MX2008013004A - Composiciones y metodos para purificacion de fluido. - Google Patents

Abstract

La presente descripción generalmente se refiere a composiciones de medio de filtro, aparatos y sistemas para remover contaminantes de fluidos, así como métodos para usar los mismos. En ciertos aspectos, el medio de filtro comprende una o más resinas halogenadas (103) y uno o más medios sorbentes de contaminantes (102, 104, 105, 106). El medio de filtro de la presente descripción puede ser autocontenida en una unidad individual o ciertos componentes se pueden alojar en unidades separadas que actúan en paralelo o en serie.

Description

COMPOSICIONES Y METODOS PARA PURIFICACION DE FLUIDO Campo de la invención La presente invención generalmente se refiere a medios y aparatos para remover contaminantes de un fluido asi como métodos para hacer y usar los mismos .

Antecedentes de la invención La purificación o remoción de contaminantes de soluciones acuosas y/o gaseosas es necesaria por una variedad de razones. Por ejemplo, aire y/o agua purificados pueden ser necesarios para la salud general de una población; para uso de emergencia durante desastres naturales o amenazas o ataques terroristas; para uso recreativo (tal como largas caminatas o campamento) ; para aplicaciones relacionadas con biotecnología; para hospitales y consultorios dentales; para "cuartos limpios" para laboratorio y para fabricación de materiales semiconductores. Además, contaminantes industriales, microbios y otros residuos o agentes infecciosos poseen un riesgo a la salud crítico si no son removidos de aire o del agua potable, especialmente en una población vulnerable tal como niños, personas de edad avanzada o quienes son afectados por enfermedad. Más de 97% de toda el agua dulce en la tierra es agua subterránea, y miles de millones de personas se basan en Ref . 196773 el agua subterránea como su única fuente de agua. Más de mil millones de personas a nivel mundial carecen de acceso a cantidades suficientes de agua limpia para sobrevivir. Como resultado, por lo menos diez millones de personas mueren cada año por enfermedades relacionadas con el agua y por lo menos dos millones de esas personas son niños pequeños. Es bien sabido que los organismos patógenos medran en agua no tratada y sin sanidad. Aunque históricamente se pensaba que el agua subterránea era relativamente pura debido a la perforación a través del suelo superior, la investigación al probar varias fuentes de agua subterránea ha revelado que hasta 50% de los sitios de agua subterránea activos en América son positivos para Cryptosporidium , Giardia, o ambos. Además, los virus son capaces de sobrevivir más tiempo y viajar más lejos que las bacterias cuando están dispuestos en una fuente de agua subterránea, en particular debido a su tamaño pequeño y propiedades fisicoquímicas coloidales (Azadpour-Keeley, et al., EPA Ground Water Issue, 2003, incorporada aquí por referencia en su totalidad) . Aunque el análisis bacteriano se ha llevado a cabo durante muchos años, hasta apenas hace poco se han establecido indicadores virales para agua subterránea. En el pasado, había muchos conceptos erróneos referentes a los virus en el agua subterránea, que incluía que los virus no eran flora normal de un tracto intestinal de los animales y por lo tanto sólo eran excretados por individuos infectados; había una falta general de detección de indicadores virales; se pensaba que los virus no sólo podían existir y multiplicarse dentro de células susceptibles vivas y la digestión por una comunidad de niveles bajos de virus no sería de peligro. Algunos de los factores más importantes que afectan el transporte de virus incluyen el contenido de agua del suelo, temperatura, sorción y desorción en el suelo, pH, contenido de sal, tipo de virus y tensiones hidráulicas. Ahora también se sospecha que en general, los virus son adsorbidos sobre superficies sólidas tales como sólidos suspendidos y sedimento, que les permiten permanecer activos durante mucho tiempo. (Sakoda, et al., Wat. Sci . Tech., 35, 7, pp. 107-114, 1998, incorporada aquí por referencia en su totalidad) . La Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos ha establecido metas de nivel de contaminantes máximas (MCLGs) para microorganismos patógenos en agua potable, que incluye un valor de cero para virus, como de 2002. Por lo tanto, la remoción de contaminantes, especialmente virus, de los suministros de agua es un problema de salud crítico. La Junta de Asesoría de Ciencia de la Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos califica al agua potable como contaminada como uno de los riesgos de salud pública más grandes. Los contaminantes incluyen virus, tales como enterovirus (polio, Coxsackie, ecovirus, hepatitis), rotavirus y otros reovirus, adenovirus, agentes de tipo Norwalk, otros microbios que incluyen hongos (que incluyen mohos) bacterias (que incluyen Salmonella , Shigella, Yersinia, Mycobacteria , enterocoliticos , E. coli, Campylobacter, Legionella, Cholera) , flagelados, amibas, Cryptosporidium , Giardia, otros protozoarios , priones, proteínas y ácidos nucleicos, plaguicidas y otros agroquímicos que incluyen compuestos químicos orgánicos, compuestos químicos inorgánicos, compuestos químicos orgánicos halogenados y otros residuos. Los sistemas de filtración estándares se han basado principalmente en la oxidación química, tal como tratamiento con ozono y/o tratamiento con luz ultravioleta y/o microfiltración tal como osmosis inversa. Sin embargo, estos sistemas son costosos y no siempre pueden ser fácilmente convertidos para manejar cantidades pequeñas de gas, vapor o líquido (tal como para un solo usuario) así como grandes cantidades (suficientes para un poblado o comunidad pequeña) . Además, instalaciones de almacenamiento sucias pueden contaminar el agua después de la remoción previa de impurezas. Algunos ejemplos de filtros existentes se describen en las patentes de E.U.A. Nos. 4,298,475 y 4, 995, 976. Por lo tanto, existe la necesidad en la técnica un medio de filtro para remover contaminantes de soluciones gaseosas, de vapor y/o líquidas. Además, persiste la necesidad en la técnica de métodos para remover contaminantes o purificar soluciones asi como aparatos que provean purificación de alto rendimiento.

Breve descripción de la invención La presente invención se refiere a un aparato y sistema de medio de filtro de barreras múltiples para la remoción de contaminantes de un fluido. La presente invención se basa, entre otras cosas, en el resultado sinergistico sorprendente de combinar una o más resinas halogenadas y uno o más medios sorbentes de contaminantes. Por ejemplo, la combinación de una resina halogenada con un medio sorbente de contaminante da por resultado una eficiencia consistentemente mayor para la remoción de contaminantes comunes, que incluyen bacterias y virus, y permite un incremento sustancial en el volumen de fluido que puede ser purificado en comparación con cualquier medio de filtro individual solo. Además, otra ventaja permitida por un aspecto de la presente invención incluye una velocidad de flujo significativamente más alta por área unitaria que con los sistemas o dispositivos de filtración individuales convencionales. Otra ventaja de un aspecto de la presente invención es que la combinación de una resina halogenada y un medio sorbente de contaminantes hace a los contaminantes inocuos y muy poca, si acaso, elución de los contaminantes de los filtros apenas ocurre. Como resultado, el medio de filtro gastado puede ser desechado con seguridad en un relleno sanitario. Por ejemplo, los filtros de fluido o sistemas de purificación tradicionales pueden tener contaminantes separados o eluidos de los filtros a niveles de pH altos y/o cambios de temperatura. Cuando esto ocurre, el fluido saliente puede contener una concentración mayor de contaminantes que el fluido entrante. Sin embargo, bajo las condiciones de pH altas las resinas halogenadas, que incluyen resinas yodadas, producen niveles más altos de halógenos que hacen inocuos a los contaminantes comunes, que incluyen bacterias y virus. Otra ventaja de un aspecto de la presente invención incluye agentes anti-microbicidas continuos mediante las resinas halogenadas durante periodos prolongados sin uso. Puesto que la resina halogenada continuamente produce halógenos, estos halógenos alcanzan la superficie del filtro y actúan como agentes anti-microbianos que evitan el crecimiento microbiano si el sistema de purificación de fluido no está en uso durante un periodo prolongado. A lo largo de estas mismas lineas, las características del medio de filtro de "barreras múltiples" permite el contacto prolongado de la resina halogenada con el fluido que ha de ser purificado lo que incrementa la eficiencia de muerte y desarme microbianos. Además, la sinergia sorprendente de la combinación de uno o más medios sorbentes de contaminantes con una o más resinas halogenadas permite el uso de componentes más pequeños de ambos, especialmente en sistemas potables, que reduce el costo global. Otra ventaja más de una modalidad incluye la simplicidad de diseño y facilidad de fabricación ya que las relaciones usuales de longitud a diámetro (tales como > 3 para una columna de Microbial Check Valve®) son innecesarias debido a los medios de fluido de "barreras múltiples" Finalmente, debido a la alta eficiencia del sistema de purificación de fluido de "barreras múltiples", se pueden usar resinas halogenadas bajas en residuos, que permiten que menos especies halogenadas libres sean removidas antes de desechar el fluido purificado. De hecho, incluso puede ser posible permitir que los halógenos permanezcan en el fluido si los niveles son suficientemente altos para la muerte microbiana adecuada pero suficientemente bajos para dar por resultado niveles seguros de halógeno en el fluido y un sabor estéticamente placentero y/o esencia del fluido purificado. El medio de filtro de "barreras múltiples", aparatos y sistemas de la presente invención pueden ser implementados al combinar los componentes y funciones del medio en una sola unidad o dispositivo, o al usar varios dispositivos separados en serie o en paralelo, en donde cada dispositivo realiza una función distinta.

En por lo menos una modalidad, la invención se refiere a un medio de filtro para remover contaminantes de un fluido que comprende una o más resinas halogenadas y uno o más medios sorbentes de contaminantes. En por lo menos una modalidad, uno o más medios sorbentes de contaminantes comprende un material de cerámica o carbón activado. En por lo menos una modalidad, uno o más medios sorbentes de contaminantes comprenden carbón activado granulado. En por lo menos una modalidad, uno o más medios sorbentes de contaminantes comprenden fibras de nanoalúmina electropositivas. En por lo menos una modalidad, una o más resinas halogenadas comprenden una resina yodada. En por lo menos una modalidad, una o más resinas halogenadas comprenden una resina yodada residual baja. En por lo menos una modalidad, una o más resinas halogenadas comprenden una resina clorada. En por lo menos una modalidad, una o más resinas halogenadas comprenden una resina bromada. En por lo menos una modalidad, una o más medios sorbentes de contaminantes comprenden carbón activado granulado. En por lo menos una modalidad, una o más medios sorbentes de contaminantes comprenden fibras de nanoalúmina electropositivas. En por lo menos una modalidad, los medios de filtro comprenden además dos o más medios sorbentes de contaminantes. En por lo menos una modalidad, los medios de filtro además comprenden dos o más medios sorbentes de contaminantes diferentes. En por lo menos una modalidad, la presente invención se refiere a un kit para remover uno o más contaminantes de un fluido, en donde el kit comprende un cartucho de filtro que comprende uno o más puertos de entrada, una o más resinas halogenadas, uno o más medios sorbentes de contaminantes, uno o más puertos de salida y opcionalmente instrucciones para usar el kit. En por lo menos una modalidad, la presente invención se refiere a un aparato para remover contaminantes de un fluido que comprende un alojamiento, uno o más puertos de entrada y un medio de filtro que comprende una o más resinas halogenadas, uno o más medios sorbentes de contaminantes y uno o más puertos de salida. En por lo menos una modalidad, uno o más medios sorbentes de contaminantes comprenden fibras de nanoalúmina electropositivas o carbón activado. En por lo menos una modalidad, una o más resinas halogenadas comprenden una resina yodada. En por lo menos una modalidad, una o más resinas halogenadas comprenden una resina yodada residual baja. En por lo menos una modalidad, una o más resinas halogenadas, comprenden una resina clorada. En por lo menos una modalidad, una o más resinas halogenadas comprenden una resina bromada. En por lo menos una modalidad, uno o más medios absorbentes contaminantes comprenden fibras de nanoalúmina electropositivos o carbón activado. En por lo menos una modalidad, los medios de filtro comprenden una unidad autocontenida . En por lo menos una modalidad, la presente invención se refiere a un sistema para remover contaminantes de un fluido que comprende un aparato que comprende una o más resinas halogenadas y uno o más medios sorbentes de contaminantes, y un recipiente de almacenamiento para el fluido purificado. En por lo menos una modalidad, el sistema además comprende uno o más conductos de transporte de fluido. En por lo menos una modalidad, el sistema además comprende uno o más medios para desechar el fluido purificado. En por lo menos una modalidad, el aparato del sistema además comprende un puerto de entrada y un puerto de salida. En ciertos aspectos, el sistema comprende tanto el puerto de entrada como el puerto de salida que están conectados a diferentes conductos de transporte de fluido. En por lo menos una modalidad, el recipiente de almacenamiento del sistema comprende una resina halogenada. En por lo menos una modalidad, uno o más conductos de transporte de fluido comprenden un medio sorbente de contaminantes. En por lo menos una modalidad, la resina halogenada comprende una resina yodada. En por lo menos una modalidad, el medio sorbente de contaminantes comprende un medio de remoción de yodo. En ciertos aspectos, el sistema además comprende un primer depósito para contener el fluido que se desea purificar y un segundo depósito para contener el fluido purificado. En por lo menos una modalidad, el sistema además comprende un medio para desechar el fluido purificado. En por lo menos una modalidad, la presente invención se refiere a un método para remover contaminantes de un fluido que comprende introducir el fluido no purificado a un medio de filtro que comprende una o más resinas halogenadas y uno o más medios sorbentes de contaminantes; y aplicar una cantidad de fuerza al fluido para permitir que el fluido pase a través del medio de filtro, con lo que se purifica el fluido. En por lo menos una modalidad, el método además comprende desechar por lo menos algo del fluido purificado. En por lo menos una modalidad, la cantidad de aplicación de fuerza al fluido incluye la aplicación de presión. En por lo menos una modalidad, la presente invención se refiere a un método de fabricación de un aparato para remover contaminantes de un fluido que comprende proveer un alojamiento o dispositivo de contención, que se asemeja al medio de filtro que comprende una o más resinas halogenadas y uno o más medios sorbentes de contaminantes y que contiene juntos o aloja el medio de filtro parcialmente o completamente dentro del alojamiento o dispositivo de contaminantes . Todas las patentes, solicitudes de patente y referencias citadas aquí se incorporan aquí en su totalidad.

Breve descripción de las figuras En las figuras, números de referencia idénticos identifican elementos o actos similares. Los tamaños y posiciones relativas de elementos en las figuras no están dibujadas necesariamente a escala. Por ejemplo, las formas de varios elementos o ángulos no están dibujadas a escala, y algunos de estos elementos son arbitrariamente agrandados y ubicados para mejorar la legibilidad de las figuras. Además, las formas particulares de los elementos como se dibujan no se pretende que permitan ninguna información referente a la forma real de los elementos particulares y simplemente se han seleccionado para facilidad de reconocimiento en las figuras. La figura 1 es una vista en sección transversal de un dispositivo de purificación de fluido en un estilo de "popote", de conformidad con una modalidad ilustrada. La figura 2 es una vista en sección transversal de un dispositivo de purificación de fluido autocontenido en un alojamiento, de conformidad con una modalidad ilustrada. La figura 3 es un esquema de un sistema de purificación de fluido que utiliza agua almacenada como la fuente de fluido, de conformidad con una modalidad ilustrada. La figura 4 es un esquema de un sistema de purificación de fluido que utiliza agua corriente como la fuente de fluido, de conformidad con una modalidad ilustrada. La figura 5 es un diagrama de flujo que muestra un método para usar un aparato de purificación de fluido para remover contaminantes de por lo menos un fluido, de conformidad con una modalidad ilustrada. La figura 6 es un esquema de un sistema de purificación de fluido en donde dos componentes de medios de filtro separados están en serie, de conformidad con una modalidad ilustrada. La figura 7 es una vista en sección transversal de un aparato de purificación de fluido autocontenido de conformidad con una modalidad ilustrada que puede incluir un estilo de "popote" de escala más pequeña o un dispositivo de purificación de escala más grande.

Descripción detallada de la invención En la siguiente descripción, ciertos detalles específicos se exponen a fin de proveer un entendimiento amplio de varias modalidades de la invención Sin embargo, un experto en la técnica se entenderá que la invención se puede poner en práctica sin estos detalles. En otros casos, estructuras y métodos bien conocidos asociados con dispositivos y/o sistemas de filtración o purificación acuosos o gaseosos, y métodos para usar y hacer los mismos pueden ser no mostrados o descritos con detalle para evitar descripciones innecesariamente enturbiadoras de las modalidades de la invención. A menos que el contexto requiera lo contrario, a lo largo de la especificación y reivindicaciones que siguen la palabra "comprende" y variaciones de la misma, tales como "comprende" y "que comprende", se deben considerar en un sentido inclusivo abierto, es decir como "que incluye, pero no se limita a". Los encabezados provistos aquí son para conveniencia únicamente y no interpretan o limitan el alcance o significado de la invención reivindicada de ninguna manera. La presente invención generalmente se refiere a un medio de filtro que comprende una o más resinas halogenadas y uno o más medios sorbentes de contaminantes. Uno o más medios sorbentes de contaminantes pueden ser cualquier material apropiado que absorba o adsorba cualquier contaminante del fluido gaseoso o de vapor seleccionado. La presente invención generalmente se refiere a remover contaminantes de un fluido. Un experto en la técnica reconocerá fácilmente que un fluido puede comprender un gas (tal como aire) , un vapor (tal como humedad mezclada con aire), un liquido (tal como agua), o cualquier combinación de los mismos. Además de esos ejemplos, otros fluidos también son considerados por la presente invención. Por ejemplo, el fluido que ha de ser purificado puede ser un fluido corporal (tal como sangre, linfa, orina, etc. ) , agua en ríos, lagos, corrientes o similares, agua estancada o corriente, agua de mar, agua para piscinas o tinas, agua o aire para consumo en lugares públicos (tales como hoteles, restaurantes, aeronaves o naves espaciales, barcos, trenes, escuelas, hospitales, etc. ) , agua o aire para consumo en lugares privados (tales como hogares, complejos de departamentos, etc.), agua para usarse en la fabricación de computadoras u otros componentes sensibles (tales como obleas de silicio) , agua para usarse en laboratorios biológicos o laboratorios de fermentación, agua o aire para usarse en operaciones de crecimiento de plantas (tales como hidropónicas u otros invernaderos), instalaciones de tratamiento de agua de desecho (tales como de minería, beneficio de minerales, fabricación de compuestos químicos, limpieza en seco u otros desechos industriales), o cualquier otro fluido que sea deseable purificar. En ciertos aspectos, la invención incluye medios de filtro en asociación con un filtro de partículas de alta eficiencia (HEPA) para purificación de aire y uso como un respirador, limpiador de aire en un establecimiento industrial o residencial, u otra aplicación. Definiciones Los métodos usados en esta especificación generalmente tienen su significado ordinario en la técnica, dentro del contexto de esta invención y en el contexto especifico en donde se usa cada término. Ciertos términos se describen a continuación o en otra parte en la especificación, para proveer una guia adicional al experto en la descripción de las composiciones y métodos de la invención y cómo hacer usar los mismos. El alcance y significado de cualquier uso de un término será evidente a partir del contexto especifico en el cual se usa el término. Como tales, las definiciones expuestas aquí se pretende que provean una guia ilustrativa para familiarizarse con modalidades particulares de la invención, sin limitación a composiciones o sistemas biológicos particulares. Como se usa en la presente invención y en las reivindicaciones, las formas singulares "un", "una", "el" y "la" incluyen formas plurales a menos que el contexto determine claramente lo contrario. "Alrededor de" y "aproximadamente", como se usan aqui, generalmente se refieren a un grado aceptable de error para la cantidad medida, dada la naturaleza o precisión de las mediciones. Grados de error ilustrativos típicos pueden estar dentro de 20%, 10% o 5% de un valor o intervalo de valores dados. Alternativamente, y particularmente en sistemas biológicos, los términos "alrededor de" y "aproximadamente" pueden significar valores que estén dentro de un orden de magnitud, potencialmente dentro de 5 veces o 2 veces de un valor dado. Cantidades numéricas dadas aquí son aproximadas a menos que se indique lo contrario, lo que significa que el término "alrededor de" o "aproximadamente" puede ser inferido cuando no se establezca de manera expresa. Como se usa generalmente aquí, "contaminantes" puede referirse a cualquier agente no deseable en un fluido o solución gaseosa, de vapor o liquida. "Contaminantes" puede incluir pero no se limita a metales pesados, tales como cromo, níquel, mercurio, cobre, etc.; poliaromáticos; poliaromáticos halogenados ; minerales, vitaminas; microorganismos o microbios (así como formas reproductivas de microorganismos, que incluyen quistes y esporas) con la inclusión de virus, tales como enterovirus (polio, Coxsackie, ecovirus, hepatitis, calcivirus, astrovirus), rotavirus y otros reovirus, adenovirus, agentes de tipo Norwalk, agente de Snow Mountain, hongos (por ejemplo mohos y levaduras) ; helmintos; bacterias (que incluyen Salmonella , Shigella , Yersinia , coliformes fecales, Mycobacteria , enterocolitícas , E. coli, Campylobacter, Serratia, Streptococcus , Legionella, Cholera) ; flagelados; amibas; Cryptosporidium , Giardia, otros protozoarios ; priones; proteínas y ácidos nucleicos; plaguicidas y otros agroquímicos que incluyen compuestos químicos orgánicos (tales como acrilamida, alaclor, atrazina, benceno, benzopireno, carbfurano, tetracloruro de carbono, clordano, clorobenceno, 2,4-D, dalapon, diquat, o-diclorobenceno, p-diclorobenceno, 1 , 2-dicloroetano, 1,1-dicloroetileno, cis-1 , 2-dicloroetileno) ; compuestos químicos inorgánicos (tales como antimonio, arsénico, asbestos, bario, berilio, cadmio, cromo, cobre, cianuro, fluoruro, plomo, mercurio, nitrato, selenio, talio, dicloropropano, 1,2-dicloropropano, adipato de di (2-tilhexilo) , ftalato de di (2-etilhexilo) , dinoseb, dioxin, 1 , 2-diobromo-3-cloropropano, endotal, endrina, epicorohidrina , tilbenceno, dibromuro de etileno, heptaclor, epóxido de heptaclor, hexachlorobenceno, hexaclorociclopentadieno, lindano, metoxiclor, oxamil, policlorado bifenilos, pentaclorofenol , picloram, simazina, tetracloroetileno, tolueno, toxafeno, 2,4,5-TP, 1,2,4-triclorobenceno, 1 , 1 , 1-tricloroetano, 1 , 1 , 2-tricloroetano, tricloroetileno, cloruro de vinilo, xilenos) ; compuestos químicos orgánicos halogenados ; isótopos radioactivos; ciertas sales disueltas polivalentes; así como otros residuos. Como se usa generalmente aquí, "log de valor de reducción" se refiere al logio del nivel de contaminantes (típicamente el número de microorganismos) en el fluido entrante dividido entre el nivel de contaminantes (típicamente el número de microorganismos) en el fluido saliente del medio de filtro abarcado por la presente invención. Por ejemplo, una reducción log 4 en contaminantes es reducción de >99.99% en contaminantes, mientras que una reducción log 5 en contaminantes es reducción de >99.999% en contaminantes. En por lo menos una modalidad, la presente 1 invención incluye métodos y aparatos o sistemas que pueden indicar por lo menos un log 4 a log 5, log 5 a log 6 o log 6 a log 7 de muerte o remoción de la mayoría de los microorganismos, que incluyen potencialmente virus. En por lo menos una modalidad, la presente invención puede indicar por lo menos un log 7 a log 8 de muerte o remoción de la mayoría de los microorganismos, que incluyen potencialmente virus. En por lo menos una modalidad, la presente invención puede indicar por lo menos un log 8 a log 9 de muerte o remoción de la mayoría de los microorganismos, que incluyen potencialmente virus. Como se usa generalmente aquí, "remoción de contaminantes" o "reducción de contaminantes" se refiere a desarmar uno o más contaminantes en el fluido, ya sea por remoción física o química, reducción, inactivación de los contaminantes o de otra manera hacer inocuos uno o más contaminantes. Además, la presente descripción además contempla ciertos aspectos en donde modalidades particulares incluyen la remoción de uno o más contaminantes pero específicamente excluye uno o más tipos, grupos, categorías o contaminantes específicamente identificados también. Por ejemplo, en ciertos aspectos, "remoción de contaminantes" puede incluir uno o más contaminantes, o puede incluir sólo un contaminante particular, o puede excluir específicamente uno o más contaminantes.

Como se usa generalmente aquí, "medio sorbente" se refiere a material que puede absorber o adsorber por lo menos un contaminante. En general "absorbente" incluye materiales capaces de atraer sustancias, con inclusión de contaminantes, hacia su superficie o estructura, mientras que "adsorbente" incluye materiales que son capaces de contener físicamente sustancias, que incluyen contaminantes, sobre su superficie exterior, potencialmente por fuerzas de Van der Waals. En ciertos aspectos, uno o más de los componentes del medio de filtro pueden ser inmovilizados mediante el uso de aglutinantes, matrices u otros materiales que mantienen juntos los componentes del medio. Algunos ejemplos de aglutinantes y/o matrices incluyen pero no se limitan a polietileno en polvo, poliacetales con extremos bloqueados, polímeros acrílicos, polímeros de f luorocarbono , copolímeros de etileno-propileno per f luorados , copolímeros de et ileno-tetraf luoroet i leño , poliamidas, fluoruro de polivinilo, poliaramidas , poliarilsulfonas , policarbonatos , poliésteres, sulfuros de poliarilo, poliolef inas , poliésteres, microfibras poliméricas de polipropileno, celulosa, nylon, o cualquier combinación de los mismos. Algunos de estos ejemplos se pueden encontrar en las patentes de E.U.A. Nos. 4,828,698 y 6,959, 820, ambas de las cuales se incorporan aquí por referencia en su totalidad. Medio sorbente de contaminantes La presente invención se refiere a medios de filtro, aparatos, sistemas y kits que comprenden uno o más medios sorbentes de contaminantes y una o más resinas halogenadas. En ciertas modalidades, la invención se refiere a uno, dos, tres, cuatro, cinco, seis, siete, ocho, nueve, diez, doce, quince, veinte, cincuenta, cien o más medios sorbentes de contaminantes. En ciertos aspectos, sin más de un medio sorbente de contaminantes es incluido, el mismo o múltiples medios sorbentes de contaminantes diferentes se consideran para cada uno. En ciertos aspectos, si más de un medio sorbente de contaminante se incluye, algunos medios pueden ser los mismos y otros pueden ser diferentes. Los medios sorbentes de contaminantes múltiples pueden ser físicamente o químicamente separados unos de otros, o pueden ser físicamente o químicamente unidos unos con otros. Por consiguiente, los medios de filtro pueden tener múltiples capas, algunas con el mismo medio y otras con diferentes medios sorbentes de contaminantes utilizados. Puesto que los halógenos, y particularmente cloro y yodo, funcionan eficientemente como agentes anti-microbianos , es deseable incluir una o más resinas halogenadas en los medios de comunicación de fluidos. Sin embargo, la mayoría de los halógenos imparten un sabor desagradable al fluido y es deseable remover sustancialmente todo el halógeno una vez que los microbios han sido eliminados. En algunos casos, puede ser deseable retener una pequeña cantidad de uno o más halógenos en el fluido a fin de retardar o inhibir el crecimiento microbiano durante el almacenamiento, transporte y/o desecho del fluido. El medio sorbente de contaminantes puede incluir cualquier material (es) conocido o desconocido en la técnica que se puede usar para absorber o adsorber por lo menos un contaminante y/o por lo menos un halógeno. Generalmente, pero no siempre, la absorción ocurre a través de la filtración de tamaño de microporo, mientras que la adsorción ocurre a través de filtración de carga electroquímica. Dichos materiales pueden incluir pero no se limitan a, microfibras o microparticulas orgánicas o inorgánicas (tales como vidrio, cerámica, madera, fibras de tela sintética, fibras de metal, fibras poliméricas, fibras de nylon, fibras de lyocell, etc.) polímeros; materiales iónicos o no iónicos; cerámicas; vidrio; celulosa; derivados de celulosa (tales como fosfato de celulosa o dietilaminoetil (DEAE) celulosa); telas tales como rayón, nylon, algodón, lana o seda; metal; alúmina activada; carbón o carbón activado; sílice; zeolitas; tierra diatomácea; arcillas; sedimentos, caolina; arena; limo; bauxita activada; hidroxiapatita de calcio; membranas artificiales o naturales; materiales basados en nanocerámica; fibras de nanoalúmina (tales como NanoCeram® de Argonide-véase, por ejemplo, patente de E.U.A. No. 6,838,005, incorporada aquí por referencia en su totalidad, o Structured Matriz™ de General Ecology - véase, por ejemplo, Yerba y Naranjo, Wildemess Env. Med. , 11, 12-16 (2000), incorporada aquí por referencia en su totalidad) ; resinas de intercambio de iones; que incluyen resinas de intercambio de aniones y muy particularmente resinas de intercambio de aniones de base particularmente fuerte tales como Iodosorb® como se describe en la patente de E.U.A. No. 5,624,567, incorporada aquí por referencia en su totalidad En breve, Iodosorb®, algunas veces referido como un depurador de yodo comprende grupos trialquilamina cada uno de los cuales comprende grupos alquilo que contienen 3 a 8 átomos de carbono que son capaces de remover halógenos, que incluyen yodo o yoduro, de soluciones acuosas. En un ejemplo, fibras electropositivas de nano tamaño, tales como NanoCeram® descrita en la patente de E.U.A. No. 6,838,005, incorporada aquí por referencia en su totalidad, se pueden usar como un material adsorbente, que utiliza fuerzas elect rocinéticas para ayudar a atrapar contaminantes del fluido. Por ejemplo, si las cargas electrostáticas de los medios de filtro y partículas de contaminantes son opuestas, la atracción electrostática facilitará la deposición y retención de los contaminantes sobre la superficie del medio. Sin embargo, si las cargas son similares, ocurrirá repulsión. La carga de superficie del filtro es alterada por cambios en el pH y la concentración de electrolitos del fluido que es filtrado. Por ejemplo, al reducir el pH o al añadir sales catiónicas se reducirá la electronegatividad y se permitirá que ocurra cierta adsorción. Puesto que la mayor parte del agua corriente tiene un intervalo de pH de entre 5-9, la adición de ácidos y/o sales a menudo es necesaria para remover virus por filtros electronegativos. En breve, fibras de NanoCeram® comprenden hidróxido de aluminio altamente electropositivo o fibras de alúmina aproximadamente de 2 nanómetros de diámetro y con áreas de superficie que varían de 200 a 650 m2/g. cuando las nanofibras de NanoCeram® son desechadas en agua son capaces de fijarse a y retener partículas electronegativas y contaminantes, que incluyen sílice, materia orgánica, metales, ADN, bacterias, partículas coloidales, virus y otros residuos. Además de las fibras mismas, las fibras se pueden hacer en un medio sorbente secundario al dispersar las fibras y/o adherirlas a fibras de vidrio y/u otras fibras. La mezcla puede ser procesada para producir un filtro no tejido. Algunas de las características de NanoCeram® incluyen velocidades de flujo de diez a cien veces mayores que las membranas de ult raporosas , con retención más alta debido a atropamiento por carga más que tamaño, remoción de endotoxina de >99.96%, remoción de ADN de >99.5% y eficiencia de filtración para partículas de tamaño de mieras de >99.995%. Además, materiales de área de superficie alta formados en las estructuras microporosas se pueden tratar por un complejo de polímero catiónico de peso molecular alto y halogenuro de plata soluble en agua para obtener atropamiento de contaminantes mejorado y se considera en la presente invención. (Véase, por ejemplo, Koslow, Water Cond. & Purif., 2004, incorporada aquí por referencia en su totalidad) . Esos materiales pueden ser más resistentes a cambios en resistencia iónica variable (iones monovalentes, divalentes y trivalentes), temperatura y pH del agua. Sin embargo, el rendimiento de este tipo de fibras puede depender de la velocidad de flujo del aparato de filtración, el tiempo de contacto del fluido con las fibras, el tamaño de los poros del medio de filtro y presencia de un potencial zeta positivo (también llamado el potencial electrocinética ) . Cualquiera de los ejemplos de materiales adsorbentes y/o absorbentes descritos se puede unir o intercalar en una matriz de otro material, con lo que se forma un material o membrana de combinación. En por lo menos una modalidad, el medio sorbente de contaminantes comprende carbón y/o carbón activado. El carbón activado puede comprender cualquier configuración o forma (por ejemplo si puede estar en comprimidos, forma granulada o de polvo) y se puede basar en cualquier origen aceptable, tal como carbón mineral (especialmente lignita o bituminoso) , madera, aserrín o cáscara de coco. El carbón activado puede ser certificado para ANSI/NSF Standard 61 e ISO 9002 y/o satisfacer los requerimientos de U.S. Food Chemical Codex. El carbón activado puede tener propiedades absorción y/o adsorción, que pueden variar de conformidad con la fuente del carbón. En general, la superficie del carbón activado es no polar lo que da por resultado una afinidad para adsorbatos no polares, tales como compuestos químicos orgánicos. Todas las propiedades de adsorción se basan en fuerzas físicas (tales como fuerzas de Van der aals) con saturación representada por un punto de equilibrio. Debido a la naturaleza física de las propiedades de adsorción, el proceso de adsorción es reversible (que usa calor, presión, cambio en pH, etc.) . El carbón activado también es capaz de quimiosorción, por lo que una reacción química ocurre en la interfaz del carbón, lo que cambia el estado de adsorbato, (por ejemplo, por decloración de agua) . En general, la capacidad de adsorción es proporcional al área de superficie (que es determinada por el grado de activación) y temperaturas más bajas generalmente incrementan la capacidad de adsorción (excepto en el caso de líquidos viscosos) . Así mismo, la capacidad de adsorción incrementa bajo condiciones de pH, que disminuyen la solubilidad del adsorbato (normalmente pH más bajo) . Igual que con las propiedades de adsorción, un tiempo de contacto suficiente con el carbón activado se requiere para alcanzar el equilibrio de adsorción y para aumentar al máximo la eficiencia de adsorción. En por lo menos una modalidad, uno o más medios sorbentes de contaminantes comprende Universal Respirator Carbón (URC®) , que es un carbón granulado impregnado activado paraíso de propósitos múltiples en respiradores u otros dispositivos de purificación de fluido como se describe en la patente de E.U.A. No. 5,492,882, incorporada aquí por referencia en su totalidad. URC está compuesto de carbón bituminoso combinado con aglutinantes adecuados, y producido bajo condiciones astringentes por activación de vapor a alta temperatura e impregnado con composiciones controladas de cobre, zinc, sulfato de amonio y dimolibidato de amonio (no se usa cromo por lo que el desecho es simple. En una modalidad, el carbón KX se puede usar como uno o más tipos de medios sorbentes de contaminantes. El carbón KX es una mezcla de carbón y Kevlar® que es moldeable y capaz de atrapar o retener contaminantes de fluidos a medida que el fluido pasa sobre su superficie. Otro medio sorbente de contaminantes que se puede usar con dispositivos o aparatos descritos aquí incluye carbón General Ecology®, que incluye una "matriz estructurada" de propiedad.

En por lo menos un aspecto, el carbón activado o alúmina activada es impregnado con otro agente. En por lo menos un aspecto, el carbón activado no es impregnado con ningún otro agente. Algunos agentes adecuados incluyen ácidos sulfúrico, molibdeno, tr iet ilendiamina , cobre, zinc, sulfato de amonio, cobalto, cromo, plata, vanadio, dimolibdato de amonio, Kevlar®, u otros o cualquier combinación de los mismos. Estos ejemplos de carbón activado usados en sistemas de filtración se describen en las patentes de E.U.A. Nos. 3,355,317; 2,920,050; 5,714,126; 5,063,196 y 5,492,882, incorporada aquí por referencia en su totalidad. Resinas halogenadas La presente invención además se refiere a resinas halogenadas. En por lo menos una modalidad, la resina halogenada comprende cloro, bromo o yodo. En por lo menos una modalidad, la resina halogenada comprende una resina yodada. En por lo menos una modalidad, la resina halogenada comprende una resina "residual baja" como una resina yodada baja en residuos . En por lo menos una modalidad, la resina yodada comprende una resina Microbial Check Valve o MCVNanoCeram® . En breve, la resina MCV® ha sido usada por la NASA en vuelos del trasbordador espacial desde la década de 1970. La resina MCV® contiene una resina de intercambio de iones de base fuerte yodada de aniones de poliyoduro unidos a las cargas positivas fijadas de amina cuaternaria de un copolimero de poliest iren-divinilbenceno . Los aniones de poliyoduro se forman en presencia de yodo en exceso en una solución acuosa y por consiguiente los aniones de poliyoduro unidos liberan yodo en el agua. El agua que fluye a través de la resina MCV® logra una muerte microbiana asi como yodo residual que varia entre aproximadamente 0.5-4.0 mg/1, lo cual reduce la acumulación de biopelicula en unidades de almacenamiento y/o de desecho. La resina MCV® mata aproximadamente 99.9999% de bacterias (log 6 de muerte) y 99.99% de virus (log 4 de muerte) encontrados en agua contaminada. Además, un cartucho de reemplazo, denominado MCV regenerativo (RMCV) se ha desarrollado. El RMCV utiliza un lecho empacado de yodo elemental cristalino para producir una solución acuosa saturada que se usa para rellenar resina MCV® agotada. Las pruebas han mostrado que RMCV puede ser regenerado más de 100 veces. El uso de un sistema regenerativo reduce el costo global de operación de un sistema de suministro de yodo, y elimina los peligros asociados con el cloro. Por lo tanto, en por lo menos una modalidad, el medio de filtro de la presente invención comprende una o más resinas halogenadas y uno o más medios sorbentes contaminantes en donde por lo menos uno de los medios sorbentes contaminantes comprende carbón por lo menos una de las resinas halogenadas comprende una resina yodada (tal como MCV®) . En por lo menos una modalidad, el medio de filtro además comprende una resina de base de intercambio de aniones (tal como Iodosorb®. En por lo menos una modalidad, el medio de filtro además comprende fibras de nanoalúmina (tales como NanoCeram®) . Existen muchos métodos conocidos para hacer resinas halogenadas, que incluyen resinas yodadas. Por ejemplo, las patentes de E.U.A. 5,980,827; 6,899,868 y 6,696,055, todas las cuales se incorporada aquí por referencia en su totalidad, incluyen métodos para hacer resinas de intercambio de aniones halogenadas o de base fuerte para la purificación de fluidos tales como aire y agua. En breve, ejemplos para hacer resinas yodadas incluyen hacer reaccionar una resina de intercambio de aniones de base fuerte porosa en forma de sal con una cantidad suficiente de una sustancia de yodo absorbible por la resina de intercambio de aniones de tal manera que la resina de intercambio de aniones absorbe la sustancia de yodo y convierte la resina de intercambio de aniones a una resina yodada. Si es necesario, la reacción de la resina yodada se puede conducir en un ambiente de temperatura elevada y/o presión elevada. De manera similar, las resinas halogenadas, que incluyen resinas bromadas, resinas cloradas y similares, se pueden preparar por procedimientos similares.

Como lo reconocerá un experto en la técnica, la liberación de halógeno de la resina puede depender del pH del eluyente, temperatura, velocidad de flujo asi como las características del fluido (tales como el nivel de contaminación, que incluye la cantidad de sólidos o sedimento disueltos totales, etc.), pero mucho menor que los filtros tradicionales. Como se usa aquí, generalmente la frase resina halogenada "residual baja" tiene un nivel significativamente más bajo de liberación de halógeno que una resina halogenada "clásica". En un ejemplo, con agua desionizada, la liberación de yodo de una resina "clásica" es de aproximadamente 4ppm, mientras que la liberación de yodo de una resina yodada "residual baja" puede ser de aproximadamente 1 ppm, 0.5 ppm, 0.2 ppm o menor. Alojamientos de aparatos y/o sistemas La presente invención también se refiere a aparatos y sistemas para remover contaminantes de fluidos. Los medios de filtro de "barreras múltiples", aparatos y sistemas de la presente invención pueden ser implementados al combinar componentes y funciones del medio en un solo dispositivo o al usar varios dispositivos separados en serie o en paralelo en donde cada uno realiza una función o funciones distintas. En ciertos aspectos, el medio de filtro está contenido dentro de un alojamiento o cartucho. El alojamiento o cartucho se puede hacer de cualesquiera composiciones conocidas típicamente usadas para los dispositivos de purificación de fluido. En particular, el alojamiento puede comprender plástico (que incluye polietileno, carbonato de polivinilo, polipropileno, poliestireno , etc.), madera, metal (que incluyen acero inoxidable), tela, vidrio, silicón, fibras (tejidas o no tejidas), polímeros (tales difluoruro de polivinilideno (PVDF), poliolefina, acrílicos o silicón) o cualquier combinación de los mismos. Además, el alojamiento puede ser recubierto sobre cualquier superficie con uno o más agentes, que incluyen agentes anti-microbianos (que incluyen agentes antibacterianos o antimicóticos ) ; politetrafluoretileno (Teflon®) ; polímeros (tales como silicón) ; plásticos u otros agentes . En ciertos aspectos, el medio de purificación de fluido puede ser desechable, aunque el alojamiento externo es reutilizado con nuevo medio de reemplazo. En otros aspectos, tanto el medio de purificación de fluido como el alojamiento mismo pueden ser desechables o reutilizables . Cabe entender que cualquier modalidad descrita aquí puede ser completamente desechable o reutilizable o ciertos componentes específicos pueden ser desechables mientras que otros componentes son reutilizables, según las metas de purificación y/o facilidad de fabricación de componentes necesarios así como la capacidad para mantener fluido purificado con componentes reutilizados . En ciertos aspectos, la presente invención se refiere a un aparato para remover contaminantes de un fluido. En por lo menos una modalidad, el aparato comprende un puerto de entrada, un puerto de salida, una o más resinas halogenadas y uno o más medios sorbentes de contaminantes. En por lo menos una modalidad, el puerto de entrada y puerto de salida definen la trayectoria de fluido de tal manera que el fluido que pasa a través del medio de filtro fluye en una dirección unilateral. Las figuras 1, 2 y 7 muestran modalidades ilustradas del presente dispositivo de purificación de fluido 100, 200, 700 respectivamente en donde el fluido pasa hacia la abertura de entrada del aparato 101, 201, 701, respectivamente, y a través del medio de filtro con por lo menos algo del fluido purificado emerge de la abertura de salida 107, 206, 707, respectivamente. En por lo menos una modalidad, el medio de filtro comprende uno o más medios sorbentes de contaminantes 102, 104-106, 202, 204, 205, 702, 704-706. En una modalidad ilustrada, por lo menos un medio sorbente de contaminantes comprende carbón activado granulado 102, 106, 205, 702, 706. En por lo menos una modalidad ilustrada, por lo menos un medio sorbente de contaminantes comprende carbón activado granulado basado en carbón bituminoso 702. En una modalidad ilustrada, por lo menos un medio sorbente de contaminantes comprende un material de nanocerámica , tal como NanoCeram® 104, 204, 705. En una modalidad ilustrada, por lo menos un medio sorbente de contaminantes comprende un medio de remoción de halógeno, tal como Iodosorb® 105, 202, 704. En por lo menos una modalidad, el medio de filtro de fluido comprende una o más resinas halogenadas. En una modalidad ilustrada, por lo menos una resina halogenada es una resina yodada, tal como Microbial Check Valve Resin 103, 203, 703. En por lo menos una modalidad, por lo menos un medio sorbente de contaminantes comprende Argonide NanoCeram®, carbón KX o carbón General Ecology®. El medio de filtro se puede formar en cualquier configuración o formato, que incluye una lámina, película, bloque, o cartucho de estilo de acordeón o estilo de abanico. Los componentes del medio se pueden alojar en un alojamiento convencional estándar o configurar en cualquier otro formato deseado para satisfacer las metas de purificación de fluido. Además, un experto en la técnica entenderá que el tamaño de microporo y dimensiones físicas del medio pueden ser alterados para las aplicaciones deseadas y otras variaciones tales como velocidades de flujo, retropresión, tiempo de contacto de fluido con medios de filtro, niveles de filtración necesaria, etc. Además, si los componentes del medio están en una unidad autocontenida, los componentes pueden ser separados por cámaras o paredes que comprenden cualquier material listado aquí para el alojamiento externo u otro material. Los componentes del medio pueden ser horizontalmente o verticalmente apilados dentro del dispositivo, dispuestos concéntricamente o dispuestos de cualquier otra manera. Como se indica en la figura 7, una modalidad incluye un aparato para el cual el medio de purificación del fluido de "barreras múltiples" está dispuesto concéntricamente dentro del alojamiento del aparato. A medida que el fluido pasa a través de las capas múltiples del medio sorbente de contaminantes (tales como varias capas de carbón granulado, resina yodada y depurador de yodo) , un área de superficie grande está disponible para remover y/o hacer inocuos cualesquiera contaminantes presentes en el fluido. Para ciertas modalidades, es ventajoso usar eficientemente el espacio y tener un área de superficie grande para purificación de fluido contenida dentro de un alojamiento relativamente pequeño. Por lo tanto, al disponer el medio de purificación de fluido en espiral, circuios concéntricos o formados de abanico en zigzag se puede proveer purificación eficiente dentro de un alojamiento pequeño que pude ser conveniente para dispositivos o sistemas de purificación portátiles u otras circunstancias que garanticen el uso eficiente del espacio. En ciertos aspectos, uno o más materiales de medio de filtro comprenden una estructura microporosa. Como lo puede apreciar un experto en la técnica, el tamaño del microporo se mide de conformidad con el diámetro de la partícula o contaminante que el medio puede atrapar eficientemente y consistentemente. El tamaño de microporo está definido como nominal o absoluto. El tamaño de microporo nominal describe la capacidad del filtro para retener la mayoría de las partículas en el tamaño de poro nominal y más grande (60-90%), mientras que el tamaño nominal de poro absoluto describe el tamaño de poro en el cual el organismo desafiante de un tamaño de partícula será retenido con 99.9% de eficiencia bajo condiciones de prueba estrictamente definidas . En ciertos aspectos, el filtro de microporo tiene un valor nominal de poro absoluto en el intervalo de aproximadamente 50 mieras a aproximadamente 200 mieras. En ciertas modalidades, el filtro de microporo tiene un valor nominal de poro absoluto en el intervalo de aproximadamente 10 mieras a aproximadamente 50 mieras. En ciertos aspectos, el filtro de microporo tiene un valor nominal de poro absoluto en el intervalo de aproximadamente 1 miera a aproximadamente 10 mieras. En ciertos aspectos, el filtro de microporo tiene un valor nominal de poro absoluto en el intervalo de aproximadamente .01 mieras a aproximadamente 1.0 miera. Como lo apreciará un experto en la técnica, múltiples materiales usados en un medio de filtro pueden tener diferentes tamaños de poro o el mismo tamaño de poro. En ciertos aspectos, la estructura de microporo tiene una trayectoria de flujo media menor que aproximadamente 5 mieras menor que aproximadamente 4 mieras, menor que aproximadamente 3 mieras, menor que aproximadamente 2 mieras, menor que aproximadamente 1 miera o cualquier valor entre los mismos. En ciertos aspectos, la estructura de microporo tiene una trayectoria de flujo media menor que aproximadamente 0.9 mieras, 0.8 mieras, 0.7 mieras, 0.6 mieras, 0.5 mieras, 0.4 mieras, 0.3 mieras, 0.2 mieras, 0.1 mieras o cualquier valor menor que o entre los mismos. En ciertos aspectos, la presente invención se refiere a un aparato que comprende un medio de filtro que comprende una o más resinas halogenadas y uno o más medios solventes de contaminantes. En ciertas modalidades, puede ser deseable incrementar la eficiencia el medio de filtro al incrementar el área de superficie de uno o más componentes del medio y/o incrementar la cantidad de tiempo que el fluido está en contacto con uno o más componentes del medio. El incremento del área de superficie y/o tiempo de contacto con el fluido se puede lograr al incrementar el formato (tal como hacer las capas en un formato de espiral, estilo de acordeón, en pliegues u otras capas múltiples) y/o al incrementar el número de capas para cada componente del medio de filtro y/o incrementar el número de tipos de diferentes componentes del medio o cualquier combinación de los mismos. En ciertos aspectos, la presente invención puede ser un aparato o sistema de tratamiento de fluido de punto de uso (POU) o punto de entrada (POE) . El tratamiento de fluido de POU/POE, que incluye purificación de agua, usualmente comprende una unidad autocontenida que puede ser usada por cualquier persona que ordinariamente obtenga agua de fuentes no tratadas (tales como lagos, ríos o arroyos), aunque también se puede usar para tratamiento adicional de agua corriente como un fregadero, refrigerador u otra unidad. El tratamiento de POU/POE es importante para quienes van de campamento, realizan caminatas largas, personal militar, para uso en situaciones de emergencia tales como terremotos, huracanes e inundaciones, asi como para personas que viven en regiones rurales o escasamente pobladas (que incluyen aquellos que viven en naciones no industrializadas) que pueden no tener acceso a agua tratada o purificada . En ciertos aspectos, sustancialmente todos los componentes del medio de filtro de la presente invención están contenidos dentro de una sola unidad de alojamiento (véase figuras 1, 2, 7) . En por lo menos una modalidad, el aparato es operado completamente por el usuario. Por ejemplo, el aparato puede comprender un dispositivo de purificación portátil que utiliza fuerza externa suministrada por una bomba manual o presión de vacio al succionar el usuario un conducto de tubo o un estilo de "popote" 100, 700 para jalar fluido hacia y a través del dispositivo de purificación. Algunos ejemplos de esos formatos para dispositivos de purificación de agua se pueden encontrar en las patentes de E.U.A. Nos. 4,828,698 y 4,995,976. En breve, un ejemplo de este tipo de dispositivo de purificación de agua incluye una unidad de purificación autocontenida con disposición de filtro generalmente cilindrica que está dispuesta dentro del alojamiento en la trayectoria de flujo de liquido y un filtro microfibroso que remueve contaminantes de fluido a medida que fluye a través del filtro. Sin embargo, los presentes filtros de estilo "popote" adolecen de la remoción inadecuada de ciertos contaminantes microbianos. En ciertos aspectos, la invención se refiere a un sistema de filtración para purificar, almacenar y/o suministrar fluidos que comprenden un medio de filtro como se describe aquí, un depósito en comunicación de fluido con el medio de filtro para colectar el fluido purificado, y un medio para desechar el fluido purificado (véase figuras 3, 4) . En por lo menos una modalidad, la invención además comprende un depósito adicional para contener el fluido antes de la purificación, en donde el depósito puede o no estar en comunicación de fluido constante con el medio de filtro usado para purificar el fluido. Por lo tanto, en ciertos aspectos de la invención, el sistema de filtración puede comprender un primer depósito para contener el fluido deseado que se ha de purificar, un medio de filtro que comprende una o más resinas halogenadas y uno o más medios sorbentes de contaminantes, un segundo depósito para contener el fluido purificado y opcionalmente un medio para desechar el fluido purificado. Las figuras 3 y 4 ilustran ciertas modalidades de sistemas de purificación de fluido 300, 400, respectivamente, en donde el fluido no purificado o contaminado, tal como agua, es transportado por un conducto desde un pozo o recipiente de almacenamiento 301 o desde una fuente de agua de la superficie, tal como un rio 401. El agua es después tratada o purificada por el aparato o sistema de purificación de fluido 302, 402, y opcionalmente transportada a un tanque de almacenamiento 303, 403 antes de ser subsecuentemente suministrada 304, 404 por un conducto al consumidor 305, 405. La capacidad del depósito puede ser dependiente o independiente de la capacidad de filtración del medio de filtro. Por lo tanto, en ciertas modalidades un pequeño tanque de depósito puede ser suficiente (tal como para un sistema de purificación de agua portátil) , mientras que en otras ciertas modalidades un tanque de depósito más grande es necesario (tal como para almacenar agua purificada para una aldea o comunidad) . En ciertos aspectos, el tanque de almacenamiento puede ser transportado después del llenado y antes de la purificación del fluido y/o después de la purificación del fluido y antes del suministro del fluido. Métodos El método 500 ilustrado en la figura 5 empieza al introducir por lo menos un fluido que ha de ser purificado al extremo receptor de entrada del aparato 502. Por lo menos un fluido es jalado hacia el aparato y hace contacto con el medio de filtro 504. En otra modalidad, el fluido es jalado hacia el aparato al aplicar una cantidad de fuerza externa. La fuerza externa se puede deber a la presión natural del fluido o que rodea al fluido, o puede ser una presión aplicada al fluido, tal como por vacio. La fuerza externa puede ser cualquier combinación de fuerzas, que incluyen fuerza externa mecánica, eléctrica, o térmicamente aplicada que opera para dirigir el fluido hacia la abertura de efluente del aparato. Finalmente, por lo menos algo del fluido purificado es suministrado de la abertura de salida del aparato al aplicar una cantidad de fuerza externa a por lo menos algo de fluido en el aparato. Por ejemplo, la fuerza externa aplicada al fluido dentro del aparato o sistema puede resultar del uso de una bomba manual, una bomba eléctrica, una bomba mecánica, una bomba peristáltica o puede incluir presión generada por la capacidad del usuario para jalar o soplar con la boca el fluido dentro del aparato.

Kits La presente invención además provee kits relacionados con cualquiera de las composiciones, aparatos, sistemas y/o métodos descritos aquí. Ejemplos Los siguientes ejemplos se proveen como una ilustración adicional y no alguna limitación de la presente invención. Las enseñanzas de todas las referencias, patentes y solicitudes de patente publicadas citadas a lo largo de la solicitud, asi como las figuras se incorporan aquí por referencia . Ejemplo 1 Un sistema de filtro de fluido que representa una modalidad de la presente invención 600 (véase la figura 6) se probó para su capacidad para remover contaminantes de un fluido no purificado. En particular, el agua no purificada se introdujo a la abertura de entrada 601 del sistema y se puso en contacto con una columna de resina yodada MCV® 602 (aproximadamente 5.5 mi) y después se hizo pasar a través de un material de fibra de nanoalúmina NanoCeram® 604, y se suministró a través de la abertura de salida 605. La prueba para contaminantes se condujo después de contacto con la columna MCV®, en el sitio 603, asi como después del material de NanoCeram®, en el sitio 605. El flujo a través del sistema fue corriente arriba a 20 ml/min. Los resultados de la prueba se muestran en la tabla 1 y la tabla 2, en donde no ocurrieron rompimiento detectable de MS2 o contaminantes de E.coli. SPI indica prueba en el sitio 603, mientras que SP2 indica prueba en el sitio 605. Tabla 1 MCV+Argonida : E. coli 20 mL/min a pH ~8.0 ; t = 21°-25°C Muestra Resultado (cfu/100 Logio de inactivación mi) 1er dia Flujo entrante 3.00E+06 SPi 35 min (0.70 1) <1 <6.48 SP2 35 min (0.70 1) <1 <6.48 SPi 2.5 hr (3.00 1) <1 <6.48 SP2 2.5 hr (3.00 1) <1 <6.48 SPi 5.0 hr (6.00 1) <1 <6.48 SP2 5.0 hr (6.00 1) <1 <6.48 2o día Flujo entrante .50E+07 SPi 7.0 hr (8.40 1) 51 5.95 SP2 7.0 hr (8.40 1) <1 >7.65 SPi 8.5 hr (10.2 1) 35 6.11 SP2 8.5 hr (10.2 1) <1 >7.65 SPi 9.5 hr (11.4 1) 31 6.16 SP2 9.5 hr (11.4 1) <1 >7.65 Tabla 2 MCV+Argonida : MS2 20 mL/min a pH ~8.0 ; t = 21°-25°C Ejemplo 2 En una prueba separada conducida con filtro de Argonida solo, la ruptura tanto en MS2 como en E.coli ocurió después de aproximadamente 2.75 litros de agua que pasó a través del aparato de filtro individual. Los resultados de la prueba filtro de Argonida solo se muestran en la tabla 3 y la tabla 4.

Tabla 3 Filtro de Argonida solo: E. col! 10 ml/min; pH ~8.0 ; t=21°- 25°C Tabla 4 Filtro de Argonida solo: MS2 10 ml/min; pH ~8.0 ; t=21°-25°C Ejemplo 3 Un múltiple similar al que se ilustra en la figura 6 se utilizó para estas pruebas. Sin embargo, 20 mi de resina yodada LR-1 se usó en lugar de 5.5 mi de MCV "clásico". La tabla 5 resume datos de inactivación microbiológica como una función de la barrera (s) usada (LR-1 —» resina yodada residual baja; Membrana —> NanoCeram® Argonida; LR-1 + Membrana —> combinación en serie de las dos barreras) .

Tabla 5 Inactivación de Klebsiella terrigena (pH 7±0.1 ; t = 20±1 °C) Flujo entrante (cfu/1) : 1.40x10a - 1.51xlOB La tabla 6 compara la inactivación de MS2 obtenido con la combinación de LR-l/Membrana asi como la membrana y LR-1 cada uno como tal como una función de velocidades de flujo de solución.

Tabla 6 Inactivación de MS2 (pH 7±0.1 ; t = 20±1 °C) Flujo entrante (pfu/L) : 8.95?107 - 1.17x10 E emplo 4 En otra modalidad, como se indica en la figura 7, el agua contaminada entra a través de un puerto de entrada, y pas a través de GAC de base bituminosa. Este primer lecho de GAC es capaz de absorber, entre otras cosas, especies orgánicas yodo-oxidables que pueden estar presentes en el agua de entrada . Después de pasar a través de GAC, el agua continúa a través de los tamices de malla colocados en forma concéntrica sobre la parte "externa" del cilindro. El agua entonces hace contacto con la resina MCV (LR-1) que está empacada fuera del cartucho adsorbente de bacterias / virus (v.gr., material de Argonida NanoCeram®, nuevo carbón KX, carbón General Ecology, etc. ) . El agua also pasa a través de una superficie de sorción, por ejemplo, NanoCeram®, a medida que viaja a través del filtro. Microbios y/o quistes que no son muertos por la acción de la resina yodada son retenidos sobre la superficie de sorción. Equivalentes Los expertos en la técnica reconocerán, o podrán obtener al usar nada más que experimentación de rutina, numerosos equivalentes al método específico y reactivos descritos aquí, que incluyen alternativas, variantes, adiciones, supresiones, modificaciones y sustituciones. Se considera que esos equivalentes están dentro del alcance de esta invención y son cubiertos por las siguientes reivindicaciones . Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención .

Claims (26)

1. REIVINDICACIONES Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones : 1. Un filtro de barreras múltiples, caracterizado porque comprende: una resina halogenada capaz de remover contaminantes de un fluido; y por lo menos un medio sorbente de contaminantes capaz de adsorber o absorber contaminantes.
2. 2. El filtro de barreras múltiples de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque los contaminantes comprenden microorganismos y microbios.
3. 3. El filtro de barreras múltiples de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la resina halogenada comprende por lo menos una resina seleccionada del grupo que consiste de resinas halogenadas bajas en residuos, resinas yodadas, resinas yodadas bajas en residuos, resinas cloradas y resinas bromadas.
4. 4. El filtro de barreras múltiples de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado porque la resina halogenada comprende dos o más resinas seleccionadas del grupo que consiste de resinas halogenadas bajas en residuos, resinas yodadas, resinas yodadas bajas en residuos, resinas cloradas y resinas bromadas.
5. 5. El filtro de barreras múltiples de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la resina halogenada comprende una resina de intercambio de iones de base yodada de aniones de poliyoduro unida a las cargas de un polímero fijadas a amina cuaternaria.
6. 6. El filtro de barreras múltiples de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el material sorbente de contaminantes comprende por lo menos un medio sorbente seleccionado del grupo que consiste de carbonos activados, fibras de nanoalúmina y material de cerámica.
7. 7. El filtro de barreras múltiples de conformidad con la reivindicación 6, caracterizado porque el material sorbente de contaminantes comprende fibras de nanoalúmina que tienen un diámetro de aproximadamente 2 nanómetros y un área de superficie en el intervalo de 200 m2/gramo a 650 m2/gramo .
8. 8. El filtro de barreras múltiples de conformidad con la reivindicación 6, caracterizado porque el material sorbente de contaminantes comprende carbonos activados seleccionados del grupo que consiste de carbonos activados granulados, carbonos activados en comprimidos, carbonos activados impregnados y carbonos activados en polvo.
9. 9. El filtro de barreras múltiples de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el material sorbente de contaminantes comprende por lo menos un medio sorbente seleccionado del grupo que consiste de microfibras o microparticulas orgánicas o inorgánicas, polímeros, materiales iónicos o no iónicos, telas, rayón, nylon, algodón, lana, seda, metal, alúmina activada, sílice, zeolitas, tierra diatomácea, sedimentos de arcilla, caolina, arena, limo, bauxita activada, hidroxiapatita de calcio, membranas artificiales o naturales, resinas de intercambio de iones, polímero catiónico y complejo de halogenuro de plata, y resinas de intercambio de iones de base fuerte.
10. 10. El filtro de barreras múltiples de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el material sorbente de contaminantes comprende una fibra de nanoalúmina seleccionada del grupo que consiste de fibras de nanoalúmina electropositiva y alúmina impregnada.
11. 11. El filtro de barreras múltiples de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el material sorbente de contaminantes comprende un material que es capaz de absorber o adsorber un halógeno.
12. 12. El filtro de barreras múltiples de conformidad con la reivindicación 11, caracterizado porque el material que es capaz de absorber o adsorber un halógeno es una resina de intercambio de aniones.
13. 13. El filtro de barreras múltiples de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque · está configurado para recibir un fluido tal que el fluido hace contacto con la resina halogenada antes de poner en contacto el medio sorbente de contaminante.
14. 14. El filtro de barreras múltiples de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado porque el material sorbente de contaminantes comprende fibras de nanoalumina y la resina halogenada comprende una resina yodada.
15. 15. El filtro de barreras múltiples de conformidad con la reivindicación 14, caracterizado porque el fluido es un gas, vapor o liquido.
16. 16. El filtro de barreras múltiples de conformidad con la reivindicación 14, caracterizado porque el fluido comprende un liquido seleccionado del grupo que consiste de un fluido corporal, orina y agua.
17. 17. Un aparato de filtro para remover contaminantes de un fluido, caracterizado porque comprende: un alojamiento que comprende uno o más puertos de entrada y uno o más puertos de salida; una resina halogenada capaz de remover contaminantes; y por lo menos un medio sorbente de contaminantes capaz de adsorber o absorber contaminantes.
18. 18. El aparato de filtro de conformidad con la reivindicación 17, caracterizado porque los contaminantes comprenden microorganismos y microbios.
19. 19. El aparato de filtro de conformidad con la reivindicación 17, caracterizado porque la resina halogenada comprende por lo menos una resina seleccionada del grupo que consiste de resinas halogenadas bajas en residuos, resinas yodadas, resinas yodadas bajas en residuos, resinas cloradas, y resinas bromadas.
20. 20. El aparato de filtro de conformidad con la reivindicación 17, caracterizado porque el material sorbente de contaminantes comprende por lo menos un medio sorbente seleccionado del grupo que consiste de carbonos activados, fibras de nanoalúmina y material de cerámica.
21. 21. El aparato de filtro de conformidad con la reivindicación 20, caracterizado porque el material sorbente de contaminantes comprende fibras de nanoalúmina que tienen un diámetro de aproximadamente 2 nanómetros y un área de superficie en el intervalo de 200 m2/gramo a 650 m2/gramo.
22. 22. El aparato de filtro de conformidad con la reivindicación 20, caracterizado porque el material sorbente de contaminantes comprende carbonos activados seleccionados del grupo que consiste de carbonos activados granulados, carbonos activados en comprimidos, carbonos activados impregnados y carbonos activados en polvo.
23. 23. El aparato de filtro de conformidad con la reivindicación 17, caracterizado porque el material sorbente de contaminantes comprende por lo menos un medio sorbente seleccionado del grupo que consiste de microfibras o microparticulas orgánicas o inorgánicas, polímeros, materiales iónicos o no iónicos, telas, rayón, nylon, algodón, lana, seda, metal, alúmina activada, sílice, zeolitas, tierra diatomácea, sedimentos de arcilla, caolina, arena, limo, bauxita activada, hidroxiapat ita de calcio, membranas artificiales o naturales, resinas de intercambio de iones, polímero catiónico y complejo de halogenuro de plata, y resinas de intercambio de iones de base fuerte.
24. 24. El aparato de filtro de conformidad con la reivindicación 17, caracterizado porque el material sorbente de contaminantes comprende un material que es capaz de absorber o adsorber un halógeno.
25. 25. El aparato de filtro de conformidad con la reivindicación 24, caracterizado porque el material que es capaz de absorber o adsorber un halógeno es una resina de intercambio de aniones.
26. 26. El aparato de filtro de conformidad con la reivindicación 17, caracterizado porque está configurado para recibir un fluido a través del puerto de entrada tal que el fluido hace contacto con la resina halogenada antes de hacer contacto con el medio sorbente de contaminantes y salir por el puerto de salida.