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Title:
COPPER FLAKES FOR WATER PURIFICATION AND DISINFECTION AND PRODUCTION METHOD AND USE THEREOF
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2012/171132
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to copper flakes for water purification and disinfection and to the production method and use thereof. According to the invention, chip-type thin copper flakes are obtained using a mechanical scraping method, preferably by milling the edges of pure copper cathodes or copper plates. Said flakes can be used inside sand filters of the type used in the treatment of water for consumption or human recreational use in order to disinfect water from bacteria or other microorganisms.

Inventors:
REIJER PICOZZI AUGUSTO ERIC (CL)
Application Number:
PCT/CL2011/000066
Publication Date:
December 20, 2012
Filing Date:
October 28, 2011
Export Citation:
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Assignee:
REIJER PICOZZI AUGUSTO ERIC (CL)
International Classes:
B22F9/02; B01D15/00; B01D24/00; B01D39/06; B22F1/068; B22F9/04; C02F1/28
Foreign References:
US20060207385A12006-09-21
US2170814A1939-08-29
JPS62168521A1987-07-24
US4642192A1987-02-10
GB2188558A1987-10-07
Attorney, Agent or Firm:
REIJER MUÑOZ, Ricardo Alfonso (CL)
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Claims:
R E I V I N D I C A C I O N E S

1.- El procedimiento de fabricación de escamas de cobre metálico para purificar y desinfectar aguas, de muy bajo espesor y gran área respecto a su masa, de formato similar a escamas para permitir un gran contacto al paso del agua de uso recreativo o consumo humano, con el objetivo de desinfectarlas de bacterias o microorganismos, CARACTERIZADO porque las escamas de cobre

(I) fabricadas por raspado mecánico de cátodos de cobre puro (2) preferentemente con una fresa cilindrica (3) girando a altas revoluciones por unidad de tiempo produce una forma metálica del cobre tipo lamina o laminilla de alta superficie en relación a su masa y la aglomeración de estas escamas de cobre (1) generan una masa de mucha porosidad que permite el paso fluido del agua a través de ella. 2.- El procedimiento de fabricación escamas de cobre metálico para purificar y desinfectar aguas, de muy bajo espesor, según la reivindicación 1 , CARACTERIZADO porque el espesor de la escama de cobre (1) se regula variando paralelamente la altura del plano de la plataforma soporte inicial de cátodo (4) con la tangente superior horizontal de la fresa cilindrica (3) que gira a altas revoluciones. La plancha o cátodo de cobre puro (2) se va empujando desde la plataforma soporte inicial de cátodo (4) hacia la plataforma soporte final de cátodo (5) ubicado en el mismo plano de tangente horizontal superior de la fresa cilindrica (3) consiguiendo el manejo y control del espesor de la escama de cobre metálico (1).

3.- El procedimiento para aplicar escamas de cobre metálico para purificar y desinfectar aguas, en virutas tipo laminillas en recipientes de tratamiento de agua para uso humano de consumo y recreativo, con el objetivo de desinfectar de bacterias o microorganismos, CARACTERIZADO porque el uso de la escama de cobre metálico ( ) aplicado en filtros de arena (6) o en recipientes porta escama

(I I) , forman una masa de alta porosidad por su característica geométrica permitiendo el paso del agua con gran fluidez generando un efectivo contacto cobre agua que facilita la desinfección de bacterias y microorganismos.

4. - Las escamas de cobre metálico para purificar y desinfectar aguas, según la reivindicación 3, CARACTERIZADO porque el uso de la escama de cobre metálico (1) aplicado en filtros de arena (6) neutralizará la acción de microorganismos por la propiedad antimicrobiana del cobre metálico puro después de haber pasado por la zona ocupada por la arena característica fina (8) que actúa como lecho filtrante donde quedan depositados los sólidos en suspensión que contiene el agua antes de ser filtrada.

5. - Las escamas de cobre metálico para purificar y desinfectar aguas, según la reivindicación 3, CARACTERIZADO porque el uso de la escama de cobre metálico (1) aplicado en filtros de arena (6) puede reemplazar en forma total o parcial la arena característica gruesa (7) y cumplir además el papel de elemento retenedor de la arena característica fina (8) que actúa como lecho filtrante. 6.- Las escamas de cobre metálico para purificar y desinfectar aguas, según la reivindicación 3, CARACTERIZADO porque el uso de la escama de cobre metálico (1) aplicado en recipientes porta escama (11) permite independizar el sistema de filtración con el sistema de desinfección de agua donde el diseño del recipiente porta escamas (11) contempla para su mantención en el extremo superior una tapa de carga (12) para suministrar o cambiar la carga de escamas de cobre metálico (1) y contempla en el extremo inferior una tapa de limpieza (20) para retirar elementos extraños retenidos.

7.- Las escamas de cobre metálico para purificar y desinfectar aguas, según la reivindicación 3, CARACTERIZADO porque el uso de la escama de cobre metálico (1) aplicado en recipientes porta escama (11) para la desinfección de aguas de consumo y uso humano, contempla una malla de retención inferior (13) para soportar la masa o carga de escamas de cobre (1) y forma una cámara inferior (16) que permitirá un ingreso expedito del agua por el ducto de alimentación (15) para después ingresar el agua hacia la cámara intermedia (17) que contiene la masa de escamas de cobre metálico (1) generando aquí la desinfección del agua, luego el agua pasa a la cámara de evacuación (18) a través de la malla de retención superior (14) que evita fugas o arrastre de escamas de cobre (1) en el agua evacuada por el ducto de evacuación (19).

Description:
ESCAMAS DE COBRE PARA PURIFICAR Y DESINFECTAR AGUAS Y SU PROCEDIMIENTO DE FABRICACION Y APLICACION

Antecedentes de la invención.

La invención trata de escamas de cobre para purificar y desinfectar aguas y su procedimiento de fabricación y aplicación; el cobre de forma de escamas metálicas de muy bajo espesor, tipo virutas, para ser aplicado en el tratamiento de aguas de consumo y uso recreativo humano, de afluentes o lo similar, con el objetivo de desinfectar de bacterias o microorganismos como algas, hongos y otros microbios. Las escamas de cobre metálico, se obtiene de un proceso de fresado de los cantos o bordes de cátodos de cobre puro o planchas de cobre, dichas escama de cobre que tiene la característica física o apariencia de una laminilla tipo viruta, muy pequeñas y de muy bajo espesor similar a escamas y en contenidos de cobre de más de un 99% de pureza.

Por otra parte, existen numerosos estudios científicos que han demostrado las propiedades antimicrobianas que posee el cobre metálico de alta pureza, 99% cobre. Aprovechando esta propiedad del cobre, se ha desarrollado la invención en el uso de escamas cobre metálico en formas de laminillas de muy bajo espesor, para desinfectar aguas en los procesos de filtración, purificación y su procedimiento de preparación en la dosificación.

La utilización de los filtros de arena es necesaria cuando se desea acondicionar y clarificar aguas que vienen con cierta turbidez ocasionada por sólidos finos en suspensión y entregarlas para uso o consumo con una alta clarificación libre de turbidez, sin embargo dichas aguas generalmente contienen además gran cantidad de materias orgánicas microscópicas tipo bacterias, hongos y algas que no logran ser atrapadas por la arena fina característica del filtro, en tal caso, el estado de la técnica para desinfectar aguas de uso y consumo humano consiste en la dosificación, antes o después de un filtro de arena, de cloro u otros compuestos químicos, generalmente derivados del mismo cloro, de modo de producir el efecto antimicrobiano requerido en el agua cuyo destino es para el uso recreativo o consumo humano. El principio de filtración de un filtro de arena consiste en hacer pasar con cierta presión el agua turbia, con sólidos en suspensión, ingresándola por la parte superior desciende y pasará inicialmente a través del lecho filtrante de arena característica de granulometría fina. El filtrado se realiza al ir quedando absorbidas las partículas sólidas a lo largo del sinuoso lecho filtrante. Esta arena característica fina está asentada sobre una capa de arena característica más gruesa que cumple la función de retener o contener la arena característica fina para evitar que sea arrastrada fuera del filtro, así el agua escurrirá finalmente por esta arena de granulometría más gruesa para finalmente llegar a la parte inferior y salir por un colector de salida. El lecho filtrante de arena queda retenido dentro del filtro gracias a unas crepinas o brazos filtrantes con pequeñas ranuras de paso de agua. A medida que se incrementa la suciedad retenida en la arena característica fina se pierde la capacidad de tratamiento del filtro debido al incremento de la pérdida de carga, producido este efecto, se efectúa el retro lavado del filtro ingresando agua por la salida y evacuando por la entrada, de esta forma se arrastra el sólido o suciedad retenida hacia el exterior.

Por lo tanto, como ejemplo de aplicación se puede decir que: la invención consiste en el uso de, dosificar en reemplazo total o parcial de la capa de arena característica más gruesa que cumple la función de retener o contener la arena característica fina para evitar que sea arrastrada fuera del filtro de arena. Cantidades requeridas dosificadas de escamas de cobre metálico, de forma tal que al operar el filtro de arena hará circular a través de su lecho filtrante el agua que entrará en contacto con las escamas de cobre metálico, sucediendo de esta forma el contacto cobre agua, hecho que producirá la desinfección de las aguas por el efecto y propiedad antibacteriana del cobre, minimizando de esta forma el consumo de cloro o sus compuestos utilizado para este mismo efecto.

También el procedimiento de preparación de la invención escama de cobre metálico consiste en dosificar las escamas de cobre metálico en un recipiente o contenedor diseñado para hacer pasar el agua preferentemente después de ser tratada en el filtro de arena, de manera de evitar o minimizar la acumulación de sólidos no deseado. En atención al estado de la técnica podemos citar la patente de invención ES 2.022.835, la que se refiere a un filtro para depurar agua corriente, en particular para una acometida de agua domestica, con una carcasa de filtro y con varias capas de materiales filtrantes diferentes, dispuestas una tras otra en la dirección de flujo (17), para depurar el agua mediante acción filtrante mecánica, actuación de un material de intercambio iónico y adsorción en un agente adsorbente, tal como carbón activo, caracterizado porque está prevista una inserción filtrante de adsorción (19) que consiste en un cuerpo sinterizado auto portante a base de un agente adsorbente finamente dividido (23), un aglutinante (25) de material sintético termo plástico y un material oligodinámico finamente dividido, y que está configurada como un filtro mecánico, presentando el aglutinante (25) de la inserción filtrante de adsorción (19) unas partículas finamente divididas que tienen sustancialmente una configuración bulbosa que se aparta de la forma esférica, y siendo de tal naturaleza que muestra todavía un comportamiento visco elástico durante la fabricación del filtro por calentamiento en un intervalo de temperaturas de transición, pero que se hace suficientemente pegajosa en su superficie para establecer una ligazón con las partículas del agente adsorbente.

Otra patente de invención es la ES 2.041.471 , la que se refiere a un recipiente (10) para depurar agua que comprende: un cuerpo (11) que tiene un interior hueco (12) de un volumen efectivo dado; y una entrada (24) a dicho interior hueco y una salida (25) de él; caracterizado por un material eliminador de contaminantes del agua (14) en una configuración de pequeño volumen distribuido de forma sustancialmente uniforme en dicho volumen efectivo y que tiene un volumen vacío de 40 - 90% a fin de lograr largos tiempos de permanencia de agua en contacto con dicho material eliminador de contaminantes, a la vez que proporciona elevadas velocidades de llenado y elevadas velocidades de vertido del recipiente. El desarrollo de diversos estudios de investigación relacionados con la utilización del cobre han demostrando que este metal posee una eficiente propiedad antimicrobiana. A partir de estas investigaciones se han ido creando diversos productos y artefactos de uso humano directo e indirecto, tanto en instalaciones hospitalarias, en faenas de carácter alimenticio y en procesos de desinfección de aguas tales como los ionizadores de cobre existentes en el estado de la técnica para desinfectar aguas utilizando cobre y utilizados preferentemente en piscinas de uso recreativo. Breve descripción de las Figuras

Para comprender con mayor claridad la invención, se describirá basándose en un ejemplo de realización, sin que ello signifique que la invención pueda limitarse a este ejemplo o a elementos que pudieran surgir en forma obvia, basándose en los dibujos que forman parte integral de esta presentación, en donde:

La figura 1 muestra una vista general en corte del procedimiento para producir escamas de cobre de cobre metálico utilizando como materia prima un cátodo de cobre puro.

La figura 2 muestra una vista frontal del interior de un filtro de arena con la aplicación de las escamas de cobre metálico.

La figura 3 muestra una vista frontal interior del recipiente contenedor con la aplicación de las escamas de cobre metálico.

Descripción de la Invención: En referencia a la figura 1 , como ejemplo de realización el procedimiento de fabricación de la invención, consiste en raspar una plancha o cátodo de cobre puro (2) con una fresa cilindrica (3) girando a altas revoluciones por minuto. El espesor de la escama de cobre (1) se regula variando paralelamente la distancia del plano de la plataforma soporte inicial de cátodo (4) con la tangente superior horizontal de la fresa cilindrica (3). La plancha o cátodo de cobre puro (2) se va empujando desde la plataforma soporte inicial de cátodo (4) hacia la plataforma soporte final de cátodo (5) ubicado en el mismo plano de tangente horizontal superior de la fresa cilindrica (3). Cuando la plancha o cátodo de cobre puro (2) ha pasado en su totalidad por sobre la fresa cilindrica (3) retrocede empujándola en reversa para posicionarse nuevamente sobre la plataforma soporte inicial de cátodo (4) y así sucesivamente se van produciendo las escamas de cobre (1) hasta consumir la plancha o cátodo de cobre puro (2). En referencia a la figura 2, como ejemplo de realización el procedimiento de utilización de la escama de cobre metálico (1) como agente antimicrobiano en un filtro de arena (6), consiste en instalarla reemplazando parte de la arena característica gruesa (7) para finalmente instalar sobre la escama de cobre (1), la arena característica fina (8) que es la que actúa como lecho filtrante con la retención de partículas sólidas y efectúa la filtración del agua que entra por el ducto de alimentación (9) y luego pasa por el lecho de escamas de cobre (1) produciendo una limpieza microbiana para salir finalmente por el ducto de evacuación (10). El efecto antimicrobiano de la escama de cobre sobre el agua será función del reciclaje del agua por el filtro de arena (6).

Un segundo ejemplo de realización consiste en reemplazar la totalidad de la arena característica gruesa (7) dejando la escama de cobre metálico (1) como agente antimicrobiano y además como contención de la arena característica fina (8) que es la que actúa como lecho filtrante.

En referencia a la figura 3, el recipiente porta escamas (11) contempla en el extremo superior una tapa de carga (12) para suministrar o cambiar la carga de escamas de cobre metálico (1) y contempla en el extremo inferior una tapa de limpieza (20) para retirar elementos extraños retenidos, contempla también una malla de retención inferior (13) para soportar la masa o carga de escamas de cobre (1) y para mantener una cámara inferior (16) que permitirá un ingreso expedito del agua por el ducto de alimentación (15) para después ingresar el agua hacia la cámara intermedia (17) que contiene la masa de escamas de cobre metálico (1), luego el agua pasará a la cámara de evacuación (18) a través de la malla de retención superior (14) que evita fugas o arrastre de escamas de cobre (1) con el agua evacuada por el ducto de evacuación (19).

Como ejemplo de realización del uso de la escama de cobre metálico (1) como agente antimicrobiano dosificada en el recipiente porta escamas (11) que puede ser ubicado en forma preferente después del filtro de arena (6), permite realizar los recambios de nuevas cargas de escamas de cobre metálico (1) cuando corresponda en el tiempo de vida útil, evitando así intervenir el filtro de arena (6).