BRPI0615438A2 - método para a produção de biocida sinérgicos - Google Patents
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Abstract
MéTODO PARA A PRODUçãO DE BIOCIDA SINéRGICOS. A presente invenção refere-se a um métodos para produzir misturas sinérgicas (ou combinações) de haloaminas para controlar crescimento de microorganismos em sistemas aquosos. O aparelho e os métodos para produzir misturas sinérgicas vinculam a produção de uma quantidade de carga de uma haloamina e conversão de parte da haloamina para uma segunda espécie de haloamina para formar a mistura sinérgica.
Description
Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "MÉTODO E APARELHO PARA A PRODUÇÃO DE BIOCIDA SINÉRGICOS".
CAMPO TÉCNICO
A presente invenção refere-se a um aparelho e métodos paraproduzir misturas (ou combinações) de haloaminas para controlar cresci-mento de microorganismos em sistemas aquosas, mais particularmente emáguas de processo industrial de, e mais particularmente nos sistemas deprocesso de papel e polpa.
ANTECEDENTES DA INVENÇÃO
Crescimento descontrolado de microorganismos nos sistemasde produção industrial podem ter sérias conseqüências tal como qualidadede produto diminuída, degradação ou deterioração de produtos, contamina-ção de produtos, e interferência com uma ampla faixa de processos industri-ais importantes. Crescimento de microorganismos na superfície exposta aágua (por exemplo, sistemas de recirculação, trocadores de calor, sistemasde resfriamento e aquecimento uma vez sem interrupção, sistemas de pro-cesso de polpa e de papel, etc.) pode ser especialmente problemático,quando esses sistemas provêem um ambiente adequado para crescimentode bactérias e outros tipos de microorganismos. Águas de processo industri-al freqüentemente provêem condições de temperatura, nutrientes, pH, etc,que permitem crescimento de microorganismos na água e nas superfíciessubmersas. Crescimento descontrolado de microorganismos é freqüente-mente manifestado na coluna de água com grandes números de células flu-tuantes livres (planctônicas) bem como em superfícies submersas onde con-dições favorecem a formação de biopelículas.
A formação de biopelículas é um sério problema nos sistemasindustriais de aquoso. O primeiro estágio de formação de biopelícula é ascélulas planctônicas que entram em contato com superfícies submersas oucomo um resultado de turbulência no fluxo de água ou por movimento ativoem direção a superfície. Se condições forem favoráveis para o crescimento,microorganismos atacam a superfície, se desenvolvem, e começam a pro-duzir exopolissacarídeos que provêem integridade tridimensional à biopelícu-la. Durante um tempo, a biopelícula se torna mais espessa e internamentecomplexa quando células reproduzem e produzem mais expolissacarídeos.A comunidade microbiana de uma biopelícula pode consistir em espécie úni-ca ou múltiplas.
Biopelículas são aparentemente ubíquas em todos os conjuntosnaturais, médicos ou industriais onde bactérias existem. Microorganismospodem formar biopelículas sobre uma ampla variedade de superfícies hidro-filicas e hidrofóbicas abióticas, incluindo vidro, metais e plásticos.
Muitos tipos de processos, sistemas e produtos podem ser ad-versamente afetados por crescimento descontrolado de microorganismos debiopelículas e em água de processo industrial. Tais problemas incluem cor-rosão acelerada de metais, decomposição acelerada de madeira e outrosmateriais biodegradáveis, fluxo restrito através de tubos, obstrução ou for-mação de depósito de válvulas e medidores de fluxo, e troca de calor redu-zida ou eficácia de resfriamento nas superfícies de troca de calor. Biopelícu-las podem também ser problemáticas em relação a limpeza e sanitização noequipamento médico, cervejarias, Ieiterias e outros sistemas de água deprocesso de bebida ou de alimento. Além do mais, bactérias de redução desulfato são freqüentemente problemáticas em águas usadas para a segundarecuperação de petróleo ou para perfuração de óleo em geral. Embora bac-térias de redução de sulfato possam formar biopelículas no equipamento enas tubulações, o probelma significativo causado por essas bactérias é queelas geram sub-produtos metabólicos que têm odores altemente ofensivos,são tóxicos, e podem causar corrosão de superfícies de metal por acelera-ção de ação galvânica. Por exemplo, esses microorganismos reduzem sulfa-tos presentes na água de injeção para gerar sulfeto de hidrogênio, um gásaltamente tóxico que tem um odor altamente ofensivo (isto é, odor de ovopodre), é corrosivo, e reage com superfícies de metal para formar produtosde corrosão de sulfeto de ferro insolúveis.
Produção de papel é particularmente suscetível a efeitos adver-sos de biopelículas. Águas de processo de papel têm condições (por exem-plo, temperatura e nutrientes) que favorecem o crescimento de microorga-nismos na água e nas superfícies expostas. Biopelículas em sistemas deprocesso de papel são freqüentemente chamadas de lodo ou depósitos delodo e contêm fibras de papel e outros materiais usados na produção de pa-pel. Depósitos de lodo podem se tornar expulsos a partir das superfícies desistema e se tornar incorporados no papel, que resulta em buracos e defei-tos ou rompimentos e rasgos na folha. Tais problemas resultam um produtode qualidade inferior ou produtos inacetiável rejeitado. Isso necessita pararprodução de papel para limpar o equipamento, que resulta na perda de tem-po de produção.
A fim de controlar problemas causados por microorganismos naságuas de processo industrial, numerosos agentes antimicrobianos (isto é,biocidas) foram empregados para eliminar, para inibir ou para reduzir cres-cimento microbiano. Biocidas são usados sozinhos ou em combinação paraprevenir ou controlar os problemas causados pelo crescimento de microor-ganismos. Biocidas são usualmente adicionados diretamente a um métodotípico de corrente de água de processo de adição, é tal que o biocida é dis-tribuído totalmente o sistema de processo. Deste modo, microorganismosplanctônicos e aqueles em biopelículas nas superfícies em contato com aágua de processo podem ser controlados.
Muitas substâncias orgânicas e inorgânicas são usadas comobiocidas em sistemas de processo industrial. O tipo de biocida usado é umdado sistema dependerá de muitos fatores incluindo, mas não limitado à na-tureza do meio ao qual o biocida é adicionado, o(s) microorganismo(s) pro-blemático(s), bem como exigências específicas da indústria, incluindo consi-derações reguladoras e segurança.
Dependendo de sua composição química e modo de ação, bio-cidas são classificadas como oxidação ou não oxidação. Biocida de oxida-ção ou de não oxidação podem ser usados sozinhos ou em combinação de-pendendo da aplicação. Biocidas de oxidação foram amplamente usados naindústria por décadas, especialmente na produção de polpa ou de papel on-de agentes de oxidação fortes foram usados para controlar populações mi-crobianas. Biocidas de oxidação tais como gás de cloro, hipocloreto de só-dio, ácido hipobromoso, e dióxido de cloro são amplamente usados comobiocidas para tratar água recirculantes em muitos tipos de indústrias. Duasdas primeiras razões para o uso desses e outros biocidas de oxidação é taisque agentes de oxidação são: (1) baratos; e (2) consideração não específicaa qual tipos de microorganismos são inibidos; se concentrações suficientesde biocidas de oxidação foram alcançados virtualmente todos os microorga-nismos podem ser inibidos.
Dos biocidas de oxidação, cloro é o mais amplamente usadopara tratar sistemas de água recirculantes. A química de cloro é bem conhe-cida. Quando adicionada a água, cloro pode existir em qualquer uma de du-as formas, HOCI e OCI", dependendo do pH. Essas espécies químicas decloro, também chamadas de "cloro livre" reagem com uma ampla variedadede compostos em sistemas aquosos.
A natureza altamente reativa de cloro pode ser um risco, quandoum pouco do agente de oxidação será usado (por exemplo, consumido) du-rante as reações com material não biológico. Portanto, a fim de prover agen-te de oxidação suficiente para reagir com microorganismos em uma correntede processo, a quantidade total de agente de oxidação necessária para inibirmicroorganismos incluirá aquele usado em reações com componentes nãobiológicos do sistema. Reações com componentes não biológicos da águade processo não apenas adicionam a custo de tratamento, mas sub-produtos indesejados podem ser gerados e outros aditivos na corrente deprocesso podem adversamente ser afetados.
Correntes de processo tais como moinhos de papel são especi-almente problemáticos para agentes de oxidação altamente reativos das al-tas concentrações de materiais inorgânicos e orgânicos em partículas e dis-solvidos. Tais águas de processo exibem uma "demanda" muito alta sobre oagente de oxidação. "Demanda" é definida como a quantidade de cloro quereage com substâncias outras que não o microorganismo alvo na água deprocesso. A fim de manter uma concentração eficaz de cloro em um sistemaaquoso para inibir microorganismos, uma quantidade em excesso da de-manda deve ser aplicada. Os tipos e as quantidades de materiais inorgâni-cos e orgânicos em uma corrente de processo definirão a demanda para umagente de oxidação. Por exemplo, muitas substâncias são conhecidas comoreagindo com cloro e resultando no cloro sendo não biocidal; tais substân-cias incluem sulfetos, cianetos, íons de metal, lignina, e, entre outras, váriosprodutos químicos de tratamento de água (por exemplo, alguns inibidores decorrosão e crosta).
Embora eficazes como biocidas, agentes de oxidação fortes talcomo hipocloreto de sódio podem causar muitos problemas em uma corren-te de processo industrial tais como taxas de corrosão aumentadas, consumoaumentado de aditivos finais úmidos e, entre outros, vida diminuída de fel-tras usados nas máquinas de papel.
Por causa da reatividade inerente de cloro e agentes de oxida-ção fortes relacionados com materiais orgânicos e inorgânicos não biológi-cos, é desejável ter o agente de oxidação em uma forma que teria atividadeantimicrobiana mas seria menos reativo com materiais não biológicos. Por-tanto, o processo de cloraminação foi usada para evitar algum dos proble-mas associados ao uso de agentes de oxidação fortes. Cloraminação podeocorrer ou por (1) adição de cloro a um sistema de água que contém umaconcentração baixa de amônia, conhecida, ou (2) adição de amônia a umsistema de água que contém uma baixa concentração de cloro conhecida.Em qualquer situação, o cloro e a amônia reagirão in situ para formar umacloroamina. Cloroaminas geradas a partir da reação de cloro e de amôniaincluem monocloramina (NH2CI), dicloroamina (NHCI2) e tricloramina (NCI3).Dois dos parâmetros importantes que determinam que espécie de cloraminaexistirá em um sistema são pH e a razão de Cl para N.
Cloro, como um gás ou um líquido, e amônia são comumentecombinados para formar cloraminas. No entanto, outras substâncias conten-do uma grupo amina (RHN2) pode também formar cloraminas. A atividadeantimicrobiana de uma cloramina depende da natureza química do compostocontendo amina. Por exemplo, hidróxido de amônio reage com um doadorde halogênio de oxidação tal como hipocloreto de sódio para formar mono-cloramina; esta cloroamina será um biocida eficaz. No entanto, se um ami-noácido, tal como glicina (NH2CH2COOH) for reagido com hipocloreto desódio, o grupo amina será clorado, formando uma espécie mono- ou diclo-ramina. A glicina clorada tem menos atividade antimicrobiana em compara-ção com monocloroamina gerada a partir de hidróxido de amônio.
Cloraminas são atraentes para tratamento de água por causa desua estabilidade in situ, facilidade de aplicação e monitoração, e baixos cus-tos operacionais e de capital. Monocloramina é a espécie química preferidapara desinfecção de um fornecimento de água. Dicloroamina é relatado serum desinfectante superior mas tem propriedades negativas tais como altavolatilidade e odor.
A diferença na reatividade e especificidade de cloro e monoclo-ramina pode permitir que o último penetre em uma biopelícula e reaja comos denizenos enquanto que o primeiro é consumido em reações não especí-ficas com materiais nos componentes abióticos ou água da biopelícula antesde ela totalmente penetre na biopelícula.
Monocloramina é usada como um ingrediente ativo único paratratar água para o controle de crescimento de microorganismos em água esistemas de água servida. Estudos mostram que o pH de um sistema aquo-so afeta a eficácia de monocloramina; a eficácia aumenta quando pH dimi-nui. Outros parâmetros físicos e químicos de um sistema podem afetar aeficácia de cloraminas por influência da estabilidade dos compostos. Parâ-metros tais como pH, temperatura e a presença de outros produtos químicostêm influência sobre a estabilidade de monocloramina em água; a pH 7,5, asemivida de monocloramina é cerca de 75 horas a 35°C mas é maior do que300 horas a 4°C.
Embora amplamente praticado para o tratamento de sistemas dedistribuição de água municipal, cloraminas não são comumente usados nossistemas industriais. Cloro (no alvejante ou gás de cloro) era usado em com-binação com amônia nos sistemas de produção de papel. Houve um desco-lamento em relação a outros biocidas de oxidação e de não oxidação nossistemas de produção de papel em anos subseqüentes. No entanto, recen-temente parece ser renovado o interesse no uso de cloraminas nos sistemasde produção de papel (vide as patentes U.S. n- 6.478.973; 6.132.628;5.976.386, o conteúdo de cada uma é aqui incorporado por referência). Porexemplo, foi mostrado que brometo de amônio reagiu com hipocloreto desódio que produz um biocida eficaz para aplicações industriais (a patenteU.S. ns 5.976.386, cujo conteúdo é aqui incorporado por referência. Além domais, biocida é especialmente eficaz para o controle de problemas associa-dos a crescimento microbiano nas águas de processo de papel e de polpaque têm um pH na faixa alcalina. O biocida gerado a partir do brometo deamônio, relatado por Barak como "cloramina ativada por brometo", eficaz-mente reduz a comunidade microbiana total dentro de um sistema (isto é,associada a biopelícula bem como bactérias planctônicas) onde o pH é neu-tro a alcalino. Barak ensina que o pH preferido da água que se recebe esta-ria na faixa de 7 a 9; o biocida é eficaz na água processo de papel alcalinamas não interfere com outro processo de polpa e de papel e aditivos funcio-nais (por exemplo, aditivos de intensidade, agente de tamanho, corantes,etc), ao contrário que outros programas de agente de oxidação comuns.
Permanece uma necessidade de biocidas aperfeiçoados quesão eficazes sob condições ambientais severas tais como encontradas naindústria de formação de papel e outros processos industriais.
Sumário da Invenção
A presente invenção compreende um método para a produçãode uma mistura sinérgica (ou combinação) de monoaloamina e dialoamina.A presente invenção refere-se a métodos e equipamentos para produzir cer-tas combinações sinérgicas de haloaminas e introduzem as ditas combina-ções com correntes de processo industrial para o controle de crescimento demicroorganismos em sistemas aquosos e para o controle de problemas queresultam de crescimento descontrolado de microorganismos em sistema deprocesso industrial. Mais especificamente, a presente invenção refere-se aum aparelho e métodos para produzir certas misturas (ou combinações) ú-teis para prevenir crescimento de microorganismos em águas de processoindustrial.
Mais especificamente o método dessa invenção compreende aprodução de método para a produção de uma solução aquosa contendouma combinação sinérgica de biocida de monoaloamina e de dialoaminapara controlar crescimento de microorganismos no sistema aquoso quecompreende
a) contato de uma fonte de amina ou de amônio com um oxidan-te halogenado em quantidades de cada um eficaz para produzir monoaloa-mina e
b) redução do pH para converter uma porção desejada da mo-noaloamina em dialoamina.
A presente invenção refere-se a certas combinações, aparelhose a processos úteis para o controle do crescimento de microorganismos emsistemas aquosos e para o controle dos problemas que resultam de cresci-mento descontrolado de microorganismos em águas de processo industrial.
Breve Descrição das Figuras
A figura 1 - aparelho para a produção de mistura sinérgica debiocida.
A figura 2 - absorbância de cloramina a vários valores de pH.
A figura 3 - aparelho para a produção de mistura sinérgica debiocida.
A figura 4 - ajuste de cloramina a vários intervalos de tempo.
A figura 5 - ajuste de pH de cloramina a vários intervalos detempo.
Descrição Detalhada da Invenção
Para as finalidades dessa invenção, halaminas são definidascomo ingredientes químicos com uma composição que inclui um ou maisátomos de halogênio associados a um grupo amina e possuem atividadeantimicrobiana. O nitrogênio pode ou pode não estar ligado a um outro áto-mo outros que não hidrogênio. Halogênios incluem cloro, bromo, iodo e flúor.Todos podem ser usados no aparelho e nos métodos descritos aqui paratratar águas de processo industrial, mas cloraminas são preferidas.
O aparelho e os métodos descritos aqui são úteis para a produ-ção de misturas microbianas (ou combinações) de haloaminas que possuemum alto grau de atividade antimicrobiana que poderia não ter sido previsto apartir dos conhecidos dos ingredientes individuais ativos compreendendo ascombinações. A atividade aumentada das misturas (ou combinações) permi-te uma redução significativa na qualidade total do biocida exigido de um tra-tamento eficaz de um sistema aquoso.
A presente invenção inclui um aparelho para a produção de mis-turas sinérgicas (ou combinação) contendo monoaloamina e dialoamina. Ha-loaminas são produzidas por combinação de uma fonte de amina ou umafonte de amônio com um oxidante halogenado ou na combinação alternativade uma fonte de amina ou uma fonte de amônio com um oxidante na pre-sença de uma fonte de halogênio. A fonte de halogênio pode ser um sal oupode ser da fonte de amônio tal como cloreto de amônio. Exemplos de halo-aminas são cloroaminas (monocloroamina ou dicloroamina) e bromoaminas(monobramamina e dibromamina).
As fontes de amina ou fontes de amônio usadas na presenteinvenção incluem, mas não são limitadas a, aminas e sais de amônia ou deamônio. Isso quer dizer por sais de amônio são aqueles sais que têm umcátion de NH4+ e ânion relacionado. Exemplos de sais de amônio incluem,mas não são limitados a, acetato de amônio, biocarbonato de amônio, bifluo-reto de amônio, brometo de amônio, carbonato de amônio, cloreto de amô-nio, citrato de amônio, fluoreto de amônio, hidróxido de amônio, iodeto deamônio, molibdato de amônio, nitrato de amônio, oxalato de amônio persul-fato de amônio, fosfato de amônio, sulfato amônio, sulfeto de amônio, sulfatode amônio férrico, sulfato de amônio ferroso e sulfanato de amônio. Sais deamônio preferidos são carbonato de amônio, citrato de amônio, hidróxido deamônio, sulfato de amônio e cloreto de amônio. Sais de amônio quaternáriosão considerados fontes de amina para a presente invenção e não estãoincluídos no termo de sais de amônio para as finalidades dessa invenção.
As fontes de amina úteis na presente invenção podem tambémser aminas primárias (RNH2), aminas secundárias (R2NH) ou aminas terciá-rias (R3N). Fontes de amônio e/ou amina adicionais incluíam amônia, dimeti-lamina, etanolamina, etilenodiamina, dietanolamina, trietanolamina, dodecile-tanolamina, hexdeciletanolamina, etanolamina de ácido oléico, trietilenote-tramina, dibutilamina, tributilamina, glutamina, dilaurilamina, distearilamina,sebo-metilamina, coco-metilamina, n- alquilaminas, n-acetilglucosamina, di-fenilamina, etanolmetilamina, diisopropanolamina, n-metilanilina, n-hexil-n-metilamina, n-heptil-n-metilamina, n-octil-n-metilamina, n-nonil-n-metilamina,n-decil-n-metilamina, n-dodecil-n-metilamina, n-tridecil-n-metilamina, n-tetra-decil-n-metilamina, n-benzil-n-metilamina, n-feniletil-n-metilamina, n-fenilpropil-n-metilamina, n-alquil-n-etilaminas, n-alquil-n- hidroxietilaminas, n-alquil-n-propilaminas, n-propileptil-n-metilamina, n-etilexil-n-metilamina, n-etilexil-n-butilamina, n-feniletil-n- metilamina, n-alquil-n-hidroxipropilaminas,n-alquil-n-isopropilaminas, n- alquil-n-butilaminas and n-alquil-n-isobutilaminas, n-alquil-n- hidroxialquilaminas, hidrazina, uréia, guanidinas,biguanidinas, poliaminas, aminas primárias, aminas secundárias, aminascíclicas, aminas bicíclicas, aminas oligocíclicas, aminas alifáticas, aminasaromáticas, polímeros contendo nitrogênio primário e secundário. Aminasquaternárias não estão incluídas na fonte de amina útil nesta invenção. Elasnão reagem suficientemente para produzir o biocida da presente invenção.
Oxidantes são reagidos com a fonte de amina para produzir osbiocidas. Os oxidantes usados incluem, mas não são limitados a, cloro, hi-pocloreto, ácido hipocloroso, dióxido de cloro, isocianuratos clorados, bromo,hipobrometo, ácido hipobromoso, cloreto de bromo, cloretos eletroliticamentegerados, brometos eletroliticamente gerados, hidantoínas halogenadas, ozo-na, e compostos de peróxi tais como perborato, persulfato de percarbonato,peróxido de hidrogênio, ácido percarboxílico e ácido peracético.
Em uma variante particular da invenção, a fonte de amina oufonte de amônio é hidróxido de amônio e o oxidante é hipocloreto de sódio.
Em uma outra variante particular da invenção, a fonte de aminaou fonte de amônio é sulfato de amônio e o oxidante é hipocloreto de sódio.
As misturas de biocidas preparadas pelos métodos dessa inven-ção são eficazes para o controle e inibição do crescimento e da reproduçãode microorganismos em sistemas aquosos e sistemas aquosos de aditivo.Sistemas aquosos incluem sistemas de águas industriais tais como sistemasde água de resfriamento, sistema de polpa e papel, operações de petróleo,lubrificantes e refrigerantes, lagunas, lagos, e tanques. Além disso, os siste-mas aquosos em que a presente invenção podem ser usados incluem, masnão sal limitados àqueles envolvidos em, tintas, couro, madeira, polpa demadeira, lascas de madeira, amido, argilas, auxiliares de retenção, agentesde colagem, desespumantes, aditivos de intensidade por via úmida, pastasde pigmento (por exemplo, carbonato de cálcio precipitado), materiais prote-ináceos, madeira de construção, peles de animal, licores de curtimento ve-getais, cosméticos, formulações de artigo de tocador, emulsões, adesivos,revestimento, fluidos de trabalho de metal, água de piscina, têxteis, trocado-res de calor, formulações farmacêuticas, lubrificantes de perfuração biológi-cas, e composições agroquímicas.
Sistemas aquosos incluem sistemas aquosos aditivos. "Aditivo"é definido como um produto ou substância dissolvida ou suspensa em águaque é ou será adicionado ou suspenso em água que é ou será adicionadopara dentro de um sistema aquoso maior. Exemplos de aditivos na indústriade papel e de polpa incluem, mas não são limitados a, auxiliares de reten-ção, agentes de colagem, desespumantes, aditivos de intensidade por viaseca e úmida e pastas de pigmento.
As quantidades de dosagem da monoaloamina e dialoamina e-xigidas para a eficácia dos produtos produzidos pelo método dessa invençãoem geral dependem da natureza do sistema aquoso sendo tratado, o nívelde organismos presentes no sistema aquoso, e o nível de inibição desejado.Uma pessoa versada na técnica, usando-se a informação descrita aqui po-deria determinar a quantidade necessária sem a devida experimentação.
Concentrações eficazes de monoaloamina, tal como cloramina,em uma base de nível ativo, são de cerca de 0,01 miligrama por litro (mg/l) acerca de 1000 mg/l em peso, (isto é, com base no peso de monoaloaminacomo medido pela quantidade de cloro disponível [em mg/l]) e de preferênciade cerca de 0,05 a cerca de 200 mg/l, mais de preferência de cerca de 0,1mg/l a cerca de 100 mg/l, com mais preferência de cerca de 0,1 mg/l a cercade 10 mg/l e ainda mais de preferência de cerca de 0,1 mg/l a cerca de 5mg/l. A quantidade de dialoamina, em uma base de nível ativo, é de cerca de0,01 parte por milhão (mg/l) a cerca de 1000 mg/l em peso (isto é, com baseno peso de dialoamina como medido pela quantidade de cloro disponível[em mg/l]), e de preferência de cerca de 0,05 a cerca de 200 mg/l, mais depreferência de cerca de 0,1 mg/l a cerca de 100 mg/l, com mais preferênciade cerca de 0,1 mg/l a cerca de 10 mg/l e ainda mais de preferência de cer-ca de 0,1 mg/l a cerca de 5 mg/l . Assim, com relação aos biocidas, os limi-tes inferiores ou superiores das concentrações exigidas substancialmentedependem do sistema a ser tratado.
A figura 1 é um diagrama por blocos que ilustra uma forma doaparelho construído de acordo com a presente invenção. Como usado aquimais abaixo, uma "quantidade de carga" refere-se a um volume de uma so-lução ou uma suspensão que é produzido em uma série de estágios (ou eta-pas) discretos em um reservatório ou recipiente.
Pretende-se que o aparelho ilustrado na figura 1 produza umaquantidade de carga de uma haloamina, cuja parte é subseqüentementeconvertida em uma segunda espécie de haloamina que é então recombinadacom a primeira haloamina e é injetada para dentro do sistema aquoso paraser tratado para o controle de crescimento de microorganismos. Em umaconcretização particularmente vantajosa da invenção, uma quantidade decarga de monocloroamina é produzida em um reservatório. O pH da soluçãode monocloramina é então diminuído para um valor desejado durante o qual,uma quantidade conhecida do monocloramina é convertida em dicloroamina.A mistura sinérgica é usada para tratar um líquido tal como água. Em umsistema de processo industrial, de tal modo que para inibir crescimento demicroorganismos na dita água.
A combinação sinérgica de haloaminas é produzida pelas se-guintes etapas: (1) válvula de abertura 1 para adicionar um volume desejadode água através da linha de água 2 para dentro do reservatório 3 e provisãode agitação ou misturação com misturador 4; (2) adição de uma quantidadedesejada de uma fonte de amina concentrada oriunda do reservatório 5 vialinha 6 bomba 7 para alcançar uma concentração desejada no reservatório3; e (3) adição de uma fonte de halogênio a partir do reservatório 8 via linha9 com bomba 10 em quantidade suficiente para alcançar uma concentraçãodesejada no reservatório 3. O pH da solução de monoaloamina no reservató-rio 3 é medido com sonda de pH 11 ligada a um controlador de pH 3 é dimi-nuída para um valor predeterminado por adição da quantidade apropriada deuma solução a partir do reservatório 14 via conduite 15. Depois da quantida-de de carga da solução de haloamina mista é preparada do modo acimamencionado, bomba 16 transfere a solução através do conduite 17 para umou mais pontos de adição no água de processo 18. Um método de monitora-ção in-line opcional vincula o desvio de uma porção da solução através doconduite 19 pelo que a solução passa através de espectrofotômetro 20 emque o perfil de espectro de absorbância da solução é determinado. Conduite19 também funciona para retornar a solução para o conduite 17 antes delaentrar na água a ser tratada na localização 18.
A figura 2 ilustra como a composição de uma solução de cargado monoaloamina, muda como uma função de pH. Nesse caso, uma soluçãode monocloramina de 100 ppm foi preparada a pH 8,0 e tinha um pico únicocom um máximo de absorbância a 244 nm. Como o pH foi diminuído por a-dição de uma solução de ácido clorídrico, o pico de 244 nm diminuiu na altu-ra, indicando uma diminuição na concentração de monocloramina e houveum aumento no valor de absorbância a 295 nm. Dicloroamina tem duas ab-sorbância máxima - 206 nm e 295 nm. O pico a 295 nm representa a forma-ção de dicloroamina.
A figura 3 é um diagrama por bloco que ilustra uma outra formade aparelho construído de acordo com a presente invenção.
Pretende-se que o aparelho ilustrado na figura 3 produza umaquantidade de carga de haloamina, cuja parte é subseqüentemente conver-tida em uma segunda espécie de haloamina que então recombinada com aprimeira haloamina e é injetada para dentro de um líquido a ser tratado parao controle de crescimento de microorganismos. Em uma concretização parti-cularmente vantajosa da invenção, uma quantidade de carga de monoclora-mina é produzida em um reservatório. A solução de monocloroamina é entãousada como parte de uma mistura sinérgica. A outra parte da mistura sinér-gica, dicloroamina, é produzida in-line quando a monocloramina é bombeadaa partir do reservatório em que ela foi produzida. A mistura sinérgica é usadapara tratar um líquido, tal como água em um sistema de processo industrial,de tal modo que para inibir crescimento de microorganismos na dita água.Uma quantidade de carga refere-se a um volume de uma mistura de biocidaque é produzida em uma série de estágios (ou etapas) discretos em um re-servatório ou recipiente. A combinação sinérgica de haloaminas é adiciona-da à água a ser tratada.
Na figura 3 A combinação sinérgica de haloaminas é produzidapelas seguintes etapas (1) (1) válvula de abertura 1 para adicionar um volu-me desejado de água através da linha de água 2 a reservatório 3 e provisãode agitação constante com o misturador 4; (2) adição de uma quantidadedesejada de uma fonte de amina concentrada oriunda do reservatório 5 vialinha 6 bomba 7 para alcançar uma concentração desejada no reservatório3; e (3) adição de uma fonte de halogênio a partir do reservatório 8 via linha9 com bomba 10 em quantidade suficiente para alcançar uma concentraçãodesejada no reservatório 3. Depois que a solução de haloamina é preparadano reservatório 3, a solução é bombeada a partir do reservatório 3 atravésda linha 11 com bomba 12. Uma fração da solução na linha 11 é desviadapara linha 15 por válvula 13 usando-se uma bomba 14 para dentro da câma-ra de misturação 6. A solução na câmara de misturação 16 é constantemen-te agitada com o misturador 17. O pH da solução na câmara de misturação16 é monitorado com a sonda de pH 18 ligada a controlador/medidor de pH19 e mantinha a um valor desejado (por exemplo, 3,5) por um bombeamentode solução de ácido diluído a partir do reservatório 20 com a bomba 21. Asolução de câmara de misturação 16 é bombeada a uma taxa específicaatravés da linha 22 com a bomba 23, através da válvula 24, para dentro dalinha 11. Métodos de monitoração in-line opcionais incluem desvio de umaporção da solução através da linha 25 pelo que a solução passa através deespectrofotômetro 26 em que o perfil de espectro de absorbância da soluçãoé determinado. Linha 25 também funciona para retornar a solução para alinha 11 antes que ela entre na água a ser tratada na localização 27.
A fonte de amina no reservatório 6 pode ser qualquer um doscompostos contendo amina ou sais de amina acima mencionados. Fontes deamina inorgânicos contendo não halogênio tais como sulfato de amônio ehidróxido de amônio são preferidos.
Em uma concretização particularmente vantajosa da invenção, asolução de haloamina no reservatório 3 é preparada na forma de carga co-mo uma solução concentrada que tem uma concentração de haloamina totalna faixa de 100 mg/l a 10.000 mg/l, de preferência de 500 mg/l a 8000 mg/l.Mais de preferência, a solução de haloamina é preparada em batelada comouma solução concentrada que tem uma concentração de haloamina na faixade 1.000 mg/l a 5.000 mg/l.
Durante a produção da solução de haloamina sinérgica, na figu-ra 3, uma fração da solução de haloamina é desviada através da válvula 13pelo que a fração da solução de haloamina é adicionada a câmara de mistu-ração 16 em que o pH é ajustado na faixa entre cerca de 3,0 a cerca de 5,0.Em uma concretização particularmente vantajosa da invenção, o pH é ajus-tado na faixa de entre 3,5 e 4,0.
Em uma concretização particularmente vantajosa da invenção,na figura 3, a solução de haloamina no reservatório 3 é monocloroamina. Porpasagem da parte da solução de monocloroamina através da câmara demisturação 16, monocloroamina é quantitativamente convertida em dicloro-amina como um resultado de pH sendo mantida na faixa de cerca de 3,0 acerca de 5,0 por adição de quantidades apropriadas de ácido a partir do re-servatório 20. Depois da solução de dicloroamina é retornada para a linha 11através da válvula 24, a mistura sinérgica de monocloramina e dicloroaminaé adicionada a água que se recebe na localização 27. A razão de monoclo-ramina para dicloroamina é controlada pela taxa de fluxo de solução atravésda câmara de misturação 16.
Em uma concretização particularmente vantajosa da invenção,um controlador pode ser usada para automatizar a produção de cargas decombinações sinérgicas de haloaminas.Em uma concretização particularmente vantajosa da invenção, acâmara de misturação pode ser usado para mudar parâmetros outros quenão pH para causar a formação de uma outra espécie química de haloaminaque é um componente da mistura sinérgica. Por exemplo, é possível modifi-car a razão de cloro para nitrogênio para levar a conversão de monocloroa-mina a dicloroamina.
A razão de haloaminas na mistura de biocida necessária para aeficácia nessa invenção em geral depende da natureza do sistema aquoso aser tratado, o nível de organismos presentes no sistema aquoso, e o nível deinibição desejado. Uma pessoa versada na técnica, usando-se a informaçãorevelada aqui poderia determinar a quantidade necessária sem a devida ex-perimentação.
Em uma concretização particularmente vantajosa da invenção,as razões eficazes de haloaminas no biocida são de cerca de 1:100 (monoa-loamina para dialoamina) a 100:1 (monoaloamina para dialoamina). Em umaconcretização vantajosa da invenção, as razões eficazes de haloaminas sãode cerca de 1:20 (monoaloamina para dialoamina) a 20:1 (monoaloaminapara dialoamina).
Uma concretização preferida da invenção inclui monoaloamina edialoamina como a espécie química de haloamina. Com relação às razõesde monoaloamina para dialoamina para fornecer um produto de biocida si-nérgico, os limites superiores e inferiores das razões exigidas substancial-mente dependem do sistema a ser tratado.
Em uma concretização vantajosa, em qualquer uma das figuras1 ou 3, a fonte de amina e a fonte de agente de oxidação halogenada sãosimultaneamente adicionadas à água de diluição no reservatório 3.
Em uma outra concretização, o aparelho pode ser usado paraproduzir quantidades de carga de uma haloamina e então gerar a misturasinérgica de tal modo que alimentar a mistura sinérgica continuamente ouintermitentemente a sistemas aquosos.
O aparelho descrito aqui pode ser usado para produzir e admi-nistrar uma combinação sinérgica de haloamina que pode ser adicionada aosistema que material(ais) independente(s) ou em combinação com outrosmateriais a serem adicionados ao sistema aquoso a serem tratados. Por e-xemplo, o aparelho e métodos podem ser usados para produzir e forneceruma combinação sinérgica de monocloroamina e dicloroamina em água ouatravés de outras soluções tais como amido, argila, pastas de pigmento,carbonato de cálcio precipitado, auxiliares de retenção, auxiliares de cola-gem, aditivos de intensidade por via úmida e/ou seca, desespumantes ououtros aditivos usados na fabricação de produtos de polpa e de papel.
Uma concretização preferida da invenção inclui o uso de umcontrolador para a produção de cargas da combinação sinérgica de haloa-minas de acordo com uma escala predeterminada.
Em uma outra concretização preferida da invenção, a produçãode cargas da combinação sinérgica de haloaminas é coordenadas com fluxode água ou produção de produto em um conjunto industrial de um modo pa-ra prover doses eficazes das haloaminas em uma base quando necessário.
O aparelho e métodos descritos aqui são úteis para adição debiocida a águas de processo industrial de modo que são dependentes decrescimento da população microbiana, do tipo de microorganismos proble-máticos e do grau de formação de depósito de superfície em um sistemaparticular. A solução de haloamina pode ser adicionada em uma base inter-mitente de acordo com uma escala predeterminada ou uma base "por de-manda" de acordo com a taxa de fluxo de uma água de processo industrialou quantidade de produto a ser produzido.
O aparelho e métodos descritos aqui serão usados para adiçãode biocida a águas de processo industrial em que o biocida é adicionadodiretamente à corrente de água de processo ou a sistemas de aditivo. Taissistemas de aditivo incluem mas não são limitados a soluções de decompo-sição, pastas de carbonato de cálcio precipitadas. O biocida da presente in-venção pode ser adicionado a vários pontos de alimentação dentro do sis-tema aquoso a ser tratado. Exemplos de ponto de alimentação em um sis-tema de polpa e de papel incluem, mas não são limitados a circuito longo oucurto, câmara rompida ("broke chest"), separador de recuperação, estoquecheio, câmara de combinação e suporte de topo.
Exemplos
Pretende-se que os seguintes exemplos sejam ilustrativos dapresente invenção. No entanto, pretende-se que esses exemplos não Iimi-tem o escopo da invenção ou sua proteção de maneira alguma. Os exem-plos ilustram como o aparelho e os métodos descritos podem ser usadospara produzir uma combinação de haloaminas em um biocida sinérgico parao uso para controlar bactérias na água de processo industrial.
Exemplo 1
As eficácias das haloaminas individuais e a combinação sinérgi-ca produzida com o aparelho descrito acima foram determinadas usando-seum consórcio de microorganismos e um protocolo de dose-resposta. Con-centrações de monocloramina e dicloroamina relatadas aqui estão em uni-dades de miligramas por litro como medidas por análise de CI2; o teste decloro de Hach DPD (Hach Company, Loveland, Colorado) foi usado paramedir as concentrações de cloro disponíveis totais e são expressas comomiligramas por litro como Cl2. O ensaio de DPD é com base na quantidadede cloro em uma amostra que reage com oxalato de N,N-dietil-p-fenilenodiamina. Para determinar a quantidade de monocloroamina ou diclo-roamina em uma amostra, uma alíquota da amostra foi transferida para umrecipiente limpo, foi diluída com água desionizada, quanto apropriado, e foianalisada de acordo com o teste de cloro de Hach DPD. O ensaio media aquantidade total de cloro que pode reagir com o reagente indicador. A rea-ção é medida por determinação da absorbância de luz a 530 nm. Portanto,para as finalidades dessa invenção, uma quantidade de monocloroamina edicloroamina apresentadas em unidades de ml/l significa que a quantidadede miligramas por litro de cloro reativo. Assim, por exemplo, uma amostratratada com 1 mg/l de monocloramina ou dicloroamina conterá uma concen-tração de cloro disponível de 1 mg/l. Similarmente, uma amostra tratada com0,5 mg/l de monocloroamina e 0,5 mg/l de dicloroamina conterá uma con-centração de cloro disponível de 1 mg/l.
Uso do termo "razão" em relação às moléculas ativas testadas écom base na quantidade de cada um dos dois produtos químicos biocida-mente ativos em uma base de miligrama por litro. Por exemplo, uma soluçãocontendo uma razão de 1:1 de monocloroamina para dicloroamina conteria Xmg/l (como Cl2) de monocloroamina e X mg/l (como Cl2) dicloroamina , ondeX = uma fração ou um número inteiro. Do mesmo modo, uma solução con-tendo uma razão de 4:1 de monocloramina para dicloroamina conteria 4Xmg/l (como Cl2) de monocloramina e X mg/l como Cl2) dicloroamina, onde X= uma fração ou um número inteiro.
Os materiais foram testados contra consórcio bacteriano múlti-pias espécies (também chamado de um consórcio artificial) contendo cercade números iguais de seis cepas bacterianas. Embora as cepas de teste se-jam representativas de organismos presentes em sistemas de moinho depapel; o efeito não é limitado a essas bactérias. Duas das cepas eram Kleb-siella pneumonia (ATCC 13883) e Pseudomonas aeruginosa (ATCC 15442).As outras quatro cepas foram isoladas de sistema moinho de papel e forampresumidamente identificadas como Curtobacterium flaccumfaciens, Bur-kholderia cepacia, Bacillus maroccanus, e Pseudomonas glathel. Cada cepafoi desenvolvida em Ágar de Soja Triptíco de um dia para o outro a 37°C.Cotonetes foram usados para assepticamente transferir células para umasolução salina estéril. Cada suspensão de célula foi preparada para umaconcentração desejada como medida por turbidez antes que volumes iguaisde cada uma das suspensões de células foram então combinados para pre-parar o consórcio.
Neste exemplo, o aparelho e os métodos descritos aqui foramusados para produzir uma solução de biocida de haloamina sinérgica quecontinha monocloroamina e dicloroamina na razão de 4 a 1. A primeira etapana produção da mistura sinérgica era para combinar uma amina e um halo-gênio na razão adequada para resultar na formação de uma concentraçãodesejada de uma haloamina. Reservatório 3 da figura 3 foi carregado comum volume apropriado de água desionizada imediatamente antes que assoluções da fonte de amina no reservatório 5 e a fonte de halogênio no re-servatório 8 fossem seqüencialmente bombeadas para dentro de água desi-onizada no reservatóro 3. Os volumes das fontes de halogênio e amina adi-cionados à água de diluição desionizada no reservatório 3 foram tais que afuncionalidade de amina (-NH2) e o cloro (Cl") eram concentrações equimola-res. No exemplo, a solução de carga do monocloramina (NH2CI) no reserva-tório 3 era de 1000 mg/l. Para formar esssa concentração de monocloroami-na, a fonte de amina era sulfato de amônio ([NH4J2SO4) e a fonte de halogê-nio era hipocloreto de sódio (NaOCI). Soluções de estoque de sulfato deamônio e hipocloreto foram preparadas e foram adicionadas a reservatórios5 e 8, respectivamente. Os volumes de cada solução de estoque adicionadoà água de diluição desionizada no reservatório 3 foram calculados com basena concentração de cada um quando a solução de monocloroamina foi pre-parada. Para cada solução de estoque, o volume adicionado ao reservatório3 era tal que no volume final, a concentração do grupo amina e do cloro ativoera de 19,6 milimolares. A concentração de monocloroamina no reservatório3 era confirmada por medição da concentração de cloro total pelo teste decloro Hach DPD. Também, a presença da espécie química ativa produzidacom o aparelho e métodos descritos aqui foi demonstrada com um espectro-fotômetro de varredura por medição da absorbância de luz na faixa de 200nm a 350 nm.
A próxima etapa na produção da mistura sinérgica de haloami-nas estava para começar o bombeamento da solução de monocloroaminano reservatório 3 até a linha 11. Como a solução foi bombeada através dalinha 11, uma porção do fluxo de solução era desviada através de um espec-trofotômetro 26 equipado com uma célula de fluxo de quartzo e o espectrode absorbância era medido. Como a solução de haloamina era bombeadadiretamente do reservatório 3 sem uma porção que passa através da câmarade misturação 16, o perfil de absorbância não mudava (figura 4). Para pro-duzir a mistura sinérgica, uma porção da solução de haloamina foi desviadapela válvula 13 para dentro da câmara de misturação 15, onde, no caso decloroaminas, o baixo pH resultou em monocloroamina sendo convertida emdicloroamina. A solução de dicloroamina foi retornada para a linha 11 via aválvula 24. Como a concentração de dicloroamina na corrente de alimenta-ção aumentou para um valor constante, houve uma diminuição de grau nopico de absorbância a 244 nm (característica de monocloroamina) com au-mentos concomitantes nas leituras de absorbância nas regiões de 206 nm e295 nm (característica de dicloroamina). As mudanças nos perfis de espec-tro da solução de monocloroamina como dicloroamina que foram produzidaspara gerar a combinação sinérgica são consistentes com espectros publica-dos de monocloroamina e dicloroamina. Como ilustrado na figura 4, em umasolução de monocloroamina e dicloroamina em uma razão de 4 partes demonocloroamina para 1 parte de dicloroamina, havia uma diminuição depen-dente de tempo na absorbância a 244 nm e aumentos concomitantes nosvalores de absorbância a 206 e 295 nm. Neste exemplo, a concentração demonocloroamina no reservatório 3 era de 1000 mg/l. A solução de monoclo-roamina foi bombeada a partir do reservatório 3 a uma taxa de fluxo de 10 mlpor minuto. Vinte por cento do volume bombeado (isto é, 2 ml/min) foramdesviados para a câmara de misturação 16 onde o pH era mantido a um va-lor de 4,0 para converter a monocloroamina em dicloroamina e retornou paraa corrente de monocloroamina na mesma taxa (2 ml/min). No caso da razãode 4:1 de monocloroamina para dicloroamina, as leituras de absorbância a244 nm alcançaram uma leitura estável depois de cerca de 16 minutos, indi-cando que um ponto de equilíbrio tinha sido alcançado.
Uma amostra da solução de biocida foi assepticamente coletadano fim da linha 11 depois que o aparelho tinha sido operado por cerca de 20minutos e usados em um ensaio de eficácia. Amostras da solução de mono-cloroamina no reservatório 3 e a solução de dicloroamina na câmara de mis-turação 16 foram também coletadas para testar eficácia de cada ingredienteativo. No ensaio, o consórcio bacteriano foi preparado como descrito acima euma quantidade apropriada da suspensão da célula foi assepticamentetransferida para solução salina estéril com pH ajustado para valores selecio-nados. As células foram então desafiadas com as haloaminas e combina-ções sinérgicas das haloaminas. Em cada caso, a concentração de halogê-nio total era de 0,5 mg/l (como Cl"). Neste exemplo, além do controle nãotratado, o consumo foi exposto aos seguintes tratamento: (1) 0,5 mg/l demonocloroamina; 0,5 mg/l de dicloroamina; (3) 0,25 mg/l de monocloroaminamais 0,25 mg/l de dicloroamina; e (4) 0,4 mg/l de monocloroamina mais 0,1mg/l de dicloroamina. O consórcio foi exposto às haloaminas por 20 minutosantes que amostras fossem removidas para enumeração de célula pela téc-nica de placa espalhável. Exposição do consórcio aos valores de pH sele-cionados não causou mudanças nas contagens de células. As contagens decontrole apresentadas na tabela 1 são aquelas obtidas depois de uma expo-sição de 20 minutos à solução salina com pH ajustado para o valor indicado.Exposição do consórcio a 0,5 mg/l de monocloroamina ou 0,5 mg/l de diclo-roamina resultou em contagens de células diminuídas; a diminuição era efi-cazmente maior a valores de pH mais baixos. Exposição do consórcio parauma razão de 4:1 de monocloroamina para dicloroamina causou o maior de-clínio em contagens bacterianas.
A tabela 1 mostra a tamanhos de população de consórcio bacte-riano após uma exposição de 20 minutos a monocloroamina (MCA) e/ou di-cloroamina (DCA). Números representam contagens de colônias de Iogi0 erepresentam a média de três valores.
Tabela 1
<table>table see original document page 23</column></row><table>
Esses resultados demonstraram o aparelho e os métodos descri-tos aqui eram eficazes na produção de biocida de haloamina sinérgico queconsistia de monocloroamina e dicloroamina em uma razão de 4:1.
Exemplo 2
O aparelho foi usado para produzir o biocida sinérgico em que arazão de monocloroamina para dicloroamina foi mudada por ajuste da taxade fluxo de monocloroamina através da câmara de misturação 16. Nesseexemplo, a taxa de fluxo foi incrementalmente ajustada de um modo quepermita que a taxa de monocloroamina para dicloroamina seja 9 partes demonocloroamina a 1 parte de dicloroamina. Cada mudança com incrementofoi realizada de modo que permita QUE o espectro de absorbância (figura 5)se torne estável em que amostras de tempo da mistura de biocida de 9 a 1(monocloroamina a dicloroamina) bem como a solução de monocloroaminano reservatório 3 e a solução de dicloroamina na câmara de misturação 16foram coletadas. A concentração de cloro total de cada amostra foi determi-nada para confirmar que a razão era correta. Amostras das soluções de mo-nocloroamina e dicloroamina foram misturadas em volumes apropriados pa-ra se obter as razões de 1:1 e 4:1.
Os estudos de dose-desafio foram realizados como anteriormen-te descritos usando-se um consórcio bacteriano frescamente preparado. So-lução salina foi preparada com pH ajustado para valores de 5,0, 6,0 e 8,0. Aconcentração inicial de bactérias no consórcio era cerca de 2 χ 105 por milili-tro. As suspensões de células foram desafiadas com 0,5 mg/l (como CI2) deingrediente ativo com cada solução de cloroamina sinérgica. Números debactérias sobreviventes foram determinados depois de um tempo de contatode 20 minutos. Como ilustrado na tabela 2, como a razão de monocloroami-na para dicloroamina muda, a eficácia relativa também muda. Números sãorelatados como transformações de Logio nas contagens de placa. A razãomais eficaz de monocloroamina para dicloroamina estava na faixa de 9:1(monocloroamina para dicloroamina) a 2:1 (monocloroamina para dicloroa-mina).
A tabela 2 mostra os resultados de testagem de eficácia de ra-zões selecionadas de monocloroamina para dicloroamina. Células foramexpostas à concentração indicada de monocloroamina (MCA) e/ou dicloroa-mina (DCA) por 20 minutos antes da contagem dos números de células so-breviventes.Tabela 2
<table>table see original document page 25</column></row><table>
N.S. = nenhum detectado
Esse exemplo demonstra que o aparelho e os métodos descritosaqui podem ser usados para mudar a razão de ingredientes ativos na mistu-ra sinérgica de tal modo que a dita mistura pode ser otimizada para o usocomo um biocida dependendo das características do líquido a ser tratado.
Embora essa invenção tenha sido descrita com relação a suasconcretizações particulares, é evidente que numerosas outras formas e mo-dificações da invenção serão óbvias por aqueles versados na técnica. Asreivindicações anexas e essa invenção em geral seriam interpretadas paracobrir todas as tais formas e modificações óbvias que estão dentro do espíri-to e escopo verdadeiro da invenção.
Claims (11)
1. Método para a produção de uma solução aquosa contendouma combinação sinérgica de biocida de monoalamina e dialoamina paracontrolar crescimento de microorganismos em um sistema aquoso que com-preendea) contato de uma fonte de amônio ou de amina com um oxidan-te halogenado em quantidades de cada uma eficaz para produzir monoala-mina, eb) redução do pH para converter uma porção desejada da mo-noalamina em diatoamina.
2. Método de acordo com a reivindicação 1, em que a fonte deamônio ou de amina é amônia, hidróxido de amônia ou um sal de amônio.
3. Método de acordo com a reivindicação 2, em que o sal deamônio é selecionado do grupo que consiste em sulfato de alumínio amônio,acetato de amônio, biocarbonato de amônio, bifluoreto de amônio, brometode amônio, carbonato de amônio, cloreto de amônio, citrato de amônio, fluo-reto de amônio, hidróxido de amônio, iodeto de amônio, molibdato de amô-nio, nitrato de amônio, persulfato de amônio, fosfato de amônio, sulfato a-mônio, sulfeto de amônio, sulfato de amônio férrico, sulfato de amônio ferro-so e suas combinações dos mesmos.
4. Método de acordo com a reivindicação 2, em que a fonte deamina é selecionada do grupo que consiste em poliaminas, aminas primá-rias, aminas secundárias, aminas cíclicas, aminas bicíclicas, aminas oligocí-clicas, aminas alifáticas, aminas aromáticas, polímeros contendo nitrogênioprimário e secundário e suas combinações dos mesmos.
5. Método de acordo com a reivindicação 4, em que o compostonitrogenoso é selecionado do grupo que consiste em dimetilamina, etanola-mina, etilenodiamina, dietanolamina, trietanolamina, dodeciletanolamina,hexdeciletanolamina, etanolamina de ácido oléico, trietilenotetramina, dibuti-lamina, tributilamina, glutamina, dilaurilamina, distearilamina, sebo-metilamina, coco-metilamina, n-acetilglucosamina, difenilamina, etanolmeti-lamina, diisopropanolamina, n-metilanilina, n-hexil-n- metilamina, n-heptil-n-metilamina, n-octil-n-metilamina, n-nonil-n- metilamina, n-decil-n-metilamina,n-dodecil-n-metilamina, n-tridecil-n- metilamina, n-tetra-decil-n-metilamina, n-benzil-n-metilamina, n-feniletil-n-metilamina, n-fenilpropil-n-metilamina, n-alquil-n-etilaminas, n-alquil-n-hidroxietilaminas, n-alquil-n-propilaminas, n-propileptil-n-metilamina, n-etilexil-n-metilamina, n-etilexil-n- butilamina, n-feniletil-n-metilamina, n-alquil-n-hidroxipropilaminas, n-alquil-n-isopropilaminas, n-alquil-n-butilaminas e n-alquil-n-isobutilaminas, n-alquil-n-hidroxialquilaminas, hidrazina, uréia, guanidinas, biguanidinas, e combina-ções das mesmas.
6. Método de acordo com a reivindicação 2, em que o oxidantehalogenado é selecionado do grupo que consiste em cloro, hipocloreto, áci-do hipocloroso, isocianuratos clorados, bromo, hipobrometo, ácido hipobro-moso, cloreto de bromo, hidantoínas halogenadas, e combinações dosmesmos.
7. Método de acordo com a reivindicação 1 ,em que a fonte deamônio ou de amina é sulfato de amônio e o oxidante halogenado é um salde hipoclorito.
8. Método de acordo com a reivindicação 1, em que, o oxidantehalogenado é um oxidante clorado e o pH na etapa b) é ajustada até que ataxa de monocloramina para dicloramina é de 200:1 a 1:100.
9. Método de acordo com a reivindicação 8, em que a quantida-de de monocloramina, em uma base de nível ativo, varia de cerca de 0,01 acerca de 10,000 mg/l como Cl2 com base no volume do sistema aquoso aser tratado e a quantidade de dicloramina, em uma base de nível ativo, variade cerca de 0,01 a cerca de 10,000 mg/l como Cl2 com base no volume dosistema aquoso a ser tratado.
10.
Aparelho para o processamento das haloaminas de acordocom a reivindicação 1, compreendendoa) provisão de um reservatório contendo água (3),b) provisão de duas entradas para dentro do dito reservatório (5, 8),c) provisão de uma sonda de pH (11) nos ditos reservatórios,d) provisão de bombas para bombear líquido para dentro dasditas entradas,e) provisão de um controle de pH para a operação e monitora-ção de um meio solução ácido pelo que o pH no reservatório 3 é controlado,ef) um bomba é provida para bombear líquido a partir do reserva-tório 3 para um sistema aquoso.
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