WO2021030890A1 - Sistema e método eletropurificador de efluentes, através da armadilha de elétrons direcionada e equipamento correspondente - Google Patents

Sistema e método eletropurificador de efluentes, através da armadilha de elétrons direcionada e equipamento correspondente Download PDF

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WO2021030890A1
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effluent
electron trap
electropurifying
corresponding equipment
electron
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Charles Adriano DUVOISIN
Edvan Alexandre De Oliveira BRASIL
Israel Fernandes HUFF
Marcos Ricardo SANTIN
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Duvoisin Charles Adriano
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Definitions

  • [001] Refers to the present application for a patent for an effluent electropurifier system and method, through the targeted electron trap and corresponding equipment, belonging to the field of methods to electropurify, electroneutralize and electrostilize effluents, through the application of directed electron trap and corresponding equipment.
  • filters are used, through classic physical barriers, sieves, gravels, activated carbon, polymers, nanoparticles, cavitations, nanocavitations, centrifuges, trivial electrolysis systems, decanters, ozonators, electromagnetic waves, etc. ., and as a chemical means, a variety of chemicals and flocculators are used, capable of sterilizing, neutralizing, flocculating, agglutinating, polarizing and purifying the generated effluents.
  • electrochemical oxidation has some advantages, such as the possibility of recovering metals complexed by cyanide, in addition to not requiring additional chemical reagents, being perfectly capable of meeting the requirements environmental agencies.
  • Another patent document, BR102016026848-6A2, 2016 by the same author of the present invention, describes a system and method for neutralizing pesticides or similar agents contained in food and constructive configuration for its implementation, which refers to a system and method , as well as pesticide neutralizing equipment or similar agents located on the inside and outside of contaminated food; developed to solve the problems caused by the frequent and abusive use of chemicals in agriculture, better known as pesticides, as well as such as the problems caused by heavy metals contained in food, through the electron trap.
  • the 1999 patent document BRPI9915992-9A2 also published as W02000034184A1, describes an electrolytic cell and electropurification and electrosynthesis processes for chemicals for electropurification of contaminated aqueous media, such as soil water and wastewater from water treatment facilities.
  • industrial production units such as paper production units, food processing plants and textile units, are rapidly purified, discolored and sterilized by more economical open-cell electrolytic cell designs with electrodes comprising a plurality of porous conductive elements in electrical contact one with the other, the cells being divided or not and connected in a monopolar or bipolar configuration, when connected with electrodes with very narrow capillary spacing that ensures a more economical operation, especially when treating solutions of relatively low conductivity.
  • this patent for invention presents an effluent electropurifying system and method, which uses the electron trap principle, which produces active hydroxyls , which electroneutralize in a physical / chemical way the polarities existing in the effluent media and thus accelerating the electrodecomposition process and also acting as surfactants, as they also reduce the surface tension of the water contained in this medium.
  • the effluent electropurifying system and method is based on the electron sequestration capacity, through the targeted electron trap and thus providing an electron saturation in the specific medium, whose hydroxyls will be active and acting as true chemical surfactants in the medium in question. .
  • this system and method may provide a sterilizing activity to the proposed medium and thus reducing the load of pathogenic microorganisms.
  • This invention can be applied in a static or dynamic way, that is, the corresponding equipment can be installed in the piping system and thus providing a continuous process in the flow of the effluent, as well as it can be installed in the settling places and thus making a batch process.
  • Another objective of this invention is also to provide a batch process with economic advantages and significant processing speeds, compared to the trivial systems and methods used in the current technique.
  • Figure 1 presents an exemplary view of one of the most varied forms of realization of the assembly of the effluent electropurifier system, through the electron trap in pipes.
  • Figure 2 shows an exemplary view of an assembly combination using the effluent electropurifier system, through the electron trap applied to a pipeline connected to a tank.
  • Figure 3 shows an exemplary view of a pipeline representing the mounting position of the internal electrode attached to the electrical insulating rail inside the pipeline.
  • the present invention is characterized by equipment (1) formed by a pipe (2) made of insulating material that receives a layer of metallized mesh (4) on its entire inner face (4) ) of conductive material coating interconnected by wiring (5) to the spark gap (6) "SporkGop" which is connected to the current controller (7) by wire (8) (fig.l).
  • the layer of metallized mesh (4) is isolated from the outer surface (9) of the pipe (2).
  • the internal electrodes (11) are coated externally with insulating material (14) and internally they are composed of conductive material (15) connected by metallic wire (16) to the current controller (7) (fig.l).
  • the insulating material (13) of the internal electrode (11) reduces the current passing between 30% to 40% in relation to the metallized mesh layer (4) to create a DDP (potential difference).
  • This DDP is created so that the effluent is exposed to it so that electropurification occurs through the electron trap.
  • the conductive material (15) of the internal electrode (11) can be solid, liquid or in the form of powder and will be defined according to the need in its manufacture.
  • the insulating material to be used in the manufacture of the pipe (2) will be defined according to the need in its manufacture.
  • the material to be used as a layer of metallized mesh (4) for coating the inner face (3) of the pipe (2) will be defined according to the need in its manufacture.
  • the assembly of the equipment (1) for electropurification through the electron trap may occur by means of a continuous flow of effluent through pipes (2) (figs. 1 and 2), with the effluent entering through the inlet (17) and passing through the system with an internal electrode (11) and layer metallic mesh (4) until released at the outlet (18).
  • Another constructive way to assemble the equipment (1) for electropurification through the electron trap may occur by means of batches, agitation and the other known means in effluent treatment tanks (20), in which case the layer of metallic mesh (4) to be mounted on the inner wall of the tank (20) (fig. 2).
  • Another constructive form can be presented can be the assembly of the metallized mesh layer (4) on the outside of the tank (20).
  • the electrodes can be positioned vertically, horizontally or inclined, construction details to be defined according to the project, material and installation location.
  • the equipment (1) for electron trap can be assembled in series properly spaced from one another along a pipe (2).
  • the equipment (1) for electron trap can be mounted directly on a series of tanks (20).
  • This trap must respect the electron trapping as similar to the functioning of a capacitor based on an electrolytic medium formed by the DDP created between the insulating material (14) of the internal electrode (11) which reduces between 30% to 40% the flow of current in relation to the layer of metallized mesh (4) thus providing the sequestration of electrons in the medium and creating a saturation of electrons, which will form hydroxyls through aqueous solutions, where effluents always have an abundance of water in their composition.
  • the functioning of the electron traps depends on high voltage sources (21) preferably generators of direct currents with voltages above lkvolt up to 100 gigavolts or more if possible, whether in alternating or continuous voltage.
  • the inner face (3) of the pipe (2) will have the electropurifying system through the electron trap, and preferably should be layers of metallized mesh (4) of coating with electrical conductive property.
  • the layers of metallized mesh (4) should always be coated with electrical insulating materials that can be the piping itself (2) or an insulating coating (19) that will be just below the metallized mesh layer (4) with resistant characteristics. the weather conditions of the effluents to be treated.
  • This coating of insulating materials (14), electro-insulating can be dimensioned according to the electropurifying demand that is required, and may be made of insulating materials such as ceramics, polymers, plastics, ceromers, rubber, glassy, among other characteristic materials new properties that may be discovered.
  • the internal electrodes (11) may be present inside (10) the piping (2) or the tanks (20), places where the electropurification process will take place.
  • the layers of metallized mesh (4) must be made internally of electroconductive materials, metals, polymers, compomers, etc., however these electrodes will necessarily need to be interconnected to a sparkling system (6) before trivial grounding, as this does not occur, the electron trapping process will inevitably be compromised due to the escape of the proposed electrical DDP.
  • the electropurifier system may consist of several methods, that is, both dynamically, in continuous flow environments in pipes (2) or in a static way, in batches, which can be carried out in pipes (2) or tanks (20) as in decanting places, flocculation, among other favorable environments for effluent treatment stations.
  • the equipment composed of generators of high voltage sources (21) and their internal electrodes (11) and layers of metallized mesh (4) that can be used in serial ways, that is, they can be dimensioned both in quantity and quantity. in its geometric dimensions sufficient to perform the correct function of electropurifier of effluents.
  • Every electron trap on the equipment (1) should provide an ideal DDP (electrical potential differential) environment for each specific case, so that directing high-voltage direct currents occurs, as voltages will always be necessary to allow the passage of electrons over the coating materials of the metallized meshes (4) or the sparklers (6).
  • DDP electrical potential differential

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Abstract

Tratou a presente solicitação de patente de invenção a um sistema e método eletropurificador de efluentes, através da armadilha de elétrons direcionada e equipamento correspondente pertencente ao campo dos métodos para eletropurificar, eletroneutralizar e eletroesterilizar os efluentes, através da aplicação de armadilha de elétrons direcionada e equipamento correspondente. Sendo este aplicado em tubulações (2) ou tanques (20) de tratamento de efluentes, aos quais em sua parte interna (10) são dotados de revestimento isolante (19) seguido de uma camada de malha metalizada (4) interligada ao centelhador (6) e eletrodos internos (11) revestidos externamente por material isolante (14) fixado no barramento isolante (12).

Description

SISTEMA E MÉTODO ELETROPURIFICADOR DE EFLUENTES, ATRAVÉS DA ARMADILHA DE ELÉTRONS DIRECIONADA E EQUIPAMENTO
CORRESPONDENTE
CAMPO DE APLICAÇÃO
[001] Refere-se a presente solicitação de patente de invenção a um sistema e método eletropurificador de efluentes, através da armadilha de elétrons direcionada e equipamento correspondente, pertencente ao campo dos métodos para eletropurificar, eletroneutralizar e eletroesterilizar os efluentes, através da aplicação de armadilha de elétrons direcionada e equipamento correspondente.
ESTADO DA TÉCNICA
[002] Os tratamentos de efluentes comumente utilizados são bem variados, pois existem muitos meios físicos e químicos praticados como sistemas e métodos para as estações de tratamentos de dejetos em questão.
[003] Dentre as estações de tratamento triviais são utilizados os filtros, através de barreiras físicas clássicas, peneiras, cascalhos, carvões ativados, polímeros, nanopartículas, cavitações, nanocavitações, centrífugas, sistemas de eletrólises triviais, decantadores, ozonificadores, ondas eletromagnéticas, etc., e como meios químicos são utilizados uma variedade de produtos químicos e floculadores capazes de esterilizar, neutralizar, flocular, aglutinar, polarizar e purificar os efluentes gerados.
[004] Sabendo-se que o cianeto seja um reagente amplamente empregado na lixiviação de metais preciosos e no acabamento superficial de certos metais, sua elevada toxicidade faz com que o uso de tecnologias eficientes no tratamento dos efluentes desses processos seja primordial.
[005] Existem diversas técnicas disponíveis para o tratamento de efluentes industriais contendo cianeto, contudo os métodos mais empregados baseiam-se na oxidação química do cianeto a uma espécie menos tóxica, o cianato, que se hidrolisa produzindo os íons amónio e bicarbonato, além de uma lama contendo hidróxidos de metais pesados, quando presentes no efluente.
[006] Entre as técnicas mais recentes para o tratamento de efluentes contendo cianeto, a oxidação eletroquímica apresenta algumas vantagens, como a possibilidade de recuperação dos metais complexados pelo cianeto, além de não necessitar de reagentes químicos adicionais, sendo perfeitamente capaz de atender às exigências dos órgãos ambientais.
[007] No estado da técnica uma grande variedade de soluções que preveem a esterilização, neutralização, surfactação, floculação, eletrolise, galvanização e purificação de efluentes, porém nenhum destes inventos utilizam as propriedades e ações das armadilhas de elétrons, como agentes purificadores, esterilizadores e beneficiadores de efluentes.
[008] Este sistema é apresentado no documento de patente GB795803A de 1954 que descreve melhorias relacionadas a dispositivos de descarga de elétrons com arranjos de armadilhas de íons realizada através da utilização de armadilhas de elétrons como um sistema de campo magnético da armadilha de íons é produzido por um imã permanente preso no gargalo do tubo por um clipe de mola na posição angular e axial.
[009] Outro documento de patente, BR102016026848-6A2 de 2016 do mesmo autor do presente invento, descreve um sistema e método para neutralização de agrotóxicos ou agente similares contidos em alimentos e configuração construtiva para sua implementação, que se refere a um sistema e método, bem como o equipamento neutralizador de agrotóxicos ou agentes similares localizados nas partes internas e externas dos alimentos contaminados; desenvolvido para resolver os problemas causados pelo frequente e abusivo uso de produtos químicos na agricultura, mais conhecidos como agrotóxicos, bem como os problemas causados pelos metais pesados contidos nos alimentos, através da armadilha de elétrons.
[010] Este invento descrito no BR102016026848-6 se diferencia do invento aqui proposto, devido ao efluente ocorrer em grandes quantidades e em condições exclusivas, bem como também por se fazer com sistemas de aterramentos especiais e por uma metodologia autêntica, inclusive se diferenciando das garrafas de Leyda.
[011] Já o documento de patente BRPI9915992-9A2 de 1999 também publicado como W02000034184A1, descreve uma célula eletrolítica e processos de eletropurificação e de eletrossíntese de produtos químicos para eletropurificação de meio aquoso contaminado, como a água do solo e águas servidas de instalações de produção industrial tais como unidades de produção de papel, plantas de processamento de alimentos e unidades têxteis, são rapidamente purificadas, descoloridas e esterilizadas por projetos de células eletrolíticas de configuração aberta mais económicas com os eletrodos compreendendo uma pluralidade de elementos porosos condutivos em contato elétrico um com o outro, sendo as células divididas ou não e ligadas em uma configuração monopolar ou bipolar, quando ligadas com eletrodos com espaçamento capilar muito estreito que assegura uma operação mais económica, especialmente quando tratando soluções de condutividade relativamente baixa.
[012] O documento de patente BRPI9915992-9A2 acima descrito já relata uma forma de eletropurificar através de um sistema de eletrolise diretamente aplicada, porém se diferencia muito da proposição da armadilha de elétrons aqui pleiteada nesta solicitação de patente, pois uma simples corrente elétrica por meio de dois eletrodos, não caracteriza uma armadilha de elétrons, onde para ser gerado uma armadilha será necessário um bloqueador de correntes elétricas neste meio, mais um sistema composto de geradores de altas tensões elétricas e também o funcionamento desta metodologia não necessita altos consumos de energia elétrica, visto que o saturamento elétrico ocorrerá com aprisionamento elétrico em um ambiente isolado eletricamente, ou até mesmo em condições modulares de se criar uma saturação elétrica desejada, assim a armadilha de elétrons proposta se diferencia e muito do atual sistema a base de eletrolise pura.
[013] O documento de patente W02018006141A1 de 2016 do próprio autor descreve um sistema e método para energização eletromagnética de conteúdos envasados e equipamento correspondente que se embasa na capacidade de armazenagem eletrostática e assim proporcionando mudanças físico/químicas nos alimentos em questão, que através deste material se desenvolveram posteriormente vários métodos diferenciados e com as aplicações específicas para cada questão, inclusive, com pesquisas direcionadas sobre efeitos em que um sistema de armadilha de elétrons direcionada poderá proporcionar, por exemplo, alteração de pHs de forma unicamente física, ou seja, injeção ou sequestro de elétrons, diminuição ou aumento das propriedades de tensões superficiais do líquidos, capacidade de armazenamento energético eletrostático, com memória correspondente, eletroneutralização de agentes químicos ou orgânicos e dependendo do tamanho das armadilhas de elétrons com gigantes diferenciais potenciais, promete efeitos nucleares como capacitores nucleares, assim prevendo a formação de isótopos de vários elementos da tabela periódica.
[014] Podemos citar ainda que a oxidação eletroquímica do cianeto foi primeiramente apresentada por Clevenger e Hall em 1913 e apresentou-se como uma alternativa viável para tratamento de efluentes contendo cianetos devido ao fato de não gerar intermediários tóxicos, permitindo tanto a reciclagem como a decomposição do cianeto (SMITH, A., MUDDER, T. The chemistry ond treotment ofcyonidotion wostes. Capítulos 1, 2, 5 e 6. Londres, Inglaterra: Mining Journal Books Limited, 1991.).
[015] Desta forma é importante perceber que a capacidade de eletroneutralização já ocorre por processos de eletrólise simples e são facilmente encontrados relatos por toda a literatura, contudo relatos da utilização de armadilha de elétrons para eletroneutralizar químicos ou proporcionar efeitos físico-químicos de forma prática, com certeza será difícil de serem encontradas, pois este metodologia ficou esquecida por um bom tempo.
[016] Também é apresentado no PCT/BR2019/050239 do próprio autor que o uso das armadilhas de elétrons aplicáveis para efeitos específicos para a exploração de petróleo ou hidrocarbonetos, ocorre aonde à proposição se embasa em diminuir a tensão superficial dos líquidos que fazem parte do sistema para a remoção de petróleo e seu derivados, desta forma, este invento se diferencia muito dos objetivos e efeitos correspondentes do referido PCT acima citado. Existem várias vantagens em se utilizar de armadilhas de elétrons para aplicações das mais diversas, como: economia do consumo energético, comparado com a eletrólise simples, facilidade de adaptação em vários sistemas práticos tanto de forma dinâmica ou de forma por bateladas, aplicação simples e económica comercial, velocidade surpreendente de processamento, entre outras.
[017] Desta forma sabendo que o rápido crescimento e desenvolvimento das cidades e atividades industriais, necessitam de aprimoramentos para proporcionar o aceleramento e eficácia dos tratamentos contemporâneos de esgotos e efluentes.
[018] Levou ao desenvolvimento deste sistema e método eletropurificador de efluentes, através da armadilha de elétrons direcionada e equipamento correspondente aqui requerido com o propósito de aprimorar tanto a eficácia e agilidade no processo de tratamentos de efluentes, apresenta- se nesta patente de invenção, um sistema e método eletropurificador de efluentes, que utiliza o princípio de armadilha de elétrons, que produzem hidroxilas ativas, que eletroneutralizam de forma físico/química as polaridades existentes nos meios dos efluentes e assim acelerando o processo de eletrodecomposição e também agindo como surfactantes, pois também diminuem as tensões superficiais da água contida neste meio.
[019] Este processo poderá ser aplicado de forma dinâmica na própria tubulação e assim o princípio em questão ser utilizado no fluxo contínuo, bem como poderá ser utilizado em bateladas nos tanques ou locais de decantação.
[020] Outro ponto favorável deste invento, embasado na armadilha de elétrons é o baixo consumo elétrico e assim viabilizando comercialmente, já na eletrólise trivial o gasto energético elétrico acaba sendo o grande fator inviabilizador comercial.
[021] Muitas são as vantagens dos sistemas e métodos apresentados pela utilização da armadilha de elétrons como eletropurificador de efluentes, pois além de proporcionarem ações físicas e químicas de maneiras dinâmicas, também são versáteis, económicas, velozes e práticas de serem utilizadas.
[022] O sistema e método eletropurificador de efluentes se embasa na capacidade de sequestro de elétrons, através da armadilha de elétrons direcionada e assim proporcionando uma saturação de elétrons no meio específico, cujos gerarão hidroxilas ativas e atuantes como verdadeiros surfactantes químicos no meio em questão.
[023] Desta forma, o saturamento de elétrons gerados no efluente a ser tratado, certamente que ocorrerão reações físico/químicas desejáveis para a eletroneutralização, surfactação, diminuição das tensões superficiais, decomposição, catalisador floculante, entre outras importantes funções purificadores dos efluentes em questão.
[024] Bem como, este sistema e método, dependendo da frequência aplicada a corrente elétrica em questão, poderá proporcionar uma atividade esterilizante ao meio proposto e assim diminuindo a carga de micro- organismos patogênicos da mesma.
[025] Este invento poderá ser aplicado de forma estática ou dinâmica, ou seja, o equipamento correspondente poderá ser instalado no sistema de tubulação e assim proporcionando um processo contínuo no fluxo do efluente, bem como poderá ser instalado nos locais de decantação e assim se tornando um processo por batelada.
OBJETIVOS DA INVENÇÃO
[026] Tem como objetivo principal desenvolver um sistema e método eletropurificador e eletrotratador de efluentes, através da armadilha de elétrons e equipamento correspondente, cujo poderá ser aplicado de forma processual diretamente nas tubulações contendo o fluxo de efluentes em questão, bem como serem instalados nos locais de decantações dos mesmos.
[027] Outro objetivo desta invenção é proporcionar também um processo por batelada com vantagens económicas e velocidades de processamento significativas, comparadas aos sistemas e métodos triviais utilizado na técnica atual.
DESCRIÇÃO DAS FIGURAS
[028] Os desenhos em anexo expõe o sistema e método eletropurificador de efluentes, através da armadilha de elétrons direcionada e equipamento correspondente, que conjuntamente com as referências numéricas detalhadas a seguir, faz-se entender mais facilmente, embora este invento possa variar em muitas formas construtivas diferentes, sempre customizados para cada aplicação, não mostrados nos desenhos que serão aqui descritos em detalhe e formas para a realização do referido invento.
[029] Figura 1 apresenta uma vista exemplificativa de uma das mais variadas formas de realizações de montagem do sistema eletropurificador de efluentes, através da armadilha de elétrons em tubulações.
[030] Figura 2 apresenta uma vista exemplificativa de uma combinação de montagem utilizando o sistema eletropurificador de efluentes, através da armadilha de elétrons aplicado em uma tubulação interligada com um tanque.
[031] Figura 3 apresenta uma vista exemplificativa de uma tubulação representando o posicionamento de montagem do eletrodo interno fixados ao barramento isolante elétrico no interior tubulação.
DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO
[032] De acordo com as figuras em anexo, o presente invento é caracterizado por um equipamento (1) formado por uma tubulação (2) fabricada em material isolante que recebe em toda sua face interna (3) uma camada de malha metalizada (4) de revestimento de material condutor interligada por fiação (5) ao centelhador (6) "SporkGop" que está ligado ao controlador de corrente (7) por fio (8) (fig.l).
[033] A camada de malha metalizada (4) é isolada da superfície externa (9) da tubulação (2).
[034] A camada de malha metalizada (4) de revestimento de material condutor ficará em contato com o efluente.
[035] No interior (10) tubulação (2) são montados os eletrodos internos (11) fixados ao barramento isolante (12) elétrico que se prolonga para a parte externa sendo encaixado entre o anel vedante isolante (13) que impede qualquer possibilidade de contato do barramento isolante (12) com a camada de malha metalizada (4) (fig.l). [036] O anel vedante isolante (13) além de isolar o contato entre o barramento isolante (12) com a camada de malha metalizada (4) também impede que o efluente que se desloca por dentro da tubulação vaze para a parte externa.
[037] Os eletrodos internos (11) são revestidos externamente por material isolante (14) e internamente são compostos por material condutor (15) ligado por fio metálico (16) ao controlador de corrente (7) (fig.l).
[038] Outra parte caracterizante e de fundamental importância está no fato de que camada de malha metalizada (4) se for polarizada negativamente o material condutor (15) do eletrodo interno (11) será polarizado positivamente e vice-versa com camada de malha metalizada (4) polarizada positivamente o material condutor (15) do eletrodo interno (11) terá polaridade negativa.
[039] Também é parte caracterizante que material isolante (13) do eletrodo interno (11) reduza entre 30% a 40% a corrente de passagem em relação à camada de malha metalizada (4) para criar uma DDP (diferença de potencial).
[040] Esta DDP é criada para que o efluente seja exposto a ele para que ocorra a eletropurificação através da armadilha de elétrons.
[041] O material condutor (15) do eletrodo interno (11) poderá ser sólido, líquido ou na forma de pó e será definido conforme a necessidade em sua fabricação.
[042] O material isolante a ser utilizado na fabricação da tubulação (2) será definido conforme a necessidade em sua fabricação.
[043] O material a ser utilizado como camada de malha metalizada (4) de revestimento na face interna (3) da tubulação (2) será definido conforme a necessidade em sua fabricação.
[044] A montagem do equipamento (1) para eletropurificação através da armadilha de elétrons poderá ocorrer por meio de fluxo contínuo de passagem do efluente por meio de tubulações (2) (figs. 1 e 2), com o efluente entrando pela entrada (17) e passando pelo sistema com eletrodo interno (11) e camada de malha metalizada (4) até a sua liberação na saída (18).
[045] Outra forma construtiva para montagem do equipamento (1) para eletropurificação através da armadilha de elétrons poderá ocorrer por meio de meio de bateladas, agitação e o outros meios conhecidos em tanques (20) de tratamento de efluentes, podendo neste caso a camada de malha metalizada (4) ser montada na parede interna do tanque (20) (fig. 2).
[046] Outra forma construtiva pode ser apresentada pode ser a montagem da camada de malha metalizada (4) na parte externa do tanque (20).
[047] Em tanques (20) os eletrodos podem ser posicionados na vertical, horizontal o com inclinação, detalhes construtivos estes a ser definido conforme o projeto, material e local de montagem.
[048] Outro detalhe importante é que o equipamento (1) para eletropurificação através da armadilha de elétrons poderá ser incorporado a novos equipamentos bem como adaptados aos tanques de tratamento de efluentes já existentes.
[049] O equipamento (1) para armadilha de elétrons poderá ser montado em séries devidamente espaçadas entre si ao longo de uma tubulação (2).
[050] O equipamento (1) para armadilha de elétrons poderá ser montado em diretamente sobre uma série de tanques (20).
[051] Ou montado através de um mix intercalando a montagem de equipamentos (1) para armadilha de elétrons em vários arranjos diferentes de interligações entre tubulações (2) e tanques (20) todos dotados de equipamentos (1), sendo suas combinações e variações de montagem utilizadas para eletropurificar efluentes definida em sua e utilização. [052] Todos os equipamentos (1) eletropurificadores de efluentes objetivados por esta patente deverão possuir um ou mais sistemas eletropurificadores a base da ação da armadilha de elétrons direcionada.
[053] Esta armadilha deverá respeitar o aprisionamento de elétrons como se assemelhando o funcionamento de um capacitor à base um meio eletrolítico este formado pelo DDP criado entre o material isolante (14) do eletrodo interno (11) que reduz entre 30% a 40% a corrente de passagem em relação à camada de malha metalizada (4) proporcionando desta forma o sequestro de elétrons no meio e criando uma saturação de elétrons, os quais formarão hidroxilas pelas soluções aquosas, onde os efluentes sempre possuem abundancia de água em sua composição.
[054] O funcionamento das armadilhas de elétrons depende de fontes de alta tensão (21) de preferencialmente geradoras de correntes contínuas com voltagens acima de lkvolt até 100 gigavolts ou mais se possível gerar, seja em tensão alternada como contínua.
[055] Outro detalhe importante para o correto funcionamento da armadilha de elétrons, está no fato de sempre proporcionar um centelhador (6), o qual criará uma barreira de fuga dos elétrons sequestrados e apenas será acionado para o caso de saturação de elétrons do meio a ser eletropurificado.
[056] Desta forma havendo a possibilidade de eletropurificar fluxos contínuos de efluentes, porém muitíssimo importante o dimensionamento deste sistema, onde a velocidade do fluxo, mais quantidade volumétrica, temperatura, pressão, condições físico/químicas e eletrocondutoras deverão sempre estar harmonizadas com a quantidade mínima de tensão e corrente elétrica/potência do sistema em questão.
[057] A face interna (3) da tubulação (2) possuirá o sistema eletropurificador através da armadilha de elétrons, e preferencialmente deverão ser camadas de malha metalizada (4) de revestimento com propriedade condutora elétrica.
[058] Contudo em uma variante construtiva possível se as tubulações (2) forem constituídas por outros materiais isolantes elétricos, então adaptações externas e internas deverão ser realizadas, pois a armadilha de elétrons dependerá desta construção para tal funcionalidade.
[059] Muitíssimo importante sempre haver o entendimento do princípio da armadilha de elétrons, pois fatalmente se não houver as regras básicas estipuladas, pelo DDP criado entre o material isolante (14) do eletrodo interno (11) que reduz entre 30% a 40% a corrente de passagem em relação à camada de malha metalizada (4) proporcionando desta forma o sequestro de elétrons no meio e criando uma saturação de elétrons, muito provável que o sistema cairá para um sistema simples de eletrolise e assim não funcionará com baixa corrente elétrica.
[060] Ou seja, um dos grandes diferenciais do objeto aqui pleiteado da armadilha de elétron é a viabilidade do processo eletropurificador utilizando de baixas correntes elétricas e assim se tornando um sistema extremamente económico energeticamente.
[061] As camadas de malha metalizada (4) sempre deverão ser revestidas por materiais isolantes elétricos que podem ser a própria tubulação (2) ou um revestimento isolante (19) que ficará logo abaixo da camada de malha metalizada (4) com características resistentes às intempéries das condições dos efluentes a serem tratados.
[062] Este revestimento de materiais isolantes (14) eletro- isolante, poderá ser dimensionado conforme a demanda eletropurificadora for exigida, podendo ser de materiais isolantes tais como cerâmicos, polímeros, plásticos, cerômeros, borrachosos, vítreos, entre outro matérias características e propriedades novas que poderão ser descobertas.
[063] Já quanto as camada de malha metalizada (4) sempre deverão de estar interligados a um centelhador (6) "SporkGop" , para proporcionar o saturamento e o correto sequestro de elétrons, para criar um armazenamento de DDP (diferencial de potencial elétrico), tanto positivo ou negativo e assim proporcionando efeitos eletropurificadores, eletroneutralizantes, eletro- surfactantes, eletro-floculantes, eletro-alcalinizantes, eletro-acidulantes, diminuição das tensões superficiais liquidas, reações eletro- químicas correspondente e uma série de reações físico/químicas muito interessantes para o propósito de tratamento de efluentes no interior (10) tubulação (2) ou dos tanques (20).
[064] Os eletrodos internos (11) quando forem necessários, visto que certas circunstâncias, o próprio aterramento específico, poderá proporcionar uma armadilha de elétrons funcional.
[065] Os eletrodos internos (11) poderão estar presentes no interior (10) da tubulação (2) ou dos tanques (20), locais estes onde ocorrerá o processo de eletropurificação.
[066] As camada de malha metalizada (4) deverão ser constituídos internamente por materiais eletrocondutores, metais, polímeros, compômeros, etc., todavia estes eletrodos necessitarão obrigatoriamente estarem interligados a um sistema centelhador (6) antes do aterramento trivial, pois isto não ocorrer, o processo de armadilha de elétrons fatalmente será comprometido, devido ao escape do DDP elétrico proposto.
[067] O sistema eletropurificador poderá ser constituído de vários métodos, ou seja, tanto de forma dinâmica, em ambientes de fluxo contínuo em tubulações (2) ou de forma estática, por bateladas, as quais poderão ser realizadas nas tubulações (2) ou tanques (20) como em locais de decantação, floculação, entre outros ambientes propícios das estações de tratamentos de efluentes.
[068] Estes ambientes de estocagem ou passagem de efluentes, poderão ser fabricados com diversos tipos de matérias, por ex.: cimento, fibras, metais, compômeros, cerâmicos, polímeros e tantos outros materiais possíveis de serem desenvolvidos pelos recursos tecnológicos contemporâneos, todavia todos estes materiais poderão ser adaptados os sistemas de armadilhas de elétrons com os dimensionamentos ideais de tensões elétricas, material isolante (14) do eletrodo interno (11), camada de malha metalizada (4) e revestimento isolante (19) ideais, potências de fontes geradoras de correntes elétricas proporcionais a cada caso específico e sempre respeitando o aprisionamento do diferencial elétrico proposto, pois se não houver o dimensionamento ideal, então os rendimentos propostos, certamente serão prejudicados.
[069] Estes dimensionamentos deverão ser realizados com uma matemática devidamente estudada para cada tipo de efluentes, respeitando as variáveis, temperatura, quantidade de efluente, velocidade de passagem de efluente, qualidade de efluente, pressão, ambiente do processamento, proporcionando uma harmonização do processo em si, e regulando o rendimento máximo da eletropurificação para cada caso específico.
[070] Os sistemas deverão impreterivelmente ser construídos respeitando as normativas de segurança e controlados por painel eletrónico visto que são utilizadas fontes geradoras de altas tensões elétricas.
[071] Os equipamentos, compostos por geradores de fontes de alta tensão (21) e seus eletrodos internos (11) e camadas de malha metalizada (4) que poderão ser utilizados de formas seriadas, ou seja, poderão ser dimensionados tanto na quantidade quanto no seus dimensionamentos geométricos suficientes para realizar a correta função de eletropurificador de efluentes.
[072] Bem como poderão ser determinadas tensões e potências mais altas para ser aplicadas em cada sistema de eletrodos internos (11) e camadas de malha metalizada (4) correspondentes e assim proporcionando uma perfeita eletropurificação de cada caso específico.
[073] Toda armadilha de elétrons do equipamento (1) deverá proporcionar um ambiente de DDP (diferencial potencial elétrico) ideal para cada caso específico, para que ocorra o direcionamento das correntes contínuas, em alta tensão, pois serão sempre necessários tensões que permitam a passagem de elétrons sobre os materiais de revestimento das malhas metalizadas (4) ou dos centelhadores (6).
[074] Logicamente que todo o sistema de segurança deverá de ser desenvolvido de forma ideal, para evitar riscos de acidentes elétricos, como curtos-circuitos, choques etc.
[075] Ou seja, em sistemas de tratamento de esgotos, sistemas de tratamento de dejetos orgânicos, sistemas de tratamento de dejetos industriais químicos e orgânicos, exploração de ouro com uso de mercúrio e ou cianetos, sistemas de tratamentos de efluentes líquidos, sólidos ou gasosos ou ser adaptado em qualquer situação de tratamento de efluentes possíveis de formas gerais.

Claims

REIVINDICAÇÕES
1. Sistema e método eletropurificador de efluentes, através da armadilha de elétrons direcionada e equipamento correspondente, caracterizado por um equipamento (1) formado por uma tubulação (2) ou tanque (20) fabricada em material isolante que recebe em toda sua face interna
(3) um revestimento isolante (19) seguido de uma camada de malha metalizada
(4) de revestimento de material condutor interligada por fiação (5) ao centelhador (6) "SporkGop" que está ligado ao controlador de corrente (7) por fio (8); sendo o fio metálico (16) ligado ao material condutor (15) acondicionado internamente no eletrodos internos (11) revestidos externamente por material isolante (14) e fixado no barramento isolante (12) que transpassa o centro do anel vedante isolante (13).
2. Sistema e método eletropurificador de efluentes, através da armadilha de elétrons direcionada e equipamento correspondente, caracterizado pela camada de malha metalizada (4) ser polarizada negativamente e o material condutor (15) do eletrodo interno (11) ser polarizado positivamente ou vice-versa com camada de malha metalizada (4) polarizada positivamente e o material condutor (15) do eletrodo interno (11) ser polarizado negativamente.
3. Sistema e método eletropurificador de efluentes, através da armadilha de elétrons direcionada e equipamento correspondente, caracterizado pelo material isolante (14) do eletrodo interno (11) reduzir entre 30% a 40% o valor da corrente de passagem de elétrons do material condutor (15) até a camada de malha metalizada (4) criando uma DDP diferença de potencial no interior (10) para saturação e sequestro de elétrons no meio.
4. Sistema e método eletropurificador de efluentes, através da armadilha de elétrons direcionada e equipamento correspondente, caracterizado pela eletropurificação ocorrer em baixas correntes elétricas na exposição do efluente na armadilha de elétrons criada pela DDP "diferença de potencial" formada no interior (10) no espaçamento entre o eletrodo interno (11) em relação à camada de malha metalizada (4).
5. Sistema e método eletropurificador de efluentes, através da armadilha de elétrons direcionada e equipamento correspondente, caracterizado pelo método de armadilha para o aprisionamento de elétrons ocorrer à base de um meio eletrolítico formado pela DDP criado entre o material isolante (14) do eletrodo interno (11) que reduz entre 30% a 40% a corrente de passagem para a camada de malha metalizada (4), formando o sequestro de elétrons no meio e criando uma saturação de elétrons, os quais formam hidroxilas pelas soluções aquosas da água presente na composição dos efluentes.
6. Sistema e método eletropurificador de efluentes, através da armadilha de elétrons direcionada e equipamento correspondente, caracterizado pelos eletrodos internos (11) revestidos externamente por material isolante (14) e a camada de malha metalizada (4) ficarem em contato com o efluente no interior (10) das tubulações (2) ou tanques (20).
7. Sistema e método eletropurificador de efluentes, através da armadilha de elétrons direcionada e equipamento correspondente, caracterizado pela montagem do equipamento (1) para eletropurificação ocorrer através da armadilha de elétrons por meio de fluxo contínuo de passagem do efluente no interior (10) por meio de tubulações (2) com o efluente se deslocando da entrada (17) e passando pelo sistema com eletrodos (11) e camada de malha metalizada (4) até a sua liberação na saída (18).
8. Sistema e método eletropurificador de efluentes, através da armadilha de elétrons direcionada e equipamento correspondente, caracterizado pela montagem do equipamento (1) para eletropurificação através da armadilha de elétrons ocorrer em tanques (20) dotados de sistema com eletrodos (11) e camada de malha metalizada podendo estes serem em locais de decantação, floculação, entre outros movimentados seja por meio de bateladas, agitação e similares.
9. Sistema e método eletropurificador de efluentes, através da armadilha de elétrons direcionada e equipamento correspondente, caracterizado pelo tanque (20) apresentar a variante construtiva de receber a colocação da camada de malha metalizada (4) em sua parte externa.
10. Sistema e método eletropurificador de efluentes, através da armadilha de elétrons direcionada e equipamento correspondente, caracterizado pelos equipamentos (1) para armadilha de elétrons poderem ser montados através de um rede com tubulações (2) em séries separadas entre si ao longo de sua extensão; por um mix intercalando em vários arranjos diferentes de montagem alternados entre interligações de tubulações (2) e tanques (20), ou com somente tanques (20) em série devidamente espaçados entre si.
11. Sistema e método eletropurificador de efluentes, através da armadilha de elétrons direcionada e equipamento correspondente, caracterizado pelo funcionamento das armadilhas de elétrons utilizar fontes de alta tensão (21) de preferencialmente geradoras de correntes contínuas com voltagens acima de lkvolt até 100 gigavolts.
12. Sistema e método eletropurificador de efluentes, através da armadilha de elétrons direcionada e equipamento correspondente, caracterizado pela armadilha de elétrons utilizar um centelhador (6), para criar uma barreira de fuga dos elétrons sequestrados acionado somente quando ocorrer à saturação de elétrons do efluente durante a eletropurificação.
13. Sistema e método eletropurificador de efluentes, através da armadilha de elétrons direcionada e equipamento correspondente, caracterizado por, em fluxos contínuos de efluentes, o dimensionamento do sistema ser proporcional as características do efluente, velocidade do fluxo, mais quantidade volumétrica, temperatura, pressão, condições físico/químicas e eletrocondutoras harmonizadas com a quantidade mínima de tensão e corrente elétrica/potência do sistema.
14. Sistema e método eletropurificador de efluentes, através da armadilha de elétrons direcionada e equipamento correspondente, caracterizado pela camada de malha metalizada (4) ser interligada a um centelhador (6) "SporkGop" , para saturamento e sequestro de elétrons, para criar um armazenamento de DDP (diferencial de potencial elétrico), tanto positivo ou negativo proporcionando efeitos eletropurificadores, eletroneutralizantes, eletro-surfactantes, eletro- floculantes, eletro- alcalinizantes, eletro-acidulantes, diminuição das tensões superficiais liquidas, reações eletroquímicas correspondente e uma série de reações físico/químicas para o tratamento de efluentes no interior (10) tubulação (2) ou dos tanques
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