ES2595491T3 - A synergistic biocide and process to control the growth of microorganisms - Google Patents

A synergistic biocide and process to control the growth of microorganisms Download PDF

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ES2595491T3
ES2595491T3 ES06802295.3T ES06802295T ES2595491T3 ES 2595491 T3 ES2595491 T3 ES 2595491T3 ES 06802295 T ES06802295 T ES 06802295T ES 2595491 T3 ES2595491 T3 ES 2595491T3
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Michael J. Mayer
Freddie L. Singleton
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Abstract

Un método para controlar el crecimiento de microorganismos en un sistema acuoso, que comprende añadir una cantidad eficaz de una combinación de monohaloamina y dihaloamina en un sistema acuoso, donde la relación de monohaloamina a dihaloamina se selecciona como resultado de un índice sinérgico del sistema inferior a 1, y donde el sistema acuoso es un sistema de aguas de una fábrica de pasta y papel.A method of controlling the growth of microorganisms in an aqueous system, comprising adding an effective amount of a combination of monohaloamine and dihaloamine in an aqueous system, where the ratio of monohaloamine to dihaloamine is selected as a result of a synergistic index of the system lower than 1, and where the aqueous system is a water system of a pulp and paper mill.

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DESCRIPCIONDESCRIPTION

Un biocida sinergico y proceso para controlar el crecimiento de microorganismos Campo tecnicoA synergistic biocide and process to control the growth of microorganisms Technical field

La presente invencion se refiere a un metodo para controlar el crecimiento de microorganismos en sistemas acuosos, mas particularmente en aguas de procesos industrials con el uso de mezclas (o combinaciones) sinergicas de haloaminas.The present invention relates to a method for controlling the growth of microorganisms in aqueous systems, more particularly in industrial process waters with the use of synergistic mixtures (or combinations) of haloamines.

Antecedentes de la invencionBackground of the invention

El crecimiento incontrolado de microorganismos en sistemas de produccion industrial puede acarrear graves consecuencias, tales como calidad reducida del producto, degradacion o deterioro de productos, contaminacion de productos, e interferencia con un amplio intervalo de importantes procesos industriales. El crecimiento de microorganismos en superficies expuestas al agua (por ejemplo, sistemas de reciclado, intercambiadores termicos, sistemas de calentamiento y refrigeracion de circuito abierto, sistemas de proceso de elaboracion de pasta y papel, etc.) puede ser especialmente problematico, ya que muchos de estos sistemas proporcionan un entorno adecuado para el crecimiento de bacterias y otros tipos de microorganismos. Las aguas de procesos industriales proporcionan a menudo condiciones de temperatura, nutrientes, pH, etc., que permiten el crecimiento abundante de microorganismos. El crecimiento incontrolado de microorganismos se manifiesta a menudo en la columna de agua con grandes cantidades de celulas (planctonicas) que flotan libremente, asf como en superficies sumergidas en las que las condiciones favorecen la formacion de biopelfculas.The uncontrolled growth of microorganisms in industrial production systems can have serious consequences, such as reduced product quality, product degradation or deterioration, product contamination, and interference with a wide range of important industrial processes. The growth of microorganisms on surfaces exposed to water (for example, recycling systems, heat exchangers, open circuit heating and cooling systems, pulp and papermaking process systems, etc.) can be especially problematic, since many of these systems provide a suitable environment for the growth of bacteria and other types of microorganisms. Industrial process waters often provide temperature conditions, nutrients, pH, etc., which allow the abundant growth of microorganisms. The uncontrolled growth of microorganisms is often manifested in the water column with large amounts of (planktonic) cells that float freely, as well as in submerged surfaces in which conditions favor the formation of biofilms.

El proceso que conduce a la formacion de biopelfculas se describe con detalle como se indica a continuacion. La primera etapa de formacion de biopelfculas es el contacto de las celulas planctonicas con superficies sumergidas bien como resultado de la turbulencia en el flujo de agua o bien por el movimiento activo hacia la superficie. Si las caractensticas ffsicas y qmmicas de la superficie, incluyendo la interfase superficie-agua, son favorables para el crecimiento, los microorganismos pueden adherirse a la superficie, crecer y comenzar a producir exopolisacaridos que proporcionan integridad tridimensional a la biopelfcula. Con el tiempo, la biopelfcula se vuelve mas gruesa e internamente compleja cuando las celulas se reproducen y producen mas exopolisacaridos. La comunidad microbiana de una biopelfcula puede consistir en especies unicas o multiples.The process that leads to the formation of biofilms is described in detail as indicated below. The first stage of biofilm formation is the contact of the planktonic cells with submerged surfaces either as a result of the turbulence in the water flow or by the active movement towards the surface. If the physical and chemical characteristics of the surface, including the surface-water interface, are favorable for growth, the microorganisms can adhere to the surface, grow and begin to produce exopolysaccharides that provide three-dimensional integrity to the biofilm. Over time, the biofilm becomes thicker and internally complex when cells reproduce and produce more exopolysaccharides. The microbial community of a biofilm can consist of single or multiple species.

Aparentemente las biopelfculas son omnipresentes en todos los ambitos naturales, medicos e industriales en los que existen bacterias. Los microorganismos pueden formar biopelfculas en una amplia variedad de superficies hidrofobas e hidrofilas abioticas, incluyendo vidrio, metales y plasticos.Apparently biofilms are ubiquitous in all natural, medical and industrial fields where bacteria exist. Microorganisms can form biofilms on a wide variety of hydrophobic and abiotic hydrophilic surfaces, including glass, metals and plastics.

Numerosos tipos de procesos, sistemas y productos pueden verse afectados negativamente por el crecimiento incontrolado de microorganismos en biopelfculas y en aguas de procesos industriales. Dichos problemas incluyen corrosion acelerada de metales, descomposicion acelerada de la madera y otros materiales biodegradables, flujo restringido por tubenas, obstruccion o ensuciamiento de valvulas y caudalfmetros, y eficiencia reducida del intercambio termico o refrigeracion en las superficies de intercambio termico. Las biopelfculas pueden ser asimismo problematicas en cuanto a la limpieza y esterilizacion en equipos medicos, fabricas de cerveza, bodegas, centrales lecheras y otros sistemas de aguas de procesos industriales para la fabricacion de alimentos y bebidas. Es mas, las bacterias reductoras de sulfatos son a menudo problematicas en aguas utilizadas para la recuperacion secundaria de petroleo o para prospecciones petrolfferas en general. Aunque las bacterias reductoras de sulfatos pueden formar biopelfculas en equipos y en las tubenas, el problema significativo causado por estas bacterias es que generan subproductos metabolicos que poseen olores muy desagradables, son toxicos y pueden causar corrosion de superficies metalicas por accion galvanica acelerada. Por ejemplo, estos microorganismos reducen los sulfatos presentes en el agua de inyeccion generando sulfuro de hidrogeno, un gas altamente toxico que tiene un olor muy desagradable (es decir, olor a huevo podrido), es corrosivo y reacciona con superficies metalicas para formar productos de corrosion de sulfuro de hierro insoluble.Numerous types of processes, systems and products can be adversely affected by the uncontrolled growth of microorganisms in biofilms and in industrial process waters. Such problems include accelerated corrosion of metals, accelerated decomposition of wood and other biodegradable materials, restricted flow through pipes, obstruction or fouling of valves and flow rates, and reduced efficiency of thermal exchange or cooling on thermal exchange surfaces. Biofilms can also be problematic in terms of cleaning and sterilization in medical equipment, breweries, wineries, dairy plants and other industrial process water systems for the manufacture of food and beverages. Moreover, sulfate reducing bacteria are often problematic in waters used for secondary oil recovery or for oil exploration in general. Although sulfate reducing bacteria can form biofilms in equipment and in tubenas, the significant problem caused by these bacteria is that they generate metabolic by-products that have very unpleasant odors, are toxic and can cause corrosion of metallic surfaces by accelerated galvanic action. For example, these microorganisms reduce the sulfates present in the injection water by generating hydrogen sulfide, a highly toxic gas that has a very unpleasant smell (i.e. rotten egg smell), is corrosive and reacts with metal surfaces to form products of insoluble iron sulfide corrosion.

La produccion de papel es particularmente susceptible a los efectos adversos de las biopelfculas. Las aguas de los procesos de elaboracion de papel poseen condiciones (por ejemplo, temperatura y nutrientes) que favorecen el crecimiento de microorganismos en el agua y en superficies expuestas. Las biopelfculas en las superficies de los sistemas de procesos de elaboracion de papel pueden ser muy gruesas y contener fibra de papel y otros materiales utilizados en la produccion de papel; dicho material resultante se refiere como limo o depositos de limo. Los depositos de limo pueden desprenderse de las superficies del sistema e incorporarse en el papel, lo cual provoca un aumento en las roturas y desgarros en la hoja. Ademas, el limo puede causar manchas antiesteticas o agujeros en el producto final, originando un producto de menor calidad o el rechazo del producto. Esto exige parar la produccion de papel para limpiar el equipo, lo que resulta en la perdida de tiempo de produccion.Paper production is particularly susceptible to the adverse effects of biofilms. The waters of papermaking processes have conditions (for example, temperature and nutrients) that favor the growth of microorganisms in water and on exposed surfaces. The biofilms on the surfaces of papermaking process systems can be very thick and contain paper fiber and other materials used in paper production; said resulting material is referred to as silt or silt deposits. Slime deposits can be detached from the surfaces of the system and incorporated into the paper, which causes an increase in breaks and tears in the sheet. In addition, the slime can cause antishetical stains or holes in the final product, causing a lower quality product or rejection of the product. This requires stopping paper production to clean the equipment, resulting in the loss of production time.

Con el fin de controlar los problemas causados por microorganismos en aguas de procesos industriales, se han empleado numerosos agentes antimicrobianos (es decir, biocidas) para eliminar, inhibir o reducir el crecimiento microbiano. Los biocidas se utilizan solos o en combinacion para prevenir o controlar los problemas causados por elIn order to control the problems caused by microorganisms in industrial process waters, numerous antimicrobial agents (i.e. biocides) have been used to eliminate, inhibit or reduce microbial growth. Biocides are used alone or in combination to prevent or control problems caused by the

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crecimiento de microorganismos. Los biocidas se anaden con frecuencia directamente a una corriente de agua de proceso o a un material utilizado en el proceso. Cuando se utilizan para prevenir la formacion de biopelfculas, el metodo tipico de adicion es tal que el biocida se distribuye por todo el sistema de proceso. De esta manera, se pueden controlar los microorganismos planctonicos y los existentes en las biopelfculas sobre superficies en contacto con el agua del proceso.microorganism growth Biocides are often added directly to a process water stream or to a material used in the process. When used to prevent the formation of biofilms, the typical method of addition is such that the biocide is distributed throughout the entire process system. In this way, planktonic and existing microorganisms in biofilms can be controlled on surfaces in contact with the process water.

Numerosas sustancias organicas e inorganicas se utilizan como biocidas en sistemas de procesos industriales. El tipo de biocida utilizado en un sistema dado dependera de muchos factores, incluyendo, entre otros, la naturaleza del medio al que se anade el biocida, el(los) microorganismo(s) problematico(s), asf como los requisitos espedficos de la industria, incluyendo consideraciones de seguridad y reglamentarias. No todos los biocidas son intercambiables. Un biocida que funciona bien en un entorno puede no funcionar en otro entorno. Por ejemplo, los organismos de formacion de biopelfculas son diffciles de controlar debido a que muchos biocidas no pueden penetrar la envoltura formada en torno al organismo.Numerous organic and inorganic substances are used as biocides in industrial process systems. The type of biocide used in a given system will depend on many factors, including, but not limited to, the nature of the medium to which the biocide is added, the problematic microorganism (s), as well as the specific requirements of the industry, including safety and regulatory considerations. Not all biocides are interchangeable. A biocide that works well in one environment may not work in another environment. For example, biofilm-forming organisms are difficult to control because many biocides cannot penetrate the envelope formed around the organism.

Dependiendo de su composicion qrnmica y modo de accion, los biocidas se clasifican en oxidantes o no oxidantes. Biocidas oxidantes y no oxidantes pueden utilizarse solos o en combinacion en funcion de la aplicacion. Los biocidas oxidantes se han utilizado ampliamente en la industria durante decadas, especialmente en la produccion de pasta y papel, en la que se han utilizado oxidantes fuertes para controlar las poblaciones microbianas. Biocidas oxidantes, tales como gas cloro, hipoclorito de sodio, acido hipobromoso, y dioxido de cloro son ampliamente utilizados como biocidas para tratar aguas de reciclado en muchos tipos de industrias. Dos de los motivos principales para utilizar estos y otros biocidas oxidantes son que estos oxidantes son: (1) economicos; y (2) no espedficos con respecto a que tipos de microorganismos se inhiben; si se alcanzan concentraciones suficientes de biocidas oxidantes practicamente todos los microorganismos pueden ser inhibidos.Depending on their chemical composition and mode of action, biocides are classified as oxidizing or non-oxidizing. Oxidizing and non-oxidizing biocides can be used alone or in combination depending on the application. Oxidizing biocides have been widely used in industry for decades, especially in pulp and paper production, in which strong oxidants have been used to control microbial populations. Oxidizing biocides, such as chlorine gas, sodium hypochlorite, hypobromous acid, and chlorine dioxide are widely used as biocides to treat recycled water in many types of industries. Two of the main reasons for using these and other oxidizing biocides are that these oxidants are: (1) economical; and (2) non-specific with respect to what types of microorganisms are inhibited; if sufficient concentrations of oxidizing biocides are reached, practically all microorganisms can be inhibited.

De los biocidas oxidantes, el cloro es el que se utiliza mas ampliamente en el tratamiento de sistemas de agua de reciclado. La qrnmica del cloro es bien conocida. Otros halogenos, tales como bromo, fluor y yodo se conocen por poseer actividad antimicrobiana. Cuando se anade al agua, el cloruro puede existir en una de estas dos formas, HOCl y OCl-, en funcion del pH. El bromo reacciona con agua de forma similar al cloro. Estas especies qmmicas de cloro, tambien referidas como "cloro libre", reaccionan con una amplia variedad de compuestos en sistemas acuosos.Of the oxidizing biocides, chlorine is the most widely used in the treatment of recycled water systems. The chemistry of chlorine is well known. Other halogens, such as bromine, fluorine and iodine are known to possess antimicrobial activity. When added to water, chloride can exist in one of these two forms, HOCl and OCl-, depending on the pH. Bromine reacts with water similar to chlorine. These chemical species of chlorine, also referred to as "free chlorine," react with a wide variety of compounds in aqueous systems.

HOCl (acido hipocloroso) es mucho mas eficaz como desinfectante que OCl- (hipoclorito). Cuando HOCl contacta con un microorganismo, el oxidante puede interactuar rapidamente con cualquiera de una serie de constituyentes celulares que resultan en la inhibicion del crecimiento. Se ha informado que se requiere un tiempo de contacto muy breve (es decir, <0,1 s) para inhibir una celula. El cloro en contacto con un microorganismo puede causar rapidamente una reaccion de tipo Fenton en la cual se generan radicales hidroxilo y esos radicales son responsables de efectos inhibitorios.HOCl (hypochlorous acid) is much more effective as a disinfectant than OCl- (hypochlorite). When HOCl contacts a microorganism, the oxidant can quickly interact with any of a series of cellular constituents that result in growth inhibition. It has been reported that a very short contact time (i.e., <0.1 s) is required to inhibit a cell. Chlorine in contact with a microorganism can quickly cause a Fenton-like reaction in which hydroxyl radicals are generated and those radicals are responsible for inhibitory effects.

La naturaleza altamente reactiva de cloro tambien puede ser un lastre, ya que se utilizaran algunos de los oxidantes (por ejemplo, consumiran) durante las reacciones con el material no biologico. Por lo tanto, con el fin de proporcionar suficiente oxidante para reaccionar con los microorganismos en una corriente de proceso, la cantidad total de oxidante necesaria para inhibir microorganismos incluira la utilizada en las reacciones con componentes no biologicos del sistema. Las reacciones con componentes no biologicos del agua de proceso no solo incrementan el coste del tratamiento, sino que pueden generar subproductos no deseados y afectar negativamente a otros aditivos presentes en la corriente del proceso.The highly reactive nature of chlorine can also be a drag, since some of the oxidizers will be used (for example, consumed) during reactions with the non-biological material. Therefore, in order to provide sufficient oxidant to react with microorganisms in a process stream, the total amount of oxidant necessary to inhibit microorganisms will include that used in reactions with non-biological components of the system. The reactions with non-biological components of the process water not only increase the cost of the treatment, but can also generate unwanted by-products and negatively affect other additives present in the process stream.

Las corrientes de proceso, tales como en las fabricas de papel, son especialmente problematicas para oxidantes altamente reactivos debido a las altas concentraciones de materiales inorganicos y organicos disueltos y particulados. Las aguas de estos procesos exhiben una "demanda" muy alta de oxidante. "Demanda" se define como la cantidad de cloro que reacciona con sustancias distintas a los microorganismos diana en el agua del proceso. A fin de mantener una concentracion eficaz de cloro en un sistema acuoso para inhibir microorganismos, ha de aplicarse una cantidad superior a la demanda. Los tipos y cantidades de materiales inorganicos y organicos en una corriente de proceso definiran la demanda de un oxidante. Por ejemplo, se conocen muchas sustancias que reaccionan con cloro y originan que el cloro sea no biocida; tales sustancias incluyen sulfuros, cianuros, iones metalicos, lignina y, entre otros, diversos productos qrnmicos de tratamiento de agua (por ejemplo, algunos inhibidores de formacion de incrustaciones y de corrosion).Process currents, such as in paper mills, are especially problematic for highly reactive oxidants due to high concentrations of dissolved and particulate inorganic and organic materials. The waters of these processes exhibit a very high "demand" for oxidant. "Demand" is defined as the amount of chlorine that reacts with substances other than the target microorganisms in the process water. In order to maintain an effective concentration of chlorine in an aqueous system to inhibit microorganisms, an amount greater than demand has to be applied. The types and quantities of inorganic and organic materials in a process stream will define the demand for an oxidant. For example, many substances that react with chlorine and cause the chlorine to be non-biocidal are known; such substances include sulfides, cyanides, metal ions, lignin and, among others, various water treatment chemicals (for example, some scale-forming and corrosion inhibitors).

Aunque eficaces como biocidas, los oxidantes fuertes, tales como hipoclorito de sodio, pueden causar muchos problemas en una corriente de un proceso industrial, tal como el aumento de la velocidad de corrosion, aumento del consumo de aditivos de extremo humedo, y, entre otros, disminucion de la duracion de los fieltros utilizados en maquinas de papel.Although effective as biocides, strong oxidants, such as sodium hypochlorite, can cause many problems in an industrial process stream, such as increased corrosion rate, increased consumption of wet end additives, and, among others. , decrease in the duration of the felt used in paper machines.

Debido a la reactividad intrmseca del cloro y de oxidantes fuertes relacionados con materiales organicos e inorganicos no biologicos, es deseable que el oxidante posea una forma con actividad antimicrobiana, pero que sea menos reactiva con materiales no biologicos. El proceso de cloraminacion se ha utilizado para evitar algunos de los problemas asociados con el uso de oxidantes fuertes. La cloraminacion puede ocurrir de diversos modos (1)Due to the intrinsic reactivity of chlorine and strong oxidants related to non-biological organic and inorganic materials, it is desirable that the oxidant has a form with antimicrobial activity, but is less reactive with non-biological materials. The chloramination process has been used to avoid some of the problems associated with the use of strong oxidants. Chloramination can occur in various ways (1)

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anadiendo cloro a un sistema acuoso que contiene una concentracion baja conocida de amomaco, o (2) anadiendo amomaco a un sistema de agua que contiene una concentracion baja conocida de cloro. En cualquier situacion, el cloro y el amomaco reaccionan in situ formando una cloramina. Las cloraminas generadas por reaccion de cloro y amomaco incluyen monocloramina (NH2Cl), dicloramina (NHCh), y tricloramina (NCh). Dos de los parametros importantes que determinan que especies de cloramina existiran en un sistema son el pH y la relacion de Cl a N.adding chlorine to an aqueous system that contains a known low concentration of ammonia, or (2) adding ammonia to a water system that contains a known low concentration of chlorine. In any situation, the chlorine and the amomac react in situ forming a chloramine. Chloramines generated by chlorine and amomac reaction include monochloramine (NH2Cl), dichloramine (NHCh), and trichloramine (NCh). Two of the important parameters that determine which chloramine species will exist in a system are the pH and the ratio of Cl to N.

Habitualmente, el cloro, en forma gaseosa o lfquida, y el amomaco se combinan formando cloraminas. Otros halogenos, tales como bromo pueden sustituirse con cloro. Otras sustancias que contienen un grupo amina (RNH2) tambien pueden formar haloaminas, tales como cloraminas. La actividad antimicrobiana de una cloramina depende de la naturaleza qmmica del compuesto que contiene amina. Por ejemplo, el hidroxido de amonio puede reaccionar con un oxidante donante de halogeno, tal como hipoclorito de sodio, para formar monocloramina; esta cloramina sera un biocida eficaz. No obstante, si un aminoacido, tal como glicina (NH2CH2COOH), reacciona con hipoclorito de sodio, el grupo amina se clorara formando especies mono- o di-cloramina. La glicina clorada posee una actividad antimicrobiana menor en comparacion con la monocloramina generada a partir de hidroxido de amonio.Typically, chlorine, in gaseous or liquid form, and ammonia combine to form chloramines. Other halogens, such as bromine, can be substituted with chlorine. Other substances that contain an amine group (RNH2) can also form haloamines, such as chloramines. The antimicrobial activity of a chloramine depends on the chemical nature of the amine-containing compound. For example, ammonium hydroxide can react with a halogen donor oxidant, such as sodium hypochlorite, to form monochloramine; This chloramine will be an effective biocide. However, if an amino acid, such as glycine (NH2CH2COOH), reacts with sodium hypochlorite, the amine group will be chlorinated to form mono- or di-chloramine species. Chlorinated glycine has a lower antimicrobial activity compared to monochloramine generated from ammonium hydroxide.

Las cloraminas son atractivas para el tratamiento de aguas debido a su estabilidad in situ, facilidad de aplicacion, control, coste bajo de inversion y operativo. Aunque los estudios de laboratorio han demostrado que el cloro libre es mas eficaz que las cloraminas en la inactivacion de microorganismos, los estudios han documentado igualmente que la actividad antimicrobiana de las cloraminas es mayor en un pH inferior asf como temperaturas y concentraciones mas altas.Chloramines are attractive for water treatment due to their in situ stability, ease of application, control, low investment and operational cost. Although laboratory studies have shown that free chlorine is more effective than chloramines in the inactivation of microorganisms, studies have also documented that chloramine's antimicrobial activity is higher at a lower pH as well as higher temperatures and concentrations.

Se han patentado metodos para la produccion de cloraminas en forma altamente concentrada, incluyendo cloramina anhidra, (patentes de Estados Unidos n.° 2.678.258; 2.837.409; 3.038.785; 2.710.248; y 3.488.164).Methods for the production of chloramines in highly concentrated form, including anhydrous chloramine, have been patented (US Pat. Nos. 2,678,258; 2,837,409; 3,038,785; 2,710,248; and 3,488,164).

La monocloramina es la especie qmmica preferente para desinfectar un suministro de agua. La dicloramina se describe por ser un desinfectante superior pero posee propiedades negativas, como alta volatilidad y olor. La diferencia de reactividad y especificidad del cloro y la monocloramina permite a esta ultima penetrar en una biopelfcula y reaccionar con los habitantes mientras que el primero se consume en reacciones no espedficas con materiales en el agua o con componentes abioticos de la biopelfcula antes de penetrar completamente la biopelfcula.Monochloramine is the preferred chemical species to disinfect a water supply. Dichloramine is described as being a superior disinfectant but has negative properties, such as high volatility and odor. The difference in reactivity and specificity of chlorine and monochloramine allows the latter to penetrate a biofilm and react with the inhabitants while the former is consumed in non-specific reactions with materials in the water or with abiotic components of the biofilm before fully penetrating The biofilm.

La monocloramina se utiliza como un activo unico para el tratamiento del agua para controlar el crecimiento de microorganismos en sistemas de agua y aguas residuales. Los estudios han demostrado que el pH de un sistema acuoso afecta a la eficacia de la monocloramina; la eficacia aumenta a medida que disminuye el pH. Otros parametros ffsicos y qmmicos de un sistema pueden afectar a la eficacia de las cloraminas al influir en la estabilidad de los compuestos. Por ejemplo, se ha demostrado que los parametros, tales como pH, temperatura y presencia de otros productos qmmicos influyen en la estabilidad de la monocloramina en agua, la monocloramina posee una estabilidad significativamente mayor a 4 °C que a 35 °C.Monochloramine is used as a unique asset for water treatment to control the growth of microorganisms in water and wastewater systems. Studies have shown that the pH of an aqueous system affects the efficacy of monochloramine; Efficiency increases as the pH decreases. Other physical and chemical parameters of a system can affect the effectiveness of chloramines by influencing the stability of the compounds. For example, it has been shown that parameters such as pH, temperature and presence of other chemicals influence the stability of monochloramine in water, monochloramine has a significantly greater stability at 4 ° C than at 35 ° C.

El documento WO 2004/007378 A2 divulga un metodo y aparato para implementar la reduccion de patogenos en una planta de procesamiento de aves de corral o de procesamiento de alimentos que utiliza el agua que se ha tratado con cloraminas en una dosificacion ventajosa antes de introducirse en el proceso de produccion en las etapas de procesamiento. El agua tratada con cloraminas puede proceder de una fuente de agua dulce o agua regenerada de la planta de procesamiento. La reintroduccion del agua regenerada tratada provoca ventajosamente una reduccion dramatica en los niveles de microorganismos asociados con el procesamiento de aves de corral, mientras se conserva sustancialmente el consumo de agua.WO 2004/007378 A2 discloses a method and apparatus for implementing the reduction of pathogens in a poultry processing or food processing plant that uses water that has been treated with chloramines in an advantageous dosage before being introduced into the production process in the processing stages. Water treated with chloramines can come from a source of fresh water or reclaimed water from the processing plant. The reintroduction of the treated regenerated water advantageously causes a dramatic reduction in the levels of microorganisms associated with poultry processing, while substantially conserving water consumption.

Wared et al. (N. R. Ward, R. L. Wolfe y B. H. Olson, Appl. Environ. Microbiol. 1984, vol. 48, n.° 3, 508-514) divulgan la influencia del pH, tecnica de aplicacion, y la relacion en peso de cloro a nitrogeno en la actividad bactericida de los compuestos de cloramina inorganicos, que se determinaron con cepas madre y ambientales de Escherichia coli, Salmonella spp., Pseudomonas aeruginosa, Klebsiella pneumoniae, y Enterobacter cloacae. La velocidad de inactivacion aumento de 1,5 a 2 veces cuando la relacion en peso de cloro a nitrogeno se ajusto de 2:1 a 5:1, 5 a 6 veces conforme se disminuyo el pH de 8 a 6, y 5 a 6 veces conforme se aumento la concentracion de 1 a 5 mg/litro. Adiciones distintas de cloro libre y amomaco (adicion simultanea y preamoniacion) en agua impregnada en un pH igual o inferior a 7,5 dieron como resultado la destruccion comparable a la observada con cloro libre (inactivacion del 99 % en menos de 20 s). En un pH 8, la inactivacion por adiciones distintas era considerablemente mas lenta y era comparable a la de los compuestos de cloramina reaccionados previamente (inactivacion del 99 % en 25 a 26 min). La determinacion de la eficacia de los compuestos de cloramina inorganicos como desinfectantes primarios para el agua potable debe tener en cuenta el metodo de aplicacion, el pH y las concentraciones de cloro y amomaco.Wared et al. (NR Ward, RL Wolfe and BH Olson, Appl. Environ. Microbiol. 1984, vol. 48, No. 3, 508-514) disclose the influence of pH, application technique, and the weight ratio of chlorine to nitrogen in the bactericidal activity of the inorganic chloramine compounds, which were determined with stem and environmental strains of Escherichia coli, Salmonella spp., Pseudomonas aeruginosa, Klebsiella pneumoniae, and Enterobacter cloacae. The inactivation rate increased from 1.5 to 2 times when the weight ratio of chlorine to nitrogen was adjusted from 2: 1 to 5: 1, 5 to 6 times as the pH decreased from 8 to 6, and 5 to 6 times as the concentration increased from 1 to 5 mg / liter. Additions other than free chlorine and ammonia (simultaneous addition and pre-ammonia) in water impregnated at a pH equal to or less than 7.5 resulted in destruction comparable to that observed with free chlorine (99% inactivation in less than 20 s). At pH 8, inactivation by different additions was considerably slower and was comparable to that of previously reacted chloramine compounds (99% inactivation in 25 to 26 min). The determination of the effectiveness of inorganic chloramine compounds as primary disinfectants for drinking water must take into account the method of application, the pH and the concentrations of chlorine and ammonia.

Aunque se practico ampliamente para el tratamiento de sistemas municipales de distribucion de agua, las cloraminas no se utilizan comunmente en sistemas industriales. En sistemas de fabricacion de papel, se utilizo cloro (en lejfa o gas cloro) en combinacion con amomaco. En anos posteriores, en los sistemas de fabricacion de papel, ha habido una tendencia hacia el uso de otros biocidas oxidantes y no oxidantes. Sin embargo, recientemente parece que se ha reavivado el interes en el uso de cloraminas en sistemas de fabricacion de papel (veanse, las patentes de Estados Unidos n.° 6.478.973; 6.132.628; 5.976.386).Although widely practiced for the treatment of municipal water distribution systems, chloramines are not commonly used in industrial systems. In papermaking systems, chlorine (in bleach or chlorine gas) was used in combination with amomac. In later years, in papermaking systems, there has been a tendency towards the use of other oxidizing and non-oxidizing biocides. However, recently it seems that interest in the use of chloramines in papermaking systems has been revived (see, U.S. Patent Nos. 6,478,973; 6,132,628; 5,976,386).

Por ejemplo, se ha demostrado que el bromuro de amonio activado con hipoclorito de sodio produce un biocidaFor example, it has been shown that ammonium bromide activated with sodium hypochlorite produces a biocide

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eficaz para aplicaciones industrials. Ademas, este biocida es especialmente eficaz para el control de problemas asociados con el crecimiento microbiano en aguas de procesos en la elaboracion de pasta y papel que poseen un pH en el intervalo alcalino. El biocida generado a partir de bromuro de amonio, descrito como una "cloramina activada por bromuro" reduce efectivamente la comunidad microbiana total en un sistema (es decir, asociado a una biopelfcula, as^ como bacterias planctonicas) en el que el pH oscila de neutro a alcalino. El pH preferente del agua receptora ha de encontrarse en el intervalo de 7 a 9; el biocida es eficaz en aguas del proceso alcalino de elaboracion de papel pero no interfiere con otros procesos de elaboracion de pasta y papel y con aditivos funcionales (por ejemplo, aditivos de resistencia en seco y en humedo, agentes de encolado, colorantes, etc.), a diferencia de otros oxidantes comunes.effective for industrial applications. In addition, this biocide is especially effective for the control of problems associated with microbial growth in process waters in the production of pulp and paper that have a pH in the alkaline range. The biocide generated from ammonium bromide, described as a "bromide activated chloramine" effectively reduces the total microbial community in a system (that is, associated with a biofilm, as well as planktonic bacteria) in which the pH ranges from neutral to alkaline. The preferred pH of the receiving water must be in the range of 7 to 9; The biocide is effective in waters of the alkaline papermaking process but does not interfere with other pulp and papermaking processes and with functional additives (for example, dry and wet strength additives, sizing agents, dyes, etc. ), unlike other common oxidants.

Sigue siendo necesario biocidas mejorados que sean eficaces en condiciones ambientales duras, tales como las existentes en la industria papelera y otros procesos industriales.Improved biocides that are effective in harsh environmental conditions, such as those in the paper industry and other industrial processes, are still necessary.

Sumario de la invencionSummary of the invention

La presente invencion se refiere a metodos para prevenir el crecimiento de microorganismos en aguas de procesos industriales por medio del uso de ciertas mezclas (o combinaciones) de haloaminas.The present invention relates to methods for preventing the growth of microorganisms in industrial process waters through the use of certain mixtures (or combinations) of haloamines.

Mas espedficamente, la presente invencion se dirige al uso de mezclas (o combinaciones) sinergicas que contienen monohaloamina y dihaloamina, ejemplos de estas son monocloramina y dicloramina. En la invencion, las poblaciones microbianas de las aguas de procesos industriales acuosos se controlan mediante la administracion a sistemas acuosos de cantidades eficaces de monohaloamina y dihaloamina, el resultado es sinergico.More specifically, the present invention is directed to the use of synergistic mixtures (or combinations) containing monohaloamine and dihaloamine, examples of these are monochloramine and dichloramine. In the invention, microbial populations of aqueous industrial process waters are controlled by administration to aqueous systems of effective amounts of monohaloamine and dihaloamine, the result is synergistic.

Los procesos (metodos) que incorporan la composicion de la presente invencion muestran actividad sinergica inesperada contra microorganismos.The processes (methods) that incorporate the composition of the present invention show unexpected synergistic activity against microorganisms.

Breve descripcion de las figurasBrief description of the figures

Figura 1 Efecto del pH en la sinergia entre monocloramina y dicloramina.Figure 1 Effect of pH on the synergy between monochloramine and dichloramine.

Figura 2 Sinergia de monocloramina y dicloramina.Figure 2 Synergy of monochloramine and dichloramine.

Figura 3 Sinergia de monocloramina y bromamina en pH 8.Figure 3 Synergy of monochloramine and bromamine at pH 8.

Figura 4 Sinergia de monocloramina y bromamina en pH 7.Figure 4 Synergy of monochloramine and bromamine at pH 7.

Figura 5 Sinergia de monocloramina y bromamina en pH 8.Figure 5 Synergy of monochloramine and bromamine at pH 8.

Descripcion detallada de la invencionDetailed description of the invention

Para los fines de esta invencion, las haloaminas se definen como productos qmmicos con una composicion que incluye uno o mas atomos halogenos asociados a un grupo amina y que poseen actividad antimicrobiana. El nitrogeno puede o no puede unirse a otro atomo distinto a hidrogeno. Los atomos de halogeno incluyen cloro, fluor, bromo, y yodo. El cloro es el halogeno mas preferente utilizado en la presente invencion.For the purposes of this invention, haloamines are defined as chemical products with a composition that includes one or more halogen atoms associated with an amine group and which possess antimicrobial activity. Nitrogen may or may not bind to another atom other than hydrogen. Halogen atoms include chlorine, fluorine, bromine, and iodine. Chlorine is the most preferred halogen used in the present invention.

La presente invencion se dirige a un metodo para controlar el crecimiento de microorganismos en sistemas acuosos, que comprende anadir en un sistema acuoso una cantidad eficaz de una combinacion de una monohaloamina y dihaloamina, tal como monocloramina y dicloramina. Estas mezclas (o combinaciones) biocidas sinergicas innovadoras cuando se utilizan en combinacion en un sistema acuoso son eficaces en la inhibicion o control del crecimiento de microorganismos en el sistema acuoso. La presente invencion se dirige a un metodo para inhibir o controlar el crecimiento de microorganismos mediante la administracion o la adicion de una cantidad eficaz de monohaloamina y una cantidad eficaz de dihaloamina, produciendo un mdice de sinergia inferior a 1 definido en el presente documento, y donde el sistema acuoso es un sistema acuoso para la fabrica de pulpa y papel. Las haloaminas preferentes son cloraminas y bromamina.The present invention is directed to a method for controlling the growth of microorganisms in aqueous systems, which comprises adding in an aqueous system an effective amount of a combination of a monohaloamine and dihaloamine, such as monochloramine and dichloramine. These innovative synergistic biocide mixtures (or combinations) when used in combination in an aqueous system are effective in inhibiting or controlling the growth of microorganisms in the aqueous system. The present invention is directed to a method for inhibiting or controlling the growth of microorganisms by administering or adding an effective amount of monohaloamine and an effective amount of dihaloamine, producing a synergy index less than 1 defined herein, and where the aqueous system is an aqueous system for the pulp and paper factory. Preferred haloamines are chloramines and bromamine.

La monohaloamina, cuando se utiliza con dihaloamina en sistemas acuosos, proporciono de forma inesperada actividad biocida mejorada, que es mayor que la de los componentes individuales. Las mezclas (o combinaciones) microbicidas de la presente invencion poseen un alto grado de actividad antimicrobiana que no podna haberse predicho a partir de las actividades conocidas de los ingredientes individuales que comprenden las combinaciones. La actividad mejorada de las mezclas (o combinaciones) permite una reduccion significativa de la cantidad total de biocida requerido para un tratamiento eficaz de un sistema acuoso.Monohaloamine, when used with dihaloamine in aqueous systems, unexpectedly provided improved biocidal activity, which is greater than that of the individual components. The microbicidal mixtures (or combinations) of the present invention possess a high degree of antimicrobial activity that could not have been predicted from the known activities of the individual ingredients comprising the combinations. The improved activity of the mixtures (or combinations) allows a significant reduction of the total amount of biocide required for an effective treatment of an aqueous system.

Los sistemas acuosos a tratar poseen valores de pH comprendidos entre 4 y 10, preferentemente comprendidos entre 5 y 9.The aqueous systems to be treated have pH values between 4 and 10, preferably between 5 and 9.

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La monohaloamina, cuando se utiliza con dihaloamina en sistemas acuosos, proporciono de forma inesperada actividad biocida mejorada, que es mayor que la de los componentes individuals. Ejemplos de monohaloaminas y dihaloaminas incluyen cloraminas, bromaminas, e iodaminas. Las mezclas (o combinaciones) microbicidas de la presente invencion poseen un alto grado de actividad antimicrobiana que no podna haberse predicho a partir de las actividades conocidas de los ingredientes individuales que comprenden las combinaciones. La actividad mejorada de las mezclas (o combinaciones) permite una reduccion significativa en la cantidad total de biocida requerido para un tratamiento eficaz de un sistema acuoso.Monohaloamine, when used with dihaloamine in aqueous systems, unexpectedly provided improved biocidal activity, which is greater than that of the individual components. Examples of monohaloamines and dihaloamines include chloramines, bromamines, and iodamines. The microbicidal mixtures (or combinations) of the present invention possess a high degree of antimicrobial activity that could not have been predicted from the known activities of the individual ingredients comprising the combinations. The improved activity of the mixtures (or combinations) allows a significant reduction in the total amount of biocide required for an effective treatment of an aqueous system.

Debido a la reactividad intrmseca de los halogenos, por ejemplo cloro, y oxidantes fuertes relacionados con materiales organicos e inorganicos no biologicos, es deseable que el oxidante posea una forma con actividad antimicrobiana, pero sea menos reactiva con materiales no biologicos. El proceso de cloraminacion se ha utilizado para evitar algunos de los problemas asociados con el uso de oxidantes fuertes. El proceso de cloraminacion puede generar cloraminas incluyendo monocloramina (NH2Cl), dicloramina (NHCh), y tricloramina (NCh). Dos de los parametros importantes que determinan que especies de cloramina existiran en un sistema son el pH y la relacion de Cl a N. Conforme el pH del sistema acuoso disminuye, la especie monohaloamina se convertira en una especie dihaloamina. A medida que la cantidad de cloro en el sistema aumenta con respecto a la cantidad de la fuente de amina disponible, el equilibrio impulsa la especie monohaloamina a una especie dihaloamina.Due to the intrinsic reactivity of halogens, for example chlorine, and strong oxidants related to non-biological organic and inorganic materials, it is desirable that the oxidant has a form with antimicrobial activity, but is less reactive with non-biological materials. The chloramination process has been used to avoid some of the problems associated with the use of strong oxidants. The chloramination process can generate chloramines including monochloramine (NH2Cl), dichloramine (NHCh), and trichloramine (NCh). Two of the important parameters that determine which chloramine species will exist in a system are the pH and the ratio of Cl to N. As the pH of the aqueous system decreases, the monohaloamine species will become a dihaloamine species. As the amount of chlorine in the system increases with respect to the amount of the available amine source, the balance drives the monohaloamine species to a dihaloamine species.

Habitualmente, el cloro, en forma gaseosa o lfquida, y el amomaco se combinan formando cloraminas. No obstante, otras sustancias que contienen un grupo amina tambien pueden formar cloraminas o haloaminas. La actividad antimicrobiana de una haloamina, tal como cloramina, depende de la naturaleza qrnmica del compuesto que contiene amina. Por ejemplo, el hidroxido de amonio puede reaccionar con un oxidante donante de halogeno, tal como hipoclorito de sodio, para formar monocloramina; esta cloramina sera un biocida eficaz. No obstante, si un aminoacido, tal como glicina (NH2CH2COOH), reacciona con hipoclorito de sodio, el grupo amina se clorara formando especies mono- o di-cloramina. La glicina clorada posee una actividad antimicrobiana menor en comparacion con la monocloramina generada a partir de hidroxido de amonio.Typically, chlorine, in gaseous or liquid form, and ammonia combine to form chloramines. However, other substances that contain an amine group can also form chloramines or haloamines. The antimicrobial activity of a haloamine, such as chloramine, depends on the chemical nature of the amine-containing compound. For example, ammonium hydroxide can react with a halogen donor oxidant, such as sodium hypochlorite, to form monochloramine; This chloramine will be an effective biocide. However, if an amino acid, such as glycine (NH2CH2COOH), reacts with sodium hypochlorite, the amine group will be chlorinated to form mono- or di-chloramine species. Chlorinated glycine has a lower antimicrobial activity compared to monochloramine generated from ammonium hydroxide.

La presente invencion se refiere a un metodo, que utiliza mezclas (o combinaciones) sinergicas que contienen monohaloamina y dihaloamina. Las haloaminas, tanto monohaloamina como dihaloamina, pueden producirse mediante la combinacion de una fuente de amina o fuente de amonio con un oxidante halogenado. Una fuente de amina o fuente de amonio puede combinarse con un oxidante no halogenado para formar una haloamina si el sistema contiene tambien una fuente de halogeno. Ejemplos de fuentes halogenas incluyen, entre otros, un halogeno que contiene sal o acido. Ejemplos de haloaminas son cloraminas (monocloramina o dicloramina) y bromaminas (monobromamina y dibromamina). La mezcla de haloamina puede ajustarse para obtener la relacion deseada de monohaloamina a dihaloamina por el ajuste del pH y/o la relacion de halogeno a nitrogeno. Una vez convertida monocloramina en dicloramina, esta es estable y no puede convertirse de nuevo facilmente.The present invention relates to a method, which uses synergistic mixtures (or combinations) containing monohaloamine and dihaloamine. Haloamines, both monohaloamine and dihaloamine, can be produced by combining an amine source or ammonium source with a halogenated oxidant. An amine source or ammonium source can be combined with a non-halogenated oxidant to form a haloamine if the system also contains a halogen source. Examples of halogen sources include, among others, a halogen containing salt or acid. Examples of haloamines are chloramines (monochloramine or dichloramine) and bromamines (monobromamine and dibromamine). The haloamine mixture can be adjusted to obtain the desired monohaloamine to dihaloamine ratio by adjusting the pH and / or the halogen to nitrogen ratio. Once monochloramine has been converted to dichloramine, it is stable and cannot easily be converted again.

La dicloramina puede producirse a partir de una solucion de monocloramina. Un metodo de produccion de dicloramina a partir de monocloramina es reducir el pH de la solucion de monocloramina. Otro metodo para producir una dicloramina a partir de una solucion de monocloramina es ajustar la relacion de cloro a nitrogeno en la solucion, por ejemplo mediante el agregado adicional de cloro a la solucion de monocloramina. Una vez convertida monocloramina en dicloramina, esta es estable y no puede convertirse de nuevo facilmente. El pH y las relaciones Cl a N pueden equilibrarse para producir la combinacion deseada de mono y dicloraminas. La monobromamina se convierte facilmente en dibromamina en un pH inferior a 12. En la mayona de condiciones, en un pH de 10 o menos, la bromoamina existira como dibromamina.Dichloramine can be produced from a monochloramine solution. One method of producing dicloramine from monochloramine is to reduce the pH of the monochloramine solution. Another method of producing a dichloramine from a monochloramine solution is to adjust the ratio of chlorine to nitrogen in the solution, for example by adding additional chlorine to the monochloramine solution. Once monochloramine has been converted to dichloramine, it is stable and cannot easily be converted again. The pH and Cl to N ratios can be equilibrated to produce the desired combination of mono and dichloramines. Monobromamine is easily converted to dibromamine at a pH lower than 12. In most conditions, at a pH of 10 or less, bromoamine will exist as dibromamine.

Para los fines de esta invencion, cualquier metodo que pueda utilizarse para producir una haloamina se contempla como posible fuente de haloamina. La relacion de monohaloamina a dihaloamina puede ajustarse por metodos conocidos para conseguir la relacion deseada que produce un efecto biocida sinergico.For the purposes of this invention, any method that can be used to produce a haloamine is contemplated as a possible source of haloamine. The ratio of monohaloamine to dihaloamine can be adjusted by known methods to achieve the desired ratio that produces a synergistic biocidal effect.

En una variante de la invencion, una fuente de amina o de amonio reacciona con un halogeno que contiene oxidante para producir monohaloamina. El pH de la monohaloamina se ajusta entonces para lograr la relacion deseada de mono a dihaloaminas.In a variant of the invention, a source of amine or ammonium reacts with a halogen containing oxidant to produce monohaloamine. The pH of monohaloamine is then adjusted to achieve the desired ratio of mono to dihaloamines.

En otra variante, una fuente de amina o de amonio reacciona con un halogeno que contiene oxidante para producir monohaloamina. La relacion de cloro a nitrogeno de monohaloamina se ajusta entonces para lograr la relacion deseada de mono a dihaloaminas.In another variant, a source of amine or ammonium reacts with a halogen containing oxidant to produce monohaloamine. The chlorine to nitrogen ratio of monohaloamine is then adjusted to achieve the desired ratio of mono to dihaloamines.

En una tercera variante, una fuente de amina o de amonio reacciona con un halogeno que contiene oxidante para producir monohaloamina. Una porcion de la monohaloamina se separa entonces y se ajusta para producir dihaloamina. La dihaloamina y la monohaloamina se utilizan en una relacion en el sistema a tratar para lograr la relacion deseada de mono a dihaloaminas.In a third variant, a source of amine or ammonium reacts with a halogen containing oxidant to produce monohaloamine. A portion of the monohaloamine is then separated and adjusted to produce dihaloamine. Dihaloamine and monohaloamine are used in a relationship in the system to be treated to achieve the desired ratio of mono to dihaloamines.

En una cuarta variante, la monohaloamina y la dihaloamina se producen por separado y se ponen en contacto con el sistema acuoso a tratar por separado o en un conducto comun. Las cantidades de mono y dicloraminas se seleccionan para conseguir la relacion deseada de mono a dihaloaminas para producir el efecto sinergico.In a fourth variant, monohaloamine and dihaloamine are produced separately and are contacted with the aqueous system to be treated separately or in a common duct. The amounts of mono and dichloramines are selected to achieve the desired ratio of mono to dihaloamines to produce the synergistic effect.

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Las fuentes de amina o fuentes de amonio utilizadas en la presente invencion incluyen, entre otros, amomaco, sales de amonio y aminas. Lo que se entiende por sales de amonio son aquellas sales que poseen un cation NH/ y un anion relacionado. Ejemplos de sales de amonio incluyen, entre otros, acetato de amonio, bicarbonato de amonio, bifluoruro de amonio, bromuro de amonio, carbonato de amonio, cloruro de amonio, citrato de amonio, fluoruro de amonio, hidroxido de amonio, yoduro de amonio, molibdato de amonio, nitrato de amonio, oxalato de amonio, persulfato de amonio, fosfato de amonio, sulfato de amonio, sulfuro de amonio, sulfato de amonio ferrico, sulfato ferroso amonico y sulfamato de amonio. Sales de amonio preferentes son carbonato de amonio, citrato de amonio, hidroxido de amonio, sulfato de amonio y cloruro de amonio. Las sales de amonio cuaternario no se consideran fuentes aminas en la presente invencion y no se incluyen en el termino sales de amonio para fines de esta invencion.Amine sources or ammonium sources used in the present invention include, among others, amomac, ammonium salts and amines. What is meant by ammonium salts are those salts that have an NH / cation and a related anion. Examples of ammonium salts include, but are not limited to, ammonium acetate, ammonium bicarbonate, ammonium bifluoride, ammonium bromide, ammonium carbonate, ammonium chloride, ammonium citrate, ammonium fluoride, ammonium hydroxide, ammonium iodide, ammonium molybdate, ammonium nitrate, ammonium oxalate, ammonium persulfate, ammonium phosphate, ammonium sulfate, ammonium sulphide, ferric ammonium sulfate, ferrous ammonium sulfate and ammonium sulfamate. Preferred ammonium salts are ammonium carbonate, ammonium citrate, ammonium hydroxide, ammonium sulfate and ammonium chloride. Quaternary ammonium salts are not considered amine sources in the present invention and ammonium salts are not included in the term for the purposes of this invention.

Las fuentes aminas utiles en la presente invencion tambien pueden ser aminas primarias (RNH2), aminas secundarias (R2NH) o aminas terciarias (R3N). Fuentes de amonio y/o amina adicionales incluyen amomaco, dimetilamina, etanolamina, etilendiamina, dietanolamina, trietanolamina, dodeciletanolamina, hexdeciletanolamina, acido oleico de etanolamina, trietilentetramina, dibutilamina, tributilamina, glutamina, dilaurilamina, diestearilamina, sebo-metilamina, coco-metilamina, n-alquilaminas, n-acetilglucosamina, difenilamina, etanolmetilamina, diisopropanolamina, n-metilanilina, n-hexil-n-metilamina, n-heptil-n-metilamina, n-octil-n-metilamina, n-nonil-n- metilamina, n-decil-n-metilamina, n-dodecil-n-metilamina, n-tridecil-n-metilamina, n-tetra-decil-n-metilamina, n-bencil- n-metilamina, n-feniletil-n-metilamina, n-fenilpropil-n-metilamina, n-alquil-n-etilaminas, n-alquil-n-hidroxietilaminas, n- alquil-n-propilaminas, n-propilheptil-n-metilamina, n-etilhexil-n-metilamina, n-etilhexil-n-butilamina, n-feniletil-n- metilamina, n-alquil-n-hidroxipropilaminas, n-alquil-n-isopropilaminas, n-alquil-n-butilaminas y n-alquil-n- isobutilaminas, n-alquil-n-hidroxialquilaminas, hidracina, urea, guanidinas, biguanidinas, poliaminas, aminas primarias, aminas secundarias, aminas dclicas, aminas bidclicas, aminas oligodclicas, aminas alifaticas, aminas aromaticas, polfmeros que contienen nitrogeno primario y secundario. Las aminas cuaternarias no se incluyen en la fuente de amina util en esta invencion. Las aminas cuaternarias son saturadas y no reactivas con oxidantes. No reaccionan suficientemente para producir el biocida de la presente invencion.The useful amines sources in the present invention can also be primary amines (RNH2), secondary amines (R2NH) or tertiary amines (R3N). Sources of ammonium and / or amine further include amomaco, dimethylamine, ethanolamine, ethylenediamine, diethanolamine, triethanolamine, dodeciletanolamina, hexdeciletanolamina, oleic acid ethanolamine, triethylenetetramine, dibutylamine, tributylamine, glutamine, dilaurylamine, distearylamine, tallow-methylamine, coco-methylamine, n-alkylamines, n-acetylglucosamine, diphenylamine, ethanol methylamine, diisopropanolamine, n-methylaniline, n-hexyl-n-methylamine, n-heptyl-n-methylamine, n-octyl-n-methylamine, n-nonyl-n-methylamine, n-decyl-n-methylamine, n-dodecyl-n-methylamine, n-tridecyl-n-methylamine, n-tetra-decyl-n-methylamine, n-benzyl-n-methylamine, n-phenylethyl-n-methylamine, n-phenylpropyl-n-methylamine, n-alkyl-n-ethylamines, n-alkyl-n-hydroxyethylamines, n-alkyl-n-propylamines, n-propylheptyl-n-methylamine, n-ethylhexyl-n-methylamine, n- ethylhexyl-n-butylamine, n-phenylethyl-n-methylamine, n-alkyl-n-hydroxypropylamines, n-alkyl-n-isopropylamines, n-alkyl-n-butylamines and n-alkyl-n-isobutylamines, n -alkyl-n-hydroxyalkylamines, hydrazine, urea, guanidines, biguanidines, polyamines, primary amines, secondary amines, cyclic amines, bidcyclic amines, oligodyl amines, aliphatic amines, aromatic amines, polymers containing primary and secondary nitrogen. Quaternary amines are not included in the amine source useful in this invention. Quaternary amines are saturated and not reactive with oxidants. They do not react sufficiently to produce the biocide of the present invention.

Los oxidantes reaccionan con la fuente de amina produciendo los biocidas utiles en la presente invencion. Los oxidantes utilizados en la presente invencion incluyen, entre otros, cloro, hipoclorito, acido hipocloroso, dioxido de cloro, isocianuratos clorados, bromo, hipobromito, acido hipobromoso, cloruro de bromo, cloritos electrolfticamente generados, bromitos electroltticamente generados, hidantomas halogenadas, ozono, y compuestos peroxi, tales como perborato, percarbonato, persulfato, peroxido de hidrogeno, acido percarboxflico, y acido peracetico.The oxidants react with the amine source producing useful biocides in the present invention. The oxidants used in the present invention include, among others, chlorine, hypochlorite, hypochlorous acid, chlorine dioxide, chlorinated isocyanurates, bromine, hypobromite, hypobromous acid, bromine chloride, electrolytically generated chlorites, electrolytically generated bromites, halogenated hydatoms, ozone, and peroxy compounds, such as perborate, percarbonate, persulfate, hydrogen peroxide, percarboxylic acid, and peracetic acid.

En una realizacion ventajosa particular de la invencion, la fuente de amonio y/o amina es hidroxido de amonio y el oxidante es hipoclorito de sodio.In a particular advantageous embodiment of the invention, the source of ammonium and / or amine is ammonium hydroxide and the oxidant is sodium hypochlorite.

En otra realizacion ventajosa particular de la invencion, la fuente de amonio y/o amina es sulfato de amonio y el oxidante es hipoclorito de sodio.In another particular advantageous embodiment of the invention, the source of ammonium and / or amine is ammonium sulfate and the oxidant is sodium hypochlorite.

Los metodos de esta invencion son eficaces para controlar e inhibir el crecimiento y reproduccion de microorganismos en sistemas acuosos y sistemas acuosos de aditivos. Los sistemas acuosos incluyen sistemas de aguas industriales, tales como sistemas de aguas de refrigeracion, sistemas de elaboracion de pasta y papel, operaciones petroleras, lubricantes y refrigerantes industriales, lagunas, lagos y estanques. Los sistemas acuosos incluyen sistemas acuosos de aditivos. Ademas, los sistemas acuosos en los que se puede utilizar la presente invencion incluyen, entre otros, en particular, pinturas, cuero, madera, pasta de madera, virutas de madera, almidon, arcillas, favorecedores de la retencion, agentes de encolado, antiespumantes, aditivos de resistencia en seco y en humedo, suspensiones de pigmentos (por ejemplo, carbonato de calcio precipitado), materiales proteicos, madera, pieles animales, licores de tenena vegetales, cosmeticos, formulaciones para artfculos de aseo personal, emulsiones, adhesivos, revestimientos, fluidos metalurgicos, agua de piscinas, textiles, intercambiadores termicos, formulaciones farmaceuticas, lubricantes para perforaciones geologicas, y composiciones agroqmmicas.The methods of this invention are effective for controlling and inhibiting the growth and reproduction of microorganisms in aqueous systems and aqueous systems of additives. Aqueous systems include industrial water systems, such as cooling water systems, pulp and paper processing systems, oil operations, lubricants and industrial refrigerants, lagoons, lakes and ponds. Aqueous systems include aqueous additive systems. In addition, the aqueous systems in which the present invention can be used include, among others, in particular, paints, leather, wood, wood pulp, wood chips, starch, clays, retention favors, sizing agents, defoamers , dry and wet strength additives, pigment suspensions (for example, precipitated calcium carbonate), protein materials, wood, animal skins, vegetable fork liquors, cosmetics, formulations for personal hygiene items, emulsions, adhesives, coatings , metallurgical fluids, pool water, textiles, heat exchangers, pharmaceutical formulations, geological drilling lubricants, and agrochemical compositions.

Un sistema acuoso de aditivo es un sistema acuoso que se anade o se anadira a un sistema acuoso mayor. Tales sistemas acuosos de aditivo en la industria de pasta y papel incluyen, entre otros, favorecedores de la retencion, agentes de encolado, antiespumantes, aditivos de resistencia en seco y en humedo y suspensiones de pigmentos.An aqueous additive system is an aqueous system that is added or added to a larger aqueous system. Such aqueous additive systems in the pulp and paper industry include, among others, retention favors, sizing agents, antifoams, dry and wet strength additives and pigment suspensions.

Las cantidades dosificadas de monohaloamina y dihaloamina requeridas para la eficacia en esta invencion dependen generalmente de la naturaleza del sistema acuoso que esta siendo tratado, el nivel de organismos presentes en el sistema acuoso, y el nivel de inhibicion deseado. Un experto en la materia, utilizando la informacion divulgada en el presente documento, puede determinar la cantidad necesaria sin experimentacion indebida.The dosed amounts of monohaloamine and dihaloamine required for efficacy in this invention generally depend on the nature of the aqueous system being treated, the level of organisms present in the aqueous system, and the level of inhibition desired. A person skilled in the art, using the information disclosed herein, can determine the amount needed without undue experimentation.

Las concentraciones eficaces de monohaloamina, tal como monocloramina, en una base de nivel activo, se comprenden entre aproximadamente 0,01 miligramos por litro (mg/l) a aproximadamente 1.000 mg/l en peso, (es decir, en base al peso de monohaloamina medido por la cantidad de cloro disponible [en mg/l]), de manera preferente de aproximadamente 0,05 a aproximadamente 200 mg/l, mas preferentemente de aproximadamente 0,1 mg/l a aproximadamente 100 mg/l, mas preferentemente de aproximadamente 0,1 mg/l a aproximadamente 10 mg/l y aun mas preferentemente de aproximadamente 0,1 mg/l a aproximadamente 5 mg/l. La cantidad de dihaloamina,Effective concentrations of monohaloamine, such as monochloramine, on an active level basis, range from about 0.01 milligrams per liter (mg / l) to about 1,000 mg / l by weight, (i.e., based on the weight of monohaloamine measured by the amount of available chlorine [in mg / l]), preferably from about 0.05 to about 200 mg / l, more preferably from about 0.1 mg / about 100 mg / l, more preferably from about 0.1 mg / l about 10 mg / l and even more preferably about 0.1 mg / l about 5 mg / l. The amount of dihaloamine,

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en una base de nivel activo, es de aproximadamente 0,01 partes por millon (mg/l) a aproximadamente 1.000 mg/l en peso (es decir, en base al peso de dihaloamina medido por la cantidad de cloro disponible [en mg/l]), y preferentemente de aproximadamente 0,05 a aproximadamente 200 mg/l, mas preferentemente de aproximadamente 0,1 mg/l a aproximadamente 100 mg/l, mas preferentemente de aproximadamente 0,1 mg/l a aproximadamente 10 mg/l y aun mas preferentemente de aproximadamente 0,1 mg/l a aproximadamente 5 mg/l. Por consiguiente, con respecto a los biocidas, los lfmites inferior y superior de las concentraciones requeridas dependen sustancialmente del sistema a tratar.on an active level basis, it is from about 0.01 parts per million (mg / l) to about 1,000 mg / l by weight (i.e., based on the weight of dihaloamine measured by the amount of available chlorine [in mg / l]), and preferably from about 0.05 to about 200 mg / l, more preferably from about 0.1 mg / about 100 mg / l, more preferably from about 0.1 mg / about 10 mg / l and even more preferably about 0.1 mg / l about 5 mg / l. Therefore, with respect to biocides, the lower and upper limits of the required concentrations depend substantially on the system to be treated.

La relacion de monohaloamina a dihaloamina es de aproximadamente 400:1 a aproximadamente 1:100, preferentemente de aproximadamente 200:1 a aproximadamente 1:100, preferentemente de aproximadamente 20:1 a aproximadamente 1:5.The ratio of monohaloamine to dihaloamine is from about 400: 1 to about 1: 100, preferably from about 200: 1 to about 1: 100, preferably from about 20: 1 to about 1: 5.

En una realizacion de la invencion, la monohaloamina se anade al sistema acuoso antes de la dihaloamina. En otra realizacion de la invencion, dihaloamina se anade antes de monohaloamina. En otra realizacion de la invencion, monohaloamina y dihaloamina se anaden simultaneamente al sistema a tratar.In one embodiment of the invention, monohaloamine is added to the aqueous system before dihaloamine. In another embodiment of the invention, dihaloamine is added before monohaloamine. In another embodiment of the invention, monohaloamine and dihaloamine are added simultaneously to the system to be treated.

En otra realizacion, despues de la adicion de monohaloamina, se anade dihaloamina al sistema acuoso. El desfase temporal entre la adicion de monohaloamina y dihaloamina puede ser, entre otros, de hasta 30 minutos, o hasta 15 minutos, o hasta 5 minutos, o hasta 1 minuto.In another embodiment, after the addition of monohaloamine, dihaloamine is added to the aqueous system. The time lag between the addition of monohaloamine and dihaloamine can be, among others, up to 30 minutes, or up to 15 minutes, or up to 5 minutes, or up to 1 minute.

En otra realizacion, despues de la adicion de dihaloamina, se anade monohaloamina al sistema acuoso. El desfase temporal entre la adicion de dihaloamina y monohaloamina puede ser, entre otros, de hasta 30 minutos, o hasta 15 minutos, o hasta 5 minutos, o hasta 1 minuto.In another embodiment, after the addition of dihaloamine, monohaloamine is added to the aqueous system. The time lag between the addition of dihaloamine and monohaloamine can be, among others, up to 30 minutes, or up to 15 minutes, or up to 5 minutes, or up to 1 minute.

En otra realizacion, monohaloamina y dihaloamina se anaden al sistema acuoso de forma simultanea.In another embodiment, monohaloamine and dihaloamine are added to the aqueous system simultaneously.

En otra realizacion, la combinacion de haloamina mezclada puede producirse in situ mediante la adicion de una fuente de amonio o amina y oxidante halogenado al agua del proceso para provocar la formacion de la monocloramina, tras lo cual se anade una cantidad medible de acido al agua para disminuir el pH a un punto suficiente para provocar la formacion de dicloramina.In another embodiment, the combination of mixed haloamine can be produced in situ by the addition of a source of ammonium or amine and halogenated oxidant to the process water to cause the formation of monochloramine, after which a measurable amount of acid is added to the water. to lower the pH to a sufficient point to cause the formation of dichloramine.

En cualquier realizacion, monohaloamina puede anadirse de conformidad con cualquier metodo conocido que proporcione la concentracion deseada de monohaloamina en el sistema acuoso. Similar a monohaloamina, en cualquier realizacion, dihaloamina puede anadirse de conformidad con cualquier metodo conocido que proporcione la concentracion deseada de dihaloamina en el sistema acuoso. Cualquiera o monohaloamina y dihaloamina pueden suministrarse de forma continua, de forma intermitente, o alternativamente, a sistemas acuosos.In any embodiment, monohaloamine may be added in accordance with any known method that provides the desired concentration of monohaloamine in the aqueous system. Similar to monohaloamine, in any embodiment, dihaloamine can be added in accordance with any known method that provides the desired concentration of dihaloamine in the aqueous system. Either monohaloamine and dihaloamine can be supplied continuously, intermittently, or alternatively, to aqueous systems.

Las haloaminas pueden anadirse al sistema como material(es) independiente(s) o en combinacion con otros materiales que se anaden al sistema acuoso que esta siendo tratado. Por ejemplo, una combinacion sinergica de monohaloamina y dihaloamina puede anadirse con almidon, arcilla, suspensiones de pigmentos, carbonato calcico precipitado, favorecedores de la retencion, agentes de encolado, aditivos de resistencia en seco y/o en humedo, antiespumantes u otros aditivos utilizados en la fabricacion de productos de pasta o papel.Haloamines may be added to the system as independent material (s) or in combination with other materials that are added to the aqueous system being treated. For example, a synergistic combination of monohaloamine and dihaloamine can be added with starch, clay, pigment suspensions, precipitated calcium carbonate, retention favors, sizing agents, dry and / or wet strength additives, defoamers or other additives used in the manufacture of pulp or paper products.

Las haloaminas pueden anadirse de forma continua, de forma intermitente, o alternativamente, a sistemas acuosos y/o aditivos. Las estrategias de suministro anteriores para la adicion biocida dependen del crecimiento de la poblacion microbiana, el tipo de microorganismos problematicos y el grado de ensuciamiento de la superficie en un sistema particular. Una combinacion de monohaloamina y dihaloamina puede utilizarse en el tratamiento de sistemas de aditivos, (es decir, soluciones de almidon, soluciones favorecedoras de la retencion, suspensiones de carbonato calcico precipitado, etc.) u otros puntos de suministro en el sistema acuoso (es decir, circuito corto o largo, tanque de pulpa reciclada, colectores de fibras, pasta densa, tina de combinacion, caja de entrada).Haloamines can be added continuously, intermittently, or alternatively, to aqueous systems and / or additives. The above supply strategies for biocidal addition depend on the growth of the microbial population, the type of problematic microorganisms and the degree of surface fouling in a particular system. A combination of monohaloamine and dihaloamine can be used in the treatment of additive systems, (i.e. starch solutions, retention-enhancing solutions, precipitated calcium carbonate suspensions, etc.) or other supply points in the aqueous system (it is ie, short or long circuit, recycled pulp tank, fiber collectors, dense paste, combination tub, input box).

EjemplosExamples

La eficacia de los materiales y combinaciones activos se determinaron utilizando un protocolo de dosis. Los activos se evaluaron en agua blanca sintetica (vease, Smith et al., patente de Estados Unidos n.° 6.361.963) con valores de pH de 5,5 y 8,0. Los materiales se ensayaron frente a multiples especies del consorcio bacteriano (tambien referido como consorcio artificial) que contiene numeros aproximadamente iguales de seis cepas bacterianas. Aunque las cepas de ensayo son representativas de organismos presentes en sistemas de fabricas de papel, el efecto no se limita a estas bacterias. Dos de las cepas eran Klebsiella pneumonia (CACT 13883) y Pseudomonas aeruginosa (CACT 15442). Las otras cuatro cepas se aislaron a partir de sistemas de fabricas de papel y se identificaron como Curtobacterium flaccumfaciens, Burkholderia cepacia, Bacillus maroccanus y Pseudomonas glathei. Cada cepa se cultivo en agar tripticasa de soja durante la noche a 37 °C. Se utilizaron bastoncillos esteriles con punta de algodon para transferir asepticamente celulas a una solucion salina esteril. Cada suspension celular se preparo en una concentracion deseada, medida por la turbiedad, antes de combinar volumenes identicos de cada una de las cepas para preparar el consorcio. El consorcio bacteriano se distribuyo en los pocillos de una placa de microtitulacion antes de realizar las adiciones de monohaloamina y/o dihaloamina. Las placas de microtitulacion se incubaron a 37 °C. LasThe efficacy of the active materials and combinations were determined using a dose protocol. The assets were evaluated in synthetic white water (see, Smith et al., U.S. Patent No. 6,361,963) with pH values of 5.5 and 8.0. The materials were tested against multiple species of the bacterial consortium (also referred to as artificial consortium) containing approximately equal numbers of six bacterial strains. Although the test strains are representative of organisms present in paper mill systems, the effect is not limited to these bacteria. Two of the strains were Klebsiella pneumonia (CACT 13883) and Pseudomonas aeruginosa (CACT 15442). The other four strains were isolated from paper mill systems and identified as Curtobacterium flaccumfaciens, Burkholderia cepacia, Bacillus maroccanus and Pseudomonas glathei. Each strain was grown on soybean tripticase agar overnight at 37 ° C. Sterile cotton swabs were used to aseptically transfer cells to a sterile saline solution. Each cell suspension was prepared in a desired concentration, measured by turbidity, before combining identical volumes of each of the strains to prepare the consortium. The bacterial consortium was distributed in the wells of a microtiter plate before adding monohaloamine and / or dihaloamine. The microtiter plates were incubated at 37 ° C. The

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lecturas de densidad optica (DO) a 650 nm se tomaron inicialmente (to) y tras transcurrir 4 horas (T4) de incubacion.Optical density (OD) readings at 650 nm were taken initially (to) and after 4 hours (T4) of incubation.

Los datos en bruto se convierten a "porcentajes de inhibicion de crecimiento bacteriano" de acuerdo con la siguiente formula:The raw data is converted to "bacterial growth inhibition percentages" according to the following formula:

% de inhibicion = [(a-b) a]* 100% inhibition = [(a-b) a] * 100

en la que:in which:

a = (DO del control en tn) - (DO del control en to) b = (DO del tratado en tn) - (DO del tratado en to)a = (OD of control in tn) - (OD of control in to) b = (OD of treaty in tn) - (OD of treaty in to)

Los valores de inhibicion pueden representarse frente a la dosificacion para cada activo y la combinacion particular. Esto resulta en una curva de respuesta a la dosis a partir de la cual puede calcularse la dosis para producir una inhibicion del 50 % (I50). En los ejemplos (tablas) a continuacion, los valores I50 se expresan como mg/l de material activo.Inhibition values can be represented against the dosage for each asset and the particular combination. This results in a dose response curve from which the dose can be calculated to produce a 50% inhibition (I50). In the examples (tables) below, the I50 values are expressed as mg / l of active material.

El mdice de sinergia (IS) se calculo mediante la siguiente ecuacion y se basa en la cantidad necesaria para provocar una inhibicion del 50 % del crecimiento bacteriano.The synergy index (SI) was calculated using the following equation and is based on the amount needed to cause a 50% inhibition of bacterial growth.

Indice de sinergia (IS) = (CA 4- Ca) + (CB 4- Cb)Synergy Index (IS) = (CA 4- Ca) + (CB 4- Cb)

en el que:in which:

CA = cantidad de compuesto A en mezcla, que produce el criterio de valoracionCA = amount of compound A in mixture, which produces the evaluation criteria

Ca = cantidad de compuesto A, que actua solo, que produce el criterio de valoracionCa = amount of compound A, acting alone, that produces the evaluation criteria

CB = cantidad de compuesto B en mezcla, que produce el criterio de valoracionCB = amount of compound B in mixture, which produces the evaluation criteria

Cb = cantidad de compuesto B, que actua solo, que produce el criterio de valoracionCb = amount of compound B, acting alone, that produces the evaluation criteria

Si IS es inferior a 1, existe sinergia; si IS es superior a 1, existe antagonismo; si IS es igual a 1, existe un efecto aditivo.If IS is less than 1, there is synergy; if IS is greater than 1, there is antagonism; If IS is equal to 1, there is an additive effect.

La eficacia antibacteriana de monocloramina y dicloramina, solos y en combinacion, se comparo en un ensayo de exposicion convencional. Para llevar a cabo el ensayo, los consorcios bacterianos artificiales se prepararon utilizando las mismas especies que las de los ensayos de microtitulacion. Una solucion de sal mineral se preparo combinando K2HPO4 (1,2 mg/l), KH2PO4 (0,624 mg/l), (NH4)2SO4 (0,05 g/l), y NaCl (0,1 mg/l). Esta solucion se esterilizo por tratamiento en autoclave (121 °C, 15 min) y, despues de enfriarse, se modifico con lo siguiente: 10 ml/l de solucion esterilizada por filtracion de 0,5 % (p/v) de CaChO^O; 10 ml/l de solucion esterilizada por filtracion de MgSO4-7H2O al 2 %; glucosa esterilizada por filtracion, (0,01 g/l, concentracion final); 1 ml de una solucion esterilizada por filtracion que contiene Na2EDTA (etilendiaminotetraacetato) (1,58 g/100 ml), ZnSO4-7H2O (0,7 g/100 ml); MnSO4-H2O (0,18 g/100 ml); FeSO4 7H2O (0,16 g/100 ml); CoChO-6H2O (0,052 g/100 ml); NaMoO4-2H2O (0,042 g/100 ml); y CuSO4.5H2O (0,047 g/100 ml). Volumenes identicos de suspensiones celulares de cada una de las cepas se combinaron entonces para preparar el consorcio. El consorcio bacteriano se distribuyo en recipientes de vidrio esteriles e inmediatamente se utilizo en estudios de exposicion. Para determinar el efecto del pH de la solucion de sal mineral sobre la eficacia de la monocloramina, dicloramina, y combinaciones de las mismas, el pH de la suspension celular se ajusto a los niveles deseados utilizando soluciones diluidas de hidroxido de sodio o acido fosforico, segun proceda. Los valores de pH ensayados en los estudios de exposicion fueron 5.0, 6,0, 7,0 y 8,0. Los valores de pH representan el pH de aguas blancas tfpicas de la mayona de las fabricas de papel.The antibacterial efficacy of monochloramine and dichloramine, alone and in combination, was compared in a conventional exposure test. To carry out the test, artificial bacterial consortia were prepared using the same species as those in microtiter assays. A solution of mineral salt was prepared by combining K2HPO4 (1.2 mg / l), KH2PO4 (0.624 mg / l), (NH4) 2SO4 (0.05 g / l), and NaCl (0.1 mg / l). This solution was sterilized by autoclave treatment (121 ° C, 15 min) and, after cooling, was modified with the following: 10 ml / l of sterile solution by filtration of 0.5% (w / v) CaChO ^ OR; 10 ml / l of sterile solution by filtration of MgSO4-7H2O at 2%; sterilized glucose by filtration, (0.01 g / l, final concentration); 1 ml of a sterilized solution by filtration containing Na2EDTA (ethylenediaminetetraacetate) (1.58 g / 100 ml), ZnSO4-7H2O (0.7 g / 100 ml); MnSO4-H2O (0.18 g / 100 ml); FeSO4 7H2O (0.16 g / 100 ml); CoChO-6H2O (0.052 g / 100 ml); NaMoO4-2H2O (0.042 g / 100 ml); and CuSO4.5H2O (0.047 g / 100 ml). Identical volumes of cell suspensions of each of the strains were then combined to prepare the consortium. The bacterial consortium was distributed in sterile glass containers and was immediately used in exposure studies. To determine the effect of the pH of the mineral salt solution on the efficacy of monochloramine, dichloramine, and combinations thereof, the pH of the cell suspension was adjusted to the desired levels using dilute solutions of sodium hydroxide or phosphoric acid, as appropriate. The pH values tested in the exposure studies were 5.0, 6.0, 7.0 and 8.0. The pH values represent the typical white water pH of the mayone of the paper mills.

La presencia de las especies qrnmicas activas se demostro con un espectrofotometro de barrido midiendo la absorbancia de la luz en el intervalo de 200 nm a 350 nm. Para determinar el espectro de absorbancia, se anadio una cantidad de monocloramina y/o dicloramina en solucion a una cubeta de cuarzo y se escaneo en el espectrofotometro. El perfil espectral resultante de la solucion demostro la presencia de una o ambas especies qrnmicas activas y es consistente con los espectros publicados de monocloramina y dicloramina.The presence of the active chemical species was demonstrated with a scanning spectrophotometer measuring the absorbance of light in the range of 200 nm to 350 nm. To determine the absorbance spectrum, an amount of monochloramine and / or dichloramine in solution was added to a quartz cuvette and scanned in the spectrophotometer. The spectral profile resulting from the solution demonstrated the presence of one or both active chemical species and is consistent with the published spectra of monochloramine and dichloramine.

La altura del pico de absorbancia a 244 nm se relaciono linealmente con la concentracion de monocloramina en la solucion. Asimismo, el pico de absorbancia a 295 nm se relaciono linealmente con la concentracion de dicloramina en solucion. El control de la altura del pico permitio que las concentraciones de monocloramina y dicloramina se verificasen en las soluciones de ensayo. La absorcion de rayos UV para NHBr2 se conoce por encontrarse en 350 nm, NH2Br se encuentra en 278 nm, OCl- se encuentra en 292 nm y OBr- se encuentra en 329 nm.The height of the absorbance peak at 244 nm was linearly related to the concentration of monochloramine in the solution. Likewise, the absorbance peak at 295 nm was linearly related to the concentration of dichloramine in solution. Peak height control allowed the concentrations of monochloramine and dichloramine to be verified in the test solutions. UV absorption for NHBr2 is known to be at 350 nm, NH2Br is at 278 nm, OCl- is at 292 nm and OBr- is at 329 nm.

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Despues de preparar la solucion de monohaloamina, la cantidad necesaria para alcanzar una concentracion final deseada se transfirio al consorcio bacteriano preparado previamente. Se recogieron muestras del consorcio bacteriano inmediatamente antes de anadir monocloramina y despues de los tiempos de contacto, por lo general 1, 10, y 20 minutos. Los controles eran suspensiones celulares no tratadas.After preparing the monohaloamine solution, the amount necessary to reach a desired final concentration was transferred to the previously prepared bacterial consortium. Samples of the bacterial consortium were collected immediately before adding monochloramine and after contact times, usually 1, 10, and 20 minutes. The controls were untreated cell suspensions.

El uso del termino "porcentaje" en referencia a la concentracion de los productos qmmicos se basa en un peso por base de volumen.The use of the term "percentage" in reference to the concentration of chemical products is based on a weight per volume basis.

Las concentraciones de monocloramina y dicloramina descritas en el presente documento estan expresadas en unidades de miligramos por litro como Cl2. Las unidades, miligramos por litro conforme Cl2 (o mg/ml como Cl2 o mg/ml), se determinaron sobre la base de la concentracion total de cloro disponible en una muestra de acuerdo con el ensayo de cloro de Hach DPD (Hach Company, Loveland, Colorado). El cloro total disponible se refiere a la cantidad de cloro en una muestra que reacciona con oxalato de N,N-dietil-p-fenilendiamina, el indicador utilizado en el ensayo de Hach. Para determinar la cantidad de monocloramina o dicloramina en una muestra, se transfirio una alfcuota de las muestras a un recipiente limpio, se diluyo con agua desionizada, segun proceda, y se ensayo de acuerdo con el ensayo de cloro de Hach DPD. El ensayo mide la cantidad total de cloro que puede reaccionar con el reactivo indicador. La reaccion se mide determinando la absorbancia de luz a 530 nm. Por lo tanto, para fines de esta invencion, una cantidad de monocloramina o dicloramina presentada en unidades de mg/l significa la cantidad de monocloramina o dicloramina que contiene la cantidad designada de miligramos de cloro reactivo por litro. En consecuencia, por ejemplo, una muestra tratada con 1 mg/l de monocloramina o dicloramina contendra una concentracion total de cloro disponible de 1 mg/l. Del mismo modo, una muestra tratada con 0,5 mg/l de monocloramina y 0,5 mg/l de dicloramina contendra una concentracion total de cloro disponible de 1 mg/l.The concentrations of monochloramine and dichloramine described herein are expressed in units of milligrams per liter as Cl2. The units, milligrams per liter according to Cl2 (or mg / ml as Cl2 or mg / ml), were determined based on the total concentration of chlorine available in a sample according to the Hach DPD (Hach Company, Chlorine Assay). Loveland, Colorado). Total available chlorine refers to the amount of chlorine in a sample that reacts with N, N-diethyl-p-phenylenediamine oxalate, the indicator used in the Hach test. In order to determine the amount of monochloramine or dichloramine in a sample, an algae of the samples was transferred to a clean container, diluted with deionized water, as appropriate, and tested according to the Hach DPD chlorine test. The test measures the total amount of chlorine that can react with the indicator reagent. The reaction is measured by determining the light absorbance at 530 nm. Therefore, for the purposes of this invention, an amount of monochloramine or dichloramine presented in units of mg / l means the amount of monochloramine or dichloramine that contains the designated amount of milligrams of reactive chlorine per liter. Consequently, for example, a sample treated with 1 mg / l of monochloramine or dichloramine will contain a total available chlorine concentration of 1 mg / l. Similarly, a sample treated with 0.5 mg / l of monochloramine and 0.5 mg / l of dichloramine will contain a total available chlorine concentration of 1 mg / l.

El uso del termino "relacion" en relacion a las moleculas activas ensayadas se basa en la cantidad de cada uno de los activos en un miligramo por base de litro. Por ejemplo, una solucion que contiene monocloramina a dicloramina en una relacion 1:1 contendna X mg/l (como Ch) de monocloramina y X mg/l (como Ch) de dicloramina, siendo X = una fraccion o numero entero. Del mismo modo, una solucion que contiene monocloramina a dicloramina en una relacion 5:1 contendna 5X mg/l (como Ch) de monocloramina y X mg/l (como Ch) de dicloramina, siendo X = una fraccion o numero entero.The use of the term "ratio" in relation to the active molecules tested is based on the amount of each of the assets in one milligram per liter base. For example, a solution containing monochloramine to dichloramine in a 1: 1 ratio contains X mg / l (as Ch) of monochloramine and X mg / l (as Ch) of dichloramine, where X = a fraction or whole number. Similarly, a solution containing monochloramine to dichloramine in a 5: 1 ratio contains 5X mg / l (as Ch) of monochloramine and X mg / l (as Ch) of dichloramine, where X = a fraction or whole number.

La monocloramina puede generarse utilizando fuentes de amina, tales como bromuro de amonio, sulfato de amonio, hidroxido de amonio, fosfato de amonio, cloruro de amonio, etc. El hidroxido de amonio se utilizo como la fuente de amina para generar haloamina en los presentes ejemplos.Monochloramine can be generated using amine sources, such as ammonium bromide, ammonium sulfate, ammonium hydroxide, ammonium phosphate, ammonium chloride, etc. Ammonium hydroxide was used as the amine source to generate haloamine in the present examples.

Para llevar a cabo un estudio de exposicion, la monocloramina se preparo a una concentracion deseada mezclando cantidades adecuadas de hidroxido de amonio al 30 % e hipoclorito de sodio al 6,2 % en un volumen de agua desionizada de manera tal para lograr relaciones equimolares de Cl y NH2. Despues de la preparacion de la solucion de monocloramina, la pureza de la solucion se verifico determinando su espectro de absorbancia. Para preparar una solucion de dicloramina, el pH de una solucion de monocloramina se redujo a 5,0. Esto garantizo la conversion de monocloramina a dicloramina. Las caractensticas espectrales de las soluciones de dicloraminas demostraron que disminuir el pH de una solucion de monocloramina en agua desionizada se tradujo en la formacion de dicloramina. Las concentraciones de monocloramina y dicloramina en las soluciones se confirmaron midiendo la concentracion total de cloro mediante el ensayo de cloro de Hach DPD.To carry out an exposure study, the monochloramine was prepared at a desired concentration by mixing adequate amounts of 30% ammonium hydroxide and 6.2% sodium hypochlorite in a volume of deionized water in such a way to achieve equimolar ratios of Cl and NH2. After the preparation of the monochloramine solution, the purity of the solution was verified by determining its absorbance spectrum. To prepare a dichloramine solution, the pH of a monochloramine solution was reduced to 5.0. This guaranteed the conversion of monochloramine to dichloramine. The spectral characteristics of the dichloramine solutions showed that lowering the pH of a solution of monochloramine in deionized water resulted in the formation of dichloramine. The concentrations of monochloramine and dichloramine in the solutions were confirmed by measuring the total chlorine concentration by the Hach DPD chlorine assay.

Se utilizo el analisis espectral para verificar la conversion de monocloramina a dicloramina cuando se ajusto el pH.Spectral analysis was used to verify the conversion of monochloramine to dichloramine when the pH was adjusted.

Los siguientes ejemplos tienen por objeto ser ilustrativos de la presente invencion. No obstante, estos ejemplos no pretenden limitar en modo alguno el alcance de la invencion o su proteccion. Los ejemplos ilustran la relacion sinergica obtenida con las composiciones de la presente invencion.The following examples are intended to be illustrative of the present invention. However, these examples are not intended to limit in any way the scope of the invention or its protection. The examples illustrate the synergistic relationship obtained with the compositions of the present invention.

Ejemplo 1Example 1

Se anadio una cantidad medida de monocloramina y una cantidad medida de dicloramina a una suspension de bacterias y la suspension celular se incubo durante un periodo de tiempo seleccionado. La eficacia de la combinacion de los biocidas se determino midiendo el crecimiento o la falta del mismo despues de un tiempo adicional de incubacion apropiado. Este ejemplo ilustra la actividad sinergica entre monocloramina y dicloramina en una estrategia de suministro concurrente contra un consorcio bacteriano artificial en aguas blancas sinteticas en pH 5,5 y 8,0. Un valor de mdice sinergico de <1,00 indica un efecto sinergico entre los dos activos.A measured amount of monochloramine and a measured amount of dichloramine were added to a suspension of bacteria and the cell suspension was incubated for a selected period of time. The efficacy of the combination of the biocides was determined by measuring the growth or lack thereof after an additional time of appropriate incubation. This example illustrates the synergistic activity between monochloramine and dichloramine in a concurrent delivery strategy against an artificial bacterial consortium in synthetic white water at pH 5.5 and 8.0. A synergistic index value of <1.00 indicates a synergistic effect between the two assets.

_____Tabla 1. Indices sinergicos de las combinaciones de monocloramina y dicloramina.__________Table 1. Synergistic indices of the combinations of monochloramine and dichloramine ._____

NH2Cl y NHCI2 en pH 5,5NH2Cl and NHCI2 at pH 5.5

mg/l NHCI2  mg / l NHCI2
mg/l NH2CI Relacion NHCI2: NH2CI % de inhibicion Indice sinergico  mg / l NH2CI NHCI2 ratio: NH2CI% inhibition Synergistic index

17,23  17.23
0,00 — 50 1,00  0.00 - 50 1.00

15,13  15.13
0,73 20,8:1,0 50 0,92*  0.73 20.8: 1.0 50 0.92 *

14,03  14.03
1,45 9,7:1,0 50 0,89*  1.45 9.7: 1.0 50 0.89 *

13,45  13.45
2,91 4,6:1,0 50 0,94*  2.91 4.6: 1.0 50 0.94 *

55

1010

15fifteen

20twenty

2525

3030

NH2CI y NHCI2 en pH 5,5  NH2CI and NHCI2 at pH 5.5

mg/l NHCI2  mg / l NHCI2
mg/l NH2CI Relacion NHCh: NH2Cl % de inhibicion Indice sinergico  mg / l NH2CI NHCh ratio: NH2Cl% inhibition Synergistic index

11,38  11.38
3,75 3,0:1,0 50 0,87*  3.75 3.0: 1.0 50 0.87 *

8,87  8.87
5,81 1,5:1,0 50 0,83*  5.81 1.5: 1.0 50 0.83 *

5,69  5.69
9,00 1,0:1,6 50 0,82*  9.00 1.0: 1.6 50 0.82 *

3,34  3.34
11,63 1,0:3,5 50 0,83*  11.63 1.0: 3.5 50 0.83 *

2,84  2.84
12,29 1,0:4,3 50 0,84*  12.29 1.0: 4.3 50 0.84 *

1,42  1.42
14,59 1,0:10,3 50 0.88*  14.59 1.0: 10.3 50 0.88 *

0,71  0.71
15,60 1,0:21,5 50 0.88*  15.60 1.0: 21.5 50 0.88 *

0,36  0.36
15,85 1,0:44,6 50 0,89*  15.85 1.0: 44.6 50 0.89 *

0,18  0.18
15,28 1,0:85,9 50 0,85*  15.28 1.0: 85.9 50 0.85 *

0,09  0.09
15,60 1,0:175,6 50 0,86*  15.60 1.0: 175.6 50 0.86 *

0,04  0.04
15,82 1,0:356,1 50 0,87*  15.82 1.0: 356.1 50 0.87 *

0,00  0.00
18,21 — 50 1,00  18.21 - 50 1.00

NH2CI y NHCI2 en pH 8,0  NH2CI and NHCI2 at pH 8.0

mg/l NHCI2  mg / l NHCI2
mg/l NH2CI Relacion NHCh: NH2Cl % de inhibicion Indice sinergico  mg / l NH2CI NHCh ratio: NH2Cl% inhibition Synergistic index

0,59  0.59
0,00 — 50 1,00  0.00 - 50 1.00

0,57  0.57
0,73 1,0:1,3 50 1,05  0.73 1.0: 1.3 50 1.05

0,48  0.48
1,45 1,0:3,0 50 0,99*  1.45 1.0: 3.0 50 0.99 *

0,36  0.36
2,14 1,0:6,0 50 0,87*  2.14 1.0: 6.0 50 0.87 *

0,29  0.29
2,91 1,0:10,2 50 0,85*  2.91 1.0: 10.2 50 0.85 *

0,18  0.18
3,86 1,0:21,7 50 0,78*  3.86 1.0: 21.7 50 0.78 *

0,09  0.09
5,22 1,0:58,8 50 0,81*  5.22 1.0: 58.8 50 0.81 *

0,07  0.07
5,81 1,0:88,8 50 0,84*  5.81 1.0: 88.8 50 0.84 *

0,04  0.04
6,88 1,0:154,7 50 0,94*  6.88 1.0: 154.7 50 0.94 *

0,00  0.00
7,96 — 50 1,00*  7.96 - 50 1.00 *

La Tabla 1 muestra una sinergia entre monocloramina y dicloramina. La sinergia se ve afectada por el pH. Por ejemplo, la relacion sinergica de monocloramina a dicloramina era mucho mas amplia en pH 8 que en pH 5. En el pH superior, monocloramina podna encontrarse en una relacion inferior a 1:1 o superior a 1:1 y aun ser sinergica. En pH 5, las relaciones superiores a 1:1 (monocloramina a dicloramina) eran sinergicas. El pH inferior proporciona una mayor sinergia.Table 1 shows a synergy between monochloramine and dichloramine. Synergy is affected by pH. For example, the synergistic ratio of monochloramine to dichloramine was much broader at pH 8 than at pH 5. At higher pH, monochloramine could be in a ratio less than 1: 1 or greater than 1: 1 and still be synergistic. At pH 5, the ratios greater than 1: 1 (monochloramine to dichloramine) were synergistic. The lower pH provides greater synergy.

Ejemplo 2.Example 2

En este ejemplo, se anadio una cantidad medida de monocloramina y una cantidad medida de dicloramina a un consorcio de bacterias preparadas a una densidad de aproximadamente 1 x 106 celulas por mililitro y la suspension celular se incubo durante un tiempo seleccionado. El consorcio de bacterias se ha descrito anteriormente. La eficacia de la combinacion de los biocidas se determino midiendo el numero de bacterias que sobrevivieron despues del tiempo de contacto. La eficacia de monocloramina, dicloramina, y combinaciones de los dos activos se compararon en diferentes valores de pH. Se prepararon consorcios bacterianos en soluciones de sales minerales con pH ajustado a valores seleccionados y expuestos con monocloramina y dicloramina y combinaciones de las mismas. Las muestras para enumerar el numero de bacterias supervivientes se recogieron en intervalos temporales seleccionados.In this example, a measured amount of monochloramine and a measured amount of dichloramine were added to a consortium of bacteria prepared at a density of approximately 1 x 10 6 cells per milliliter and the cell suspension was incubated for a selected time. The bacteria consortium has been described above. The efficacy of the combination of the biocides was determined by measuring the number of bacteria that survived after the contact time. The efficacy of monochloramine, dichloramine, and combinations of the two active ingredients were compared at different pH values. Bacterial consortia were prepared in solutions of mineral salts with pH adjusted to selected values and exposed with monochloramine and dichloramine and combinations thereof. Samples to list the number of surviving bacteria were collected at selected time intervals.

Tabla 2. Numero de bacterias supervivientes tras un tiempo de contacto de 20 minutos con monocloramina (MCA), dicloramina (DCA) y combinaciones de las mismas. Los numeros son transformaciones en log-io y representan laTable 2. Number of surviving bacteria after a contact time of 20 minutes with monochloramine (MCA), dichloramine (DCA) and combinations thereof. The numbers are transformations in log-io and represent the

media de los tres valoresaverage of the three values

PH  PH
0,5 mg/l MCA 1,0 mg/l MCA 0,5 mg/l DCA 1,0 mg/l DCA 0,5 mg/l MCA + 0,5 mg/l DCA  0.5 mg / l MCA 1.0 mg / l MCA 0.5 mg / l DCA 1.0 mg / l DCA 0.5 mg / l MCA + 0.5 mg / l DCA

5,0  5.0
4,97 3,94 5,58 4,47 0,00  4.97 3.94 5.58 4.47 0.00

6,0  6.0
5,14 5,14 5,17 3,62 3,06  5.14 5.14 5.17 3.62 3.06

7,0  7.0
5,47 5,17 5,52 5,40 3,95  5.47 5.17 5.52 5.40 3.95

8,0  8.0
5,74 5,71 5,62 5,26 4,49  5.74 5.71 5.62 5.26 4.49

Como resulta evidente en la Tabla 2, una combinacion de monocloramina y dicloramina en una relacion de 1:1 era mas eficaz en destruir bacterias de las especies definidas en el consorcio que cualquier activo solo. La tabla tambien indica el efecto del pH sobre la eficacia de la monocloramina y dicloramina y el efecto sinergico. El efecto del pH en la sinergia entre monocloramina a dicloramina resulta evidente mediante la comparacion de la eficacia (conforme se indica por el numero de bacterias supervivientes despues de un tiempo de contacto de 20 minutos) como una funcion del pH. Que la sinergia era evidente en pH de 5 a 8 es ilustrativo de la utilidad potencial al emplear los dos activos a la vez.As is evident in Table 2, a combination of monochloramine and dichloramine in a 1: 1 ratio was more effective in destroying bacteria of the species defined in the consortium than any single asset. The table also indicates the effect of pH on the efficacy of monochloramine and dichloramine and the synergistic effect. The effect of pH on the synergy between monochloramine to dichloramine is evident by comparing efficacy (as indicated by the number of surviving bacteria after a contact time of 20 minutes) as a function of pH. That the synergy was evident at pH 5 to 8 is illustrative of the potential utility in using both assets at the same time.

55

1010

15fifteen

20twenty

2525

3030

3535

4040

45Four. Five

50fifty

5555

6060

Ejemplo 3Example 3

Aunque la sinergia se detecto cuando se combinaron monocloramina y dicloramina en una relacion 1:1, los resultados del Ejemplo 1 ilustran que las relaciones optimas eran superiores a 1:1 (monocloramina a dicloramina). En este ejemplo, los consorcios de bacterias se prepararon con el pH de la solucion de sales minerales ajustado a niveles seleccionados inmediatamente antes de anadir las celulas. La monocloramina se preparo en una concentracion deseada mezclando cantidades adecuadas de hidroxido de amonio al 30 % e hipoclorito de sodio al 6,2 % en un volumen de agua desionizada de manera tal para lograr relaciones equimolares de Cl- y NH2+. Despues de la preparacion de la solucion de monocloramina, la pureza de la solucion se verifico determinando su espectro de absorbancia. Para preparar una solucion de dicloramina, el pH de una solucion de monocloramina se redujo a 3,0. Esto garantizo la conversion de monocloramina a dicloramina. Las caractensticas espectrales de las soluciones de dicloraminas demostraron que disminuir el pH de una solucion de monocloramina en agua desionizada se tradujo en la formacion de dicloramina. Las concentraciones de monocloramina y dicloramina en las soluciones se confirmaron midiendo la concentracion total de cloro mediante el ensayo de cloro de Hach DPD. Se anadieron relaciones seleccionadas de monocloramina y dicloramina y se determino el numero de bacterias que sobreviven despues de un tiempo de contacto de 20 minutos. En este estudio, se ensayaron 0,5 mg/l de monocloramina y 0,5 mg/l de dicloramina. Ademas, las relaciones de monocloramina a dicloramina se ajustaron mediante la variacion de la cantidad de cada activo anadido a la suspension celular, manteniendo la cantidad total de cloramina anadida a 0,5 mg/l. Por ejemplo, mediante la adicion de 0,4 mg/l de monocloramina y 0,1 mg/l de dicloramina, la cantidad total anadida era 0,5 mg/l (como Ch), pero la relacion se cambio a 4:1.Although synergy was detected when monochloramine and dichloramine were combined in a 1: 1 ratio, the results of Example 1 illustrate that the optimal ratios were greater than 1: 1 (monochloramine to dichloramine). In this example, the bacterial consortia were prepared with the pH of the mineral salt solution adjusted to selected levels immediately before adding the cells. The monochloramine was prepared in a desired concentration by mixing suitable amounts of 30% ammonium hydroxide and 6.2% sodium hypochlorite in a volume of deionized water in such a way to achieve equimolar ratios of Cl- and NH2 +. After the preparation of the monochloramine solution, the purity of the solution was verified by determining its absorbance spectrum. To prepare a dichloramine solution, the pH of a monochloramine solution was reduced to 3.0. This guaranteed the conversion of monochloramine to dichloramine. The spectral characteristics of the dichloramine solutions showed that lowering the pH of a solution of monochloramine in deionized water resulted in the formation of dichloramine. The concentrations of monochloramine and dichloramine in the solutions were confirmed by measuring the total chlorine concentration by the Hach DPD chlorine assay. Selected ratios of monochloramine and dichloramine were added and the number of bacteria that survive after a contact time of 20 minutes was determined. In this study, 0.5 mg / l of monochloramine and 0.5 mg / l of dichloramine were tested. In addition, the ratios of monochloramine to dichloramine were adjusted by varying the amount of each asset added to the cell suspension, maintaining the total amount of chloramine added at 0.5 mg / l. For example, by adding 0.4 mg / l of monochloramine and 0.1 mg / l of dichloramine, the total amount added was 0.5 mg / l (as Ch), but the ratio was changed to 4: 1 .

La Figura 1 muestra que la relacion de monocloramina a dicloramina afecta a la sinergia. A medida que la relacion de monocloramina a dicloramina disminuye, el efecto sinergico es mayor. El pH inferior aumenta el efecto sinergico.Figure 1 shows that the ratio of monochloramine to dichloramine affects synergy. As the ratio of monochloramine to dichloramine decreases, the synergistic effect is greater. The lower pH increases the synergistic effect.

La Figura 1 muestra el efecto del pH sobre la sinergia entre monocloramina y dicloramina. Las bacterias se expusieron a las concentraciones designadas durante 20 minutos antes de determinar el numero de supervivientes. MCA = monocloramina, DCA = dicloramina.Figure 1 shows the effect of pH on the synergy between monochloramine and dichloramine. The bacteria were exposed to the designated concentrations for 20 minutes before determining the number of survivors. MCA = monochloramine, DCA = dichloramine.

Ejemplo 4.Example 4

En otro estudio de exposicion de dosis utilizando el protocolo de dosis, el intervalo de relaciones deseadas de monocloramina a dicloramina, asf como los activos individuales se amplio de 1:1 a 10:1 (monocloramina a dicloramina). Despues de un tiempo de contacto de 20 min, se determino el numero de bacterias supervivientes. En este experimento, todos los sistemas se expusieron a 0,5 mg/l (como Ch) de activo. Como se ilustra en la figura 2, conforme la relacion de monocloramina a dicloramina aumento de 1:1 a 10:1, tambien lo hizo la sinergia, independientemente del pH.In another dose exposure study using the dose protocol, the range of desired ratios of monochloramine to dichloramine, as well as individual assets is extended from 1: 1 to 10: 1 (monochloramine to dichloramine). After a contact time of 20 min, the number of surviving bacteria was determined. In this experiment, all systems were exposed to 0.5 mg / l (as Ch) of active. As illustrated in Figure 2, as the ratio of monochloramine to dichloramine increased from 1: 1 to 10: 1, so did the synergy, regardless of pH.

La Figura 2 muestra el efecto del pH y las relaciones de monocloramina a dicloramina seleccionadas en consorcios bacterianos. Las bacterias se expusieron a las combinaciones designadas de monocloramina y dicloramina durante 20 minutos antes de determinar el numero de supervivientes.Figure 2 shows the effect of pH and the ratios of monochloramine to dichloramine selected in bacterial consortia. The bacteria were exposed to the designated combinations of monochloramine and dichloramine for 20 minutes before determining the number of survivors.

Los resultados presentados en la figura 2 son ilustrativos de la utilidad potencial al emplear los dos activos juntos para tratar aguas de reciclado a traves de un intervalo de valores de pH.The results presented in Figure 2 are illustrative of the potential utility in employing the two assets together to treat recycling waters through a range of pH values.

Ejemplo 5.Example 5

La monocloramina y bromamina se ensayaron utilizando el protocolo de dosis y el ensayo de exposicion convencional. En este ejemplo, la bromamina se preparo haciendo reaccionar el acido hipobromoso (HOBr) con hidroxido de amonio formando monobromamina. Puesto que la monobromamina se convierte rapidamente a dibromamina en solucion a pH inferior a 10, la bromamina utilizada en el ensayo de sinergia consistfa principalmente en dibromamina. En este ejemplo, se ensayo un intervalo de relaciones de monocloramina a bromamina. Los resultados demostraron sinergia con combinaciones de monocloramina a bromamina en el intervalo de 15 partes de monocloramina:1 parte de bromamina a 1 parte de monocloramina:50 partes de bromamina. Se espera que las relaciones con mas de 15 partes de monocloramina a 1 parte de bromamina muestren sinergia.Monochloramine and bromamine were tested using the dose protocol and conventional exposure test. In this example, bromamine was prepared by reacting hypobromous acid (HOBr) with ammonium hydroxide forming monobromamine. Since monobromamine is rapidly converted to dibromamine in solution at a pH below 10, the bromamine used in the synergy test consisted mainly of dibromamine. In this example, a range of monochloramine to bromamine ratios was tested. The results demonstrated synergy with combinations of monochloramine to bromamine in the range of 15 parts of monochloramine: 1 part of bromamine to 1 part of monochloramine: 50 parts of bromamine. Relations with more than 15 parts of monochloramine to 1 part of bromamine are expected to show synergy.


La Figura 3 muestra los resultados del ensayo de sinergia entre monocloramina y bromamina en pH 8,0.

Figure 3 shows the results of the synergy test between monochloramine and bromamine at pH 8.0.


La Figura 4 muestra los resultados del ensayo de sinergia entre monocloramina y bromamina en pH 7,0.

Figure 4 shows the results of the synergy test between monochloramine and bromamine at pH 7.0.


La Figura 5 muestra los resultados del ensayo de sinergia entre monocloramina y bromamina en pH 8,0.

Figure 5 shows the results of the synergy test between monochloramine and bromamine at pH 8.0.

Claims (21)

55 1010 15fifteen 20twenty 2525 3030 3535 4040 45Four. Five 50fifty 5555 6060 6565 REIVINDICACIONES 1. Un metodo para controlar el crecimiento de microorganismos en un sistema acuoso, que comprende anadir una cantidad eficaz de una combinacion de monohaloamina y dihaloamina en un sistema acuoso, donde la relacion de monohaloamina a dihaloamina se selecciona como resultado de un mdice sinergico del sistema inferior a 1, y donde el sistema acuoso es un sistema de aguas de una fabrica de pasta y papel.1. A method for controlling the growth of microorganisms in an aqueous system, comprising adding an effective amount of a combination of monohaloamine and dihaloamine in an aqueous system, where the ratio of monohaloamine to dihaloamine is selected as a result of a synergistic system index. less than 1, and where the aqueous system is a water system of a pulp and paper factory. 2. El metodo de la reivindicacion 1, donde la monohaloamina se produce poniendo en contacto una fuente de amonio o amina con un oxidante halogenado o alternativamente en contacto con la fuente de amonio o amina con un oxidante en presencia de una fuente halogena.2. The method of claim 1, wherein the monohaloamine is produced by contacting a source of ammonium or amine with a halogenated oxidant or alternatively in contact with the source of ammonium or amine with an oxidant in the presence of a halogen source. 3. El metodo de la reivindicacion 2, donde la monohaloamina comprende monocloramina.3. The method of claim 2, wherein the monohaloamine comprises monochloramine. 4. El metodo de la reivindicacion 1, donde dihaloamina se produce por reaccion de una fuente de amonio o amina con un oxidante halogenado.4. The method of claim 1, wherein dihaloamine is produced by reacting a source of ammonium or amine with a halogenated oxidant. 5. El metodo de la reivindicacion 1, donde dihaloamina se produce al disminuir el pH de una solucion que contiene monohaloamina.5. The method of claim 1, wherein dihaloamine is produced by lowering the pH of a solution containing monohaloamine. 6. El metodo de la reivindicacion 1, donde dihaloamina se produce por el cambio de la proporcion de halogeno a nitrogeno en una solucion que contiene monohaloamina.6. The method of claim 1, wherein dihaloamine is produced by changing the ratio of halogen to nitrogen in a solution containing monohaloamine. 7. El metodo de la reivindicacion 1, donde monohaloamina se produce a partir de una fuente de amina o amonio que comprende amomaco o hidroxido de amonio.7. The method of claim 1, wherein monohaloamine is produced from an amine or ammonium source comprising ammonia or ammonium hydroxide. 8. El metodo de la reivindicacion 1, donde monohaloamina se produce a partir de una fuente de amina o amonio que comprende una sal de amonio.8. The method of claim 1, wherein monohaloamine is produced from an amine or ammonium source comprising an ammonium salt. 9. El metodo de la reivindicacion 8, donde la sal de amonio se selecciona entre el grupo que consiste en sulfato de amonio, acetato de amonio, bicarbonato de amonio, carbonato de amonio, cloruro de amonio, citrato de amonio, yoduro de amonio, molibdato de amonio, nitrato de amonio, oxalato de amonio, persulfato de amonio, fosfato de amonio, sulfato de amonio, sulfuro de amonio, sulfamato de amonio y combinaciones de los mismos.9. The method of claim 8, wherein the ammonium salt is selected from the group consisting of ammonium sulfate, ammonium acetate, ammonium bicarbonate, ammonium carbonate, ammonium chloride, ammonium citrate, ammonium iodide, ammonium molybdate, ammonium nitrate, ammonium oxalate, ammonium persulfate, ammonium phosphate, ammonium sulfate, ammonium sulphide, ammonium sulfamate and combinations thereof. 10. El metodo de la reivindicacion 1, donde la fuente de amina se selecciona entre el grupo que consiste en poliaminas, aminas primarias, aminas secundarias, aminas dclicas, aminas alifaticas, aminas aromaticas, polfmeros que contienen nitrogeno primario y secundario y combinaciones de los mismos.10. The method of claim 1, wherein the amine source is selected from the group consisting of polyamines, primary amines, secondary amines, cyclic amines, aliphatic amines, aromatic amines, polymers containing primary and secondary nitrogen and combinations of the same. 11. El metodo de la reivindicacion 1, donde la fuente de amina o la fuente de amonio se selecciona entre el grupo que consiste en dimetilamina, etanolamina, etilendiamina, dietanolamina, trietanolamina, dodeciletanolamina, hexdeciletanolamina, acido oleico de etanolamina, trietilentetramina, dibutilamina, tributilamina, glutamina, dilaurilamina, diestearilamina, sebo-metilamina, coco-metilamina, n-alquilaminas, n-acetilglucosamina, difenilamina, etanolmetilamina, diisopropanolamina, n-metilanilina, n-hexil-n-metilamina, n-heptil-n-metilamina, n-octil-n- metilamina, n-nonil-n-metilamina, n-decil-n-metilamina, n-dodecil-n-metilamina, n-tridecil-n-metilamina, n-tetra-decil- n-metilamina, n-bencil-n-metilamina, n-feniletil-n-metilamina, n-fenilpropil-n-metilamina, n-alquil-n-etilaminas, n-alquil- n-hidroxi-etilaminas, n-alquil-n-propilaminas, n-propilheptil-n-metilamina, n-etilhexil-n-metilamina, n-etilhexil-n- butilamina, n-feniletil-n-metilamina, n-alquil-n-hidroxipropilaminas, n-alquil-n-isopropilaminas, n-alquil-n-butilaminas y n-alquil-n-isobutilaminas, n-alquil-n-hidroxialquilaminas, hidracina, urea, guanidinas, biguanidinas, y combinaciones de los mismos.11. The method of claim 1, wherein the amine source or ammonium source is selected from the group consisting of dimethylamine, ethanolamine, ethylenediamine, diethanolamine, triethanolamine, dodecyl ethanolamine, hexdecyl ethanolamine, oleic acid of ethanolamine, triethylenetetramine, dibutylamine, tributylamine, glutamine, dilaurylamine, distearylamine, tallow-methylamine, coco-methylamine, n-alkylamines, n-acetylglucosamine, diphenylamine, ethanol methylamine, diisopropanolamine, n-methylaniline, n-hexyl-n-methylamine, n-heptyl-n-methylamine n-octyl-n-methylamine, n-nonyl-n-methylamine, n-decyl-n-methylamine, n-dodecyl-n-methylamine, n-tridecyl-n-methylamine, n-tetra-decyl-n-methylamine, n-benzyl-n-methylamine, n-phenylethyl-n-methylamine, n-phenylpropyl-n-methylamine, n-alkyl-n-ethylamines, n-alkyl-n-hydroxy-ethylamines, n-alkyl-n-propylamines, n-propylheptyl-n-methylamine, n-ethylhexyl-n-methylamine, n-ethylhexyl-n-butylamine, n-phenylethyl-n-methylamine, n-alkyl-n-hydroxypropylamines, n-alkyl- n-isopropylamines, n-alkyl-n-butylamines and n-alkyl-n-isobutylamines, n-alkyl-n-hydroxyalkylamines, hydrazine, urea, guanidines, biguanidines, and combinations thereof. 12. El metodo de la reivindicacion 2, donde el oxidante halogenado se selecciona entre el grupo que consiste en cloro, hipoclorito, acido hipocloroso, isocianuratos clorados, bromo, hipobromito, acido hipobromoso, cloruro de bromo, hidantomas halogenadas, y combinaciones de los mismos.12. The method of claim 2, wherein the halogenated oxidant is selected from the group consisting of chlorine, hypochlorite, hypochlorous acid, chlorinated isocyanurates, bromine, hypobromite, hypobromous acid, bromine chloride, halogenated hydatoms, and combinations thereof . 13. El metodo de la reivindicacion 2, donde el oxidante halogenado se selecciona entre el grupo que consiste en cloro, hipoclorito, acido hipocloroso, isocianuratos clorados, y combinaciones de los mismos.13. The method of claim 2, wherein the halogenated oxidant is selected from the group consisting of chlorine, hypochlorite, hypochlorous acid, chlorinated isocyanurates, and combinations thereof. 14. El metodo de la reivindicacion 13, donde la fuente de amonio o amina es una sal de amonio o amomaco.14. The method of claim 13, wherein the source of ammonium or amine is an ammonium salt or amomac. 15. El metodo de la reivindicacion 2, donde el oxidante se selecciona entre ozono, un compuesto peroxi o combinaciones de los mismos.15. The method of claim 2, wherein the oxidant is selected from ozone, a peroxy compound or combinations thereof. 16. El metodo de la reivindicacion 2, donde el oxidante halogenado comprende acido hipocloroso o hipoclorito.16. The method of claim 2, wherein the halogenated oxidant comprises hypochlorous acid or hypochlorite. 17. El metodo de la reivindicacion 1, donde la relacion de monohaloamina a dihaloamina es de 200:1 a 1:100.17. The method of claim 1, wherein the ratio of monohaloamine to dihaloamine is from 200: 1 to 1: 100. 18. El metodo de la reivindicacion 1, donde la relacion de monohaloamina a dihaloamina es de 20:1 a 1:5.18. The method of claim 1, wherein the ratio of monohaloamine to dihaloamine is from 20: 1 to 1: 5. 19. El metodo de la reivindicacion 1, donde la cantidad de monohaloamina, sobre una base de nivel activo, oscila de 0,01 a 1.000 mg/l como Cl2 basado en el volumen del sistema acuoso que esta siendo tratado y la cantidad de dihaloamina, en una base de nivel activo, oscila de 0,01 a 1.000 mg/l como Cl2 basado en el volumen del sistema acuoso que esta siendo tratado.19. The method of claim 1, wherein the amount of monohaloamine, on an active level basis, ranges from 0.01 to 1,000 mg / l as Cl2 based on the volume of the aqueous system being treated and the amount of dihaloamine. , on an active level basis, ranges from 0.01 to 1,000 mg / l as Cl2 based on the volume of the aqueous system being treated. 55 20. El metodo de la reivindicacion 1, donde la cantidad de monohaloamina oscila de 0,05 a 200 mg/l como Ch sobre una base de nivel activo, y la cantidad de dihaloamina oscila de 0,05 a 200 mg/l como Cl2 sobre una base de nivel activo.20. The method of claim 1, wherein the amount of monohaloamine ranges from 0.05 to 200 mg / l as Ch on an active level basis, and the amount of dihaloamine ranges from 0.05 to 200 mg / l as Cl2 On an active level basis. 10 21. El metodo de la reivindicacion 1, donde la monohaloamina y dihaloamina se anaden de forma continua, de formaThe method of claim 1, wherein monohaloamine and dihaloamine are added continuously, continuously. intermitente, o alternativamente al sistema acuoso.intermittent, or alternatively to the aqueous system. 22. El metodo de la reivindicacion 1, donde el sistema acuoso posee un pH de 4 a 10.22. The method of claim 1, wherein the aqueous system has a pH of 4 to 10. 15 23. El metodo de la reivindicacion 1, donde el sistema acuoso posee un pH de 5 a 9.23. The method of claim 1, wherein the aqueous system has a pH of 5 to 9.
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