MXPA03000949A - Dispositivo para el crecimiento de biopeliculas. - Google Patents

Abstract

La presente invención se refiere a un método y aparato para determinar el efecto de diferentes agentes sobre el crecimiento de material biológico (biopelícula), corrosión inducida por microbios y el depósito de organismos y contaminantes orgánicos. El método y aparato modelar el crecimiento de los contaminantes microbianos y el depósito de materiales orgánicos e inorgánicos sobre superficies de equipos industriales, como las que se utilizan en la industria de la pulpa y fabricación de papel. El dispositivo consiste en una bandeja que tieneáreas rebajadas para recibir cupones, asícomo entradas de fluidos y descargas de fluidos para permitir el flujo de muestras de líquidos sobre los cupones. El diseño y configuración del aparato proporciona una gran versatilidad para las pruebas de diferentes biocidas y otros agentes en las condiciones ambientales seleccionad

Description

DISPOSITIVO PARA EL CRECIMIENTO DE BIOPELÍCUIAS CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere a un método y aparato para estudiar y detectar agentes útiles para regular el crecimiento . de material biológico y el depósito de contaminantes orgánicos e inorgánicos sobre cupones. Más específicamente, la presente invención se dirige a un método y aparato para estudiar y detectar agentes biocidas útiles para regular el crecimiento de bacterias sobre cupones de acero inoxidable.

ANTECEDENTES DE LA TECNOLOGÍA RELACIONADA Múltiples procesos industriales, como la fabricación de pulpa y papel, utilizan agua y/o otros materiales líquidos en los pasos del procesamiento. Este liquido de proceso por lo regular proporciona un excelente suministro de carbono y nutrientes que favorecen el crecimiento bacteriano. En los molinos de papel, por ejemplo se forman fácilmente y de manera indeseable películas bacterianas ("biopelículas") sobre superficies de acero del equipo del proceso utilizados durante la fabricación. Estas biopelículas po lo regular se acompañan de exopolisacáridos protectores ("lama") y se observa en la interfaz de estas superficies del equipo y las corrientes acuosas del proceso. Además, los contaminantes inorgánicos, como carbonato de calcio ("incrustación") y contaminantes -Orgánicos" suelen depositarse sobre estas superficies. Estos contaminantes orgánicos se conocen comúnmente como brea (por ejemplo, resinas de madera) y pegajosidades (por ejemplo, encolados, adhesivos, cinta y partículas de cera) . El crecimiento de la biopelícula y el depósito de estos contaminantes inorgánicos y orgánicos pueden ser perjudiciales para la eficacia de este equipo ocasionando reducción en la calidad del producto, reducción en la eficacia operativa y dificultades operativas generales en los sistemas. El crecimiento de la biopelícula y el depósito de los contaminantes orgánicos e inorgánicos sobre los reguladores de consistencia ? otras sondas de instrumentos puede inutilizar estos componentes, y un crecimiento y depósito como este sobre tamices puede reducir el rendimiento y la operación inicial del sistema. El crecimiento y depósito puede ocurrir: no solo sobre superficies metálicas del sistema, sino también sobre superficies plásticas y sintéticas como mallas, fieltros, hojas metálicas, cajas Uhle y componentes de la caja de cabeza. Las dificultades que ocasionan estos crecimientos y depósitos incluye la interferencia directa con la eficacia de la superficie contaminada, dando origen a una reducción en la producción, así como agujeros, impurezas y otros defectos de1 las hojas lo cual reduce la calidad y utilidad del papel para operaciones posteriores como revestimiento, conversión o impresión.

En consecuencia, son de gran importancia industrial los métodos para la prevención y eliminación de acumulaciones de estos crecimientos y depósitos sobre las superficies del equipo de los molinos de papel y pulpa. Aunque las máquinas papeleras pueden ser interrumpidas para la limpieza, esto es indeseable en vista de que ocasiona pérdida de productividad y del producto, el cual antes de esta limpieza es de calidad eficiente puesto que esta parcialmente contaminado de crecimientos y depósitos que se desprenden y se incorporan en las hojas producto. Del mismo modo, la eliminación de los crecimientos y depósitos también necesariamente ocasiona la formación de producto con calidad deficiente que se fabrica antes de esta eliminación. De este modo, se prefiere en gran medida la prevención del crecimiento de la biopelícula y el depósito de contaminantes en vista de que permitiría producir productos con calidad consistentemente alta en una forma eficaz. Específicamente, el uso de composiciones que contengan gelatina, como las descritas en la Patente US No. 5,536,363 de Nguyen, se ha encontrado muy adecuado para regular el depósito de contaminantes orgánicos e inorgánicos en sistemas para la fabricación de pulpa y papel.

El crecimiento de lama sobre superficies metálicas crea un ambiente que conduce a la corrosión. Esta corrosión influida por los microbios por lo regular ocurre en la interfaz entre la lama y la superficie metálica. Asimismo, el atascamiento o taponamiento por lama ocurre fácilmente en los sistemas de los molinos de pulpa y papel. Por lo regular, la lama queda atrapada en el papel producido y causa rompimientos sobre las máquinas papeleras con interrupciones de trabajo consecuentes y la perdida del tiempo de producción. También ocasiona imperfecciones desagradables en el producto final, dando como resultado rechazos y producto desperdiciado. Estos problemas de contaminación han ocasionado la extensa utilización de biocidas en el agua que se utiliza en los sistemas de molinos de., pulpa y papel. Los agentes que han tenido amplio uso en estas aplicaciones incluyen cloro, compuestos organomercuriales, fenoles clorados, compuestos organobromo, y diferentes compuestos organosulfurosos , y todos los cuales generalmente son útiles como biocidas pero cada uno de los cuales presenta algunos impedimentos .

Los medios de estudio conocidos del material biológico por lo regular . incluyen el flujo de una muestra acuosa que contenga el material biológico sobre un soporte sólido, como puede ser con el flujo a través de un montaje de celdas- Por lo regular se utiliza . un medio a presión, como gas inerte y/o un medio de vanelo para hacer que la muestra entre en contacto con el soporte sólido. Por ejemplo, la Patente de Estados Unidos No. 5,641,458 de Shockley, Jr. y col., describe un flujo a través de un dispositivo celda para la supervisión no invasiva de fluidos corporales. El dispositivo incluye censores que interactúan con la muestra fluida a través de una membrana semipermeable. Los censores unidos a la membrana permiten el monitoreo óptico de reacciones fotoquímicas que incluyen la muestra fluida.

La Patente de Estados Unidos No. 5,624,815 de Grant y col., describe un método y aparato para -analizar material biológico haciendo pasar una muestra liquida a través de diversos pozos pequeños que se adaptan para retener el material biológico. La muestra liquida se lleva a los pozos a través de un mecanismo de vacio. Asimismo, las Patentes de Estados Unidos Nos. 5,792,430 de Hamper, 5,624,815 de Grant y col., 4,908,319 de Smyczek y col., y 4,753,775 de Ebersole y col., todas describe medios para estudiar el material biológico en el que una muestra liquida se deposita sobre un soporte sólido.

En vista de que condiciones como la temperatura, pH y presencia de materiales orgánicos e inorgánicos pueden variar en gran medida entre y dentro de los procesos de fabricación, existe una necesidad continua de i vestigar materiales útiles para la prevención y eliminación de biopeliculas y contaminantes orgánicos e inorgánicos que se forman sobre el equipo del proceso que funciona bajo estas diferentes condiciones. Las técnicas experimentales conocidas, come las descritas en lo anterior, no son muy adecuadas para estas investigaciones. Aunque son convenientes para la investigación específica de cierto material biológico, no permiten un análisis eficaz y completo del efecto de las numerosas y diversas sustancias químicas y composiciones en una variedad de sustratos en las condiciones seleccionadas.

Además, se sabe que la supervisión del crecimiento de la biopelícula en los sistemas de agua, como a través de los aparatos y métodos descritos en las patentes US Nos. 5,049,492 de Sauer y col., y la Patente US 6,017,459 de Zeiher y col . , permiten el muestreo de agua durante los procesos de fabricación. Aunque estos ' aparatos y métodos son importantes para determinar, y como consecuencia mantener, la calidad de la corriente acuosa, es de mayor importancia el descubrimiento y desarrollo de composiciones que eviten y/o destruyan el crecimiento de biopeliculas y contaminantes orgánicos e inorgánicos en la corriente acuosa. Por tanto, sería conveniente un sistema experimental modelo y un método que incluya un sistema mediante el cual - se realice la investigación eficaz de sustancias útiles para regular el crecimiento de materiales biológicos y el depósito de contaminantes orgánicos e inorgánicos sobre superficies de equipos como los que se utilizan en los procesos de fabricación de la pulpa y el papel.

COMPENDIO DE LA INVENCIÓN En un aspecto, la presente invención proporciona un dispositivo para permitir el flujo de fluido, como agua blanca o agua blanca sintética endémica para los sistemas de fabricación de pulpa y papel, sobre un cupón. El dispositivo incluye un cuerpo bandeja (bandeja) que define una cámara receptora de un cupón, un pasaje de entrada de fluidos en comunicación hidráulica con la cámara receptora del cupón, y un pasaje de descarga de fluidos en comunicación hidráulica con la cámara receptora del cupón. El cuerpo bandeja permite que el fluido entre al pasaje de entrada de fluido, haga contacto con el cupón y entre al pasaje de descarga del fluido.

Preferentemente, el cuerpo bandeja es un elemento substancialmente alargado que incluye la primera y segunda superficies laterales opuestas, la primera y segunda, superficies principales opuestas, con la cámara receptora del cupón accesible a través de la primera superficie principal. El cuerpo bandeja puede incluir una pluralidad de cámaras receptoras de cupones que se adapten para recibir cupones de acero inoxidable substancialmente alargados.

La cámara receptora de cupones esta en registro traslapado parcial con el pasaje de entrada de fluido y el pasaje de descarga de fluido e incluye una superficie de soporte del cupón y una pared perimetral -vertical limitando la superficie de soporte del cupón. La superficie de soporte del cupón además define un puerto de entrada del fluido en comunicación hidráulica con el pasaje de entrada de fluido y además define un puerto de descarga de fluido en comunicación hidráulica con el pasaje de descarga del fluido. El cuerpo bandeja además define una abertura de entrada de fluido que esta opuesta al puerto de entrada de fluido y que está en comunicación hidráulica con el pasaje de entrada de fluido.

El cuerpo bandeja alberga un ducto alimentador de fluido para suministrar un. fluido a través de la abertura de entrada de fluido y además define una abertura de descarga de fluido opuesta al puerto de descarga de fluido y que esté en comunicación hidráulica con el pasaje de descarga de fluido. Además, el cuerpo bandeja alberga un ducto para descarga de fluido para conducir el fluido a través de la abertura de descarga de fluido.

En una modalidad preferida de la presente invención, la superficie que soporta el cupón es alargada, y los puertos de entrada y descarga de fluido están definidos en extremos opuestos de la superficie que soporta el cupón. La presente invención puede también incluir una cubierta que este en registro obturante removible sobre la cámara receptora del cupón. Además, la presente invención también pueden incluir una junta soportada entre el cuerpo bandeja y la cubierta para sellar más la cámara receptora del cupón.

En un aspecto del método de la presente invención, el método dispone el estudio y detección de agentes útiles para regular el crecimiento de la biopelicula y el deposito de contaminantes orgánicos e ' inorgánicos sobre una superficie del cupón que incluye los pasos de: (i) proporcionar un dispositivo que regule el flujo de fluidos sobre la superficie del cupón, en donde el dispositivo incluye un cuerpo bandeja que define una cámara receptora del cupón, un pasaje de entrada de fluidos en comunicación - hidráulica con la cámara receptora del cupón y un pasaje para descarga de fluidos en comunicación hidráulica con la cámara receptora del cupón; (ii) colocar el cupón en la cámara receptora del cupón, y (iii) efectuar el flujo de fluidos sobre' el cupón. La presente invención también incluye el paso de determinar el crecimiento de material biológico . sobre el cupón, como puede ser sometiendo el cupón a tensión y microscopía.

La presente invención además puede incluir el paso de dirigir el flujo de fluido a través del pasaje de entrada del fluido y dirigir el flujo de fluidos hacia el pasaje de entrada de fluidos por medio de un ducto alimentador de fluidos. Además, la presente invención puede incluir el paso de dirigir el flujo de fluidos a través del cupón, a través del pasaje de descarga de fluidos, y desde el pasaje de descarga de fluidos a través de un ducto de descarga de fluidos.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La Figura 1 es una vista de un plano superior de una bandeja para el crecimiento de la biopelicula de la presente invención.

La Figura 2 es una vista superior de la presente invención mostrando una bandeja que define una pluralidad de cámaras y puertos de entrada de fluido y de descarga de fluido.

La Figura 3 es una vista de una sección transversal de la bandeja de la Figura 1 tomada a lo largo de la linea AA-AA.

La Figura 4 es una vista en perspectiva, despiezada, de la bandeja _de la presente invención que incluye una cubierta sobre esta.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN La presente invención es muy conveniente para estudiar el crecimiento de material biológico y el depósito de contaminantes orgánicos e inorgánicos sobre diferentes sustratos. Estos materiales biológicos incluyen, por ejemplo, bacterias, hongos, levaduras, algas, diatomeas, protozoarios, macroalgas y similares. En la industria de la pula del papel el agua del proceso proporciona un excelente suministro de materiales orgánicos e inorgánicos que favorecen el crecimiento de bacterias (biopeliculas) y exopolisacáridos protectores (lama) que ocurren en la interfaz de las superficies de las máquinas (por lo regular de cero) y las corrientes acuosas del proceso. Además, los contaminantes inorgánicos, como carbonato de calcio ("incrustación") y contaminantes orgánicos suelen depositarse sobre estas superficies. Estos contaminantes orgánicos por lo regular se conocen como brea (por ejemplo, resinas de madera) y pegajosidades (por ejemplo partículas de encolados, adhesivos, cintas, y ceras) . La presente invención permite estudiar o detectar composiciones que sirvan para destruir o prevenir el crecimiento de estas biopeliculas y lama y el depósito de estos contaminantes orgánicos e inorgánicos. La presente invención además puede utilizarse para supervisar la corrosión sobre tales superficies asi como la eficacia de los agentes que previenen la corrosión.

Regresando a las Figuras 1-4, se muestra un dispositivo para el crecimiento de biopeliculas de la presente invención. El dispositivo consiste, en una bandeja 100 que define una o más cámaras 108 que tienen un tamaño adecuado para albergar un material que se este investigando. Este material en investigación por lo regular se conoce en la técnica como_ cupón 109 y es de tal composición, tamaño y forma como para modelar las superficies del equipo que se utiliza en los procesos industriales. La bandeja 100 es un elemento alargado, por lo regular rectangular, que tiene la primera y segunda superficies planas principales opuestas 102 y 104, superficies laterales transversales opuestas 106 y 106' y superficies laterales longitudinales opuestas 107 y 107' . El experto en la técnica se dará cuenta que la bandeja 100 puede estar fabricada de cualquier material conveniente como plástico o metal .y puede ser de cualquier forma y tamaño . conveniente. Es deseable que la bandeja 100 se fabrique de acero, para modelar las superficies del equipo que se utiliza en. los procesos de fabricación de la pulpa y el papel.

Cada cámara 108 de la bandeja 100 incluye una superficie de soporte del cupón rebajada 110 para recibir un cupón 109 que se este investigando. Cada cámara 108 por lo regular es rectangular, esta abierta en la parte superior, e incluye una pared perimetral que rodea la superficie de soporte del cupón 110. La pared perimetral esta definida por las superficies laterales transversales opuestas 112 y 112' y las superficies laterales longitudinales opuestas 113 y 113' . Cada cámara 108 además incluye cuando menos un puerto de entrada de fluido 114 y cuando menos un puerto de descarga de fluido 114' en cada extremo de esta. Es deseable que el puerto de entrada de fluido 114 y el puerto de descarga de fluido 114' estén definidos por la superficie que soporta el cupón 110 de cámara 108. El experto- en la técnica se dará cuenta que estas cámaras 108 pueden ser de cualquier forma y tamaño convenientes para los propósitos de la presente invención.

Como se muestra en las Figuras 1-4, las cámaras 108 son de tal longitud para albergar los cupones 109 que se utilizan comúnmente en investigaciones. Además, se desea que una pluralidad de cámaras 108 de forma y tamaño uniformes se utilice en la presente invención, y que estas cámaras 108 estén separadas entre si en una forma uniforme. En tal arreglo, la presente invención puede fabricarse eficazmente y adaptarse de manera sencilla para simular una variedad de condiciones ambientales.

Además, un arreglo como este permite someter a escrutinio simultáneo una variedad de biocidas y otros agentes.

Se contempla que la presente invención también puede ser una bandeja que define una sola cámara de cualquier forma y tamaño o puede definir múltiples cámaras de diferentes formas y tamaños que sean diferentes a los que se muestran en las Figuras 1-4. Arreglos como estos se contemplan en vista de que puede ser necesario cumplir las demandas únicas de un procedimiento de escrutinio especifico.

Regresando de nuevo a las Figuras' 1-4, los puertos de entrada del fluido 114 y los puertos de descarga de fluidos 114' están separados de modo que el cupón 109 que se esta investigando descansará entre estos. El puerto de entrada de fluido 114 y el puerto de descarga de fluido 114' son de tal número, forma y tamaño para permitir un flujo deseado de liquido sobre la superficie del cupón 109 que se esta investigando. Por ejemplo, como se muestra en las Figuras 1, 2 y 4, se ha encontrado que cuando tres puertos de entrada de fluido 114, y tres puertos de descarga de fluidos 114' se utilizan y son de forma circular, se efectúa un flujo de muestra liquida, como la que ocurre durante los procesos de fabricación de la pulpa y el papel sobre la superficie- del cupón 109 que se esta investigando. Como tal, la presente invención puede modelar el flujo de liquido sobre las superficies de equipo en una variedad de procesos industriales. Como bien comprenderá el experto en la técnica, los puertos de entrada del fluido 114 y los puertos de descarga de fluido 114' pueden existir en cualquier número de configuraciones según sea necesario para obtener el flujo deseado de liquido sobre el cupón 109 que se esta investigando y para permitir la fabricación eficaz de este.

Cada cámara 108 tiene asociada con esta cuando menos una abertura para entrada de fluido 116 para abastecer muestras liquidas a una cámara 108 y una abertura de descarga de fluido 116' para retirar la muestra liquida después de que ha pasado sobre el cupón 109 que se esta investigando. Como se ejemplifica en la Figura 3, estas aberturas 116 y 116' están en comunicación hidráulica con la superficie que soporta el cupón 110 de cada cámara 108. Una comunicación hidráulica como esta se define por pasajes de entrada de fluido y de descarga de fluido 118 y 118', respectivamente, y puertos de entrada de fluido y de descarga de fluido 114 y 114', respectivamente. Como bien comprenderá el experto en la técnica, la abertura de entrada de fluido 116 y la abertura de descarga de fluido 116' pueden estar presentes en múltiples configuraciones.

En un aspecto deseado de la presente invención, las aberturas de entrada de fluido y de descarga de fluido 116 y 116' , respectivamente, están perforadas en las superficies laterales, longitudinales, opuestas 107 y 107', respectivamente, de la bandeja 100 y están adaptadas para recibir un ducto alimentador de fluido 126 y un ducto para descargar fluidos 126' , respectivamente, como se muestra en las Figuras 1 y 3. Por ejemplo, estas aberturas 116 y 116' están deseablemente aterrajadas por roscas helicoidales para proporcionar un conector acoplante para recibir la rosca del tubo. Como se muestra en las Figuras 1 y 3, toberas para entrada de fluido y descarga de fluido 128 y 128' se roscan en las aberturas de entrada de fluido y descarga de fluidos 116 y 116' , respectivamente. Los ductos para alimentar fluido y descarga de fluido 126 y 126' , que pueden ser, tubuladura de caucho, están unidos a las toberas para entrada de fluido y descarga de fluido 128 y 128', respectivamente. Además, los pasajes para entrada de fluido y descarga de fluido 118 y 118', respectivamente, están perforados en la bandeja 100 a través de las superficies laterales opuestas 106 y 106' , respectivamente, como se muestra en las Figuras 1 y 3.

La bandeja 100 esta adaptada para recibir una cubierta 124, como se muestra en la Figura 4, que puede estar asegurada a la bandeja 100 con tornillos en los rebajos receptores de tornillos 120. La cubierta 124 es de tal tamaño y forma para contener substancialmente el extremo superior abierto de la bandeja 100. Una, junta de caucho 119, como se muestra en la Figura 3, puede ser provisto entre la bandeja 100 cuando la cubierta 124 se asegura a esta insertando la junta 119 en un área rebajada 122 de la bandeja 100. El área rebajada 122 esta definida por la primera superficie principal 102 de la bandeja 100 para recibir la junta de caucho .119 que tiene agujeros alargados los cuales corresponden al tamaño, forma y posición de las cámaras 108, de modo que las superficies que soportan el cupón 110 de las cámaras 108 no están cubiertas por la junta 119. Como tal, cuando se utiliza una cubierta 124 fabricada de material no opaco como plástico transparente, un investigado-r puede observar el flujo de fluido sobre un cupón 109 asentado en las superficies que soportan el cupón 110 de las cámaras 108. El trabajador experto se dará cuenta que el uso de una cubierta 124 y/o la junta 119 no es necesaria en la presente invención, pero ambas son deseables en vista de que su uso combinado permite el control eficaz-de las condiciones ambientales a las cuales se expone el cupón 109 que está siendo investigado.

Como se mencionó, la presente invención es conveniente para uso en la investigación del crecimiento de la biopelicula y el depósito de contaminantes orgánicos e inorgánicos sobre un cupón 109. La presente invención además es conveniente para uso en la supervisión de la corrosión influida por microbios del cupón 109 la cual resulta de tal contaminación asi como la eficacia de los agentes que previenen la corrosión. Este cupón 108 puede ser de cualquier material conveniente como metal o plástico, y puede ser de cualquier tamaño y forma convenientes. Es. deseable que el cupón 109 sea de tal tamaño y forma para ajustarse en la superficie que soporta el cupón rebajada 110 de la cámara 108 de modo que un flujo de agua que entra a la cámara 108 del puerto de entrada de fluido 11 : fluya a través de la superficie del cupón 109 en una forma deseada, como puede ser a una velocidad que estimule la velocidad de flujo sobre las superficies de las máquinas industriales. Los ejemplos de estos cupones están descritas en la Patente de Estados Unidos No. 4,142,402, de Mattioli, y col. Por ejemplo, en la industria de papel y pulpa, el crecimiento de la biopelicula por lo regular ocurre sobre partes de la máquina de acero inoxidable. En consecuencia, sería deseable utilizar cupones de acero inoxidable para modelar las superficies de tálesemáquinas para investigar materiales que puedan ser útiles para la prevención y/o destrucción de este crecimiento de biopelículas .

Además, las condiciones de prueba de las 12 cámaras pueden ser ordenadas en cualquier agrupamiento; por ejemplo, para probar tres diferentes agentes para el control de la lama más un control negativo sin el agente adicionado, es posible utilizar 4 grupos de tres cámaras. Cada grupo puede extraer bacterias y medio de un crecimiento de un solo depósito. El diseño de la bandeja proporciona una gran versatilidad en el diseño experimental. Por ejemplo, los agentes para el control de lama pueden ser probados para la prevención del crecimiento de la biopelicula y para la eliminación de las biopeliculas establecidas, simplemente cambiando el tiempo en el que se adicionan los agentes al fluido durante el experimento.

Ejemplo En un aspecto deseado de la presente invención, una bandeja de acero inoxidable 100 define 12 cámaras 108, como se muestra en las Figuras 1, 2 y 4. La bandeja 100, una cubierta de plástico transparente 124, una junta 119, 12 cupones de acero inoxidable 109 (aproximadamente dos y media pulgadas por media pulgada), 24 piezas de tubuladura de caucho flexible, cinco pares de pinzas y cuatro montajes de: tapones para garrafón fueron limpiados, sometidos a autoclave y se dejaron secar durante la noche en un horno de secado. La limpieza se realizo en una forma conocida en la técnica. Por ejemplo, los cupones 19 fueron limpiados con agua y caliente y detergente y se colocaron en una solución al 10% de blanqueador durante la noche. Después se enjuagaron con agua destilada, se limpiaron con detergente, se colocaron en una solución de acetona al 1% y se sonificaron durante 30 minutos.

Conforme con los agentes investigados, se Utilizaron diferentes protocolos como se indica a continuación: Cultivo puro/mezclas definidas de bacterias de laboratorio Cuatro garrafones de 9 litros que aceptan montajes de tapón sobre estos fueron llenados con 2 litros de un medio salino. Se adiciono barras agitadoras a cada garrafón los cuales fueron tapados con hoja metálica y los garrafones fueron sometidos a autoclave. Los garrafones se retiraron de la autoclave de modo que el liquido se enfriara a temperatura ambiente antes de su uso. Dos cultivos en matraces pequeños (25 mL cada uno) fueron inoculados con especies bacterianas probadas y fueron incubados durante la noche.

Los cultivos de bacterias después " fueron centrifugados a 3500 rpm durante 20 minutos a 20°C y resuspendidos en la mezcla salina en cada garrafón a una densidad óptica final de aproximadamente 0.024. Luego se obtuvo una copia de las lecturas del espectrofotómetro .

Experimentación con agua blanca sintética El agua blanca sintética se formuló como se muestra en la Tabla 1: Tabla 1: Composición concentrada de agua blanca sintética, enriquecida * Todos los componentes se midieron en mg/L excepto HEPES, que se midió en M/L 1 Por ejemplo, extracto de levadura marca ""Difco o extracto de levadura marca Fisher Scientific. 2 HEPES es ácido 4- (2-hidroxietil) -1-piperazina etansulf ónico. 3 MES es beta-morf olmo etansulf onaseure [sic] hidratado El pH de la composición final se ajustó utilizando NaOH ó HC1.

Para la experimentación utilizando agua blanca sintética, los garrafones fueron esterilizados en autoclave vacío (excepto por la barras magnéticas) y se dejaron enfriar a temperatura ambiente. Ocho litros de agua destilada fueron esterilizados en autoclave en matraces Erlenmeyer grandes tapados con papel metálico y se dejaron enfriar durante la noche. Dos probetas graduadas grandes, tapadas con hoja metálica, también fueron esterilizadas en autoclave y se dejaron enfriar durante la noche. Luego se adicionó a cada garrafón 100 mL del concentrado 2X de agua blanca sintética. Luego se diluyó con 1900 mL de agua deionizada estéril, medida utilizando las probetas graduadas esterilizadas en autoclave .

Experimentación del agua blanca Para la experimentación utilizando agua blanca, los garrafones fueron sometidos a autoclave vacíos (excepto por las barras magnéticas) y se dejaron enfriar a temperatura ambiente. Los garrafones estériles se _ llenaron con dos litros de agua blanca, medida con una probeta graduada estéril. Los garrafones fueron ordenados junto a la bandeja 100 y se colocaron sobre placas agitadoras donde fueron mezclados. A esta agua blanca se adicionó 1 g/L de extracto de levadura, como por ejemplo extracto de levadura marca Difco o extracto de levadura marca Fisher Scientific, lo cual se dejó mezclar durante la noche y se cubrió con hoja de aluminio esterilizada en autoclave.

Para la experimentación que incluía cada una de las muestras anteriores, una" vez que las preparaciones anteriores estuvieron hechas, se montaron bombas peristálticas de modo que para las 12 cámaras^ 108 se utilizaron 12 cabezas de bombas con tamaños para tubuladura de un cuarto de pulgada, cuatro motores y cuatro controladores . Para cada cámara 108 se unió tubuladura de un cuarto de pulgada a una tobera de descarga de fluidos 128' asociada con la abertura de descarga de fluidos 116 en un extremo de esta y a una cabeza de bomba en el otro extremo de esta. La bandeja 100 fue montada colocada los cupones 109 en cada cámara 108 que estaban siendo investigados. Cuando las superficies de la... máquina involucrada en los procesos de fabricación de pulpa y papel fueron sometidas a investigación, se utilizaron cupones de acero inoxidable 109. La cubierta 124 entonces fue asegurada a la bandeja 10.0 con cinco tornillos en los rebajos receptores de tornillos 120 para formar run sello hermético entre la bandeja 100, la cubierta 124 y el miembro junta 119 que fue colocado dentro del área rebajada 122 de la bandeja 100.

Después se ensambló los tapones y los garrafones. En los experimentos en los cuales se deseó el flujo recirculado, entonces se unió a los tapones el ducto para descarga de fluido 126' de la bandeja. El ducto alimentador de fluido 126 de la bandeja fue luego unido a los tapones, pero no a la bandeja 100. Los tapones fueron elevados y las muestras anteriores en investigación fueron adicionadas a los garrafones. Además, se recolectó y almacenó 1 ó 2 mL de la muestra "en un recipiente estéril para plaquear y leer las densidades ópticas. Los tapones fueron luego fijados en el lugar envolviendo Parafilm® alrededor del tapón y el cuello del garrafón.

Después las bombas fueron cebadas tomando una pipeta de 5 ó 10 mL estéril unida a un pipeteador alimentado con baterías e insertándolas en el ducto alimentador de fluido 126 que todavía no estaba conectado a la abertura de entrada de fluido 116. Después el pipeteador se hizo funcionar de modo que el fluido fuera extraído a través del ducto alimentador de fluido 126 hasta que este comenzó a llenar la pipeta, en cuyo momento se sujetó la tubuladura 2 a 3 pulgadas desde el extremo y se unió a la tobera de entrada de fluido 128 roscada en la abertura de entrada de fluido 116. Este procedimiento se repitió para todos los ductos alimentadores de fluido 126.

Para cada grupo de tres cámaras 108 cuyas bombas estaban en un controlador, las pinzas fuero retiradas de los ductos alimentador s de fluido 126. Inmediatamente fueron ' arrancadas las bombas y se mantuvieron aproximadamente a la misma velocidad. Cada cámara 108 en la que un cupón 109 estaba siendo" investigado fue entonces monitoreada para garantizar que la muestra liquida fluía sobre cada cupón 109 en una forma deseada, y no llenará la cámara. Se desea que una capa delgada de fluido cubra los cupones 109. Las cámaras 108 que se llenaron con la muestra líquida fueron drenadas.

Después de un tiempo determinado, cada motor fue detenido y de nuevo se sujeto con pinza el ducto alimentador de fluido 126. Luego se retiró la - cubierta 124 de la bandeja 100. Los cupones 109 fueron retirados y sustituidos con cupones " limpios, estériles para el siguiente experimento, la separación y sustitución se hizo utilizando pinzas estériles. Los cupones utilizados 109 fueron separados para el análisis, incluida la tinción y microscopía.

El ejemplo que se muestra en lo anterior sirve para ilustrar la presente invención que se define por las siguientes cláusulas.

Claims (27)

REIVINDICACIONES

1. Un dispositivo para permitir el flujo de fluido sobre un cupón, se caracteriza porque: un cuerpo bandeja que define una cámara receptora de cupones, el cuerpo bandeja además define un pasaje de entrada de fluido en comunicación hidráulica con la cámara receptora del cupones, y un pasaje para -descarga de fluido en comunicación hidráulica con la cámara receptora del cupones, con lo cual el cuerpo, bandeja p rmite que el fluido entre al pasaje de entrada de fluido, haga contacto con el cupón, y entre al pasaje de descarga de fluido, en donde la bandeja además define una abertura de entrada de fluido en comunicación hidráulica con el pasaje para entrada de fluido y el puerto de entrada de fluido opuesto.

2. El dispositivo de la reivindicación 1, en donde la bandeja es un elemento substancialmente alargado que incluye la primera y segunda superficies laterales longitudinales opuestas y la primera y segunda superficies planas opuestas, la cámara receptora de cupones es accesible a través de la primera superficie plana y define un extremo superior abierto de la cámara receptora de cupones.

3. El dispositivo de la reivindicación 1, en donde la cámara receptora de cupones está en registro traslapante parcial con el pasaje de entrada de fluido y el pasaje de descarga de fluido. - -

4. El dispositivo de la reivindicación 1, en donde la cámara receptora del cupón incluye una superficie que soporta el cupón y una pared perimetral vertical que rodea la superficie que soporta el cupón.

5. El dispositivo de la reivindicación 1, en donde el pasaje de entrada del fluido, el pasaje de descarga de fluido y la cámara receptora del cupón permiten el flujo de un fluido seleccionado del grupo que consiste en agua blanca y agua blanca sintética, en donde el agua - blanca y el agua blanca sintética son endémicas para los ^sistemas de fabricación de pulpa y papel.

6. El dispositivo de la reivindicación 4, en donde la superficie que soporta el cupón además define un puerto de entrada de fluido en comunicación hidráulica con el pasaje de entrada de fluido.

7. El dispositivo de la reivindicación 4, en donde la superficie que soporta el cupón además define un puerto de descarga de fluido en comunicación hidráulica con el pasaje de descarga de fluido.

8. El dispositivo de la reivindicación 4, en donde la superficie que soporta el cupón esta alargada y en donde los puertos de entrada de fluido y de descarga de fluido están definidos en extremos._opuestos de esta.

9. El dispositivo de la reivindicación 1, en donde la bandeja alberga un ducto alimentador de fluido para abastecer un fluido a través de la abertura de entrada de fluido .

10. El dispositivo de la reivindicación 1, en donde la bandeja además define una abertura de de_scarga de fluido en comunicación hidráulica con el pasaje de descarga de fluido opuesto al puerto de descarga de fluido.

11. El dispositivo de la reivindicación 10, en donde la bandeja acomoda un ducto de descarga de fluido para conducir fluido a través de la abertura de descarga de fluido.

12. El dispositivo de La reivindicación ?, además comprende una cubierta en registro obturante removible sobre la cámara receptora del cupón.

13. El dispositivo de la reivindicación 12, además comprende una junta soportada entre la bandeja y la cubierta para sellar más la cámara receptora del cupón.

14. - El dispositivo de la reivindicación 12, además comprende una pluralidad de cámaras receptoras del cupón.

15. El dispositivo de la reivindicación 1, además comprende un cupón .

16. El dispositivo de la reivindicación 15, en donde el cupón esta formado de acero inoxidable.

17. El" dispositivo de la reivindicación 15, en donde el cupón es substancialmente alargado.

18. Un método para determinar agentes útiles para estudiar el crecimiento de biopelicula y el- depósito de materiales orgánicos e inorgánicos sobre una superficie de cupón, comprende los pasos de: proporcionar un dispositivo que regule el flujo de fluido sobre la superficie del cupón, el dispositivo comprendiendo un cuerpo bandeja que define una cámara receptora del cupón, o un pasaje de entrada de fluido en comunicación hidráulica con la cámara receptora del cupón y un pasaje de descarga de fluido en comunicación hidráulica con la cámara receptora del cupón; colocar el cupón en la cámara receptora del cupón; y efectuar un flujo de fluido sobre el cupón.

19. El método de la reivindicación 18, en donde los agentes son útiles para regular el crecimiento de biopelícula y el depósito de materiales orgánicos e inorgánicos sobre la superficie del cupón.

20. El método de la reivindicación 18, en donde los agentes son útiles para regular la corrosión de la superficie del cupón.

21. El método de la reivindicación 18, además comprende el paso de determinar el crecimiento de material biológico sobre el cupón.

22. El método de la reivindicación 18, además comprende el paso de determinar el depósito de materiales orgánicos e inorgánicos sobre el cupón.

23. El método de la reivindicación 21, en donde el paso de determinar se efectúa sometiendo el cupón a tinción y microscopía.

24. El método de la reivindicación 18, en donde el paso de efectuar además comprende dirigir el flujo del fluido a través del pasaje de entrada de fluido.

25. El método de la reivindicación 24, en donde el paso de efectuar además comprende dirigir el flujo de fluido hacia el - pasaje de entrada de fluido por un ducto alimentador de fluido.

26. El método de la reivindicación 18, en donde el paso de efectuar además comprende dirigir el flujo de fluido a través del cupón y a través del pasaje de descarga de fluido.

27. El método de la reivindicación 18, en donde el paso de efectuar además comprende dirigir el flujo del fluido desde el pasaje de descarga de fluido y a través de un ducto de descarga de fluido.