EA017055B1

EA017055B1 - Устройство и способ для дезинфекции воды

Info

Publication number: EA017055B1
Application number: EA200901419A
Authority: EA
Inventors: Видур Бехал; Гириш Умакант Джамбекар; Никхилешвар Мухерджее; Джаяшрее Анантхарам Вадхияр
Original assignee: Юнилевер Н.В.
Priority date: 2007-04-18
Filing date: 2008-02-04
Publication date: 2012-09-28
Also published as: ATE490948T1; MX2009010976A; EP1982961B1; DE602008003856D1; EA200901419A1; EA017055B9; CN101711227B; UA100688C2; PL1982961T3; ZA200906266B; CN101711227A; BRPI0810492A2; EP1982961A1; WO2008128796A1

Abstract

Изобретение относится к устройству для дезинфекции воды, хранящейся в контейнере. Целью изобретения является сохранение воды, хранящейся в контейнере, дезинфицированной во время хранения. Настоящее изобретение предоставляет устройство для сохранения воды в контейнере дезинфицированной посредством высвобождения газообразного дезинфицирующего средства в пространство над жидкостью в контейнере при обеспечении того, что дезинфицирующее средство пространственно отделено от дезинфицируемой воды.

Description

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к устройству для дезинфекции воды, хранящейся в контейнере. Оно особенно пригодно для сохранения очищенной воды, дезинфицированной во время хранения.

Известный уровень техники

Большое количество людей в мире живет в странах, в которых имеется серьезная нехватка гигиеничной питьевой воды. Для очистки воды используются различные типы систем очистки воды, такие как те, которые используют УФ-излучение, галогенированные смолы, обратный осмос и т.д. Многие прибегают к кипячению воды. Было известно и использовалось на муниципальном, местном и домашнем уровне большое количество химических методов очистки воды. Для снижения концентрации микроорганизмов, таких как бактерии и вирусы, используются специальные дезинфекционные средства, такие как йод, бром, хлор или озон.

Целью многих из имеющихся промышленных устройств для очистки воды является обеспечение воды, соответствующей нормам, установленным Агентством по охране окружающей среды (ЕРА). ЕРА определяет, что вода любого неизвестного происхождения может считаться микробиологически безопасной для питья, если достигается удаление 1од 6 бактерий, 1од 4 вирусов и 1од 3 цист. Таким образом, общепринятыми критериями удаления для бактерий, вирусов и цист является удаление 1од 6, 1од 4 и 1од 3 соответственно.

После очистки воды перед употреблением воду хранят в течение различного периода времени. Гетеротрофные бактерии (НРС) широко распространены в воздухе, почве, продуктах питания и во всех источниках воды и обычно присутствуют повсюду в окружающей среде. Бактерии НРС развиваются в воде, которую обработали с помощью встроенного устройства, такого как угольный фильтр или умягчитель, в водораспределяющих устройствах и в бутилированной воде, и фактически во всей воде, в которой есть соответствующие питательные вещества. Данные организмы вызывают в хранящейся воде проблемы эстетической природы. Они образуют на воде слизистые пленки, делая ее непригодной для питья. И8ЕРА имеет неофициальный стандарт 500 колониеобразующих единиц НРС бактерий/мл.

Важной проблемой, связанной с бактериями НРС, является связь между НРС в питьевой воде и опасностью для здоровья для основного населения. Бактерии НРС могут являться косвенным индикатором представляющих интерес патогенов в питьевой воде и, таким образом, могут играть роль в оценке функционирования водоочистителей и эстетической приемлемости воды в случае загрязнения бактериями НРС.

Делались некоторые попытки уменьшения и предотвращения роста данных бактерий в хранящейся очищенной воде.

ϋδ 20030222013 (Уапд и др.) раскрывает фильтр для питьевой воды, способный ингибировать повторный рост бактерий в потоке к потребителю, в комбинации с неуглеродистым субмикронным фильтровальным элементом, расположенным непосредственно выше по ходу потока из выпускного отверстия системы, и элементом медной насадки в выпускном отверстии ниже по ходу потока из фильтровального элемента.

υδ 2005121387 (А1йсот 1пс) раскрывает, что частицы меди на угольном фильтре и комбинации обработанного серебром угля и медных частиц ингибируют рост бактерий в фильтре и воде.

Недостаток данных способов состоит в том, что свежеочищенная вода загрязняется вредными химическими веществами, такими как тяжелые металлы.

Известный уровень техники относится к контролю бактерий НРС в фильтре и во время очистки, но не предоставляет механизм дезинфекции хранящейся воды, не придавая ей дополнительного загрязнения. Согласно настоящему изобретению теперь можно сохранять воду дезинфицированной в течение длительного хранения. Оно не связано с устройством, используемым для очистки хранящейся воды.

Другой проблемой является то, что свежеочищенная вода, например вода, хранящаяся в резервуаре устройства для очистки воды, загрязняется бактериями НРС, находящимися в воздухе в пространстве над жидкостью в резервуаре, и/или бактериями, оставленными на стенке резервуара потребителем (например, после очистки).

Целью изобретения является сохранение воды, содержащейся в контейнере, дезинфицированной в течение хранения.

Другой целью является достижение данного эффекта без добавления к воде существенных количеств химических веществ.

Другой целью изобретения является сохранение очищенной воды дезинфицированной и предотвращение роста бактерий НРС в течение интервала времени между процессом очистки и потреблением.

Еще одной целью настоящего изобретения является обеспечение снижения количества микробов в слегка загрязненной воде.

Еще одной целью настоящего изобретения является создание дезинфицирующего устройства в системах очистки воды с самотеком для предотвращения роста бактерий НРС в течение интервала времени между процессом очистки и потреблением.

- 1 017055

Краткое описание изобретения

Таким образом, настоящее изобретение предоставляет способ высвобождения источника галогена в пространство над жидкостью в контейнере для хранения воды, причем контейнер для хранения воды снабжен каналом, способ включает стадии добавления источника галогена, способного высвобождать газообразное дезинфекционное средство в кассету;

ухода газообразного дезинфекционного средства в пространство над жидкостью в контейнере; и в котором кассету помещают так, чтобы указанный источник галогена не находился в контакте с водой.

Согласно другому аспекту настоящего изобретения предоставляется устройство для дезинфекции воды, хранящейся в контейнере, включающее кассету и источник галогена, указанный источник галогена способен высвобождать газообразное дезинфекционное средство в пространство над жидкостью в контейнере посредством канала, созданного в указанной кассете, причем дезинфицирующее устройство размещают таким образом, чтобы указанный источник галогена не находился в контакте с водой.

Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения предоставляется способ сохранения воды, хранящейся в контейнере, дезинфицированной в течение срока хранения, включающий высвобождение газообразного дезинфекционного средства из источника галогена в пространство над жидкостью в контейнере, содержащем хранящуюся воду, в котором источник галогена помещают таким образом, чтобы он не находился в контакте с хранящейся водой.

Особенно предпочтительно, чтобы источник галогена был выбран из источника хлора, брома или йода и, в частности, представлял собой твердый источник данных материалов.

Подробное изложение изобретения

Настоящее изобретение относится к дезинфицирующему устройству для сохранения воды, содержащейся в контейнере, дезинфицированной путем высвобождения газообразного дезинфекционного средства в пространство над жидкостью в контейнере при обеспечении того, что дезинфекционное средство пространственно отделено от воды, которая будет дезинфицирована.

Таким образом, согласно настоящему изобретению можно во время хранения сохранять воду, содержащуюся в контейнере, дезинфицированной посредством процесса, в результате которого газообразное дезинфекционное средство высвобождается в пространство над жидкостью в контейнере. Согласно изобретению источник галогена дезинфицирующего устройства не находится в контакте с находящейся в резервуаре водой. Способ предпочтительно осуществляют путем размещения источника галогена в кассете, причем указанный источник способен высвобождать газообразное дезинфекционное средство в пространство над жидкостью в контейнере, в котором дезинфицирующее устройство помещают так, чтобы обеспечить отсутствие контакта источника галогена с находящейся в резервуаре водой.

Любая вода, которая должна храниться в течение данного промежутка времени, может оставаться дезинфицированной с помощью дезинфицирующего устройства и способа, описанных в настоящем изобретении. Они особенно пригодны для сохранения очищенной питьевой воды, которая сохраняется дезинфицированной, потому что обычно существует промежуток времени между процессами очистки и потребления.

Системы очистки воды с самотеком становятся особенно популярными в местах, где существует недостаточное снабжение энергией и водой. Также весьма возможно, что в данных системах очистки воды существует промежуток времени между процессами очистки и потребления. В таких случаях дезинфицирующее устройство и процесс согласно изобретению пригодны для сохранения находящейся в резервуаре воды свободной от загрязнения бактериями, особенно бактериями НРС, которые так повсеместно распространены в воздухе и на других носителях.

Дезинфицирующее устройство предпочтительно плотно прилегает к устройству для очистки воды с самотеком, включающему фильтровальное устройство, приспособленное для отделения измельченных твердых частичек и суспендированных твердых частиц от входящей воды, которая находится в жидкостной связи с устройством для распределения химического вещества так, чтобы расход воды, выходящей из устройства фильтрации, контролировался устройством регулирования скорости потока до того, как вода столкнется с антисептиком, распределенным с помощью устройства для распределения химического вещества, затем вода задерживается в камере для накопления в течение заранее определенного промежутка времени прежде, чем выйти из системы очистки воды через поглотительное устройство, приспособленное для отделения высвобожденного антисептика от выходящей воды. Предпочтительно приспособить дезинфицирующее устройство таким способом, чтобы источник галогена был способен высвобождать газообразное дезинфекционное средство в пространство над жидкостью в контейнере, в котором собирается вода, выходящая из поглотительного устройства.

Источник галогена.

Источник галогена содержится в кассете, снабженной каналом для обеспечения высвобождения газообразного дезинфекционного средства. Источник галогена выбирают из источника хлора, брома или йода. Предпочтительно использовать в качестве источника галогена источник хлора. Предпочтительно, чтобы источником галогена было твердое вещество. Твердая форма предпочтительно представляет собой порошок, гранулу, таблетку или блок. Особенно предпочтительно, чтобы источник галогена предостав

- 2 017055 лялся в виде таблетки или блока.

Размер источника галогена определяется размером контейнера и объемом воды, которая должна быть дезинфицирована. Предпочтительно, чтобы вес источника галогена находился в диапазоне 2-20 г, более предпочтительно 3-12 г и самым предпочтительным интервалом является 5-10 г.

Источник хлора предпочтительно выбирают из дихлороизоцианурата калия, дихлороизоцианурата натрия, хлорированного тринатрий фосфата, гипохлорита кальция, гипохлорита лития, монохлорамина, дихлорамина, [(монотрихлоро)тетра(монокалий дихлоро)] пентаизоцианурата, 1,3-дихлоро-5,5диметилиданотона, паратолуол сульфодихлороамида, трихлоромеламина, Ν-хлорамина, Νхлоросукцинимида, Ν,Ν'-дихлороазодикарбонамида, Ν-хлороацетилмочевины, Ν,Ν-дихлорбиурила, хлорированного дициандиамида или их смесей.

Концентрация газообразного дезинфекционного средства, высвободившегося из источника галогена в пространство над жидкостью, находится предпочтительно в интервале 0,5-5 м.д., более предпочтительно 1-3 м.д. и наиболее предпочтительно 1-2 м.д. Предпочтительно, чтобы контейнер, в котором хранится вода, закрывался крышкой, чтобы увеличить преимущество газообразного дезинфекционного средства. Особенно предпочтительно, чтобы емкость, в которой хранится вода, была, по существу, замкнутой системой.

Предпочтительно, чтобы источник галогена не находился в прямом контакте с водой и высвобождал газообразное дезинфекционное средство только в пространство над жидкостью в контейнере для хранения. Однако из объема изобретения не исключается, что часть газообразного дезинфекционного средства поглощается водой. Поглощение газообразного дезинфекционного средства водой имеет дополнительное преимущество в том, что могут эффективно уничтожаться малые концентрации бактерий, таких как бактерии НРС, а также может предотвращаться загрязнение воды через пространство над жидкостью.

Дезинфицирующее устройство.

Дезинфицирующее устройство содержит кассету, предпочтительно вмещающую источник галогена, и снабжается каналом для обеспечения пропускания газообразного дезинфекционного средства в пространство над жидкостью в контейнере, в котором хранится вода. Дезинфицирующее устройство закрепляют в контейнере так, чтобы источник галогена не находился в прямом контакте с водой, сохраняемой дезинфицированной.

Кассета имеет любую пригодную геометрическую форму и размер и сконструирована так, чтобы было удобно ее разместить в контейнере для хранения воды. Размер кассеты зависит от объема воды и размера дезинфицируемого контейнера. Кассета, вмещающая источник галогена, предпочтительно является полым цилиндром. Кассета предпочтительно включает основание и боковые стенки и на основании или на боковинах обеспечивается канал. Канал удобно создать в виде разрезов или отверстий на боковых стенках. Материал, используемый для конструкции кассеты, является любым подходящим материалом, который, по существу, химически не взаимодействует с источником галогена и выбран из полимеров, используемых для хранения источника галогена. Более предпочтительными материалами являются стирол-бутадиен-акрилонитрил, стирол-акрилонитрил или полиэтилен высокой плотности.

Кассета может плотно прилегать к контейнеру с водой, которая является стационарной или движущейся.

Изобретение будет далее пояснено посредством следующего неограничивающего чертежа и примеров.

Чертеж показывает типичный вид дезинфекционного устройства, которое может быть установлено внутри контейнера, используемого для хранения воды. Дезинфицирующее устройство содержит кассету (1), в пределах полого пространства кассеты обеспечивается внутренняя опора (2) для удерживания блока источника галогена (3). Кассета снабжена продольными разрезами, которые действуют как каналы (4) для обеспечения прохождения газообразного дезинфекционного средства в пространство над жидкостью в контейнере. Данное дезинфицирующее устройство может плотно прилегать к любой части контейнера или крышке контейнера так, чтобы источник галогена не находился в прямом контакте с водой, хранящейся в контейнере.

Примеры

ί. Рост бактерий НРС в очищенной воде.

л воды, очищенной различными описанными ниже способами, хранили в закрытых контейнерах в течение 0, 2 и 7 дней при 25°С. Данные контейнеры не были воздухонепроницаемыми контейнерами. Способы, используемые для очистки воды в различных экспериментах, были следующими.

Пример 1: кипячение в течение 20 мин.

Пример 2: автоклавирование.

Пример 3: муниципальный источник, который хлорируется.

Пример 4: коммерчески доступная вода в бутылках.

Пример 5: автоклавированная вода, хранившаяся в стерильном стакане в условиях стерильной атмосферы ламинарного воздушного потока с фильтром 0,22 мкм.

Рост бактерий НРС определяли стандартным микробным посевом в агаровой среде Κ2Ά, получен

- 3 017055 ной от ΌΙΕΟΘ в различные интервалы времени. Данные представлены в табл. 1.

Таблица 1

Образцы	Количество НРС, КОЕ/мл
0 день	2 день	7 день
Пример 1	0	0	' ” Ю³
Пример 2	0	0	55
Пример 3	0	0	10'
Пример 4	300	10³	й?
Пример 5	0	0	0 (Стерильно до ~ 22 дней)

Данные, представленные в табл. 1, показывают, что вода, очищенная до различной степени различными средствами, становится значительно загрязненной при хранении и воздействии условий эксплуатации. Они также показывают, что атмосферный воздух становится основным источником загрязнения НРС в хранящейся воде. Однако при хранении в специальных стерилизованных условиях они остаются стерильными вплоть до приблизительно 22 дней.

ίί. Влияние источника галогена на дезинфекцию хранящейся воды.

Вода была очищена с использованием стандартного устройства для очистки воды и 3 л данной воды использовали для каждого следующего исследования. Очищенную воду сохраняли в качестве контроля и сравнивали с водой, которая была загрязнена бактериями НРС 10⁴ КОЕ/мл. Контрольную и загрязненную воду помещали в закрытый крышкой стакан и хранили в закрытых условиях в течение 1, 5 и 10 дней, не подвергая воздействию какого-либо газообразного дезинфицирующего средства. В подобном эксперименте таблетку 2,5 г трихлороизоциануровой кислоты (ТССА) поместили в дезинфекционное устройство, как изображено на чертеже, которое было присоединено к нижней поверхности крышки контейнера, содержащего воду. Были проверены следующие различные образцы.

Пример 6: очищенная вода без загрязнения.

Пример 7: очищенная вода загрязненная 10⁴ КОЕ/мл.

Пример 8: очищенная вода примера 6, снабженная дезинфицирующим устройством согласно изобретению, содержащим 2,5 г ТССА.

Пример 9: очищенная вода примера 7, снабженная дезинфицирующим устройством согласно изобретению, содержащим 2,5 г ТССА.

Образцы воды анализировали на предмет микробного заражения в конце 1, 5 и 10 дней стандартным способом, описанным в примере 1, и данные представлены в табл. 2.

Таблица 2

Образец	\| Количество, КОЕ/мл
I 0 день	5 день	7 день
Пример 6	⁰	348	4,2 х 10³
Пример 7	\| 110x10*	2x10⁵	ЗхЮ⁶
Пример 8	⁰	0	0
Пример 9	\| 110x10*	0	0

Данные, представленные в табл. 2, показывают, что газообразное дезинфекционное средство, высвободившееся в пространство над жидкостью в контейнере, в котором хранилась вода, было эффективным в контроле роста бактерий НРС. Также очевидно, что дезинфицирующее устройство изобретения, помимо сохранения стерильного статуса очищенной воды, обеспечивает также уменьшение микроорганизмов в слегка загрязненной воде.

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Способ сохранения воды, хранящейся в емкости, дезинфицированной, в котором кассету с отверстием, содержащую источник галогена, способный выделять газообразное дезинфицирующее средство через отверстие в кассете в пространство над жидкостью в емкости, размещают в указанной емкости так, что указанный источник галогена не находится в контакте с водой.
2. Устройство для сохранения воды, хранящейся в емкости, дезинфицированной, которое включает кассету с отверстием, содержащую источник галогена, способный выделять газообразное дезинфицирующее средство через отверстие в кассете, причем кассета выполнена с возможностью размещения в емкости таким образом, чтобы источник галогена находился вне контакта с водой, а газообразное дезинфицирующее средство выделялось в пространство над жидкостью в емкости.
3. Устройство по п.2, в котором источником галогена является источник хлора.
4. Устройство по п.3, в котором источник хлора представляет собой трихлороизоциануровую ки- слоту или выбран из дихлороизоцианурата калия, дихлороизоцианурата натрия, хлорированного тринатрий фосфата, гипохлорита кальция, гипохлорита лития, монохлорамина, дихлорамина, [(монотрихлоро)тетра(монокалий дихлоро)] пентаизоцианурата, 1,3-дихлоро-5,5-диметилиданотона, паратолуол сульфодихлороамида, трихлоромеламина, Ν-хлорамина, Ν-хлоросукцинимида, Ν,Ν'дихлороазодикарбонамида, Ν-хлороацетилмочевины, НН-дихлорбиурила. хлорированного дициандиамида или их смесей.

- 4 017055
5. Устройство по любому из пп.2-4, в котором источник галогена представляет собой твердое вещество.
6. Устройство по п.4, в котором источник галогена находится в форме таблетки или блока.
7. Применение источника галогена, который представляет собой трихлороизоциануровую кислоту или выбран из дихлороизоцианурата калия, дихлороизоцианурата натрия, хлорированного тринатрий фосфата, гипохлорита кальция, гипохлорита лития, монохлорамина, дихлорамина, [(монотрихлоро)тетра(монокалий дихлоро)] пентаизоцианурата, 1,3-дихлоро-5,5-диметилиданотона, паратолуол сульфодихлороамида, трихлоромеламина, Ν-хлорамина, Ν-хлоросукцинимида, Ν,Ν'дихлороазодикарбонамида, Ν-хлороацетилмочевины, Ν,Ν-дихлорбиурила, хлорированного дициандиамида или их смесей, для создания в пространстве над жидкостью в емкости для хранения воды газообразного дезинфицирующего средства, препятствующего росту гетеротрофных бактерий в воде, находящейся в емкости.
8. Применение по п.7, в котором источник галогена представляет собой трихлороизоциануровую кислоту.