ITAR20130026A1 - Disinfettante per acqua, in particolare per l'acqua delle piscine, e suo metodo di produzione. - Google Patents
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Description
DISINFETTANTE PER ACQUA, IN PARTICOLARE PER L’ACQUA DELLE
PISCINE, E SUO METODO DI PRODUZIONE
D E S C R I Z I O N E
<Il presente trovato si riferisce ad un disinfettante per acqua, in>particolare per l’acqua delle piscine, e suo metodo di produzione.
Il nuoto è una delle più popolari attività ricreative e questa viene svoltadurante tutto l’anno in piscina.
La normativa in vigore, è tassativa su determinati parametri che l’acqua delle piscine deve presentare.
In particolare, essa non deve essere contaminata da microorganismi, da alghe, batteri o altri agenti infettanti causati da un numero elevato di<utilizzatori della piscina.>
Ad oggi le tecnologie utilizzate per la disinfezione dell’acqua si basanoessenzialmente sull’utilizzo di cloro che risulta un ottimo disinfettantema che, se introdotto nelle acque di piscina inquinate, può reagire formando prodotti chimici come triclorometani e cloroformi, che sono stati provati essere carcinogeni.
Inoltre, tali prodotti chimici di reazione possono reagire a loro volta consostanze organiche, quali il sudore o l’urea degli utilizzatori, performare ammoniaca e cloro ammine, che provocano bruciori agli occhi e fastidio alla gola, specialmente nei bambini, o anche sintomi di asma soprattutto in piscine coperte o non ventilate.
Tali prodotti possono essere neutralizzati aggiungendo altro cloro, rischiando tuttavia di entrare in un giro vizioso nonché determinando alti consumi di cloro che, aldilà del fattore economico, ha serie conseguenze ambientali, dal momento che esso è un ozono-distruttore. Questa serie di problemi è superata da un trattamento delle acque che sfrutta un processo di ossidazione fotocatalitica a base di biossido di titanio (TiO2) nano disperso in acqua, che agisce in condizioni standard di temperatura e pressione, utilizzando la luce solare come sorgente di radiazione.
Il processo di attivazione fotocatalitica, in alternativa alla disinfezione con cloro, porta con sé il vantaggio di disattivare microorganismi patogeni, batteri, alghe, funghi e protozoi.
In pratica, la radiazione ultravioletta presente nella radiazione solare rimuove elettroni dal biossido di titanio nanodisperso che funge quindi da catalizzatore e per aggiungerli ad un composto.
La reazione è quindi di ossidazione e porta alla formazione di radicali idrossilici ed anioni superossidanti che tendono a decomporre le sostanze organiche ed i sali presenti nelle acque di piscina.
Per incrementare il potere ossidante, al miscuglio può essere aggiunto perossido di idrogeno (H2O2, cioè acqua ossigenata).
Il prodotto a base di biossido di titanio nano disperso viene preparato partendo da macroaggregati di particelle di biossido di titanio di dimensioni unitarie comprese tra 10 e 80 micron.
Le particelle si presentano commercialmente in forma fortemente aggregata poiché vengono prodotte industrialmente per idrolisi ad alta temperatura, dove precursori a base di titanio vengono vaporizzati ed iniettati in fiamme ad alta temperatura composte di idrogeno ed ossigeno.
In queste condizioni il metallo titanio viene idrolizzato a biossido di titanio in forma nano strutturata che in fase di raffreddamento si condensa a solido ma purtroppo con alto grado di aggregazione.
In questo stato, il biossido nano disperso si presenta quindi con macroaggregati che non permettono un buona ossidazione catalitica Il compito che si propone il trovato è quello di eliminare gli<inconvenienti sopra lamentati in tipi noti di disinfettante per acqua, in>particolare per l’acqua delle piscine, che consenta di realizzare undisinfettante per acqua che permetta un’ossidazione catalitica migliore.Nell'ambito del compito suddetto, uno scopo che si propone il trovato è quello di realizzare un disinfettante per acqua che presenti gli aggregati a dimensioni unitarie.
Un altro scopo che si propone il trovato è di produrre un disinfettante per acqua che, nonostante la natura corrosiva del biossido di titanio, non provochi problemi alle pompe usate particolarmente nelle piscine. Non ultimo scopo del trovato è quello di realizzare un disinfettante per acqua, in particolare per l’acqua delle piscine, con mezzi facilmente reperibili in commercio nonché usando materiali di impiego comune, in modo che il dispositivo sia economicamente concorrenziale.
Questo compito, nonché questi ed altri scopi che meglio appariranno in seguito, sono raggiunti da un disinfettante per acqua, in particolare perl’acqua delle piscine, caratterizzato dal fatto di consistere in uncomposto a base di acqua comprendente biossido di titanio a secco in percentuale ricompresa tra il 2% ed il 10% in peso ed almeno un disperdente in percentuale ricompresa tra lo 0,5% ed il 5% in peso. Ulteriori caratteristiche e vantaggi dell'invenzione risulteranno<maggiormente dalla descrizione di una forma di esecuzione preferita>ma non esclusiva del disinfettante per acqua, in particolare per l’acqua delle piscine.
<Con riferimento alle citate figure, una caratteristica fondamentale del>disinfettante per acqua, in particolare per l’acqua delle piscine, secondo il trovato, è di consistere in un composto a base di acqua comprendente biossido di titanio a secco in percentuale ricompresa tra il 2% ed il 10% in peso ed almeno un disperdente, quale ad esempio poliacrilati salificati con peso molecolare compreso tra 500 e 20000, in percentuale ricompresa tra lo 0,5% ed il 5% in peso.
Vantaggiosamente, il composto comprende glutaraldeide in una percentuale-peso massima del 5% come battericida ed antimicrobico ad alto spettro. Tale sostanza, infatti, agisce in tempi ridotti e viene di solito usata in caso di ripristino dell'acqua nelle piscine dopo la stasi invernale.
Nel caso di forte presenza di alghe, è possibile compiegare acqua ossigenata in concentrazione compresa tra 0 e 70 ppm (parti per milione), al fine di mantenere il potenziale della ossidoriduzione in valori compresi tra 600 ed 800 mV..
In questo caso il biossido di titanio nanodisperso mostra proprietà flocculanti verso le alghe ed i contaminanti presenti in acqua. Il precipitato sarà rimosso con la semplice pulizia del fondo vasca.
Il composto a base di acqua comprendente biossido di titanio a secco in percentuale ricompresa tra il 2% ed il 10% in peso ed almeno un<disperdente in percentuale ricompresa tra l0 0,5% ed il 5% in peso è>immesso nell’acqua della piscina in concentrazione ricompresa tra ͳͷ e 70 ppm..
Il metodo di produzione del disinfettante per acqua, in particolare perl’acqua delle piscine, comprende una successione di fasi checonsistono:
� nell’introdurre macroaggregrati di biossido di titanio provenienti dalla idrolizzazione del titanio metallico in acqua inconcentrazione ricompresa tra l’8-12% in peso, in modo dadisperdere detti macroaggregati di biossido di titanio a biossido di titanio in forma strutturata mediante forte agitazione,
� omogenizzare le particelle di biossido di titanio in modo da ottenere una soluzione acquosa di biossido di titanio disaggregato in forma nano particellare, e
<� diluire il biossido di titanio disaggregato in forma nano>particellare, in modo da portare la sua concentrazione dall’8-12% al 2-10% in peso.
Preferibilmente, i macroaggregrati di biossido di titanio presentano<particelle di dimensioni comprese tra 10 e 80 nanometri.>
Vantaggiosamente, l’omogeneizzazione avviene per mezzo di dispositivi ad ultrasuoni, di per sé noti, quali ad esempio un sonotrodo presentante una frequenza compresa tra 10 e 60 kHz. Il sonotrodo emette onde ultrasoniche che, a queste frequenze, viaggiando attraverso il liquido creando compressioni e rarefazioni che danno origine al fenomeno della cavitazione, formando quindi microscopiche bolle che implodono violentemente provocando la formazione di drastici incrementi simultanei di temperatura e pressione e liberando in tal modo una altissima quantità di energia che serve, in questo caso,<per disaggregare il materiale.>
Nella soluzione realizzativa qui presentata, l’omogeneizzazione presenta una durata di circa un'ora alla potenza di 2kW per trattare daiͶͲai Ͳ litri di acqua, in modo che i macroaggregati ricevano l’energianecessaria e sufficiente per conseguire la disaggregazione completa degli agglomerati di biossido di titano ed ottenere una dispersione di particelle di dimensioni unitarie distribuite uniformemente nella fase acquosa.
Vantaggiosamente, al composto con biossido di titanio disaggregato ottenuto dalla omogeneizzazione testé descritta, vengono aggiunti disperdenti, quali ad esempio poliacrilati salificati presentanti un peso molecolare compreso tra 500 e 20000, in modo da stabilizzare la dispersione ed impedire quindi che le particelle di dimensioni unitarie di biossido di titano possano riaggregarsi.
<Preferibilmente, il composto con biossido di titanio disaggregato>ottenuto viene diluito portando la concentrazione dall’8-12% al 2-10% in peso, in modo da eliminare qualsiasi rischio per le tubature della piscina che altrimenti potrebbero essere velocemente corrosedall’aggressività del composto.
Il formulato così ottenuto, presentante cioè acqua compresa tra l’8Ͳ e il 97,5% in peso, biossido di titanio a secco compreso tra il 2% ed il 10% in peso, un disperdente compreso tra l0 0,5% ed il 5% in peso e glutaraldeide in una percentuale massima del 5%, viene immesso in acqua di piscina in concentrazione di 15-70 ppm.
La concentrazione del prodotto deve essere mantenuta dosandolo sianell’acqua che viene aggiunta a causa di evaporazione, sia perreintegrare la parte precipitata per flocculazione.
Da quanto sopra descritto si vede quindi come il trovato raggiunga il<compito e gli scopi proposti ed in particolare si sottolinea il fatto che>viene realizzato un disinfettante per acqua, in particolare per l’acqua<delle piscine, che permette di ottenere un disinfettante per acqua che>fornisce un’ottima ossidazione catalitica, di gran lunga migliore a quellacaratteristica dei prodotti con biossido di titanio allo stato dell’arte.In particolare, si è descritto un metodo di realizzazione di un disinfettante per acqua che presenta gli aggregati a dimensioni unitarie. Un altro vantaggio del metodo di produzione secondo il trovato, è di aver ottenuto un disinfettante per acqua che, nonostante la natura corrosiva del biossido di titanio, non provoca problemi alle pompe di dosaggio usate particolarmente nelle piscine.
Un altro vantaggio del trovato è dato dal fatto che, siccome il biossido di titanio come attivatore del processo fotocatalitico non è soggetto a consumo, e quindi non si esaurisce ma esplica la sua azione ogni volta che viene irradiato, il suo dosaggio nella forma nanodispersa è effettuato una sola volta e serve solo per ripristinare il valore cambiatodall’acqua che, evaporando, viene aggiunta di continuo e perreintegrare la parte che precipita sul fondo per flocculazione e viene eliminata con la pulizia del fondo vasca, favorendo la competitività a livello economico del disinfettante.
Non ultimo, l'uso di mezzi facilmente reperibili in commercio e l'impiego di materiali comuni, rendono il dispositivo economicamente concorrenziale.
Il trovato così concepito è suscettibile di numerose modifiche e varianti, tutte rientranti nell'ambito del concetto inventivo.
Inoltre tutti i dettagli potranno essere sostituiti da altri elementi tecnicamente equivalenti.
In pratica i materiali impiegati, nonché le dimensioni, potranno essere qualsiasi a seconda delle esigenze, purché coerenti con lo scopo realizzativo.
Claims (4)
- RIVENDICAZIONI 1) Disinfettante per acqua, in particolare per l’acqua delle piscine, caratterizzato dal fatto di consistere in un composto a base di acqua comprendente biossido di titanio a secco in percentuale ricompresa tra il 2% ed il 10% in peso ed almeno un disperdente in percentuale ricompresa tra lo 0,5% ed il 5% in peso.
- 2) Disinfettante secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato dal fatto che detto disperdente comprende poliacrilati salificati con peso molecolare compreso tra 500 e 20000.
- 3) Disinfettante secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto composto comprende glutaraldeide in una percentuale-peso massima del 5%.
- 4) Disinfettante secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di comprendere acqua ossigenata in concentrazione compresa tra 0 e 70 parti per milione. <5) Metodo di produzione di un disinfettante per acqua, in>particolare per l’acqua delle piscine, che comprende una successione di fasi che consistono: � nell’introdurre macroaggregrati di biossido di titanio provenienti dalla idrolizzazione di titanio metallico in acqua in concentrazione ricompresa tra 8 ed il 12% in peso, in modo da disperdere detti macroaggregati di biossido di titanio a biossido di titanio in forma strutturata mediante forte agitazione, � omogenizzare detto biossido di titanio in forma strutturata in modo da ottenere una soluzione acquosa di biossido di titanio disaggregato in forma nano particellare, e � diluire detto biossido di titanio disaggregato in forma nanoparticellare, in modo da portare la sua concentrazione dall’8-12% al 2-10% in peso. 6) Metodo secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato dal fatto che detti macroaggregrati di biossido di titanio presentano particelle di dimensioni comprese tra 10 e 80 nanometri. 7) Metodo secondo la rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che detta omogeneizzazione avviene per mezzo di dispositivi ad ultrasuoni 8) Metodo secondo la rivendicazione precedente caratterizzato dal fatto che detti dispositivi ad ultrasuoni comprendono un sonotrodo presentante una frequenza compresa tra 10 e 60 kHz. 9) Metodo secondo una o più delle rivendicazioni 5 e 6, caratterizzato dal fatto di aggiungere disperdenti in fase di omogeneizzazione per stabilizzare la dispersione. 10) Metodo secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato dal fatto che detti disperdenti sono poliacrilati salificati presentanti un peso molecolare compreso tra 500 e 20000.
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| IT000026A ITAR20130026A1 (it) | 2013-07-16 | 2013-07-16 | Disinfettante per acqua, in particolare per l'acqua delle piscine, e suo metodo di produzione. |
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| DE102005055079A1 (de) * | 2005-11-16 | 2007-05-24 | Basf Ag | Verfahren zur Herstellung einer wässrigen Dispersion von amorphem Titandioxid |
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2013
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| FAZIO S ET AL: "Colloidal stability of nanosized titania aqueous suspensions", JOURNAL OF THE EUROPEAN CERAMIC SOCIETY, ELSEVIER SCIENCE PUBLISHERS, BARKING, ESSEX, GB, vol. 28, no. 11, 1 January 2008 (2008-01-01), pages 2171 - 2176, XP022683138, ISSN: 0955-2219, [retrieved on 20080524], DOI: 10.1016/J.JEURCERAMSOC.2008.02.017 * |
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