos um anodo e do pelo menos um catodo ou exterior do pelo menos um anodo e do pelo menos um catodo.

2. Aparelho para processamento de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que anodos (2) e catodos (3) adjacentes alternam entre catodo e anodo para definir uma zona de eletrólise entre os mesmos.

3. Aparelho para processamento de acordo com a reivindicação 1 ou reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que a sequência de anodo (2) e o catodo (3) quando vista radialmente para dentro ou para fora a partir elemento de filtro (1) é selecionada dos seguintes: (i) catodo, anodo; (ii) anodo, catodo; (iii) anodo, catodo, anodo; (iv) catodo, anodo, catodo; (v) anodo, catodo, anodo, catodo; (vi) catodo, anodo, catodo, anodo; (vii) catodo, anodo, catodo, anodo, catodo; ou (viii) anodo, catodo, anodo, catodo, anodo.

4. Aparelho para processamento de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que o anodo (2) e/ou o catodo (3) se estende em torno substancialmente de toda a circunferência de um anodo ou catodo adjacente.

5. Aparelho para processamento de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que o anodo/catodo (2, 3) circunferencialmente é/são dividido/s em seções discretas, por meio de espaçadores eletricamente isolantes (5); e anodos e catodos adjacentes que se estendem entre espaçadores eletricamente isolantes.

6. Aparelho para processamento de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que os espaçadores eletricamente isolantes (5) são providos dividindo o aparelho em 2 ou mais trajetos de fluxo radial discretos.

7. Aparelho para processamento de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que uma ou ambas as extremidades do dito elemento de filtro (1) é/são abertas desse modo permitindo que o líquido escoe de modo atravessante.

8. Aparelho para processamento de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de ser arranjado para um líquido escoar para dentro do aparelho através de uma ou ambas as extremidades do elemento de filtro (1) e radialmente para fora através de uma parede do elemento de filtro, ou ser arranjado para um líquido escoar dentro do aparelho radialmente para dentro através de uma parede do elemento de filtro (1) e para fora do aparelho ao longo do eixo geométrico alongado do elemento de filtro (1).

9. Aparelho para processamento de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que pelo menos cada um de anodo (2) e catodo (3) é alongado e arranjado circunferencialmente e radialmente em torno ou dentro do elemento de filtro (1).

10. Aparelho para processamento de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que a separação de anodos (2) e catodos (3) adjacentes está entre 0,1 e 20 mm.

11. Aparelho para processamento de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que pelo menos um anodo (2) e catodo (3) adjacentes são arranjados para serem ativados por meio de uma alimentação elétrica (14) para gerar diferença de potencial e uma corrente elétrica entre um anodo e um catodo adjacentes.

12. Aparelho para processamento de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que compreende pares de anodos (2) e o catodo (3) adjacentes que definem pares ou grupos de eletrodos; em que pares ou grupos de eletrodos podem ser independente e seletivamente eletricamente ativados.

13. Aparelho para processamento de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que a polaridade de uma alimentação elétrica (14) para o pelo menos um anodo (2) e o catodo (3) é reversível para provocar uma diferença de potencial oposta e corrente elétrica entre um respectivo anodo (2) e catodo (3).

14. Aparelho para processamento de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que o pelo menos um anodo (2) é formado de um substrato condutor e um revestimento externo.

15. Aparelho para processamento de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que o anodo (2) é um anodo dimensionalmente estável formado de um substrato revestido com metais preciosos selecionados de platina, de ouro, de prata ou de uma solução de óxido de metal mista.

16. Aparelho para processamento de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que o anodo (2) é um anodo de diamante dopado com boro formado a partir de um substrato revestido com diamante dopado com boro.

17. Aparelho para processamento de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que o pelo menos um catodo (3) é formado de um substrato condutor e um revestimento externo.

18. Aparelho para processamento de acordo com qualquer uma das reivindicações 12 a 17, caracterizado pelo fato de que o substrato de anodo e/ou catodo e/ou material de revestimento para um par ou grupo de eletrodo é/são o mesmo ou diferentes do substrato de anodo e/ou catodo e/ou material de revestimento de um outro par ou grupo de eletrodos.

19. Aparelho para processamento de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que o dito aparelho compreende um controlador (15) arranjado para controlar a ativação elétrica de pelo menos um anodo (2) e catodo (3); e pelo menos um detector (21) arranjado para medir uma propriedade de um líquido que escoa através do aparelho, em que o controlador (15) é adaptado para controlar independentemente anodos (2) e catodos (3), em resposta a um sinal recebido do dito detector (21).

20. Aparelho para processamento de acordo com a reivindicação 19, caracterizado pelo fato de que o detector (21) é adaptado para detectar a condutividade do líquido.

21. Aparelho para processamento de acordo com a reivindicação 19 ou 20, caracterizado pelo fato de que o detector (21) é adaptado para detectar concentrações residuais de produtos químicos selecionados de oxidantes na água ou no líquido, incluindo átomos de flúor, radicais livres de hidroxila, formas de oxigênio, ozônio, peróxido de hidrogênio, hipoclorito, cloro e oxidantes totais residuais.

22. Aparelho para processamento de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que compreende uma pluralidade de elementos de filtro (1) e pluralidade de pares de catodo (3) e anodo (2) associados aos mesmos.

23. Aparelho para processamento de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que compreende um elemento de filtro (1) único e anodos (2) e catodo (3) associados e que compreende adicionalmente um alojamento (7) tendo uma entrada (8) e uma saída (9) e adaptado para comunicar o líquido da dita entrada (8) através do dito elemento de filtro (1), através ou na proximidade dos anodos (2) e catodos (3), e para a dita saída (9).

24. Aparelho para processamento de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 22, caracterizado pelo fato de que compreende uma pluralidade de elementos de filtro (1) e anodos (2) e o catodo (3) associados e que compreende adicionalmente um alojamento (7) tendo uma entrada (8) e uma saída (9) e adaptado para comunicar líquido da dita entrada (8) através da dita pluralidade de elementos de filtro (1), através ou na proximidade de anodos (2) e catodos (3), para a dita saída (8).

25. Aparelho para processamento de acordo com a reivindicação 5 ou 6, caracterizado pelo fato de que a dimensão circunferencial dos espaçadores eletricamente isolantes (5) pode ser manualmente ou automaticamente aumentada/reduzida a fim de aumentar/reduzir a velocidade e/ou turbulência no líquido nos trajetos do fluxo radial discretos.

26. Método de processamento de um líquido para fazer com que um líquido passe através de um aparelho como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 25, caracterizado pelo fato de que o método compreende: alimentar o líquido no aparelho e através do elemento de filtro (1); - depois fazer com que o líquido passe o pelo menos um anodo (2) e pelo menos um cátodo (3); e - finalmente deixar o líquido sair do aparelho.