Descrizione del brevetto per invenzione industriale avente per titolo: “Dispositivo per la depurazione dell'acqua mediante fotoossidazione catalitica”, Description of the patent for industrial invention entitled: "Device for the purification of water by catalytic photooxidation",
Descrizione Description
La presente invenzione riguarda un dispositivo per depurare l'acqua da microorganismi (batteri, funghi, virus, viroidi, ecc...) e/o sostanze chimiche. Esiste un protocollo intemazionale che impiega la luce solare per la disinfezione dell'acqua ad uso potabile e che viene impiegato dalle popolazioni del terzo mondo; detto protocollo è noto con l'acronimo “SODIS” (SOlar DISinfection) e prevede l'utilizzo di bottiglie in polietilenetereflalato (di seguito “PET”) che, dopo essere state risciacquate, riempite, chiuse e sbattute, vengono esposte alla luce solare per almeno 06 ore. E' stato dimostrato scientificamente che, trascorso tale tempo, l'acqua ha una carica batterica significativamente inferiore rispetto a quella iniziale ed è stata osservata una significativa riduzione della mortalità per diarrea e simili patologie nelle popolazioni dei paesi in via di sviluppo che hanno adottato detto protocollo “SODIS”. Questo protocollo sfrutta, principalmente, la radiazione infrarossa (IR) della luce solare per riscaldare l'acqua preventivamente chiusa in bottiglia riducendone, in tal modo, la carica microbiologica. The present invention relates to a device for purifying water from microorganisms (bacteria, fungi, viruses, viroids, etc ...) and / or chemical substances. There is an international protocol that uses sunlight for the disinfection of drinking water and which is used by the populations of the third world; this protocol is known by the acronym "SODIS" (SOlar DISinfection) and involves the use of polyethylene terephthalate bottles (hereinafter "PET") which, after being rinsed, filled, closed and beaten, are exposed to sunlight to at least 06 hours. It has been scientifically demonstrated that, after this time, water has a significantly lower bacterial load than the initial one and a significant reduction in mortality from diarrhea and similar diseases has been observed in the populations of developing countries that have adopted said "SODIS" protocol. This protocol mainly exploits the infrared radiation (IR) of sunlight to heat the water previously closed in the bottle, thus reducing its microbiological load.
La presente invenzione sfrutta una tecnologia nota con il nome di “fotocatalisi” che, oltre ad incrementare significativamente l'efficienza del trattamento solare di disinfezione, riesce a decontaminare l'acqua dalle sostanze chimiche (ad esempio pesticidi, fitofarmaci, ecc.. ) sfruttando, principalmente, la radiazione Ultra Violetta (UV). E' ampiamente noto che talune sostanze, come ad esempio il biossido di titanio e l'ossido di zinco (ma anche sostanze quali l'Ossido di Cerio, l'Ossido di Zirconio, l'Ossido di Stagno, il Solfuro di Cadmio, il Solfuro di Zinco, ecc... da sole o in combinazione fra loro) hanno la capacità di svolgere l'attività di fotocatalizzatore. Detta fotocatalisi consente la distruzione di molte specie chimiche ma anche la disinfezione dell'acqua dai microorganismi. Numerosi studi scientifici hanno dimostrato l'efficienza, in tal senso, della fotocatalisi. La presente invenzione rende possibile l'impiego della fotocatalisi per la disinfezione e/o la decontaminazione da sostanze chimiche dell'acqua ad uso potabile. The present invention exploits a technology known as "photocatalysis" which, in addition to significantly increasing the efficiency of the solar disinfection treatment, is able to decontaminate the water from chemicals (for example pesticides, pesticides, etc.) by exploiting mainly Ultra Violet (UV) radiation. It is widely known that certain substances, such as titanium dioxide and zinc oxide (but also substances such as Cerium Oxide, Zirconium Oxide, Tin Oxide, Cadmium Sulfide, Zinc sulfide, etc ... alone or in combination with each other) have the ability to perform the activity of photocatalyst. Said photocatalysis allows the destruction of many chemical species but also the disinfection of water from microorganisms. Numerous scientific studies have demonstrated the efficiency, in this sense, of photocatalysis. The present invention makes it possible to use photocatalysis for the disinfection and / or decontamination of drinking water from chemicals.
La presente invenzione riguarda un dispositivo costituito da una lamina flessibile, anche arrotolabile su stessa, o da un cilindro internamente cavo, costituiti da un qualunque materiale (per esempio PET) sul quale è stato fatto aderire un di fotocatalizzatore (per esempio mediante vernici), o nel quale il fotocatalizzatore è stato disperso, in modo tale che, su una o più delle superfici esterne del dispositivo sia resa disponibile la presenza del fotocatalizzatore. La lamina,o il cilindro, possono presentare svariate fessurazioni o fori per agevolare il passaggio della luce e/o i movimenti dell'acqua all' della bottiglia. La lamina, o il cilindro, possono essere inseriti aH'intemo della bottiglia prima della sua esposizione ai raggi solari. In particolare la lamina sottile può essere arrotolata ed inserita attraverso il collo della bottiglia mentre il cilindro potrà essere in· essa inserito attraverso lo smesso collo. La lunghezza del dispositivo, unitamente ad eventuali sistemi di presa manuale (per esempio una “linguetta”), ne garantiscono la semplicità di inserimento ed estrazione. Va precisato che la presenza del dispositivo nella bottiglia non comporta difficoltà per l'erogazione del liquido in essa contenuto e, pertanto, è possibile estrarre il contenuto della bottiglia lasciando all'interno il dispositivo anche se, all'occorrenza, può essere facilmente estratto. Esponendo alla luce solare ( o comunque ad una fonte di raggi U.V.) una bottiglia contenente acqua ed il dispositivo oggetto della presente invenzione, grazie alla fotocatalisi esercitata dal dispositivo, si rende possibile attuare un'efficace disk The present invention relates to a device consisting of a flexible sheet, which can also be rolled up on itself, or of an internally hollow cylinder, made of any material (for example PET) on which a photocatalyst has been made to adhere (for example by means of paints), or in which the photocatalyst has been dispersed, so that the presence of the photocatalyst is made available on one or more of the external surfaces of the device. The foil, or the cylinder, may have various cracks or holes to facilitate the passage of light and / or the movement of water to the bottle. The foil, or the cylinder, can be inserted inside the bottle before its exposure to the sun's rays. In particular, the thin sheet can be rolled up and inserted through the neck of the bottle while the cylinder can be inserted into it through the closed neck. The length of the device, together with any manual gripping systems (for example a "tab"), guarantee ease of insertion and extraction. It should be noted that the presence of the device in the bottle does not entail difficulties in dispensing the liquid contained therein and, therefore, it is possible to extract the contents of the bottle leaving the device inside even if, if necessary, it can be easily extracted. By exposing a bottle containing water and the device object of the present invention to sunlight (or in any case to a source of U.V.rays), thanks to the photocatalysis exerted by the device, it is possible to implement an effective disk
una significativa degradazione di eventuali contaminanti di natura chimica. Nella fattispecie, la presente invenzione si basa sull'impiego di un dispositivo secondo la rivendicazione 1. Altri vantaggiosi aspetti sono oggetto delle rivendicazioni dipendenti. Ulteriori caratteristiche e vantaggi della presente invenzione verranno meglio compresi nel corso della presente descrizione, considerata a titolo esemplificativo e non limitativo e riferita ai disegni allegati nei quali: a significant degradation of any chemical contaminants. In this case, the present invention is based on the use of a device according to claim 1. Other advantageous aspects are the subject of the dependent claims. Further characteristics and advantages of the present invention will be better understood in the course of the present description, considered by way of non-limiting example and referring to the attached drawings in which:
la figura 1 rappresenta una bottiglia in PET nella quale è stato inserito il cilindro internamente cavo o la lamina arrotolata; Figure 1 represents a PET bottle in which the internally hollow cylinder or the rolled up foil has been inserted;
- la figura 2 e la figura 3 rappresentano, rispettivamente, la lamina ed il cilindro cavo sulle cui superfìci esterne è reso disponibile un fotocatalizzatore quale, per esempio, il biossido di titanio; Figure 2 and Figure 3 respectively show the foil and the hollow cylinder on whose external surfaces a photocatalyst such as, for example, titanium dioxide is made available;
Con riferimento a tali disegni allegati e con particolare riferimento alla figura 1 degli stessi, con il numero 1 è indicata in sezione una normale bottiglia, per esempio in PET. Tale bottiglia comprende un corpo cilindrico cavo 101, recante un fondo 201 dotato di una forma idonea a mantenere la bottiglia in posizione verticale, ed un collo filettato 301 dal quale possono fuoriuscire i liquidi e sul quale può essere avvitato un tappo. La lamina 2 o il cilindro 2', secondo la presente invenzione, possono essere agevolmente inseriti alfintemo della bottiglia 1 attraverso il suo collo filettato 301 per esempio arrotolando la lamina 2 su se stessa oppure inserendo il cilindro cavo preformato 2'. Una volta inserito il dispositivo all'intemo della bottiglia contenente l'acqua da depurare (3), la stessa può essere chiusa ed esposta a raggi ultra violetti derivanti dal sole (104) o da un'apposita lampada (105). La presenza di raggi UV, unitaménte alla presenza del fotocatalizzatore (102, 102'), consentono una rapida ed efficace decontaminazione dell'acqua. With reference to these attached drawings and with particular reference to figure 1 of the same, the number 1 indicates in section a normal bottle, for example made of PET. This bottle comprises a hollow cylindrical body 101, bearing a bottom 201 provided with a shape suitable for keeping the bottle in a vertical position, and a threaded neck 301 from which liquids can escape and onto which a cap can be screwed. The lamina 2 or the cylinder 2 ', according to the present invention, can be easily inserted inside the bottle 1 through its threaded neck 301, for example by rolling the lamina 2 on itself or by inserting the preformed hollow cylinder 2'. Once the device has been inserted inside the bottle containing the water to be purified (3), it can be closed and exposed to ultra violet rays deriving from the sun (104) or from a special lamp (105). The presence of UV rays, together with the presence of the photocatalyst (102, 102 '), allow a rapid and effective decontamination of the water.
L'utilizzo del presente dispositivo (lamina (2) o cilindro cavo(2')), è estremamente semplice e consente, per esempio alle popolazioni di paesi in via di sviluppo che risentono di problematiche legate alla contaminazione dell'acqua, di poter disporre di un dispositivo capace di ridurre sensibilmente la contaminazione microbiologica e/o chimica dell'acqua destinata al consumo umano. The use of this device (lamina (2) or hollow cylinder (2 ')) is extremely simple and allows, for example, the populations of developing countries that suffer from problems related to water contamination, to have access to a device capable of significantly reducing the microbiological and / or chemical contamination of water intended for human consumption.