IT202000013996A1 - Metodo ed apparato per la purificazione e sterilizzazione dell’acqua - Google Patents
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Description
METODO ED APPARATO PER LA PURIFICAZIONE E
STERILIZZAZIONE DELL?ACQUA
Descrizione
Campo di Applicazione
La presente invenzione si riferisce ad un metodo ed apparato di purificazione / sterilizzazione dell'acqua da utilizzare, ad esempio, in reti idriche, reti idriche sanitarie, piscine, vasche da bagno, bagni pubblici e da utilizzare in maniera eventualmente continua.
Stato della tecnica
Gli impianti idrici sono soggetti a fenomeni di contaminazione da parte di germi, batteri e virus che, una volta trasferiti con le gocce d?acqua o via aerosol agli individui utenti degli impianti stessi, determinano per loro pericolose malattie come la Legionellosi.
I fenomeni di contaminazione dell?acqua da parte del batterio della Legionella sono favoriti da alcune caratteristiche sia dell?acqua stessa, come la presenza di sostanze biodegradabili, che favoriscono la formazione di biofilm, o la presenza di alghe e amebe, che forniscono nutrimento, sia dell?impianto, come i fenomeni di ristagno/ostruzione che favoriscono anche loro la formazione di biofilm, o fenomeni di incrostazione e depositi calcarei, che offrono riparo dai disinfettanti.
Le soluzioni tradizionali di trattamento quali iperclorazioni e shock termico o le pi? recenti tecniche concernenti l?utilizzo di biossido di cloro e ioni argento con perossido di idrogeno non sono state finora in grado di produrre sistemi che possano definirsi risolutivi nella eradicazione della legionella, sistemi che non provochino danni collaterali e che prescindano dal contesto in cui sono innestati; d?altra parte le ?linee guida per la prevenzione e il controllo della legionellosi? ufficiali non indicano alcuna tecnica come risolutiva del problema.
Da un punto di vista tecnico, un trattamento anti Legionella pu? quindi essere di tipo fisico o chimico.
Gli interventi anti legionella di tipo fisico sfruttano tecniche basate sulla temperatura (sanificazione termica) o i raggi ultravioletti per debellare i batteri presenti negli impianti. Gli interventi anti legionella di tipo chimico, invece, sfruttano l?azione di agenti chimici ossidanti, non ossidanti e ioni metallici in base al caso.
Di seguito ? riportato lo stato dell?arte pi? vicino al presente trovato:
- JP2003251355A2001- Method for cleaning and sterilizing service water or the like and device therefor
- RU2224051C1 Plant for water dissolution by electrolysis
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- IT 102016000053694 UNIT? PER IL TRATTAMENTO DI ACQUA Presentazione dell?invenzione
Il presente trovato, definito per brevit? nel seguito come metodologia MITMATIC si compone di un Metodo ed apparato che, con l?abbinamento di diverse tecniche di trattamento, distrugge germi, batteri e virus attraverso una potente ed immediata azione ossidante che riesce a demolire radicalmente il materiale proteico dei biofilm, penetrare in profondit? ed eliminare i microrganismi, compresa la legionella presente anche all?interno dei protozoi (ameba).
Il trattamento determina una ossidazione totale rapidissima nei confronti dei microrganismi e non lascia elementi residui in circolo, n? durante il trattamento n? dopo.
La metodologia di sterilizzazione MITMATIC si basa su un apparato costituito da serbatoi, pompe dosatrici, micro reattore e sistema computerizzato in grado di immettere alcuni formulati in quantit? ed intervalli di immissione programmati in circuiti di acqua sanitaria, sia essa acqua calda con boiler, sia acqua fredda, con lo scopo di sterilizzarli.
La metodologia prevede l?impiego di tre formulati:
- soluzione di perossido di idrogeno
- soluzione di perossido di idrogenocon ioni argento
- soluzione di ipoclorito sodico
e si basa sull?azione sterilizzante dei formulati stessi e dei prodotti delle loro reazioni ossia ossigeno nascente, cloro nascente e acido ipocloroso, nonch? degli ioni argento che agiscono sulla parete cellulare dei batteri attraverso l?inattivazione enzimatica e dei processi metabolici. I tre elementi suddetti non possono essere miscelati in modalit? arbitraria causando, in concentrazioni non corrette, problematiche chimico fisiche. Il metodo qui denominato MITMATIC consente la corretta modulazione di sovrapposizione delle iniezioni delle soluzioni descritte.
Il principio chimico di base ? rappresentato dalle reazioni delle tre soluzioni nei circuiti di acqua da sanificare, dove:
- la soluzione acquosa di perossido di idrogeno (acqua ossigenata) produce ossigeno
- la soluzione acquosa a base di perossido di idrogeno e nitrato di argento contiene ioni Ag+che agiscono nei confronti delle membrane dei nuclei batterici
- la soluzione acquosa di ipoclorito di sodio contiene all?equilibrio acido ipocloroso il quale sviluppa cloro.
L?apparato 100, come da Fig.1, si compone di diversi blocchi funzionali:
- gruppo serbatoi 101 con capienza massima di n.3 serbatoi a capacit? variabile fino a 25 lt
- gruppo pompe 102, composto da n.3 pompe dosatrici denominate P1, P2 e P3, n. 3 pressostati denominati Pr1, Pr2 e Pr3 e n.3 elettrovalvole denominate Ev1, Ev2 e Ev3
- gruppo alimentazione elettrica 103, composto da n. 1 quadro elettrico e n. 1 trasformatore.
- unit? centrale di elaborazione, di qualunque forma e logica di gestione 104. - sistema di comunicazione dati 105 per la gestione remota del sistema
Il metodo di funzionamento per un circuito di acqua sanitaria calda, rappresentato nella fig.2, prevede di:
- installare un contatore lancia impulsi 200 su un bypass della linea di acqua di reintegro al boiler 201 e collegare il suo segnale al sistema computerizzato facente parte dell?apparecchiatura MITMATIC 100
- collegare il micro-reattore alla linea di ritorno dalla distribuzione 203 alle utenze
- provvedere a riempire i tre serbatoi con le soluzioni previste
- programmare il sistema computerizzato in modo che le pompe siano in grado di inviare al micro-reattore e da qui al boiler 204 quantitativi dei singoli formulati proporzionali agli impulsi ricevuti e con la sequenza, l?alternanza e la cadenza temporale stabilita
- dare inizio al ciclo per procedere all?eliminazione della flora batterica, valutando l?avvenuta sterilizzazione con test sui prelievi di acqua in uscita dalle utenze, prima estemporanei e poi con analisi su campioni inviati al laboratorio.
Il metodo di funzionamento per un circuito di acqua sanitaria fredda, rappresentato nella fig.3, prevede di:
- installare un contatore lancia impulsi 300 su un bypass della linea di acqua di mandata e collegare il suo segnale al sistema computerizzato facente parte dell?apparecchiatura MITMATIC
- installare nel circuito, a valle del contatore ma a monte della distribuzione alle utenze, un accumulatore di acqua 301 dimensionato in funzione della portata di acqua e della durata dei singoli trattamenti previsti
- collegare il micro reattore 302 all?accumulatore in posizione tale da assicurare il tempo di residenza previsto per i trattamenti
- provvedere a riempire i tre serbatoi dell?apparato 100 con le soluzioni previste - programmare il sistema computerizzato in modo che le pompe siano in grado di inviare al micro reattore e da qui al circuito quantitativi dei singoli formulati proporzionali agli impulsi ricevuti e con la sequenza, l?alternanza e la cadenza temporale stabilita
- dare inizio al ciclo per procedere all?eliminazione della flora batterica, valutando l?avvenuta sterilizzazione con test sui prelievi di acqua in uscita dalle utenze, prima estemporanei e poi con analisi su campioni inviati al laboratorio.
La logica con cui opera il sistema computerizzato per l?immissione dei formulati ? la seguente:
- si programma la durata di funzionamento delle singole pompe , che vengono selezionate ed attivate con una certa sequenza ogni x segnali del contatore lancia impulsi installato sulla linea di reintegro (acqua calda) o di mandata (acqua fredda)
- per prima avviene l?immissione della soluzione di acqua ossigenata per il periodo previsto con lo sviluppo di ossigeno che si consuma man mano che svolge la sua azione ossidante
- in coda all?immissione della soluzione di acqua ossigenata o in parziale sovrapposizione della stessa avviene l?immissione della soluzione con ione Ag+ per il periodo previsto
- in coda all?immissione della soluzione con ione Ag+ o in parziale sovrapposizione con la stessa avviene l?immissione della soluzione di ipoclorito di sodio per il periodo previsto con lo sviluppo di Cl che si consuma man mano che esercita la sua azione sterilizzante.
Questa logica pu? essere modificata in termini di avvio e di durata delle immissioni attraverso comandi al sistema computerizzato dati in locale o da remoto con un sistema satellitare.
Il micro-reattore, realizzato in acciaio, rappresenta la cella di reazione per lo sviluppo dei gas ed ? di solito collegato al circuito con un raccordo filettato.
Claims (6)
1. Apparato costituita da:
- gruppo serbatoi con capienza massima di n. 3 serbatoi a capacit? variabile fino a 50 lt
- gruppo pompe, composto da n. 3 pompe dosatrici e n. 3 pressostati n. 3 elettrovalvole
- gruppo alimentazione elettrica composto da n. 1 quadro elettrico e n. 1 trasformatore.
- Sistema di gestione logica controllato
- Sistema di comunicazione dati remoto sia cablato che wireless
- tre formulati con azione sterilizzante nei confronti dell?acqua
- sistema di immissione dei formulati nel circuito dell?acqua
2. Metodologia secondo cui l?utilizzazione temporizzata di tre formulati genera i seguenti risultati:
- ossidazione delle spore
- ossidazione delle membrane dei batteri
- ossidazione delle sostanze organiche utili al metabolismo dei batteri
- distruzione del biofilm attraverso una azione combinata biochimica/ meccanica - distruzione di muffe, alghe, funghi, infestazione di larve
3. Metodologia secondo la rivendicazione precedenti in cui l?utilizzazione dei suddetti formulati non porta alla formazione nell?acqua trattata di prodotti secondari (trialometani, cloramine, cloriti, clorati, ecc.), non d? prodotti di transizione n? sostanze residue tossiche. I gas in eccesso risultanti dalle reazioni si volatilizzano naturalmente e, con opportune tarature, ? possibile anche ripristinare la quantit? di cloro libero. L?acqua pu? essere utilizzata anche durante il trattamento, perch? non vengono alterate le sue caratteristiche organolettiche
4. Metodologia secondo le rivendicazioni precedenti in cui un sistema computerizzato ? programmato con software proprietario che determina le quantit?, i tempi di reazione e gli intervalli di immissione dei formulati.
Una volta impostato il volume dei reagenti da immettere, l?algoritmo ne mantiene il giusto e ottimale rapporto, integrando il ?modo proporzionale? al ?modo temporale?. Il sistema computerizzato ? anche in grado di modulare sia il momento di immissione che i quantitativi immessi dei formulati ? e dei gas che si sviluppano di conseguenza ? nel corso dell?operazione di sanificazione e quindi non obbliga a mantenere quelli fissati a priori
5. Apparato secondo la rivendicazione 1 in cui i parametri di processo possono essere regolati e controllati con il computer sia in locale che da remoto attraverso il sistema satellitare.
6. Metodologia secondo le rivendicazioni precedenti in cui i gas di reazione sono solubili nell?acqua del circuito e quindi la seguono in tutto il suo percorso fino all?utenza, anche se in forma di aerosol e di vapore.
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