ES2280603T3 - Dispositivo y procedimiento de tratamiento por campo electrico pulsante de una sustancia que contiene organismos indeseables. - Google Patents
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Abstract
Dispositivo (1) de tratamiento por campo eléctrico pulsante de una sustancia en circulación colonizada por al menos un organismo indeseable, comprendiendo el citado dispositivo (1) una zona (2) de circulación de la sustancia en la que se encuentra al menos una zona (4) de tratamiento que se sitúa en una zona (6) de paso asociada de la sustancia, que se caracteriza porque cada zona (4) de tratamiento se inscribe de manera únicamente parcial en la zona (6) de paso asociada, incluyendo el citado dispositivo (1), además, medios de puesta en movimiento para desplazar cada zona (4) de tratamiento de la sustancia por toda la zona (6) de paso asociada.
Description
Dispositivo y procedimiento de tratamiento por
campo eléctrico pulsante de una sustancia que contiene organismos
indeseables.
La invención se refiere al sector del
tratamiento de las sustancias colonizadas por organismos
indeseables.
Más en particular, la invención se refiere al
tratamiento de sustancias del tipo de un alimento
semi-sólido o de un alimento líquido, como la
leche, el zumo de naranja o la clara de huevo. En este caso, los
organismos a destruir durante el tratamiento son las bacterias, las
esporas o cualquier otro microorganismo indeseable que haya
colonizado el alimento que se va a tratar.
La invención puede referirse igualmente al
sector del tratamiento de aguas, por ejemplo para hacerlas potables,
destruyendo las bacterias así como cualquier otro organismo
indeseable como en el caso de los mariscos o de los mejillones.
Por último, de manera más específica, la
presente invención se refiere a dispositivos y a un procedimiento
de tratamiento mediante un campo eléctrico pulsante, de una
sustancia en circulación colonizada por organismos indeseables.
Aparte de los métodos de tratamiento químico
apartados del dominio específico de la invención, se enumeran tres
tipos diferentes de métodos de tratamiento de una sustancia en
circulación colonizada por al menos un organismo indeseable.
Entre estos diferentes métodos, se conocen en
primer lugar los procedimientos que se basan en una onda de presión
que se propaga por un medio que se va a tratar. Esta onda está
generada por un arco eléctrico provocado en el propio medio o en
una cámara adyacente, comprendiendo esta cámara una membrana
flexible susceptible de transferir estas ondas hasta el medio que se
va a tratar.
El principal inconveniente de este método reside
en la pérdida o en la degradación de las cualidades gustativas y
nutritivas de los alimentos tratados.
Como segundo tipo de método, se conocen los
procedimientos que se basan en la aplicación de una corriente
eléctrica continua en el medio que se va a tratar. Un método de este
tipo entraña efectos mortales para los organismos indeseables, en
función de, por una parte, la formación de productos de electrolisis
sobre los electrodos, y en función de, por otra parte, el aumento de
la temperatura en el medio que se va a tratar.
En este procedimiento, la alimentación eléctrica
se mantiene simple y poco costosa, pero debe estar acoplada, no
obstante, a un dispositivo de refrigeración del medio, lo que
conlleva una disminución considerable de la rentabilidad del
sistema. Además, se asiste igualmente a una pérdida o a una
degradación de las cualidades gustativas y nutritivas de los
alimentos tratados.
El último tipo de método conocido, al que se
refiere específicamente la invención, consiste en la aplicación de
un campo eléctrico pulsante al seno del medio que se va a
tratar.
Este tipo de método es particularmente
interesante en función de la ausencia de efectos secundarios sobre
la sustancia tratada, especialmente en lo que se refiere a sus
cualidades gustativas y nutritivas. En efecto, se procede a una
aplicación de varios impulsos de tensión breves, del orden de una
centena de nanosegundos hasta algunos microsegundos, lo que en este
caso no resulta suficiente para conllevar un calentamiento
significativo de la sustancia que se va a tratar. De ese modo, no
resulta indispensable ningún medio suplementario de enfriamiento
para llevar a cabo este tipo de procedimiento.
En los dispositivos susceptibles de tratar
sustancias según un procedimiento que aplique un campo eléctrico
pulsante, se pueden encontrar dos categorías principales:
La primera categoría comprende los dispositivos
conocidos como transversales, es decir, los dispositivos en los que
el campo eléctrico pulsante aplicado es sensiblemente perpendicular
a una dirección principal de circulación de la sustancia.
La segunda categoría comprende los dispositivos
conocidos como longitudinales, es decir, dispositivos en los que el
campo eléctrico pulsante aplicado es sensiblemente paralelo a una
dirección principal de circulación de la sustancia.
Según la técnica anterior, cuando funcionan a
igual potencia, los dispositivos longitudinales presentan una
capacidad de tratamiento mejor que los dispositivos transversales.
Sin embargo, aunque sean muy eficaces en el tratamiento de la
sustancia, estos dispositivos comprenden placas o rejillas a través
de las cuales pasa la sustancia a tratar para uniformar el campo
eléctrico pulsante, lo que conlleva pérdidas de carga considerables.
Para tratar volúmenes importantes de sustancia, resulta por tanto
imprescindible utilizar una bomba cuya potencia consumida es
totalmente incompatible con una producción industrial rentable, todo
esto debido especialmente a la pequeña superficie de las aberturas
practicadas en las rejillas o en las placas.
Las dos categorías de dispositivos se encuentran
descritas en los documentos FR 2792207 y WO 99/63843. Un
inconveniente suplementario correspondiente a estos dispositivos, se
refiere al pequeño valor de la frecuencia de los impulsos
eléctricos, haciendo esta característica que resulte prohibitivo el
tratamiento de volúmenes importantes de sustancia. En efecto, la
eficacia del tratamiento depende directamente de la amplitud de los
impulsos del campo eléctrico pulsante, pero no es en ningún caso
dependiente de la duración de los impulsos.
El documento US 6077479 ilustra otro tipo de
dispositivo longitudinal. Se ha intercalado un aislante entre cada
par de electrodos, lo que tiene como efecto aumentar localmente, a
nivel de este aislante, el valor del campo eléctrico. La ventaja
reside en una limitación de las líneas de campo de fuga, y como
consecuencia, una limitación de las disipaciones por efecto Joule en
la sustancia tratada.
Sin embargo, el campo eléctrico aplicado es no
uniforme, puesto que es máximo en el borde del conducto y mínimo en
el centro de este último. Debido a esta circunstancia, el
tratamiento de la sustancia es irregular y no satisfactorio para
responder a las necesidades específicas de una producción
indus-
trial.
trial.
Los dispositivos de tratamiento transversales se
conocen por lo general como menos eficaces desde el punto de vista
de la calidad del tratamiento, pero presentan pérdidas de carga
menores con relación a las pérdidas encontradas en los dispositivos
de tratamiento longitudinales.
Tanto es así que el mismo documento US 6077479
resuelve parcialmente el problema de la no uniformidad del campo
eléctrico aplicado, intercalando un elemento aislante perforado con
varios pasos de eje perpendicular a la dirección principal de
circulación de la sustancia. Este elemento aislante permite hacer
converger el conjunto de líneas de campo en los pasos de la
sustancia, con el fin de aumentar localmente el valor del campo
eléctrico en el interior de estos pasos. No obstante, este
dispositivo genera pérdidas de carga considerables y no permite
tratar caudales de sustancia importantes.
La técnica anterior determina de forma precisa
para este tipo de dispositivo transversal, especialmente en el
documento WO 93/25097, que es indispensable recubrir los electrodos
con materiales tales como oro, platino u óxidos metálicos, con el
fin de que estos electrodos no participen en la reacción
electrolítica durante el paso de la corriente. En virtud de este
documento, resulta imprescindible protegerse contra la formación de
arcos eléctricos, lo que provoca por otra parte la adjunción de
medios costosos de seguridad. Además, en un dispositivo de ese
tipo, la superficie transversal de paso de la sustancia comprende
dimensiones muy pequeñas, lo que induce un caudal de tratamiento muy
limitado.
En el documento WO 00/56179, se ha propuesto una
solución en la que los electrodos no están en contacto con la
sustancia que se va a tratar, con el fin de librarse de los
problemas asociados a los depósitos sobre estos electrodos. Sin
embargo, este dispositivo debe recurrir imperativamente a montajes
de compresión magnética, para llegar a tiempos de impulsión muy
cortos, del orden de 0,07 ns a 7 ns. Esta frecuencia transitoria tan
elevada plantea un incremento de los problemas concernientes a las
permisividades relativas de las paredes. Las permisividades de
estas paredes deben ser al menos superiores o iguales a la
permisividad de la sustancia que se va a tratar. En efecto, en
ausencia de tales características técnicas, el tratamiento se
plantea como ineficaz puesto que el campo eléctrico aplicado está
presente solamente en las paredes, y no en la sustancia que se va a
tratar.
Para responder a este problema, el documento US
4695472 propone subsanar los inconvenientes anteriores utilizando
una membrana capacitada para dejar pasar los iones. No obstante,
este tipo de dispositivo está sometido a los arcos eléctricos y no
permite tratar caudales de sustancia importantes.
Se conocen otros numerosos dispositivos
transversales en el estado de la técnica. Estos dispositivos, a los
mismos efectos que los citados anteriormente, utilizan habitualmente
un generador de impulsos del tipo de tubo electrónico de gas,
siendo este último muy costoso, pero respondiendo a una necesidad de
proporcionar corrientes fuertes a la sustancia que se va a
tratar.
Por otra parte, además del coste de inversión
importante proveniente de la necesidad de aprovisionarse de un
generador del tipo de tubo electrónico de gas, el coste de
funcionamiento de los dispositivos transversales es asimismo
elevado, a causa de la duración de vida limitada de estos
generadores. Estos últimos experimentan, en efecto, un fenómeno de
envejecimiento por desgaste de tipo erosión catódica, lo que hace
que se necesite reemplazarlos de manera relativamente frecuente. Se
debe apreciar que este problema se encuentra asimismo en los
dispositivos longitudinales.
Por último, los dispositivos de tratamiento
transversales comprenden casi todos la misma inconveniencia de
tener que tratar un caudal bajo de sustancia para poder obtener un
tratamiento satisfactorio. Este inconveniente, importante en
términos de rentabilidad del dispositivo, proviene tanto de una
superficie transversal de paso muy estrecha, como de una limitación
del generador en su capacidad de funcionar a una frecuencia de
impulsión elevada. En este último caso, algunos dispositivos ponen
en práctica una adjunción de un compresor magnético para aumentar
la frecuencia de estos impulsos, lo que genera inevitablemente
sobrecostos suplementarios para la puesta en práctica del
dispositivo de tratamiento.
Los documentos
DE-A-2336085,
US-A-6027754 y
CN-A-1072328 divulgan dispositivos
para el tratamiento de sustancias colonizadas por organismos
indeseables.
La invención tiene por tanto como objeto
subsanar total o parcialmente los inconvenientes citados
anteriormente que se encuentran presentes en los dispositivos de
tratamiento de la técnica anterior.
Por otra parte, el objeto de la invención
consiste en proponer un dispositivo de tratamiento por campo
eléctrico pulsante de una sustancia en circulación colonizada por
al menos un organismo indeseable, siendo este dispositivo
susceptible de tratar caudales importantes de sustancia a bajo
coste.
Por último, el objeto de la invención es
igualmente el de presentar un procedimiento de tratamiento mediante
campo eléctrico pulsante de una sustancia en circulación colonizada
por al menos un organismo indeseable, siendo este procedimiento
susceptible de ser llevado a cabo mediante un dispositivo de
tratamiento tal que responda al objeto mencionado en lo que
antecede.
Para realizar todo esto, la invención tiene por
objeto un dispositivo de tratamiento por medio de un campo
eléctrico pulsante, de una sustancia en circulación colonizada por
al menos un organismo indeseable, comprendiendo el dispositivo una
zona de circulación de la sustancia en la que se encuentra al menos
una zona de tratamiento que se sitúa en una zona de paso asociada a
la sustancia. Según la invención, cada zona de tratamiento se
inscribe de manera únicamente parcial en la zona de paso asociada,
comprendiendo además el dispositivo medios de puesta en movimiento
para desplazar cada zona de tratamiento de la sustancia por toda la
zona de paso asociada.
Ventajosamente, el dispositivo según la
invención hace uso de una o varias zonas de tratamiento, donde el
volumen de cada una de ellas, en un instante t dado del tratamiento
de la sustancia, es estrictamente inferior al volumen de la zona de
paso asociada. El hecho de que cada una de estas zonas de
tratamiento esté en movimiento por toda la zona de paso asociada,
permite obtener un caudal importante de sustancia tratada, todo ello
asegurando un tratamiento eficaz.
Por otra parte, esta disposición particular de
medios genera una reducción de los costes de inversión y de
funcionamiento del dispositivo. En efecto, la cantidad de sustancia
a tratar en un instante t del tratamiento, al ser muy baja, permite
que se puedan utilizar generadores que suministren corrientes menos
importantes que las requeridas en los dispositivos de la técnica
anterior. La corriente que se ha de proporcionar por parte del
generador de impulsos eléctricos, es por tanto muy débil, en función
del aumento de la resistencia equivalente de la sustancia,
provocada directamente por la reducción de su volumen. Los
generadores que pueden ser utilizados en el dispositivo según la
invención, son por lo tanto menos costosos, y mucho más fiables.
Con preferencia, cada zona de tratamiento está
formada por una asociación de dos electrodos situados cada uno
frente al otro, comprendiendo los electrodos un electrodo primario
situado sobre un órgano que se sitúa en el interior de la zona de
circulación de la sustancia, y un electrodo secundario situado sobre
una pared que delimita en parte la zona de circulación.
Con un dispositivo de ese tipo, una ventaja
reside en la posibilidad de poner en rotación uno cualquiera de los
dos electrodos, o incluso los dos, para formar una zona de
tratamiento en movimiento en la zona de paso asociada. Gracias a
esta disposición particular, se puede obtener un campo eléctrico
pulsante sensiblemente perpendicular a la dirección principal de
circulación de la sustancia.
En otro modo de realización preferida de la
invención, cada zona de tratamiento está formada por una asociación
de dos electrodos posicionados de manera separada, según una
dirección principal de circulación de la sustancian, comprendiendo
los medios de puesta en movimiento medios para hacer girar al menos
una parte de la pared sobre la que se sitúan los electrodos.
Por otra parte, se puede prever asimismo que
cada zona de tratamiento esté formada por una asociación de dos
electrodos posicionados de manera separada, en una dirección
principal de circulación de la sustancia, sobre un órgano que se
sitúa en una zona de circulación de esta sustancia, comprendiendo
los medios de puesta en movimiento medios para hacer girar al
órgano situado en el interior de la zona de circulación.
Ventajosamente, las realizaciones preferentes de
la invención en las que los dos electrodos están situados de manera
separada sobre un elemento único del dispositivo, permiten crear un
campo eléctrico sensiblemente paralelo a la dirección principal de
circulación de la sustancia.
De manera preferida, el órgano que se sitúa en
la zona de circulación comprende una ojiva aislante, lo que
favorece la buena circulación de la sustancia reduciendo al mínimo
las pérdidas de carga en el interior de la zona de circulación de
esta sustancia.
En función de la posibilidad de poder hacer el
tratamiento con corrientes débiles, el dispositivo puede comprender
un generador de impulsos que incluya interruptores eléctricos a base
de semiconductores, o a base de matrices de semiconductores.
Este tipo de generador es muy débil y está de
hecho adaptado para que funcione a frecuencias elevadas, pudiendo
alcanzar 1 MHz. Esta característica permite tratar caudales
importantes de la sustancia, sin que la calidad del tratamiento
dependa de la duración de los impulsos, sino únicamente de la
amplitud de estos últimos. Aumentando la frecuencia de estos
impulsos eléctricos, resulta entonces posible tratar caudales de
sustancia superiores a los tratados mediante los dispositivos de la
técnica anterior, todo ello conservando o aumentando la calidad del
tratamiento.
Además, estos generadores particulares tienen
costes muy bajos, especialmente en comparación con el coste de los
generadores del tipo de los tubos de gas.
De forma ventajosa, el generador de impulsos
está acoplado a medios de compresión magnética. Mediante un sistema
de inductancias saturables, estos medios de compresión generan una
disminución de la duración de los impulsos, sin modificar por ello
la calidad del tratamiento. La energía consumida es entonces más
baja, y el aumento de la temperatura en el seno de la sustancia es
menos importante. Los alimentos tratados conservan así sus
cualidades nutritivas y gustativas sin que se tengan que utilizar
medios adicionales de refrigeración de la sustancia.
La invención tiene igualmente por objeto un
procedimiento de tratamiento mediante campo eléctrico pulsante, de
una sustancia en circulación colonizada por al menos un organismo
indeseable, siendo este procedimiento utilizado con la ayuda de un
dispositivo de tratamiento tal como el que constituye el objeto de
la presente invención.
Otras características y ventajas de la invención
se pondrán de manifiesto con la descripción no limitativa que
sigue.
Esta descripción se va a realizar con relación a
los dibujos anexos, en los que:
La Figura 1 representa una vista esquemática de
un dispositivo según un primer modo de realización preferido de la
invención;
La Figura 2 representa una vista esquemática de
un dispositivo según un segundo modo de realización preferido de la
invención;
La Figura 3 representa una vista esquemática de
un dispositivo según un tercer modo de realización preferido de la
invención;
La Figura 4 representa una vista esquemática de
un dispositivo según un cuarto modo de realización preferido de la
invención;
La Figura 5 representa una vista esquemática de
un dispositivo según un quinto modo de realización preferido de la
invención; y
La Figura 6 representa una vista esquemática de
un dispositivo según un sexto modo de realización preferido de la
invención.
Con referencia a las Figuras 1 a 3, se aprecia
un dispositivo 1 de tratamiento por campo eléctrico pulsante de
acuerdo con diversos modos de realización preferidos de la
invención.
Una sustancia que se va a tratar, circula por
una zona 2 de circulación del dispositivo 1, en una dirección
principal de circulación de la sustancia representada por la flecha
A. La circulación de la sustancia ha sido asegurada con medios (no
representados) de tipo bomba, acoplados al dispositivo 1.
La sustancia que se va a tratar puede ser de
cualquier tipo. A título de ejemplo, se pueden citar los elementos
líquidos como la leche, el zumo de naranja o la clara de huevo, los
alimentos semi-sólidos o incluso las aguas
destinadas a ser potabilizadas. En algunos casos, será igualmente
posible tratar una mezcla de al menos dos de los elementos citados
en lo que antecede.
El tratamiento mediante campo eléctrico
pulsante, tiene por objeto suprimir el conjunto de organismos
indeseables que hayan colonizado la sustancia. Entre éstos, se
encuentran las bacterias, las esporas, o cualquier otro
microorganismo microscópico indeseable susceptible de colonizar la
sustancia.
El dispositivo comprende al menos una zona 4 de
tratamiento de la sustancia, y con preferencia una sola. Es en el
interior de esta zona 4 de tratamiento es donde se aplica un campo
eléctrico pulsante, siendo este último capaz de destruir los
organismos indeseables que hayan colonizado la sustancia que se
desea tratar. En las diferentes Figuras 1 a 3, las flechas E
simbolizan las líneas de campo del campo eléctrico pulsante en la
zona 4 de tratamiento.
La zona 4 de tratamiento se sitúa en una zona 6
de paso que le está asociada, pero se inscribe de forma únicamente
parcial en esta zona 6 de paso de la sustancia, de modo que la zona
4 de tratamiento dispone de un volumen que es estrictamente
inferior al volumen de la zona 6 de paso asociada. En otros
términos, la zona 6 de paso adopta preferente y sensiblemente, la
forma de un anillo, mientras que la zona de tratamiento constituye
solamente una porción angular de este anillo.
Por otra parte, para asegurar un tratamiento de
la totalidad de la sustancia que se sitúa en la zona 6 de paso, el
dispositivo 1 se ha dotado de medios de puesta en movimiento de la
zona 4 de tratamiento, con el fin de que esta zona 4 de tratamiento
de la sustancia pueda desplazarse por toda la zona 6 de paso
asociada. De ese modo, en un instante t cualquiera del tratamiento,
se actúa solamente sobre una parte de la sustancia que se encuentra
en la zona 6 de paso, lo que permite tratar caudales de sustancia
muy importantes, y efectuar un tratamiento de calidad muy
satisfactoria.
satisfactoria.
Según los diferentes modos de realización
preferidos de la invención, representados en las Figuras 1 a 3, la
zona 4 de tratamiento de la sustancia está formada por la asociación
de dos electrodos situados uno frente al otro. Se trata de un
electrodo primario 8a, 8b, 8c, posicionado sobre un órgano 10, y de
un electrodo secundario 12a, 12b, 12c, situado sobre una pared 14
que delimita en parte la zona 4 de tratamiento. Por supuesto, estos
electrodos primario y secundario son de polaridad opuesta, con el
fin de que su asociación, en combinación con un generador de
impulsos 22, engendre la creación de un campo eléctrico
pulsante.
Existen varias técnicas que son susceptibles de
ser utilizadas para efectuar el desplazamiento de la zona 4 de
tratamiento.
Según un primer modo de realización y con
referencia a la Figura 1, los medios de puesta en movimiento de la
cámara 4 de tratamiento comprenden medios 16 de tipo motor para
hacer girar el órgano 10 en el interior de la zona 2 de
circulación. El electrodo 8a primario dispone entonces de una
superficie reducida y es arrastrado en rotación por medio del
órgano 10, constituido preferentemente por una ojiva aislante, con
el fin de que coopere con el electrodo secundario 12a inmóvil y
anular. Con preferencia, el electrodo secundario 12a está
constituido por una canalización 18 conductora por cuyo interior
circula la sustancia que se va a tratar, y el órgano 10 está
centrado sobre un eje de esta canalización 18, en torno al cual
gira.
En un segundo modo de realización preferido de
la invención, visible en la Figura 2, los medios de puesta en
movimiento de la cámara 4 de tratamiento comprenden medios (no
representados) para hace girar al menos una parte 20 de la pared 14
sobre la que se sitúa el electrodo secundario 12b. El electrodo
secundario 12b es puesto así en rotación por medio de la parte 20
de la pared 14 en torno al órgano 10 sobre el que se sitúa el
electrodo 8b primario inmóvil y anular.
Un tercer modo de realización preferido de la
invención es visible en la Figura 3. En esta realización particular,
los medios de puesta en movimiento de la zona de tratamiento
comprenden, por una parte, medios 16 para hacer girar el órgano 10
en el interior de la zona 2 de circulación, y por otra parte, medios
(no representados) para hacer girar al menos una parte 20 de la
pared 14 sobre la que se sitúa el electrodo secundario 12c. Aquí,
los dos electrodos primario 8c y secundario 12c son de pequeña
superficie y ambos están en rotación, de modo que su movimiento
permite que estos electrodos 8c, 12c se mantengan uno frente al
otro, con el fin de que su asociación pueda formar una zona 4 de
tratamiento.
En estos tres primeros modos de realización
preferidos de la invención, el posicionamiento particular de los
primeros 8a, 8b, 8c, y de los segundos 12a, 12b, 1c electrodos,
genera la creación de un campo eléctrico pulsante transversal, a
saber un campo eléctrico cuya dirección es sensiblemente
perpendicular a la dirección principal de circulación de la
sustancia (flecha A).
Por otra parte, resulta igualmente posible
utilizar un dispositivo 1 de tratamiento en el que el campo
eléctrico pulsante es longitudinal, con una dirección sensiblemente
paralela a la dirección principal de circulación. Éste es, en
particular, el caso de los dispositivos 1 representados en las
Figuras 4 y 5, donde las flechas E' simbolizan las líneas de campo
del campo eléctrico pulsante longitudinal.
Con referencia a la Figura 4 y según un cuarto
modo de realización preferido de la invención, se realiza un
dispositivo 1 de tratamiento de tal modo que cada zona 4 de
tratamiento está formada por una asociación de dos electrodos
posicionados de manera separada, en la dirección principal de
circulación de la sustancia, sobre el órgano 10 que se sitúa en la
zona 2 de circulación de esta sustancia. Los medios de puesta en
movimiento de la zona 4 de tratamiento comprenden en este caso
medios 16 de tipo motor para hacer girar el órgano 10 en el
interior de la zona 2 de circulación. Los dos electrodos comprenden
un electrodo primario 108a y un electrodo secundario 112a, estando
estos últimos, de polaridad opuesta, situados indistintamente
corriente arriba o corriente abajo en la dirección principal de
circulación de la sustancia. La zona 4 de tratamiento, de campo
eléctrico pulsante longitudinal, está entonces en condiciones de
desplazarse por el interior de toda la zona 6 de paso asociada.
Siempre con el fin de obtener un campo eléctrico
pulsante longitudinal, se puede utilizar un quinto modo de
realización preferido de la invención. Como puede apreciarse en la
Figura 5, un dispositivo 1 comprende una zona 4 de tratamiento
formada por una asociación de dos electrodos posicionados de manera
separada, según una dirección principal de circulación de la
sustancia. El dispositivo 1 comprende un electrodo primario 108b y
un electrodo secundario 112b, cada uno de los cuales se encuentra
situado sobre una pared 14 que delimita en parte la zona 2 de
circulación. Los medios de puesta en movimiento de la cámara 4 de
tratamiento comprenden medios (no representados) para hacer girar
al menos una parte 20 de la pared 14 sobre la que se sitúan estos
electrodos 108b y 112b.
Se debe precisar que el experto en la materia
está en condiciones de adaptar la velocidad de rotación de la
cámara 4 de tratamiento en función de parámetros tales como el
caudal de la sustancia o la calidad de tratamiento que se
considere.
De igual modo resulta posible, para el conjunto
de los modos de realización preferidos descritos en lo que
antecede, dotar al dispositivo 1 de varias zonas 4 de tratamiento.
Esta característica técnica permite mejorar la eficacia del
tratamiento de la sustancia, debiendo ésta moverse a través de
varias zonas 6 de paso, en cada una de las cuales experimentará un
tratamiento mediante un campo eléctrico pulsante.
Para ilustrar este tipo de realización, se puede
ver en la Figura 6 un sexto modo de realización preferido de la
invención. El dispositivo 1 comprende dos zonas 4 de tratamiento,
cada una de ellas situada en su zona 6 de paso asociada, estando
ambas posicionadas en serie en la zona 2 de circulación. El hecho de
disponer las zonas 4 de tratamiento de ese modo, es decir,
posicionadas unas a continuación de las otras en la dirección
principal de circulación de la sustancia representada por la flecha
A, permite tener asimismo una mayor libertad en cuanto a la
elección de la relación entre caudal de sustancia/ calidad de
tratamiento. Se debe apreciar que el número de zonas 4 de
tratamiento no está limitado a dos, y que estas zonas 4 de
tratamiento pueden ser obtenidas también según una cualquiera de
las realizaciones preferidas descritas en lo que antecede.
En el dispositivo 1 según la invención, el
volumen de sustancia tratada en un instante t del tratamiento es
inferior al volumen de la zona 6 de paso asociada. En efecto, de
forma preferente, el volumen de cada zona 4 de tratamiento es
pequeño y no excede de algunos centímetros cúbicos. La impedancia de
este volumen de sustancia es por lo tanto grande, lo que permite
utilizar corrientes menos importantes para realizar el tratamiento.
Resulta entonces posible utilizar generadores cuyas corrientes
suministradas y cuyos costes se reducen con relación a los de la
técnica anterior.
La utilización de generadores de impulsos del
tipo que incluyen interruptores electrónicos a base de
semiconductores o de matrices de semiconductores, está entonces
adaptada al dispositivo 1. Estos generadores están concebidos, en
efecto, para aportar una respuesta industrial a costes de inversión
y de funcionamiento bajos. Además, la frecuencia de recurrencia de
los impulsos con tales generadores puede alcanzar 1 MHz, para una
duración de impulso que va desde alrededor de 50 nanosegundos hasta
alrededor de 10 microsegundos. Siempre con la ayuda de estos
generadores, el campo eléctrico pulsante en el interior de cada zona
4 de tratamiento tiene un valor comprendido con preferencia entre
alrededor de 1 kV/cm y alrededor de 100 kV/cm, lo que permite
asegurar la destrucción de cualquier organismo indeseable que haya
colonizado la sustancia a tratar.
Con el fin de reducir incluso de antemano la
duración de los impulsos para tratar un volumen de sustancia aún
más importante, resulta ventajoso acoplar el generador 22 de
impulsos a medios 24 de compresión magnética. En efecto, al ser
solamente la amplitud de los impulsos eléctricos la que tiene
influencia sobre la calidad del tratamiento, resulta deseable hacer
que estos impulsos sean lo más breves posible con el fin de limitar
la energía consumida, y generar solamente un débil calentamiento de
la sustancia. En un caso como este, en el que el calentamiento de
la sustancia es poco significativo, no son necesarios medios de
refrigeración de la sustancia.
Por último, para un tratamiento más eficaz de la
sustancia, el dispositivo 1 se ha realizado de modo que la
circulación de esta sustancia sea continua en la zona 2 de
circulación, y que el campo eléctrico pulsante sea uniforme en cada
una de las zonas 4 de tratamiento.
La invención se refiere igualmente a un
procedimiento de tratamiento mediante campo eléctrico pulsante de
una sustancia en circulación colonizada por al menos un organismo
indeseable, siendo este procedimiento susceptible de ser llevado a
la práctica mediante un dispositivo 1 tal como el que se ha descrito
anteriormente.
En relación con el dispositivo 1, la
particularidad de este procedimiento reside en el hecho de tratar,
en un instante t dado, solamente una parte de la sustancia que se
sitúa dentro de una zona 6 de paso. Durante la circulación de la
sustancia por el interior de la zona 2 de circulación, se efectúa un
desplazamiento de la zona 4 de tratamiento por el interior de la
zona 6 de paso asociada, para que en un instante t + \deltat,
cada zona 6 de paso en su conjunto haya sido barrida por la zona 4
de tratamiento que se sitúa en la zona 6 de paso asociada.
Por supuesto, el experto en la materia podrá
introducir diversas modificaciones en el dispositivo y en el
procedimiento que se acaban de describir, únicamente a título de
ejemplos no limitativos.
Claims (21)
1. Dispositivo (1) de tratamiento por campo
eléctrico pulsante de una sustancia en circulación colonizada por al
menos un organismo indeseable, comprendiendo el citado dispositivo
(1) una zona (2) de circulación de la sustancia en la que se
encuentra al menos una zona (4) de tratamiento que se sitúa en una
zona (6) de paso asociada de la sustancia, que se caracteriza
porque cada zona (4) de tratamiento se inscribe de manera únicamente
parcial en la zona (6) de paso asociada, incluyendo el citado
dispositivo (1), además, medios de puesta en movimiento para
desplazar cada zona (4) de tratamiento de la sustancia por toda la
zona (6) de paso
asociada.
asociada.
2. Dispositivo (1) de tratamiento según la
reivindicación 1, que se caracteriza porque cada zona (4) de
tratamiento está formada por una asociación de dos electrodos
situados uno frente al otro, comprendiendo los citados electrodos un
electrodo primario (8a, 8b, 8c) situado sobre un órgano (10) que se
sitúa en el interior de la zona (2) de circulación de la sustancia,
y un electrodo secundario (12a, 12b, 12c) situado sobre una pared
(14) que delimita en parte la zona (2) de circulación.
3. Dispositivo (1) de tratamiento según la
reivindicación 2, que se caracteriza porque los medios de
puesta en movimiento comprenden medios (16) para hacer girar el
citado órgano (10) en el interior de la zona (2) de circulación, y
porque el electrodo secundario (12a) es anular e inmóvil.
4. Dispositivo (1) de tratamiento según la
reivindicación 3, que se caracteriza porque el electrodo
secundario (12a) está constituido por una canalización (18)
conductora por el interior de la cual se desplaza la sustancia.
5. Dispositivo (1) de tratamiento según la
reivindicación 2, que se caracteriza porque los medios de
puesta en movimiento comprenden medios para hacer girar al menos una
parte (20) de la pared (14) sobre la que se sitúa el electrodo
secundario (12b), y porque el electrodo primario (8b) es anular e
inmóvil.
6. Dispositivo (1) de tratamiento según la
reivindicación 2, que se caracteriza porque los medios de
puesta en movimiento comprenden medios (16) para hacer girar a dicho
órgano (10) en el interior de la zona (2) de circulación, y porque
estos medios de puesta en movimiento comprenden además medios para
hacer girar al menos una parte (20) de la pared (14) sobre la que se
sitúa el electrodo secundario
(12c).
(12c).
7. Dispositivo (1) de tratamiento según una
cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que se
caracteriza porque el campo eléctrico pulsante es
sensiblemente perpendicular a una dirección principal de circulación
de la sustancia.
8. Dispositivo (1) de tratamiento según la
reivindicación 1, que se caracteriza porque cada zona (4) de
tratamiento está formada por una asociación de dos electrodos (108b,
112b) posicionados de manera separada, según una dirección principal
de circulación de la sustancia, sobre una pared (14) que delimita en
parte la zona (2) de circulación, comprendiendo los medios de puesta
en movimiento medios para hacer girar al menos una parte (20) de la
pared (14) sobre la que se sitúan los citados electrodos
(108b, 112b).
(108b, 112b).
9. Dispositivo (1) de tratamiento según la
reivindicación 1, que se caracteriza porque cada zona (4) de
tratamiento está formada por una asociación de dos electrodos (108a,
112a) posicionados de manera separada, según una dirección principal
de circulación de la sustancia, sobre un órgano (10) que se sitúa en
una zona de circulación de esta sustancia, comprendiendo los medios
de puesta en movimiento medios (16) para hacer girar el citado
órgano (10) en el interior de la zona (2) de circulación.
10. Dispositivo (1) de tratamiento según una
cualquiera de las reivindicaciones 1, 8 y 9, que se
caracteriza porque el campo eléctrico pulsante aplicado es
sensiblemente paralelo a una dirección principal de circulación de
la sustancia.
11. Dispositivo (1) de tratamiento según una
cualquiera de las reivindicaciones 2 a 6 y 9, que se
caracteriza porque el órgano (10) que se sitúa en la zona (2)
de circulación comprende una ojiva aislante.
12. Dispositivo (1) de tratamiento según una
cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que se
caracteriza porque el dispositivo (1) comprende un generador
(22) de impulsos que incluye interruptores electrónicos a base de
semiconductores.
13. Dispositivo (1) de tratamiento según una
cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, que se caracteriza
porque el dispositivo (1) comprende un generador (22) de impulsos
que incluye interruptores electrónicos a base de matrices de
semicon-
ductores.
ductores.
14. Dispositivo (1) de tratamiento según la
reivindicación12 o la reivindicación 13, que se caracteriza
porque el generador (22) de impulsos está acoplado a medios (24) de
compresión magnética.
15. Dispositivo (1) de tratamiento según una
cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que se
caracteriza porque la sustancia circula de manera
continua.
16. Dispositivo (1) de tratamiento según una
cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que se
caracteriza porque el campo eléctrico pulsante en cada una de
las zonas (4) de tratamiento de la sustancia tiene un valor que va
desde aproximadamente 1 kV/cm hasta aproximadamente 100 kV/cm.
17. Dispositivo (1) de tratamiento según una
cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que se
caracteriza porque el campo eléctrico pulsante se aplica a
una frecuencia de recurrencia que puede alcanzar 1 MHz.
18. Dispositivo (1) de tratamiento según una
cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que se
caracteriza porque el campo eléctrico pulsante en cada una de
las zonas (4) de tratamiento comprende impulsos que tienen una
duración que va desde alrededor de 50 nanosegundos hasta alrededor
de 10 microsegundos.
19. Dispositivo (1) de tratamiento según una
cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que se
caracteriza porque el campo eléctrico pulsante aplicado en
cada zona (4) de tratamiento es uniforme.
20. Dispositivo (1) de tratamiento según una
cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que se
caracteriza porque el dispositivo (1) está capacitado para
tratar al menos una de las sustancias elegidas entre los alimentos
líquidos, los alimentos semi-sólidos, las aguas y
una mezcla de al menos dos de estas sustancias.
21. Procedimiento de tratamiento mediante campo
eléctrico pulsante de una sustancia en circulación colonizada por al
menos un organismo indeseable, que se caracteriza porque el
citado procedimiento se lleva a cabo con la ayuda de un dispositivo
(1) de tratamiento según una cualquiera de las reivindicaciones
anteriores.
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Families Citing this family (9)
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|---|---|---|---|---|
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| DE102006027677A1 (de) * | 2006-06-14 | 2008-01-10 | Siemens Ag | Verfahren zur Reduzierung von Verunreinigungen in einem Wassersystem bei der Herstellung von Flächengebilden |
| WO2009069117A2 (en) * | 2007-11-29 | 2009-06-04 | Aquapure Technologies Ltd. | Corona discharge generating device and method |
| DE102010001279A1 (de) * | 2010-01-27 | 2011-07-28 | Deutsches Institut für Lebensmitteltechnik e.V., 49610 | Vorrichtung und Verfahren zur Hochspannungsimpulsbehandlung im Ringspalt |
| GB2487796A (en) * | 2011-02-07 | 2012-08-08 | Cordon Ltd | Pulsed electric field treatment using boron doped diamond electrodes |
| NL2009443C2 (en) * | 2012-09-11 | 2014-03-12 | Top B V | Device and method for providing high voltage pulsed electric field to a fluid. |
| IT201600127410A1 (it) * | 2016-12-16 | 2018-06-16 | Carlo Francesca Di | Dispositivo per la realizzazione di un trattamento di abbattimento microbiologico di prodotti alimentari liquidi |
| DE102018202369A1 (de) | 2018-02-15 | 2019-08-22 | Deutsches Institut Für Lebensmitteltechnik E.V. | Durchflusszelle zur Behandlung von Flüssigkeiten |
| CN109331191B (zh) * | 2018-09-10 | 2020-06-16 | 浙江大学 | 一种高压电场耦合超声波处理液体灭菌测试装置及方法 |
Family Cites Families (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CH319956A (de) * | 1953-09-09 | 1957-03-15 | Loosli Hermann | Verfahren zur Behandlung von Härtebildner enthaltendem Wasser zur Verhinderung der Bildung und zur Beseitigung von festen, zusammenhängenden Krusten |
| DE2336085A1 (de) * | 1973-07-16 | 1975-02-06 | Gerhard Krause | Sterilisator |
| US4695472A (en) * | 1985-05-31 | 1987-09-22 | Maxwell Laboratories, Inc. | Methods and apparatus for extending the shelf life of fluid food products |
| US5235905A (en) * | 1985-05-31 | 1993-08-17 | Foodco Corporation | High pulsed voltage systems for extending the shelf life of pumpable food products |
| CN1072328A (zh) * | 1992-09-11 | 1993-05-26 | 能源部武汉高压研究所 | 液态可食物品加工中的高压脉冲灭菌方法 |
| ATE276036T1 (de) * | 1995-07-27 | 2004-10-15 | Ion Physics Corp | Vorrichtung zur desinfektion von flüssigkeiten |
| US5690978A (en) * | 1996-09-30 | 1997-11-25 | Ohio State University | High voltage pulsed electric field treatment chambers for the preservation of liquid food products |
| US6117660A (en) * | 1997-06-10 | 2000-09-12 | Cytopulse Sciences, Inc. | Method and apparatus for treating materials with electrical fields having varying orientations |
| US6055453A (en) * | 1997-08-01 | 2000-04-25 | Genetronics, Inc. | Apparatus for addressing needle array electrodes for electroporation therapy |
| NL1009334C2 (nl) | 1998-06-05 | 1999-12-13 | Nl Zuivelonderzoek Inst | PEF-behandelsysteem. |
| US6027754A (en) * | 1998-06-30 | 2000-02-22 | Purepulse Technologies, Inc. | Uniform product flow in a high-electric-field treatment cell |
| WO2000025609A2 (en) * | 1998-11-04 | 2000-05-11 | Unilever N.V. | Method and apparatus for preserving food products |
| WO2000056179A1 (en) | 1999-03-24 | 2000-09-28 | Ato B.V. | Method for treating products by high voltage pulses |
| FR2792207B1 (fr) * | 1999-04-15 | 2001-06-08 | Electricite De France | Procede de traitement d'un flux aqueux par electropulsation a champ parallele a l'ecoulement, chambre de pulsation et applications |
| NL1014266C2 (nl) * | 2000-02-02 | 2001-08-03 | Stork Food & Dairy Systems Bv | Behandelingsinrichting en werkwijze voor het verduurzamen van verpompbare voedselproducten in een pulserend elektrisch veld. |
-
2001
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