BRPI0817185A2 - mecanismo e processo para tratar uma solução aquosa contendo contaminantes biológicos - Google Patents

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John L. Burba, Iii
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Molycorp Minerals, L.L.C.
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Abstract

mecanismo e processo para tratar uma solução aquosa contendo contaminantes biológicos, constituído de um processo, mecanismo e artigo para tratar uma solução aquosa contendo contaminantes biológicos. o processo inclui o contato de uma solução aquosa contendo um contaminante biológico com uma composição agre-gada compreendendo um composto contendo terra rara insolúvel para formar uma solução isenta de contaminantes biológicos ativos. o agregado inclui mais do que 10,01% por peso do composto contendo terra rara insolúvel. o composto contendo terra rara insolúvel pode incluir um ou mais de cério, lantânio ou praseodímio. um composto adequado con-tendo cério insolúvel pode ser derivado de um carbonato de cério, um oxalato de cério ou um sal de cério. a composição pode consistir essencialmente em óxidos de cério e, opcionalmente, um aglutinante e/ou auxílio de fluxo. o agregado inclui não mais do que dois elementos selecionados a partir do grupo consistindo em ítrio, escândio e európio, quando o agregado deve ser sintetizado. embora pretendido para uma variedade de aplicações de tratamento de fluido, tais aplicações especificamente incluem a remoção e desativação dos contaminantes biológicos na água.

Description

gd "MECANISMO E PROCESSO PARA * TRATAR UMA SOLUÇÃO AQUOSA CONTENDO CONTAMINANTES BIOLÓGICOS" Campo Da Invenção A invenção refere-se geralmente ao campo i de tratamento de fluido e solução, e principalmente aos processos e mecanismos para tratar soluções aquosas.
Em seus aspectos mais específicos, a invenção refere-se aos processos, mecanismos e artigos úteis para remover ou desativar bactérias e vírus em soluções aquosas.
Histórico Da Invenção A purificação e filtragem da água e outras soluções aquosas são necessárias para muitas aplicações, tais como, o fornecimento de água potável ou segura, processos industriais exigindo alimentações purificadas, o manuseio de correntes de esgoto e ambientes em que os fluidos devem ser tratados antes da recirculação, tal como, encontrados em navios, aeronave e nave espacial.
Nos anos recentes, a necessidade crescente para soluções purificadas levou ao desenvolvimento de “numerosos produtos de filtragem que pretendem remover pequenas partículas, alérgenos, micro-organismos, biotoxinas, pesticidas e metais tóxicos, tal como, chumbo, mercúrio e arsênico.
Os métodos conhecidos por purificar as soluções aquosas incluem a osmose reversa, destilação, troca de ion, adsorção química, coagulação, floculação e filtragem ou retenção.
Em algumas aplicações, uma combinação de técnicas é exigida para purificar tais soluções.
Os exemplos dessa prática incluem o uso das resinas misturadas de troca de fon que removem tanto as espécies químicas carregadas negativa e positivamente e
. i métodos de oxidação/filtrtagem em que os oxidantes são usados É para gerar a matéria particulada que pode ser subsequentemente filtrada.
Essas práticas de purificação podem ser dispendiosas, sem custo/benefício e exigem know-how técnico significativo e S sofisticação para implantar em grandes e pequenas escalas.
Como i resultado, muitas tecnologias avançadas de purificação de fluido possuem aplicação limitada além das aplicações municipais ou industriais.
Alguns contaminantes podem ser filtrados através do uso de membranas ou camadas de materiais granulares.
Por exemplo, os contaminantes biológicos, tais como, bactérias e fungos, podem ser removidos dos fluidos através de ultrafiltragem, porém os vírus são geralmente muito pequenos para que a filtragem seja um meio efetivo de purificação.
Devido à filtragem ser somente eficaz na remoção de alguns contaminantes biológicos, o tratamento com aditivos químicos tende a ser o método de escolha para purificar as soluções aquosas contendo diversos contaminantes biológicos.
Os exemplos dos aditivos químicos incluem os agentes oxidantes, agentes de floculação e agentes de precipitação.
Como exemplo, os contaminantes biológicos, tais como, bactérias, vírus e fungos, foram tipicamente removidos da solução ou desativados pela ação de fortes agentes oxidantes, tais como, cloro, peróxido de hidrogênio, ozônio ou sais de amina quaternária.
Entretanto, o uso de aditivo(s) químico(s) pode ser dispendioso e exigir o manuseio, transporte e armazenamento especiais, tornando-os menos desejáveis para muitas aplicações.
Além do mais, os métodos de tratamento químico exigem a administração e monitoramento cuidadosos das soluções tratadas.
Por exemplo, no caso em que a aplicação seja um sistema de água
, potável, comprimidos químicos ou líquidos estão sendo adicionados ” à água que finalmente será consumida. Na administração de tais produtos químicos, deve-se garantir que as condições adequadas existam para que os produtos químicos tratem completamente a água Os erros, tais como, adicionar muito ou pouco agente químico, podem levar à falha de adequadamente tratar os contaminantes — biológicos ou resultaem em exposição desnecessária aos produtos químicos corrosivos. Como resultado, o meio simplificado para remover os contaminantes biológicos das soluções aquosas é desejado.
Sumário Da Invenção Em uma realização, a invenção fornece um processo para tratar uma solução aquosa contendo um contaminante biológico. O processo inclui o contato com uma solução aquosa contendo contaminantes biológicos com uma composição agregada compreendendo um composto contendo terra rara insolúvel para formar uma solução isenta de contaminantes biológicos ativos.
A solução aquosa pode entrar em contato com a composição agregada por um ou mais do fluxo da solução aquosa através da composição agregada, distribuição da composição agregada na superfície da solução aquosa, e submersão de um contêiner permeável de fluido incluindo a composição agregada na solução aquosa. À composição agregada pode ser disposta em um contêiner e a solução aquosa pode fluir através da composição sob a influência de um ou mais da gravidade ou pressão. A composição pode ser disposta em um ou mais de um leito fixo, leito fluidizado, tanque de agitação e filtro. À
: composição também pode estar disposta em um contêiner ' removível e o processo pode incluir a etapa de substituir intermitentemente o contêiner removível.
A solução aquosa entra em contato com a composição em uma temperatura acima do ponto triplo para a solução aquosa.
Em alguns casos, a solução aquosa entra em contato com a composição em uma temperatura menor do que cerca de 100ºC e, em outros casos, em uma temperatura menor do que cerca de 80ºC.
Em outros casos, a solução aquosa entra em contato com a composição em uma temperatura acima de cerca de 100ºC, em uma pressão suficiente para manter pelo menos uma porção da solução aquosa em uma fase líquida.
O processo pode opcionalmente incluir uma ou mais das etapas de separação de solução aquosas isenta de contaminantes biológicos ativos da composição agregada, monitorar a solução aquosa isenta de contaminantes biológicos ativos, evaporar a solução aquosa residual da composição agregada, intermitentemente substituir a composição agregada, e esterilizar a composição agregada após o contato com a solução aquosa com a composição agregada.
A esterilização da composição pode ser atingida por tratamento da composição agregada com um ou mais de agente de calor, radiação e químico.
Se a solução aquosa deve ser tratada com ar, ar enriquecido com oxigênio, ozônio ou peróxido de hidrogênio para os fins de oxidar fungos e vírus que possam estar presentes na solução, a solução deve entrar em contato com a composição agregada antes de qualquer tal tratamento.
O composto contendo terra rara insolúvel pode incluir um ou mais de cério, lantânio ou praseodímio entre í | outros compostos contendo terra rara. Quando o composto f contendo terra rara insolúvel compreende um composto contendo cério, o composto contendo cério pode ser derivado a partir de um . ou mais de decomposição térmica de um carbonato de cério, S — decomposição de um oxalato de cério e precipitação de um sal de i cério. O composto contendo terra rara insolúvel pode incluir um óxido de cério e, em alguns casos, a composição agregada pode consistir essencialmente em um ou mais óxidos de cério e, opcionalmente, um ou mais de um aglutinante e auxílio de fluxo.
A composição agregada incluirá mais do que 10,01% por peso do composto contendo terra rara insolúvel e pode incluir mais do que 95% por peso do composto contendo terra rara insolúvel. O composto contendo terra rara insolúvel pode compreender os particulados com uma área média de superfície de pelomenos cerca de 1 mº/g. Quando o composto contendo terra rara insolúvel está na forma de um particulado, o particulado pode ter um tamanho médio de partícula de pelo menos cerca de 1 nm. À composição agregada pode compreender os particulados agregados com um tamanho médio agregado de pelo menos cerca de 1 um Quando a composição agregada foi sinterizada, ela incluirá não mais do que dois elementos selecionados a partir do grupo consistindo em ítrio, escândio e európio.
Em outra realização, a invenção fornece um mecanismo para tratar uma solução aquosa contendo um contaminante biológico. O mecanismo inclui um contêiner com uma via de fluxo de fluido para uma solução aquosa e uma composição agregada disposta na via de fluxo de fluido. O contêiner pode incluir um ou mais de um leito fixo, um leito fluidizado ou tanque de agitação e filtro. Em alguns casos, o contêiner é adaptado para ser
' Í removido do mecanismo, tal contêiner com uma entrada e uma É saída com cada entrada e saída adaptada para ser vedada, quando removida do mecanismo. Em outras realizações, o contêiner inclui - uma parede externa permeável de fluido encapsulando a composição agregada.
O mecanismo pode incluir um filtro disposto na via de fluxo de fluido a jusante da composição agregada. O mecanismo pode opcionalmente incluir um ou mais de um indicador visual para indicar quando a composição agregada deve ser substituída, um sensor para monitorar um efluente fluindo para fora do contêiner, e meio para esterilizar a composição agregada. O meio para esterilizar a composição pode incluir um ou mais meios para aquecer a composição agregada, meio para irradiar a composição agregada e meio para introduzir um agente químico na viade fluxo de fluido.
A composição agregada compreende um composto contendo terra rara insolúvel para remover ou desativar os contaminantes biológicos em uma solução aquosa. A composição agregada incluirá mais do que 10,01% por peso do composto contendo terra rara insolúvel. O composto contendo terra rara insolúvel pode incluir um ou mais de cério, lantânio, ou praseodímio entre outros compostos contendo terra rara. Quando o composto contendo terra rara insolúvel compreende um composto contendo cério, o composto contendo cério pode ser derivado a —partirdeum ou mais de decomposição térmica de um carbonato de cério, decomposição de um oxalato de cério e precipitação de um sal de cério. O composto contendo terra rara pode incluir um óxido de cério e, em alguns casos, a composição agregada pode consistir essencialmente em um ou mais óxidos de cério e, opcionalmente,
i um ou mais de um aglutinante e auxílio de fluxo. Quando o ' composto contendo terra rara insolúvel está na forma de um particulado, o particulado pode ter um tamanho médio de partícula - de pelo menos cerca de 1 nm. O composto contendo terra rara S insolúvel pode compreender particulados com uma área média de superfície de pelo menos cerca de 1 mº/g.
A composição agregada pode incluir os particulados agregados com um tamanho médio agregado de pelo menos cerca de 1 um. Quando a composição agregada foi sinterizada, ela incluirá não mais do que dois elementos selecionados a partir do grupo consistindo em ítrio, escândio e európio.
Em outra realização, a invenção fornece um artigo compreendendo um contêiner com uma ou mais paredes definindo um espaço interno e uma composição agregada dispersível disposta no espaço interno. O contêiner tem as instruções para uso da composição agregada para tratar uma solução aquosa contendo um contaminante biológico.
A composição agregada incluirá mais do que 10,01% por peso do composto contendo terra rara insolúvel. O composto contendo terra rara insolúvel pode incluir um ou mais de cério, lantânio ou praseodímio entre outros compostos contendo terra rara. Quando o composto contendo terra rara insolúvel compreende um composto contendo cério, o composto contendo cério pode ser derivado a partir de um ou mais de decomposição térmica de um carbonato de cério, decomposição de um oxalato de cério e precipitação de um sal de cério. O composto contendo terra rara insolúvel pode incluir um óxido de cério e, em alguns casos, a composição agregada pode consistir essencialmente em um ou o mais óxidos de cério e, opcionalmente, um ou mais de um ] aglutinante e auxílio de fluxo.
Quando o composto contendo terra rara insolúvel está na forma de um particulado, o particulado pode - ter um tamanho médio de partícula de pelo menos cerca de 1 nm.
O composto contendo terra rara insolúvel pode compreender particulados com uma área média de superfície de pelo menos cerca de 1 m?/g.
A composição agregada pode compreender os particulados agregados com um tamanho médio agregado de pelo menos cerca de 1 um.
Quando o agregado foi sinterizado, ele incluirá não mais do que dois elementos selecionados a partir do grupo consistindo em ítrio, escândio e európio.
Descrição “Detalhada Das Realizações Preferidas As realizações ilustrativas da invenção são abaixo descritas.
No interesse de clareza, nem todas as características de uma realização efetiva estão descritas nesta especificação.
Claramente, será apreciado que, no desenvolvimento de qualquer tal realização efetiva, numerosas decisões específicas de implantação devem ser feitas para atingir as metas específicas de desenvolvedores, tais como, conformidade com as restrições relacionadas ao sistema e relacionadas ao negócio, que variarão de uma implantação à outra.
Além do mais, será apreciado que tal esforço de desenvolvimento poderia ser complexo e demorado, porém seria, não obstante, um empreendimento rotineiro para aqueles com habilidade ordinária na técnica com o benefício desta revelação.
Conforme aqui usado, “um ou mais de” e “pelo menos um de” quando usado para prefaciar diversos í elementos ou classes de elementos, tais como, X, Y e Z ou X+-X,, ' Yi-Yn e Z1-Zn, É pretendido para referir-se a um único elemento selecionado a partir de X ou Y ou Z, uma combinação de elementos - selecionados a partir da mesma classe (tal como, X; e >), bem S como uma combinação de elementos selecionados a partir de duas ou mais classes (tais como, Y, e Z,).
Será entendido que um processo, mecanismo ou artigo conforme aqui descrito pode ser usado para tratar uma solução aquosa contendo um contaminante biológico, e especificamente, para remover ou desativar um contaminante biológico, tal como, bactérias e/ou vírus que podem ser encontrados em tais soluções. Os exemplos das soluções que podem ser efetivamente tratadas incluem as soluções nos sistemas de água potável, nos sistemas de tratamento de água de esgoto, e correntes de alimentação, processo ou esgoto em diversos processos industriais, entre outros. Os processos, mecanismos e artigos descritos podem ser usados para remover os contaminantes biológicos das soluções com características diversas de volume e taxa de fluxo e podem ser aplicados em uma variedade de aplicações fixas, móveis e portáteis. Enquanto as porções da revelação do presente descrevem a remoção dos contaminantes i biológicos da água, e especificamente das correntes de água potável, tais referências são ilustrativas e não devem ser interpretadas como limitantes.
A terminologia “remover” ou “removendo” inclui a sorção, precipitação, conversão ou destruição dos micro- organismos patogênicos e outros micro-organismos, tais como, bactérias, vírus, fungos e protozoários que podem estar presentes nas soluções aquosas. O termo “desativar” ou “desativação” inclui a í entrega de um micro-organismo não patogênico aos humanos ou * — outros animais, tais como, por exemplo, por destruição do micro- organismo.
Os processos, mecanismos e artigos descritos são . pretendidos para remover ou desativar os contaminantes biológicos, : 5 de modo que as soluções tratadas atendam ou excedam os padrões para pureza de água estabelecida por diversas organizações e/ou agências, incluindo, por exemplo, a Organização Norte-Americana de Químicos Analíticos (AOAC), a Organização Mundial da Saúde e a Agência Norte-Americana de Proteção Ambiental (EPA). De forma vantajosa, a água tratada pelos processos e mecanismos descritos podem atender tais padrões sem a adição de agentes adicionais de desinfecção, p.ex., cloro ou bromo.
Os termos “micróbio”, “micro-organismo”, “contaminante biológico” e semelhantes incluem as bactérias, fungos, protozoários, vírus, algas e outras entidades biológicas e espécies patogênicas que podem ser encontrados nas soluções aquosas.
Os exemplos específicos não limitantes dos contaminantes biológicos podem incluir as bactérias, tais como, — Escherichia coli, Streptococcus faecalis, Shigella spp, Leptospira, Legimella pneumophila, Yersinia enterocolitica, Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa, Klebsiella terrigena, Bacillus anthracis, Vibrio cholerae, Salmonella typhi, vírus, tais como, hepatite A, norovírus, rotavírus e enterovírus, protozoários, tais como, Entamoeba histolytica, Giardia, Cryptosporidium parvum e outros.
Os contaminantes biológicos também podem incluir diversas espécies, tais como, fungos ou algas, que embora geralmente não patogênicos por natureza, são removidos de forma vantajosa para melhorar as propriedades estéticas da água Como tais í contaminantes biológicos estão presentes na solução aquosa, seja ' por meio de ocorrência natural ou por meio de contaminação intencional ou não intencional, é não limitante da invenção. . Em uma realização da invenção, um processo é fornecido para tratar uma solução aquosa contendo um i contaminante biológico.
O processo inclui o contato com uma solução aquosa contendo um contaminante biológico com uma composição agregada que compreende um composto contendo terra rara insolúvel.
Conforme aqui usado, “insolúvel” é pretendido para referir-se aos materiais que são insolúveis na água, ou no máximo, são solúveis escassamente na água sob as condições padrão de temperatura e pressão.
O contato por e entre a solução aquosa e a composição agregada remove «e/ou desativa o contaminante biológico para render uma solução isenta de contaminantes biológicos ativos.
A composição agregada compreende mais do que 10,01% por peso do composto contendo terra rara insolúvel.
A quantidade do composto contendo terra rara insolúvel pode constituir mais do que cerca de 11%, mais do que cerca de 12% ou mais do que cerca de 15% por peso da composição agregada.
Em alguns casos, as concentrações mais altas dos compostos de terra rara podem ser desejáveis.
Dependendo da aplicação, a composição pode constituir pelo menos cerca de 20%, em outros casos pelo menos cerca de 50%, em ainda outros pelo menos cerca de75% e em ainda outros mais do que 95%, por peso de um composto contendo terra rara insolúvel.
O composto contendo terra rara insolúvel pode incluir um ou mais de terras raras incluindo lantânio, cério, praseodímio, neodímio, promécio, samário, európio, gadolínio,
Á térbio, disprósio, hólmio, érbio, túlio, itérbio e lutécio. Em algumas * realizações, o composto contendo terra rara insolúvel pode compreender um ou mais de cério, lantânio ou praseodímio. Os compostos contendo terra rara insolúvel estão disponíveis comercialmente e podem ser obtidos de qualquer fonte ou através de qualquer processo conhecidos por aqueles com habilidade na técnica. A composição agregada não precisa incluir um único composto contendo terra rara, porém pode incluir dois ou mais compostos contendo terra rara insolúvel. Tais compostos podem conter os mesmos ou diferentes elementos de terra rara e podem conter estados misturados valência ou oxidação. Como exemplo, quando o composto contendo terra rara insolúvel compreende o cério, a composição agregada pode compreender um ou mais óxidos de cério, tais como, CeO, (IV) e CezO; (Il!).
Em uma realização em que o composto contendo terra rara insolúvel compreende um composto contendo o cério, o composto contendo cério pode ser derivado a partir da precipitação de um sal de cério. Em outra realização, um composto contendo cério insolúvel pode ser derivado a partir de um carbonato de cério ou um oxalato de cério. Mais especificamente, um composto contendo cério insolúvel pode ser preparado por decomposição térmica de um carbonato de cério ou oxalato em uma temperatura entre cerca de 250ºC e cerca de 350ºC em uma fornalha na presença do ar. As condições de temperatura e pressão — podem ser alteradas, dependendo da composição dos materiais de partida contendo cério e as propriedades físicas desejadas do composto contendo terra rara insolúvel. A decomposição térmica do carbonato de cério pode ser resumida como: CEeXCOz)a + 1/7202 > 2CeO, + 3CO,
É i O produto pode ser tratado com ácido e ' lavado para remover o carbonato restante. Os processos de decomposição térmica para produzir os óxidos de cério com - diversas características estão descritos na Patente Norte- Americana Nº 5.897.675 (áreas específicas de superfície), Patente i Norte-Americana Nº 5.994.260 (poros com estrutura lamelar uniforme), Patente Norte-Americana Nº 6.706.082 (distribuição específica de tamanho de partícula), e Patente Norte-Americana Nº
6.887.566 (partículas esféricas), e tais descrições são ora incorporadas por referência. O carbonato de cério e os materiais contendo carbonato de cério estão comercialmente disponíveis e podem ser obtidos de qualquer fonte conhecida por aqueles com habilidade na técnica.
Nas realizações em que o composto contendo terra rara insolúvel compreende um composto contendo cério, o composto contendo cério insolúvel pode incluir um óxido de cério, tal como, CeO7. Em uma realização específica, a composição agregada pode consistir essencialmente em um ou mais óxidos de cério e, opcionalmente, um ou mais de um aglutinante e auxílio de fluxo.
O composto contendo terra rara insolúvel pode estar presente na composição agregada na forma de um ou mais de um grânulo, cristal, cristalito, partícula ou outro particulado, mencionado “geralmente aqui como um “particulado” Os —particulados dos compostos contendo terra rara insolúvel podem ter um tamanho médio de partícula de pelo menos cerca de 0,5 nm variando até cerca de tum ou mais. Especificamente, tais particulados podem ter um tamanho médio de partícula de pelo menos cerca de 0,5 nm, em alguns casos superior do que cerca de
: 1 nm, em outros casos, pelo menos cerca de 5 nm, e ainda outros L casos pelo menos cerca de 10 nm, e em ainda outros casos adicionais pelo menos cerca de 25 nm. Em outras realizações, os . particulados podem ter os tamanhos médios de partícula de pelo S —menos cerca de 100 nm, especificamente pelo menos cerca de 250 | nm, mais especificamente pelo menos cerca de 500 nm, e ainda mais especificamente pelo menos cerca de 1 um.
Para promover a interação do composto contendo terra rara com um contaminante biológico na solução, a composição agregada pode compreender os particulados agregados do composto contendo terra rara insolúvel com uma área média de superfície de pelo menos cerca de 5 m?/g. Dependendo da aplicação, as áreas maiores de superfície podem ser desejadas. Especificamente, os particulados agregados podem ter uma área de superfície de pelo menos cerca de 70 m?/g, em outros casos mais do que cerca de 85 m?/g, em ainda outros casos mais do que 115 m”/g, e em outros casos adicionais mais do que cerca de 160 m?/g. Além disso, é previsto que os particulados com maiores áreas de superfície serão efetivos nos processos, mecanismos e artigos descritos. Aquele com habilidade na técnica reconhecerá que a área de superfície da composição agregada terá impacto sobre a dinâmica de fluido da solução aquosa. Como resultado, pode existir uma necessidade de equilibrar os benefícios que são derivados da área de superfície aumentada com desvantagens, tais como, queda depressão, que podem ocorrer.
Os “componentes opcionais que são adequados para uso na composição agregada podem incluir um ou mais compostos solúveis contendo terra rara, agentes biocidas secundários, adsorventes, auxílios de fluxo, aglutinantes, substratos í e semelhantes. Tais componentes opcionais podem ser incluídos na * — composição agregada, dependendo da utilidade pretendida e/ou as características desejadas da composição. - Os componentes opcionais podem incluir um ou mais compostos solúveis contendo terra rara. Os compostos i solúveis contendo terra rara podem ter diferentes atividades e efeitos. Como exemplo, alguns compostos solúveis contendo terra rara foram reconhecidos como tendo um efeito bacteriostático ou antimicrobiano. O cloreto de cério, nitrato de cério, sulfato cérico —anídrico e cloreto de lantânio são descritos como tendo tal atividade em “The Bacteriostatic Activity of Cerium, Lanthanun, and Thallium”, Burkes et al., Journal of Bateriology (“A atividade bacteriostática de cério, lantânio e tálio”, Burkes et. AL., Jornal de Bacteriologia), 54:417-24 (1947). De forma semelhante, o uso de sais solúveis de cério, tais como, nitratos de cério, acetatos cerosos, sulfatos cerosos, halogenetos cerosos e seus derivativos, e oxalatos cerosos são descritos para uso em tratamentos de queimadura na Patente Norte-Americana Nº 4.088.754, tais descrições sendo ora incorporadas por referência. Outros compostos solúveis contendo terra rara, sejam orgânicos ou inorgânicos por natureza, podem conceder outras propriedades desejáveis às composições e podem opcionalmente ser usados.
Os agentes biocidas secundários podem opcionalmente ser incluídos para direcionar um contaminante biológico específico ou para melhorar a capacidade geral da composição agregada para remover os contaminantes biológicos. Os materiais que podem ser adequados para uso como agentes biocidas secundários incluem os compostos que são conhecidos por possuir atividade para remover ou desativar os contaminantes
| 16/37 É biológicos, mesmo quando tais materiais estão presentes em “* — pequenas quantidades.
Tais materiais incluem, porém sem limitação, metais alcalinos, metais terrosos alcalinos, metais de - transição, actnídeos e derivativos e misturas dos mesmos.
Os exemplos específicos não limitantes dos agentes biocidas secundários inclui elementos ou compostos de prata, zinco, cobre, ferro, níquel, manganês, cobalto, cromo, cálcio, magnésio, estrôncio, bário, baro, alumínio, gálio, tálio, silício, germânia, estanho, antimônio, arsênico, chumbo, bismuto, escândio, titânio, vanádio, ítrio, zircônio, nióbio, molibdênio, tecnécio, rutênio, ródio, paládio, cádmio, índio, háfnio, tântalo, tungstênio, rênio, ósmio, irídio, platina, ouro, mercúrio, tálio, tório e semelhante.
Os derivativos de tais agentes podem incluir os acetatos, ascorbatos, benzoatos, carbonatos, carboxilatos, citratos, halogenetos, hidróxidos, gluconatos, lactatos, nitratos, óxidos, fosfatos, propionatos, salicilatos, silicatos, sulfatos, sulfadiazinas e suas combinações.
Quando a composição agregada opcionalmente compreende um composto contendo titânio, tal como, um óxido de titânio, a razão de peso do composto contendo titânio ao composto contendo terra rara insolúvel é inferior do que cerca de 2:1. Quando o composto contendo terra rara insolúvel foi sinterizado para formar a composição agregada, a composição conterá não mais do que dois elementos selecionados a partir do grupo consistindo em Ítrio, escândio e európio.
Em uma realização em que a composição agregada compreende um composto contendo alumínio, a razão de peso do composto contendo alumínio ao composto contendo terra rara insolúvel é inferior do que cerca de 10:1. Em uma realização que inclui um agente biocida secundário selecionado a partir do grupo consistindo em metais de transição, óxidos de metal de
| 17/37 í transição e sais de metal de transição, a composição agregada | compreenderá menos do que cerca de 0,01% por peso de uma mistura de nanopartículas de metal de prata e cobre. - Outros materiais que podem ser adequados para uso como agentes biocidas secundários incluem os agentes i orgânicos, tais como, sais quaternários de amônia conforme descritos na Patente Norte-Americana Nº 6.780.332, e compostos orgânicos de silício tais como são descritos na Patente Norte- Americana Nº 3.865.728. Outros materiais orgânicos e seus derivativos que são conhecidos por desativar os contaminantes biológicos também podem ser usados. Como exemplo, os polioxometalatos são descritos na Patente Norte-Americana Nº
6.723.349 como sendo eficazes na remoção de contaminantes biológicos dos fluidos. Essa patente menciona M. T. in Heteropoly and Ilsopoly Oxometalates (em Heteropoliácido e Isopoly Oxometalates), Springer Verlag, 1983, and Chemical Reviews (e Revisão Química), vol. 98, Nº 1, pp. 1-389,1998, como descrevendo exemplos de polioxometalatos efetivos. As descrições desses agentes biocidas orgânicos nas referências anotadas são ora incorporadas por referência.
A composição agregada pode opcionalmente compreende um ou mais auxílios de fluxo. Os auxílios de fluxo são usados em parte para melhorar a dinâmica do fluido de um fluido sobre ou através da composição agregada, para impedir a separação dos componentes da composição agregada, impedir o assentamento dos materiais finos e, em alguns casos, manter a composição agregada no lugar. Os auxílios adequados de fluxo podem incluir ambos os materiais orgânicos e inorgânicos. Os auxílios inorgânicos de fluxo podem incluir o sulfato férrico, cloreto
! 18/37 ' férrico, sulfato ferroso, sulfato de alumínio, aluminato de sódio, ' cloreto de poli-alumínio, tricloreto de alumínio, sílicas, terroso diatomáceo e semelhantes. Os auxílios orgânicos de fluxo podem - incluir os floculentos orgânicos conhecidos na técnica, tais como, S5 — poliacrilamidas (catiônicas, não iônicas e aniônicas), EPI-DMAs (epicloroidrina-dimetilaminas), DADMACs (polidialidimetil-cloretos de amônia), polímeros de diciandiamida/formaldeído, polímeros de diciandiamida/amina, guar natural, etc. Quando presente, o auxílio de fluxo pode ser misturado com o composto contendo terra rara insolúvel e aglutinante de polímero durante a formação da composição agregada. Alternativamente, os particulados da composição agregada e do auxílio de fluxo podem ser misturados para render uma mistura física com o auxílio de fluxo dispersado uniformemente por toda a mistura. Em ainda outra alternativa, o auxílio de fluxo pode estar disposto em uma ou mais camadas distintas a montante e a jusante da composição agregada. Quando presente, os auxílios de fluxo são geralmente usados em baixas concentrações de menos do que cerca de 20%, em alguns casos menos do que 15%, em outros casos menos do que 10%, e em ainda outros casos menos do que cerca de 8% por peso da composição agregada.
Outros componentes opcionais podem incluir diversos agentes inorgânicos incluindo materiais de troca de íon, tais como, resinas sintéticas de troca de íon, carbonos ativados, zeolitas (sintéticas ou naturalmente ocorrentes), argilas, tais como, bentonita, esmectite, caulim, dolomita, montmorilonita e seus derivativos, materiais de silicato de metal e minerais, tais como, classes de fosfato e óxido. Especificamente, as composições minerais contendo altas concentrações de fosfatos de cálcio,
' silicatos de alumínio, óxidos de ferro e/ou óxidos de manganês com “* — menores concentrações de carbonatos de cálcio e sulfatos de cálcio podem ser adequadas. Esses materiais podem ser calcinados e . processados por um número de métodos para render as misturas decomposições e propriedades variadas.
i Um aglutinante pode opcionalmente ser incluído para formar uma composição agregada com tamanho, estrutura, densidade, porosidade e propriedades desejados de fluido. Além disso, ou como uma alternativa ao uso de um —aglutinante, um substrato pode ser incluído para fornecer o suporte à composição agregada. Os materiais adequados de aglutinante e substrato podem incluir qualquer material que aglutinará e/ou suportará o composto contendo terra rara insolúvel sob as condições de uso. Tais materiais geralmente estarão incluídos na composição agregada em quantidades variando a partir de cerca de O % de peso a cerca de 90 % de peso, com base no peso total da composição. Os materiais adequados podem incluir os materiais orgânicos e inorgânicos, tais como, polímeros naturais e sintéticos, cerâmicas, metais, carbonos, minerais e argilas. Aquele com habilidade na técnica reconhecerá que a seleção de um material de aglutinante ou substrato dependerá de tais fatores como os componentes a serem agregados, suas propriedades e características de aglutinação, características desejadas da composição agregada final e seus métodos de uso, entre outros.
Os aglutinantes de polímero adequados podem incluir ambos os polímeros naturalmente ocorrentes e sintéticos, bem como as modificações sintéticas dos polímeros naturalmente ocorrentes. De modo geral, os polímeros derretem entre cerca de 50ºC e cerca de 500ºC, mais especificamente, entre
É i cerca de 75ºC e cerca de 350ºC, ainda mais especificamente entre Ó cerca de 80ºC e cerca de 200ºC, são adequados para uso ao agregar os componentes da composição.
Os exemplos não . limitantes podem incluir as poliolefinas que amolecem ou derretem —navariaçãoa partir de cerca de 85ºC a cerca de 180ºC, poliamidas | que amolecem ou derretem na variação a partir de cerca de 200ºC a cerca de 300ºC, e polímeros fluoretados que amolecem ou derretem na variação a partir de cerca de 300ºC a cerca de 400ºC.
Dependendo das propriedades desejadas da “composição, os aglutinantes de polímero podem incluir um ou mais polímeros — geralmente — categorizados — como termofixação, termoplástico, elastômero ou uma combinação dos mesmos, bem como os polímeros celulósicos e vidros.
Os polímeros adequados de termofixação incluem, porém sem limitação, poliuretanos,
silicones, fluorosilicones, resinas fenólicas, resinas de melamina, formaldeído de melamina e formaldeído de ureia.
Os termoplásticos adequados podem incluir, porém sem limitação, náilons e outras poliamidas, —polietilenos, incluindo LDPE, LLDPE, HDPE e copolímeros de polietileno com outras poliolefinas, cloretos de polivinila (tanto plastificado e não plastificado), resinas de fluorocarbono, tais como, politetrafluoretileno, — poliestirenos, polipropilenos, resinas celulósicas, tais como, butiratos de acetato de celulose, resinas acrílicas, tais como, poliacrilatos e polimetilmetacrilatos, mesclas termoplásticas ou enxertos, tais como, acrilonitrila-butadieno-estirenos ou acrilonitrila-estirenos, policarbonatos, acetatos de polivinil, acetatos de etileno vinil, álcoois de polivinil, polioximetileno, poliformaldeído, poliacetais, poliésteres, tais como, tereftalato de polietileno, cetona poliéter éter e resinas de fenol-formaldeído, tais como, resóis e novolacas.
Os
| 21/37 ' elastômeros adequados podem incluir, porém sem limitação, : borrachas naturais e/ou sintéticas, como borrachas de estireno- butadieno, neoprenos, borracha de nitrila, borracha de butil, - silicones, poliuretanos, polietileno clorossulfonado alquilado, poliolefinas, polietilenos clorossulfonados, perfluoroelastômeros, policloropreno (neopreno), terpolímeros de etileno-propileno-dieno, polietileno clorado, fluoroelastômeros e ZALAK'M (elastômero Dupont-Dow). Aqueles com habilidade na técnica realizarão que alguns dos termoplásticos acima listados podem também ser termofixos dependendo do grau de ligação cruzada, e que alguns dos quais podem ser elastômeros dependendo de suas propriedades mecânicas. A categorização acima usada é para facilidade de entendimento e não deve ser considerada como limitante ou controladora.
Os polímeros celulósicos podem incluir a celulose naturalmente ocorrente, tal como, algodão, papel e madeira e modificações químicas da celulose. Em uma realização específica, o composto contendo terra rara insolúvel pode ser misturado com polpa misturada de papel ou de outro modo combinado com fibras de papel para formar um filtro com base em papel compreendendo o composto contendo terra rara insolúvel.
Os aglutinantes de polímero também podem incluir os materiais de vidro, tais como, fibras, gotas e mantas de vidro. Os sólidos de vidro podem ser misturados com os particulados de um composto contendo terra rara insolúvel e aquecidos até os sólidos começarem a amolecer ou tornarem-se grudentos, de modo que o composto contendo terra rara insolúvel grude-se ao vidro. De forma semelhante, as fibras de vidro prensadas ou perfiladas podem ser revestidas com as partículas do
É 22/37 “ composto contendo terra rara insolúvel, enquanto o vidro está em * um estado fundido ou parcialmente fundido ou com o uso de adesivos. Alternativamente, a composição de vidro pode ser - prevista com o composto contendo terra rara insolúvel durante a fabricação. As técnicas para depositar ou aderir os compostos f contendo terra rara insolúvel em um material de substrato são descritas na Patente Norte-Americana Nº 7.252.694 e outras referências com relação ao polimento de vidro. Por exemplo, as técnicas de eletrodeposição e o uso de adesivos de metal são descritos na Patente Norte-Americana 6.319.108 como sendo úteis na técnica de polimento de vidro. As descrições de tais técnicas são ora incorporadas por referência.
Em algumas aplicações, tais como, onde uma liberação controlada da composição agregada é desejada, os vidros solúveis em água conforme tais são descritos na Patente Norte-Americana Nºs 5.330.770, 6.143.318 e 6.881.766, também podem ser um aglutinante de polímero adequado. As descrições de tais vidros nas referências anotadas são ora incorporadas por referência. Em outras aplicações, os materiais que se expandem através da absorção de fluido, incluindo, porém sem limitação, polímeros tais como ácidos poliacrílicos sinteticamente produzidos, e poliacrilamidas e polímeros orgânicos naturalmente ocorrentes, tais como derivativos de celulose, também podem ser usados. Os polímeros biodegradáveis, tais como, glicóis de polietileno, ácidos —poliáticos, álcoois de polivinil, co-polilactideglicolídos e semelhantes também podem ser usados como o aglutinante de polímero. Os minerais e argilas, tais como, bentonita, esmectite, caulim, dolomita, montmorilonita e seus derivativos também podem servir como materiais adequados de aglutinante ou
: 23/37 [ i substrato.
i Onde for desejável regenerar a composição agregada por meio de esterilização, o material de aglutinante ou - substrato selecionado deve ser estável sob as condições de esterilização e deve de outro modo ser compatível com o método de esterilização. Os exemplos específicos não limitantes dos aglutinantes poliméricos que são adequados para os métodos de esterilização que envolvem a exposição a altas temperaturas incluem o nitrato de celulose, poliétersulfona, náilon, polipropileno, —politetrafluoretleno e ésteres misturados de celulose. As composições preparadas com esses aglutinantes podem ser desinfetadas quando preparadas de acordo com os padrões conhecidos. De forma desejável, a composição agregada deve ser estável para vaporizar a esterilização ou autoclave, bem como a esterilização química por meio do contato com espécies oxidantes ou químicas redutivas, como uma combinação dos métodos de esterilização, podem ser exigida para a regeneração eficiente e eficaz. Em uma realização em que a esterilização inclui a geração eletroquímica de uma espécie oxidante ou química redutiva, o potencial elétrico necessário para gerar as referidas espécies pode ser atingido pelo uso da composição como um dos eletrodos. Por exemplo, uma composição que contém um aglutinante polimérico normalmente isolante pode ser tornada condutiva por meio da inclusão de um nível suficientemente alto das partículas condutivas, tais como, carbono ativado granular, partículas pretas de carbono ou partículas metálicas. Alternativamente, se o nível desejado de carbono ou outras partículas não for suficientemente alto para tornar um polímero isolante de outro modo condutivo, um polímero intrinsecamente condutivo pode ser incluído no material de
' 24/37 . i aglutinante. Diversos vidros, tais como, gotas e fibras de vidro ' microporoso, são especificamente adequados para uso como um substrato ou aglutinante no caso em que a composição deva ser , periodicamente regenerada. Outros componentes opcionais da i composição agregada podem incluir os aditivos, tais como, aditivos de modificação de superfície de partícula, agentes de acoplamento, plastificantes, enchedor, agentes de expansão, fibras, agentes antiestáticos, iniciadores, agentes de suspensão, fotossensibilizadores, lubrificantes, agentes de umidificação, surfactantes, pigmentos, tintas, estabilizadores de UV e agentes de suspensão. As quantidades desses materiais são selecionadas para fornecer as propriedades desejadas. Tais aditivos podem ser incorporados em um material de aglutinante ou substrato, aplicados como um revestimento separado, mantido dentro da estrutura da composição agregada, ou combinações do acima.
A composição agregada pode ser formada por meio de um ou mais de extrusão, moldagem, calcinação, sinterização, compactação, o uso de um aglutinante ou substrato, adesivos e/ou outras técnicas conhecidas na arte. Deve ser observado que nem um aglutinante nem um substrato são exigidos para formar a composição agregada, embora tais componentes possam ser desejados dependendo da aplicação pretendida. Nas realizações em que a solução aquosa deva ser dispersa através de umleito da composição agregada, a composição pode incorporar um aglutinante de polímero de modo que a composição resultante tenha tanto a área de superfície e uma estrutura relativamente aberta. Tal composição agregada mantém a atividade elevada para remover ou desativar os contaminantes biológicos sem impor uma queda substancial de pressão na solução tratada. Nas realizações * em que seja desejável que a composição agregada tenha áreas mais altas de superfície, a sinterização é uma técnica menos , desejável para formar a composição agregada. Quando o composto S contendo terra rara insolúvel foi sinterizado para formar a composição agregada, a composição conterá não mais do que dois elementos selecionados a partir do grupo consistindo em ítrio, escândio e európio. Em uma realização, a composição agregada pode ser produzida por combinação de um composto contendo terra rara insolúvel ou um agregado calcinado de um composto contendo terra rara insolúvel com um aglutinante ou substrato, tal como, uma poliolefina, acetato de celulose, acrilonitrila-butadieno-estireno, PTFE, um vidro microporoso ou semelhante. O composto contendo terra rara insolúvel, preferivelmente na forma de um alto particulado de área de superfície, é misturado com o material sólido de aglutinante. A mistura é então aquecida em uma temperatura, de modo que a temperatura de transição de vidro do material de aglutinante, em que o material sólido de aglutinante amolece ou torna-se grudento. Dependendo da temperatura exigida para atingir um aglutinante amolecido ou grudento, a mistura pode ser aquecida em pressão(ões) elevada(s). A mistura é então permitida para resfriar de modo que a mistura forma um agregado com o particulado contendo terra rara insolúvel aderido ao aglutinante.
No caso em que as fibras ou gotas de vidro sejam usadas como um aglutinante ou substrato, os sólidos de vidro podem ser profundamente misturados com os particulados de um composto contendo terra rara insolúvel e aquecidos até o vidro começar a amolecer ou tornar-se grudento, de modo que o
; 26/37 í particulado contendo terra rara insolúvel adere-se ao vidro mediante ' o resfriamento. Alternativamente, a composição de vidro pode ser prevista com o composto contendo terra rara insolúvel durante a . fabricação dos sólidos de vidro. As técnicas para depositar ou aderir — 5 os compostos contendo terra rara insolúvel a um substrato são descritas na Patente Norte-Americana Nº 7.252.694 e outras referências com relação ao polimento de vidro. Por exemplo, as técnicas de eletrodeposição e o uso dos adesivos de metal são descritos na Patente Norte-Americana 6.319.108 como sendo úteis —natécnica de polimento de vidro. As descrições de tais técnicas são ora incorporadas por referência.
Aqueles familiarizados com a técnica do tratamento de fluido entenderão que os componentes, dimensões físicas e formato da composição agregada podem ser manipulados para diferentes aplicações e que as variações nessas variáveis podem alterar as taxas de fluxo, contrapressão e a capacidade da composição de remover ou desativar os contaminantes biológicos. Como resultado, o tamanho, forma e formato da composição agregada podem variar consideravelmente dependendo do método de uso No caso em que a solução aquosa deve ser dispersa através da composição agregada, tal como, em uma coluna ou outro contêiner, é desejado que a composição agregada tenha a estrutura relativamente aberta, com canais ou poros que forneçam um alto grau de permeabilidade e/ou baixa densidade de fluido.
A composição agregada pode compreender os particulados agregados em grânulo, gota, pó, fibra ou forma semelhante. Tais particulados agregados podem ter um tamanho médio agregado de pelo menos cerca de 1 um, especificamente pelo menos cerca de 5 um, mais especificamente pelo menos cerca
'Ú de 10 um, e ainda mais especificamente pelo menos cerca de 25 * um Em outras realizações, o agregado terá um tamanho médio agregado de pelo menos cerca de 0,1 mm, especificamente pelo . menos cerca de 0,5 mm, mais especificamente pelo menos cerca À 5 de1imm,aindamais especificamente pelo menos cerca de 2 mm, e até ainda mais especificamente mais do que 5,0 mm. A composição agregada pode ser triturada, picada ou moída e então peneirada para obter o tamanho desejado de partícula. Tais particulados agregados podem ser usados em leitos fixos e fluidizados ou reatores, reatores misturados ou tanques, distribuídos em filtros de particulado, encapsulado ou incluído dentro das membranas, malha, telas, filtros ou outras estruturas permeáveis de fluido, depositados nos substratos de filtro, e podem ainda ser formados em um formato desejado, tal como, uma lâmina, filme, manta ou monólito para diversas aplicações.
Além disso, a composição agregada pode ser incorporada ou revestida em um substrato. Os substratos adequados podem ser formados a partir de materiais, tais como, cerâmicas sinterizadas, metais sinterizados, carbono microporoso, vidro e fibras celulósicas, tais como, algodão, papel e madeira. À estrutura do substrato variará dependendo da aplicação, porém pode incluir os tecidos e não tecidos na forma de uma membrana porosa, filtro ou outra estrutura permeável de fluido. Os substratos também podem incluir os sólidos porosos e permeáveis de fluido com um formato e dimensões físicas desejados. Tais substratos podem incluir a malha, telas, tubos, estruturas em forma de favo, monólitos e blocos de diversos formatos, incluindo cilindros e toroides. Em uma realização específica, a composição agregada pode ser incorporada ou revestida em um bloco de filtro ou monólito para uso em um filtro do tipo de fluxo cruzado.
í A composição agregada é usada para tratar uma solução aquosa contendo um contaminante biológico pelo - contato da solução com a composição. O contato entre a solução e a composição pode ser atingido por dispersão da solução através da composição ou pela adição da composição à solução, com ou sem mistura ou agitação. Se a solução aquosa deve ser tratada com o ar, ar enriquecido com oxigênio, ozônio ou peróxido de hidrogênio para os fins de oxidar de forma úmida os fungos, vírus ou outros contaminantes biológicos na solução, então a solução aquosa entra em contato com a composição agregada antes de qualquer tal tratamento com o ar, ar enriquecido com oxigênio, ozônio ou peróxido de hidrogênio. O contato com a composição agregada é suficiente para remover ou desativar os contaminantes biológicos na solução e o tratamento da solução aquosa com o ozônio ou outros agentes para os fins de oxidar de forma úmida os contaminantes na solução é puramente opcional por natureza. Em algumas realizações, a composição agregada é distribuída sobre a superfície de uma solução e permitida para assentar através da solução sob a influência de gravidade. Tal aplicação é especificamente útil para reduzir os contaminantes biológicos nas soluções encontradas nos tanques de evaporação, sistemas municipais de tratamento de água, fontes, lagoas, lagos e outros corpos naturais ou artificiais de água. Em tais realizações, é preferido, porém não exigido, que a composição seja filtrada ou de outro modo separada da solução para descarte ou regeneração e reutilização.
Em outras realizações, a composição agregada pode ser introduzida no fluxo da solução aquosa, tal
] i como, através de um conduíte, tubo ou semelhante. Quando for ' desejável separar a solução tratada da composição, a composição agregada é introduzida na solução a montante de um filtro em que a - composição pode ser separada e recuperada a partir da solução. Um exemplo específico de tal realização pode ser encontrado em operações municipais de tratamento de água em que a composição é injetada no sistema de tratamento de água a montante de um leito de filtro de particulado. Em outras realizações, a composição agregada pode estar disposta em um contêiner e a solução direcionada para fluir através da composição. A solução aquosa pode fluir através da composição sob a influência de gravidade, pressão ou outro meio e com ou sem agitação ou mistura. Em ainda outras realizações, o contêiner pode compreender uma parede externa permeável de fluido encapsulando a composição agregada, de modo a solução tenha múltiplas vias de fluxo através da composição quando submersa. Diversas adaptações, conexões, bombas, válvulas, manilhas e semelhantes podem ser usados para controlar o fluxo da solução através da composição em determinado contêiner.
A solução aquosa entra em contato com a composição agregada em uma temperatura acima do ponto triplo para a solução. Em alguns casos, a solução entra em contato com a composição em uma temperatura inferior do que cerca de 100ºC e, em outros casos, o contato ocorre em uma temperatura acima de cerca de 100ºC, porém em uma pressão suficiente para manter pelo menos uma porção da solução aquosa em uma fase líquida. A composição é eficaz na remoção e desativação dos contaminantes biológicos em temperaturas ambientes. Em outros casos, a solução
: aquosa entra em contato com a composição sob as condições
” — supercríticas de temperatura e pressão para a solução aquosa.
A pressão em que a solução aquosa entra p em contato com a composição agregada pode variar — consideravelmente dependendo da aplicação.
Para aplicações de À volumes menores em que o contato deve ocorrer dentro de uma coluna de menor diâmetro em taxas de fluxo inferiores do que cerca de 1,5 gom, a pressão pode variar de O até cerca de 60 psig.
Nas aplicações em que os contêineres maiores e taxas maiores de fluxo sejam empregados, as pressões mais altas podem ser exigidas.
Após o contato da solução aquosa, a composição agregada pode conter os contaminantes biológicos ativos e desativados.
Como resultado, pode ser vantajoso esterilizar a composição antes da reutilização ou descarte.
Além do mais, pode ser desejável esterilizar a composição antes do contato da solução aquosa para remover quaisquer contaminantes que possam estar presentes antes do uso.
Os processos de esterilização podem incluir os processos térmicos, em que a composição é exposta às temperaturas elevadas ou pressões ou ambos, esteriização de radiação, em que a composição é submetida aos níveis elevados de radiação, incluindo os processos usando a radiação ultravioleta, infravermelha, micro-ondas e radiação de ionização, e esterilização química, em que a composição é exposta aos níveis elevados de oxidantes ou —reductantes ou outra espécie química.
A espécie química que pode ser usada na esterilização química pode incluir halogênios, espécies de oxigênio reativo, formaldeído, surfactantes, metais e gases, tais como, óxido de etileno, brometo de metila, beta- propiolactona e óxido de propileno.
As combinações desses
; 31/37 Í processos também podem ser usadas e devem ser ainda ' reconhecidas de modo que tais processos de esterilização possam ser usados com base esporádica ou contínua enquanto a - composição estiver em uso.
O processo pode opcionalmente incluir a etapa de monitorar a solução isenta de contaminantes biológicos ativos de modo a determinar ou calcular quando é adequado substituir a composição. O monitoramento da solução pode ser atingido através de meio convencional, tal como, etiquetagem e detecção dos contaminantes na solução aquosa usando os materiais fluorescentes ou radioativos, medindo as taxas de fluxo, temperaturas, pressões, monitoramento para a presença de materiais finos, e amostragem e condução de arranjos. As técnicas usadas no teste ou análise de sorologia também podem ser adequadas para monitorar a solução isenta de contaminantes biológicos ativos.
O processo pode opcionalmente incluir a separação da solução isenta de contaminantes biológicos ativos da composição. A composição pode ser separada da solução por técnicas convencionais de separação de líquido/sólido incluindo, porém sem limitação, o uso de filtros, membranas, tanques de assentamento, centrífugas, ciclones ou semelhantes. A solução separada isenta de contaminantes biológicos ativos pode então ser direcionada ao processamento, armazenamento ou uso adicional.
Em outra realização, a invenção é direcionada a um mecanismo para tratar uma solução aquosa contendo um contaminante biológico. O mecanismo compreende um contêiner com uma via de fluxo de fluido e uma composição agregada conforme aqui descrita disposta na via de fluxo de fluido.
. 32/37 í Especificamente, a composição agregada compreende mais do que ] 10,01% por peso do composto contendo terra rara insolúvel e não compreende mais do que dois elementos selecionados a partir do grupo consistindo em ítrio, escândio e európio, quando a
2. S composição agregada for sinterizada. Os detalhes da composição agregada estão descritos em qualquer local do presente e não são aqui repetidos. O contêiner pode ter uma variedade de formas, incluindo colunas, diversos tanques e reatores, filtros, leitos de filtro, tambores, cartuchos, contêiner permeável de fluidos e semelhantes. Em algumas realizações, o contêiner incluirá um ou mais de um leito fixo, um leito fluidizado, um tanque de agitação ou reator, ou filtro, dentro do qual a solução aquosa entrará em contato com a composição. O contêiner pode ter uma única passagem através do projeto/modelo com uma entrada designada de fluido e saída de fluido ou pode ter a parede externa permeável de fluido incluindo ou encapsulando a composição agregada. No caso em que seja desejado que o contêiner seja flexível por natureza, a parede externa permeável de fluido pode ser feita a partir de tecido ou não tecido de diversos materiais insolúveis em água, de modo que a solução aquosa tem múltiplas vias de fluxo através da composição quando submersa. No caso em que uma estrutura mais rígida seja preferida, o contêiner pode ser fabricado a partir de metais, plásticos, tais como, PVC ou acrílico, ou outros materiais insolúveis que manterão um formato desejado sob as condições de uso.
A solução aquosa pode fluir através da composição e contêiner sob a influência de gravidade, pressão ou outro meio, com ou sem agitação ou mistura. Diversas adaptações,
I 33/37 h conexões, bombas, válvulas, manilhas e semelhantes podem ser * usadas para controlar o fluxo da solução ao contêiner e através da composição. h O contêiner pode ser adaptado para ser .— S inserido e removido de uma corrente de mecanismo ou processo para facilitar o uso e substituição da composição.
Tal contêiner pode ter uma entrada e saída que são adaptadas para serem vedadas quando removidas do mecanismo ou quando de outro modo não em uso para permitir o manuseio, transporte e armazenamento seguros do contêiner e composição.
No caso em que a composição agregada deva ser periodicamente esterilizada, a composição e contêiner podem ser removidos e esterilizados como uma unidade, sem a necessidade de remover a composição do contêiner.
Além disso, tal contêiner também pode ser construído para fornecer o armazenamento de longo prazo ou servir como uma unidade de descarte para os contaminantes biológicos removidos da solução.
O mecanismo pode incluir um filtro para separar a solução tratada da composição.
O filtro pode encapsular a composição agregada ou ser descartado a jusante da composição.
Além do mais, o filtro pode ser uma característica do contêiner para impedir que a composição flua para fora do contêiner ou seja uma característica do mecanismo disposto a jusante do contêiner.
O filtro pode incluir os tecidos e não tecidos, malha, bem como as fibras ou —particulados que estão dispostos em uma manta, leito ou camada que fornece uma barreira permeável de fluido à composição agregada.
No caso em que a composição agregada está disposta em um leito fixo, um filtro adequado pode incluir uma i 34/37 Í camada de terroso diatomáceo disposta a jusante da composição ' dentro do contêiner.
O mecanismo também pode opcionalmente ' incluir um ou mais de um indicador visual para indicar quando a — S&S composição deve ser substituída ou regenerada, um sensor para monitorar um efluente fluindo para fora do contêiner, e meio para esterilizar a composição.
O meio para esterilizar a composição pode incluir um ou mais de meio para aquecimento da composição, meio para irradiar a composição e meio para introduzir um agente de oxidação química na via de fluxo de fluido, tal como conhecido na técnica.
Em ainda outra realização, a invenção fornece um artigo compreendendo um contêiner com uma ou mais paredes definindo um espaço interno e uma composição agregada dispersível disposta no espaço interno.
Conforme descrito em detalhes no presente, a composição agregada dispersível compreende mais do que 10,01% por peso de um composto contendo terra rara insolúvel e não compreende mais do que dois elementos selecionados a partir do grupo consistindo em ítrio, escândio e európio, quando o agregado foi sinterizado. Além disso, o contêiner tem as instruções para uso da composição agregada para tratar uma solução aquosa contendo um contaminante biológico.
Nessa realização específica, o contêiner é uma bolsa ou outra embalagem de produto a granel em que a composição agregada dispersível pode ser comercializada ou vendida aos varejistas, distribuidores ou consumidores de uso final.
Tais contêineres podem ter uma variedade i 35/37 í de tamanhos, formatos e formas, porém são tipicamente feitos de * — plásticos ou diversos tecidos. O contêiner tem uma instrução indicando que É o teor do contêiner pode ser efetivamente usado para tratar as — 5 soluções aquosas contendo um contaminante biológico para os fins de remover ou desativar tal contaminante na solução.
Os seguintes exemplos são fornecidos para demonstrar as realizações específicas da presente invenção. Deve ser apreciado por aqueles com habilidade na técnica que os “métodos revelados nos exemplos a seguir meramente representam as realizações exemplares da presente invenção.
Entretanto, aqueles com habilidade na técnica devem, à luz da presente revelação, apreciar que muitas alterações podem ser feitas nas realizações específicas descritas e ainda obter um resultado semelhante ou similar sem desviar do espírito e escopo da presente invenção.
Exemplos 15 ml de CeO, obtido da instalação Mountain Pass da Molycorp, Inc. foram colocados em uma coluna de diâmetro interno de 7/8”.
600 ml! do afluente contendo água sem cloro e 3,5 x 10º/ml de MS-2 foram dispersados através do leito de CeO, nas taxas de fluxo de 6 ml/min., 10 ml/min. e 20 ml/min.
As diluições e chapeamento em série foram realizados dentro de 5 minutos de amostragem usando o método duplo de camada de ágar com hospedeiro E. Coli e deixada para incubar por 24h em 37ºC.
Os resultados dessas amostras são apresentados na Tabela 1.
; 36/37 i : Tabela 1 Ã Leito e Taxa dejAfluente Efluente Redução de|Desafiante Me em fem fome || : 6 | O leito de CeO, tratado com a solução contendo MS-2 foi lavado.
Uma solução de cerca de 600 ml de água sem cloro e 2,0 x 10º/ml de Klebsiella terrgena foi preparada e direcionada através da coluna em taxas de fluxo de 10 mi/min., 40 mi/min. e 80 mi/min.
A Klebsiella foi quantificada usando o Idexx Quantitray e deixada para incubar por mais de 24h em 37ºC.
Os resultados dessas amostras são apresentados na Tabela 2. Tabela 2 Leito e Taxa delAfluente Efluente Redução dejDesafiante me em fam fome | |
O leito de CeO, previamente desafiado com MS-2 e Klebsiella terrgena foi então desafiado com um segundo desafio de MS-2 em taxas aumentadas de fluxo.
Uma solução de cerca de 1000 ml de água sem cloro e 2,2 x 10º /ml de MS-2 foi preparada e direcionada através do leito nas taxas de fluxo de 80 mi/min., 120 mi/min. e 200 ml/min.
As diluições e chapeamento em série foram realizados dentro de 5 minutos de amostragem usando o método duplo de camada de ágar com hospedeiro E.
Coli e deixada para incubar por 24h em 37ºC.
' 37/37 Os resultados dessas amostras são * apresentados na Tabela 3. Tabela 3
- Leito e Taxa delAfluente Efluente Redução dejDesafiante a fem am fm oo As realizações específicas aqui reveladas — são somente ilustrativas, conforme a invenção pode ser modificada e praticada em diferentes, porém equivalentes modos, aparentes para aqueles com habilidade na técnica com o benefício dos ensinamentos do presente.
Além do mais, nenhuma limitação é pretendida aos detalhes de construção ou projeto/modelo aqui mostrados, exceto conforme descrito nas reivindicações abaixo.
Portanto, é evidente que as realizações específicas acima reveladas podem ser alteradas ou modificadas e todas as tais variações são consideradas dentro do escopo e espírito da invenção.
De forma correspondente, a proteção aqui buscada é conforme estabelecida nas reivindicações abaixo.

Claims (1)

  1. . 1/10 REIVINDICAÇÕES: y 1. "UM PROCESSO" para tratar uma solução aquosa contendo um contaminante biológico, o processo ' caracterizado por compreender: contato de uma solução aquosa contendo um contaminante biológico com um composto contendo terra rara para formar uma solução isenta de contaminantes biológicos ativos, o composto contendo terra rara compreendendo uma composto contendo terra rara solúvel e mais do que 10,01% por peso de um composto contendo terra rara insolúvel; caracterizada pelo fato de que a composto contendo terra rara insolúvel está na forma de pelo menos de um cristalito e cristal; onde a composto contendo terra rara compreende não mais do que dois elementos selecionados a partir do grupo consistindo em ítrio, escândio e európio, quando a composto. contendo terra rara foi sinterizada.
    2. "O PROCESSO" de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o composto contendo terra rara insolúvel compreende pelo menos um de óxido “de cério (IV) e sulfato de cérico e o composto contendo terra rara solúvel compreende pelo menos um de óxido de cério (Ill), nitrato de cério, acetatos cerous, sulfatos cerous, halogenetos cerous e * cerous oxalatos e compreende ainda uma ou mais das etapas de: separar a solução aquosa isenta do contaminante biológico ativo; tratar a solução aquosa com um ou mais de ar, ar enriquecido por oxigênio; ozônio e peróxido de hidrogênio em quantidade suficiente para oxidar fungos e vírus que podem estar presentes na solução aquosa, e esterilizar o composto contendo terra rara e após o contato da solução aquosa com o composto contendo terra rara após entrar em contato com as soluções aquosas com composto | |
    Da o 2/10 contendo terra rara pelo tratamento do composto contendo terra rara com um ou mais de calor, radiação e agente químico. i 3. "O PROCESSO" de acordo com a ' reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que pelo menos um de | cristalito e cristal tem um tamanho médio de partícula de pelo menos cerca de 500 nm, onde o composto contendo terra rara insolúvel! compreende um ou mais de cério, lantânio ou praseodímio, caracterizado pelo fato de que a solução aquosa entra em contato com o composto contendo terra rara em uma pressão adequada para manter pelo menos uma porção da solução aquosa em uma fase líquida, e caracterizada pelo fato de que a solução aquosa entra em contato com o composto contendo terra rara por um ou mais de: fluir a solução aquosa através da composto contendo terra rara, onde o composto contento terra rara está na forma de um agregado; distribuir o composto contendo terra rara sobre a superfície da solução aquosa; e submergir um contêiner permeável de fluido incluindo o composto contendo terra rara na solução aquosa.
    4. "O PROCESSO" de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o composto | contendo terra rara compreende um particulado dispersível disposto em um ou mais de um leito fixo, leito fluidizado, tanque de agitação e filtro, caracterizado pelo fato de que o composto contendo terra rara está disposta em um contêiner e a solução aquosa entra em contato com o composto contendo terra rara ao fluir através da composto contendo terra rara, onde pelo menos um de um cristalito e cristal tem um tamanho médio de partícula de pelo menos cerca de 1 mícron, onde o composto contendo terra rara está na forma de um agregado, e em que o agregado ainda compreende um agente biocida secundário selecionado de um grupo consistindo de metais N alcalinos, metais terrosos alcalinos, metais de transição, actnídeos e derivativos e misturas dos mesmos; e caracterizado pelo fato de ' que o contêiner é adaptado para ser removível e o processo ainda compreende a substituição intermitente do contêiner removível.
    5. "O PROCESSO" de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o composto contendo terra rara insolúvel compreende um dióxido de cério, caracterizado pelo fato de que o outro composto contendo terra rara —possuium estado de oxidação diferente do que o cério (IV), em que o dióxido de cério é derivado de um ou mais decomposição térmica de um carbonato de cério, decomposição de um oxalato de cério e precipitação de um sal de cério, em que o contaminante biológico compreende um ou mais de bactérias, fungos, protozoários, vírus e algas, caracterizado pelo fato de que o composto contendo terra rara insolúvel em água é pelo menos um de incorporado e revestido em um bloco de filtro ou monólito, em que o composto contendo terra compreende mais do que cerca de 95% do peso de um composto contendo terra rara insolúvel.
    6. "O PROCESSO" de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o composto contendo terra rara insolúvel consiste essencialmente de um ou mais óxidos de cério e um aglutinante, em que o cério (IV) e outro composto contendo terra rara compreende estados misturados valência em que o composto contendo terra rara insolúvel compreende partículas com uma superfície média de pelo menos cerca de 160 m?/g, em que pelo menos um de um cristalito e cristal possui um tamanho médio de partícula de pelo menos cerca de Imícron, em que o aglutinante compreende um ou mais polímeros selecionados de um grupo compreendendo de polímeros termofixos, polímeros termoplásticos, polímeros elastoméricos, polímeros celulósicos e vidros, e em que o agregado está aderido ' ou embutido em uma superfície exterior de um substrato de filtro.
    7. "O PROCESSO" de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o composto contendo terra rara insolúvel compreende os particulados com uma área média de superfície de pelo menos cerca de 115 mº/g e caracterizado pelo fato de que o composto contendo terra rara insolúvel compreende os particulados com um tamanho médio de partícula superior a cerca de 250 nm, em que o composto contendo terra rara insolúvel compreende um óxido cério (IV), em que a diferença da terra rara compreende um composto contendo terra rara solúvel e em que o composto contendo terra rara solúvel possui um efeito bacteriostático e ou antimicrobianas, e em que o composto contendo terra rara compreende pelo menos cerca de 50% por peso de um composto contendo terra rara insolúvel.
    8. "UM MECANISMO" para tratar uma | solução aquosa contendo um contaminante biológico, o mecanismo | 20 caracterizado por compreender: um contêiner com uma via de fluxo de fluido para uma solução aquosa; e um composto contendo terra rara disposta na via de fluxo de fluido, o composto contendo terra rara compreende um composto contendo terra rara solúvel e mais do que 10.01% por peso de um composto contendo terra rara insolúvel; caracterizada pelo fato de que o composto contendo terra rara insolúvel está na forma de pelo menos um de um cristalito e cristal; em que o composto contendo terra rara compreende não mais do que dois elementos selecionados do grupo consistindo de ítrio, escândio e európio, quando o composto contendo terra rara é : sinterizado.
    9. "O MECANISMO" de acordo com a ' reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que o composto contento terra rara insolúvel compreende pelo menos um de óxido de cério (IV) e sulfato de cério e o composto contento terra rara solúvel compreende pelo menos um de óxido de cério (Ill), nitrato de cério, acetatos cerous, sulfatos cerous, halogenetos cerous e oxalatos cereous, e em que a solução aquosa está em contato com a composição de terra rara antes do tratamento da solução aquosa com um ou mais de ar, ar enriquecido por oxigênio; ozônio e peróxido de hidrogênio em quantidade suficiente para oxidar fungos e vírus que podem estar presentes na solução aquosa e ainda compreende um ou mais de: um filtro disposto a jusante do composto contendo terra rara; um indicador visual para indicar quando o composto contendo terra rara deve ser substituída; um sensor para monitorar um efluente fluindo para fora do contêiner; e meio para esterilizar o composto contendo terra rara compreendendo um ou mais de meio para aquecer o composto contendo terra rara, meio para irradiar o composto contendo terra rara e meio para introduzir um agente químico na via de fluxo de fluido. | 10. "O MECANISMO" de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que pelo menos um de umcristalito e cristal possui um tamanho médio de partícula de pelo menos cerca de 500 nm, em que o composto contendo terra rara insolúvel compreende um ou mais de cério, lantânio e praseodímio, | em que o composto contendo terra rara insolúvel compreende o óxido de cério derivado a partir de um ou mais de decomposição térmica de um carbonato de cério, decomposição de um oxalato de cério e precipitação de um sal de cério, caracterizado pelo fato de | que a composição contendo terra rara compreende um aglutinante ' e está na forma de um agregado, caracterizado pelo fato de que o contaminante biológico compreende um ou mais de bactérias, fungos, protozoários, vírus e algas, e caracterizado pelo fato de que o agregado está disposto em um leito que fornece uma barreira permeável de fluido ao agregado.
    11. "O MECANISMO" de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que pelo menos um de um cristalito e cristal possui um tamanho médio de partícula de pelo menos cerca de 1 mícron, em que o composto contendo terra rara está na forma de um agregado, e em que o agregado ainda compreende um agente biocida secundário selecionado do grupo consistindo de metais alcalinos, metais terrosos alcalinos, metais de transição, actnídeos e derivativos e misturas dos mesmos, e onde os compostos contendo terra rara insolúvel compreende os particulados com uma área média de superfície de pelo menos cerca de 160 m?/g e caracterizado pelo fato de que o composto contendo terra rara compreende mais do que cerca de 95% do peso do composto contendo terra rara insolúvel.
    12. "O MECANISMO" de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que o composto contendo terra rara está incluído em um agregado, em que o composto contendo terra rara insolúvel compreende os particulados com uma área média de superfície de pelo menos cerca de 160m”*/g e caracterizado pelo fato de que pelo menos um de um cristalito e cristal tem um tamanho médio de partícula de pelo menos cerca de 1 mícron , e em que o agregado compreende um aglutinante, e em
    7/10 | que o polímero aglutinante compreende um ou mais de polímeros | selecionados — do grupo consistindo de polímeros termofixos, | polímeros termoplásticos, polímeros elastoméricos, polímeros ' celulósicos e vidros, e em que o agregado está aderido ou embutido emuma superfície exterior de um substrato de filtro.
    13. "O MECANISMO" de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que o composto contendo terra rara compreende mais do que 75% por peso do composto contendo terra rara insolúvel e em que o contêiner compreende uma parede externa permeável de fluido encapsulando a composição contendo terra rara.
    14. "UMA COMPOSIÇÃO", caracterizada por compreender: um composto contendo terra rara insolúvel em água; e um composto contendo terra rara solúvel em água; e um contaminante biológico em contato com, e desativado por, o composto de terra rara insolúvel em água, em que o composto contendo terra rara insolúvel está na forma de pelo menos um cristalito e cristal.
    15. "A COMPOSIÇÃO" de acordo com a reivindicação 14, caracterizada pelo fato de que o composto contendo terra rara insolúvel compreende pelo menos um de óxido de cério (IV) e sulfato de cério e o composto contendo terra rara solúvel compreende pelo menos de óxido de cério (Ill), nitrato de cério, acetatos cerous, sulfatos cerous, halogenetos cerous e cerous oxalatos, em que a composição compreende um agente inorgânico compreendendo um ou mais de materiais de troca de íon, carbonos ativados, zeolitas, minerais, argilas, materiais de silicato de metal, e minerais de silicato de metal, caracterizada pelo fato de que a composição compreende mais do que 10,01% por peso do composto contendo terra rara insolúvel e caracterizado pelo fato de que o composto contendo terra rara compreende não mais do que dois elementos selecionados a partir do grupo á consistindo em ítrio, escândio e európio.
    16. "A COMPOSIÇÃO" de acordo com a reivindicação 14, caracterizada pelo fato de que a terra rara no composto de terra rara é um ou mais de cério, praseodímio e lantânio, caracterizado pelo fato de que o composto contendo terra rara insolúvel em água está na forma de um particulado, caracterizado pelo fato de que o composto contendo terra rara insolúvel compreende os particulados com uma área média de superfície de pelo menos cerca de 160 mº?/g, e caracterizado pelo fato de que o contaminante biológico compreende um ou mais de bactérias, fungos, protozoários, vírus e algas, caracterizada pelo fato de que a composição está na forma de um agregado, e caracterizado pelo fato de que o agregado compreende um aglutinante de polímero, e em que o composto contendo terra rara insolúvel compreende os particulados com um tamanho médio de partícula de pelo menos cerca de 1 mícron.
    17. "A COMPOSIÇÃO" de acordo com a reivindicação 14, caracterizada pelo fato de que o contaminante biológico compreende um ou mais de bactérias, fungos, protozoários, vírus e algas, em que o composto contendo terra rara insolúvel em água é pelo menos um dos incorporados e revestido sobre um substrato, em que o substrato é pelo menos de cerâmicas sinterizadas, metais sinterizados, carbono microporoso, fibras de vidro e fibras celulósicas, e em que o substrato é um material tecido na forma de uma membrana porosa, filtto ou outra estrutura permeável de fluido.
    18. "A COMPOSIÇÃO" de acordo com a reivindicação 22, caracterizada pelo fato de que o contaminante | biológico compreende um ou mais de bactérias, fungos, ' protozoários, vírus e algas, em que o composto contendo terra rara insolúvel em água é pelo menos um dos incorporados e revestido sobre um substrato, em que o substrato é pelo menos um de cerâmicas sinterizadas, metais sinterizados, carbono microporoso, fibras de vidro e fibras celulósicas, e em que o substrato é um de um malha, tela, tubo, estruturas em forma de favo, monólito e bloco.
    19. "UM PROCESSO" caracterizado por compreender: fornecer uma composição contendo terra rara contaminada em contato com os contaminantes biológicos ativos e desativados; esteriizar o composto contendo terra rara contaminada para fornecer um composto contendo terra rara esterilizada substancialmente livre de contaminantes biológicos ativos para reuso ou descarte.
    20. "O PROCESSO" de acordo com a reivindicação 19, caracterizado pelo fato de que a esterilização é realizada por qualquer um dos: expor a composição contendo terra rara contaminada em temperaturas elevadas; expor a composição contendo terra rara contaminada a pelo menos um dos raios ultravioleta, micro-ondas e radiação ionizante; e contato da composição contendo terra rara contaminada com uma espécie química que é pelo menos um de halógenos, espécie de oxigênio reativo, formaldeído, surfactantes, metais diferentes de metais de terra rara, brometo de metila, beta-propiolactona, óxido de propileno.
    21. “O MÉTODO" caracterizado por compreender: contato de uma solução aquosa compreendendo
    : 10/10 um contaminante biológico ativo com uma composição agregada compreendendo um composto contendo terra rara insolúvel para | formar uma solução aquosa tratada substancialmente livre de í contaminantes biológico ativo; em que: o composto agregado compreende um aglutinante e uma pluralidade de particulados formando partículas agregadas; o tamanho médio da partícula da pluralidade de particulados é pelo menos cerca 1 um; a composição aglomerada compreende pelo menos cerca de 75% pó peso do composto contendo terra rara insolúvel; as partículas agliomeradas possui um tamanho de área de superfície de pelo menos cerca de 70 mº/g; e as partículas agregadas possui um tamanho médio agregado de pelo menos cerca de 25 um.
    22. “O MÉTODO" caracterizado por compreender: o contato de um composto contendo terra rara insolúvel com uma solução aquosa para remover da solução aquosa um contaminante biológico ativo que é um ou mais de protozoários e algas para produzir uma solução tratada substancialmente livre do contaminante biológico ativo.
    23. “O MÉTODO” caracterizado por compreender: fornecer uma solução aquosa compreendendo um contaminante biológico ativo; e contatar a solução aquosa com os particulados agregados — compreendendo uma pluralidade de diferentes terras rara selecionadas do grupo consistindo de lantânio, cério, praseodímio, neodímio, promécio, samário, európio, — gadolínio,térbio, disprósio, hólmio, érbio, túlio, itérbio e lutécio para remover o contaminante biológico ativo e fornecer uma solução substancialmente livre do contaminante biológico ativo.
    tl i RESUMO: i "MECANISMO E PROCESSO PARA
    TRATAR UMA SOLUÇÃO AQUOSA CONTENDO ' CONTAMINANTES BIOLÓGICOS", constituído de um processo, — S mecanismo e artigo para tratar uma solução aquosa contendo contaminantes biológicos. O processo inclui o contato de uma solução aquosa contendo um contaminante biológico com uma composição agregada compreendendo um composto contendo terra rara insolúvel para formar uma solução isenta de contaminantes biológicos ativos. O agregado inclui mais do que 10,01% por peso do composto contendo terra rara insolúvel. O composto contendo terra rara insolúvel pode incluir um ou mais de cério, lantânio ou praseodímio. Um composto adequado contendo cério insolúvel pode ser derivado de um carbonato de cério, um oxalato de cério ou um sal de cério. A composição pode consistir essencialmente em óxidos de cério e, opcionalmente, um aglutinante e/ou auxílio de fluxo. O agregado inclui não mais do que dois elementos selecionados a partir do grupo consistindo em ítrio, escândio e európio, quando o agregado deve ser sinterizado. Embora pretendido para uma variedade de aplicações de tratamento de fluido, tais aplicações especificamente incluem a remoção e desativação dos contaminantes biológicos na água.
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