ES2910927T3 - Reducción del crecimiento microbiológico en tuberías - Google Patents

Abstract

Un sistema (8) para prevenir el crecimiento microbiológico en un conducto que transporta un líquido, en el que el sistema (8) comprende: - una tubería multicapa (10) que constituye dicho conducto y que tiene una capa interna (12) y una capa externa (14), en el que la capa interna (12) cubre todo el interior (16) de la tubería (10) y está formado por un material polimérico eléctricamente conductor, en el que un líquido en la tubería (10) está en contacto directo con la capa interna (12), y en el que la capa externa (14) cubre al menos una porción del exterior de la capa interna (12) y está formado por un material polimérico eléctricamente aislante, caracterizado porque el sistema comprende además: - un primer conector eléctrico (18) que se conecta a la capa interna (12) desde el exterior de la tubería (10) y un segundo conector eléctrico (19) que se conecta a la capa interna (12) desde el exterior de la tubería (10), donde el primer conector eléctrico (18) y el segundo conector eléctrico (19) están separados a lo largo de la tubería (10), y - una fuente de energía eléctrica (20) operativamente conectada al primer conector eléctrico (18) y al segundo conector eléctrico (19) y configurada para suministrar una corriente eléctrica a la capa interna (12).

Description

DESCRIPCIÓN

Reducción del crecimiento microbiológico en tuberías

Campo técnico

La tecnología propuesta se relaciona generalmente con el campo del transporte, dispensación y reciclaje de líquidos. En particular, se relaciona con la reducción del crecimiento microbiológico en las tuberías.

Antecedentes

El crecimiento microbiológico y la formación de biopelículas en el interior de las tuberías es una preocupación en muchas aplicaciones en las que se transporta un líquido. Las propiedades del líquido como tal pueden verse influenciadas por el crecimiento microbiológico y hacerlo menos adecuado para el uso previsto. El crecimiento microbiológico en una tubería también puede aumentar el crecimiento microbiológico aguas abajo en equipos que se limpian de forma rutinaria para eliminar tal crecimiento. El crecimiento microbiológico también puede desprenderse del interior de una tubería y causar obstrucciones o daños en el equipo aguas abajo. También es un problema conocido que el crecimiento microbiológico en el interior de una tubería puede introducir patógenos dañinos en el líquido transportado.

Se han identificado tres grupos de aplicaciones en las que el crecimiento microbiológico en una tubería puede ser un problema, a saber, el transporte de líquidos, el reciclaje de líquidos y la dispensación de líquidos.

Un ejemplo de transporte de líquidos es el abastecimiento de agua por parte de los servicios públicos. Las tuberías se utilizan durante largos períodos de tiempo, normalmente durante varias décadas. Grandes cantidades de material microbiológico pueden acumularse en las tuberías, lo que reduce la capacidad de transporte de las tuberías. El transporte también puede ser en distancias más cortas, tal como en equipos lácteos en granjas lecheras.

Son numerosos los ejemplos de aplicaciones que utilizan el reciclaje de líquidos donde el crecimiento microbiológico puede ser un problema. Por ejemplo, puede ser un problema en la refrigeración doméstica centralizada de edificios, el reciclaje de líquidos de lavado en lavaderos de vehículos, el reciclaje de fluidos de corte en metalurgia, el reciclaje de líquidos en fábricas de papel y los sistemas de calefacción circulante de baja temperatura en edificios.

También son numerosos los ejemplos de aplicaciones de dispensación de líquidos. El crecimiento microbiológico puede ser un problema en la dispensación de bebidas, en particular en la dispensación de cerveza de barriles, en equipos dentales y en sistemas domésticos de agua, tales como duchas. Este último es una fuente conocida de legionella, que puede ser perjudicial para las personas.

También hay sistemas más complejos que quedan fuera de la clasificación simple anterior o son combinaciones de varios tipos de aplicaciones, tales como equipos de diálisis en los que se suministran y recirculan líquidos.

Las tuberías utilizadas en el manejo de líquidos nutritivos, tales como la cerveza, requieren una limpieza frecuente, en particular si los líquidos transportados se almacenan a temperatura ambiente y se enfrían primero en el punto de dispensación. Esto puede causar un rápido crecimiento microbiológico en la tubería que transporta los líquidos. Es conocido enfriar tales tuberías para reducir el crecimiento microbiológico y evitar el deterioro de los líquidos transportados. Sin embargo, tal tecnología suele ser costosa de instalar y operar.

La limpieza de una tubería suele ser costosa, tanto por sí misma como por las interrupciones en el funcionamiento de la aplicación. A menudo también requiere que la tubería se enjuague después, lo que no es práctico en muchas aplicaciones, tal como en sistemas de circulación cerrados y transporte de agua a larga distancia.

Existe la necesidad de tuberías en las que se reduzca el crecimiento microbiológico y la formación de biopelículas. Además, existe la necesidad de tuberías que tengan bajos costes de instalación y funcionamiento con respecto a la prevención del crecimiento microbiológico. Reemplazar tuberías en una aplicación existente puede ser una operación costosa. Por lo tanto, también existe la necesidad de tuberías que impidan el crecimiento microbiológico que puedan adaptarse a una aplicación existente.

A lo largo de estas especificaciones, se entiende que el crecimiento microbiológico abarca la formación de una biopelícula. Por ejemplo, el crecimiento microbiológico puede ser colonias de bacterias. Un sistema según el preámbulo de la reivindicación 1 se conoce por AT 506089A4 en el que la capa interna de una tubería está formada por un polímero eléctricamente conductor que comprende partículas de negro de carbón como agente antimicrobiano.

El documento US 2013/0202766 A1 describe un sistema para prevenir el crecimiento microbiológico en un conducto que transporta un líquido, en el que el sistema comprende una tubería multicapa en el que se conectan electrodos discretos a una fuente de energía.

Resumen

Es un objetivo de la tecnología propuesta satisfacer una o más de las necesidades antes mencionadas. En un primer aspecto de la invención, esto se logra mediante un sistema para prevenir el crecimiento microbiológico y/o la formación de una biopelícula en un conducto que transporta un líquido. El sistema comprende una tubería multicapa que constituye dicho conducto y que tiene una capa interna y una capa externa. La capa interna cubre el interior completo de la tubería y está formada por un material polimérico eléctricamente conductor, en el que un líquido en la tubería está en contacto directo con la capa interna. La capa externa cubre al menos una porción del exterior de la capa interna y está formada por un material polimérico eléctricamente aislante. El sistema comprende además un primer conector eléctrico que se conecta a la capa interna desde el exterior de la tubería y un segundo conector eléctrico que se conecta a la capa interna desde el exterior de la tubería, donde el primer conector eléctrico y el segundo conector eléctrico están separados a lo largo de la tubería. El sistema comprende también una fuente de energía eléctrica operativamente conectada al primer conector eléctrico y al segundo conector eléctrico y configurada para suministrar una corriente eléctrica a la capa interna, según la reivindicación 1. La tubería multicapa puede ser una tubería rígida o una manguera flexible. Los siguientes aspectos segundo a séptimo son sub-aspectos de la invención.

En un segundo aspecto, se proporciona un procedimiento para adaptar un sistema para prevenir el crecimiento microbiológico en un conducto existente para transportar un líquido. El procedimiento comprende:

proporcionar un sistema según el primer aspecto, y

proporcionar la tubería del sistema dentro del conducto existente.

En un tercer aspecto, el objetivo anterior se consigue mediante un procedimiento para evitar el crecimiento microbiológico en la tubería de un sistema según el primer aspecto, en el que la tubería transporta un líquido. El procedimiento comprende: suministrar una corriente eléctrica a la capa interna de la tubería con la fuente de energía eléctrica.

En un cuarto aspecto, una o más de las necesidades antes mencionadas son satisfechas por un sistema para prevenir el crecimiento microbiológico y/o la formación de una biopelícula en un conducto que transporta un líquido, donde el sistema comprende una manguera flexible de una sola capa que constituye dicho conducto y que tiene una sola capa, donde la capa única está formada por un material polimérico eléctricamente conductor, y donde un líquido en la manguera está en contacto directo con la capa única. El sistema comprende además un primer conector eléctrico que se conecta a la capa única desde el exterior de la manguera y un segundo conector eléctrico que se conecta a la capa única desde el exterior de la manguera, donde el primer conector eléctrico y el segundo conector eléctrico están separados a lo largo de la manguera. Además, el sistema comprende una fuente de energía eléctrica conectada operativamente al primer conector eléctrico y al segundo conector eléctrico y configurada para suministrar una corriente eléctrica a la capa única y/o para suministrar un potencial eléctrico sobre el primer conector eléctrico y el segundo conector eléctrico.

En un quinto aspecto, se proporciona un procedimiento para adaptar un sistema para prevenir el crecimiento microbiológico en un conducto existente para transmitir un líquido. El procedimiento comprende: proporcionar un sistema según el cuarto aspecto, y proporcionar la manguera del sistema dentro del conducto existente.

En un sexto aspecto, el objetivo anterior se logra mediante un procedimiento para prevenir el crecimiento microbiológico en la manguera de un sistema según el cuarto aspecto, en el que la manguera transmite un líquido. El procedimiento comprende: suministrar una corriente eléctrica a la capa única de la tubería con la fuente de energía eléctrica.

La tecnología de los aspectos cuarto a sexto es particularmente útil en aplicaciones donde la manguera está rodeada por material eléctricamente aislante, por ejemplo, dentro de una tubería de plástico existente.

En un séptimo aspecto, se proporciona un sistema dispensador de bebidas que comprende una estación de extracción para dispensar la bebida y un conducto de bebidas para transportar una bebida desde un recipiente que contiene la bebida hasta la estación de extracción. El sistema dispensador de bebidas comprende además un sistema para prevenir el crecimiento microbiológico según el primer aspecto o el cuarto aspecto, en el que la tubería o manguera forma parte del conducto de bebidas. La bebida puede ser cerveza y el recipiente puede ser un barril.

Aquí, y a lo largo de estas especificaciones, que un líquido esté en contacto directo con la capa interna significa que no hay otro material entre la capa interna y el líquido.

Se ha encontrado que cuando se suministra una corriente a la capa interna o a la capa única, el crecimiento microbiológico y la formación de biopelículas se reducen significativamente. No existe una teoría establecida de por qué sucede esto, pero a continuación se proporciona una prueba de concepto. Además, la energía eléctrica requerida para operar los sistemas propuestos es baja, lo que contribuye a los bajos costes de operación. Además, el hecho de que las tuberías estén hechas de materiales basados en polímeros significa que los costes de fabricación suelen ser bajos, lo que contribuye a reducir los costes de instalación. Una manguera permite una adaptación dentro de las tuberías existentes, lo que también contribuye a reducir los costes de instalación.

El líquido puede comprender agua y/o sustancias solubles en agua, tales como azúcares, alcoholes y sales. El componente principal del líquido puede ser agua.

Descripción detallada de la tecnología propuesta

A continuación se presentan otras características opcionales de los diferentes aspectos de la tecnología propuesta.

La corriente eléctrica suministrada a la capa interna o capa única puede ser una corriente directa. La corriente directa puede ser inferior a 10 mA, inferior a 1 mA, entre 0,1 mA y 1 mA, o entre 0,3 mA y 0,7 mA. La corriente eléctrica puede generarse a una tensión entre el primer conector eléctrico y el segundo conector eléctrico inferior a 150 V, inferior a 120 V, entre 20 V y 100 V, o entre 50 V y 70 V. La fuente de energía puede configurarse para suministrar la corriente directa al primer conector eléctrico o al segundo conector eléctrico a los voltajes aquí enumerados entre el primer conector eléctrico y el segundo conector eléctrico. Se ha encontrado que los parámetros de operación descritos aquí reducen el crecimiento microbiológico, en particular en agua dulce de flujo rápido en las redes de distribución.

La fuente de energía puede configurarse para cambiar la polaridad entre el primer conector eléctrico y el segundo conector eléctrico. El cambio de la polaridad puede ser aleatorio en el tiempo o seguir un programa predeterminado. La polaridad se puede cambiar al menos una vez cada 12 horas, o al menos una vez cada hora. Hay indicios de que el cambio de polaridad inhibirá el crecimiento microbiológico.

Alternativamente, la corriente eléctrica suministrada a la capa interna o capa única puede ser una corriente alterna. La corriente alterna puede ser inferior a 10 mA, inferior a 1 mA, entre 0,1 mA y 1 mA, o entre 0,4 mA y 0,8 mA. La corriente alterna se puede suministrar a un voltaje entre el primer conector eléctrico y el segundo conector eléctrico que está por debajo de 80 V, por debajo de 50 V, entre 10 V y 50 V, entre 20 V y 50 V, o entre 30 V y 50 V. La fuente de energía puede configurarse para suministrar la corriente alterna al primer conector eléctrico o al segundo conector eléctrico en los voltajes aquí enumerados entre el primer conector eléctrico y el segundo conector eléctrico. La corriente alterna puede tener una frecuencia entre 1 kHz y 5 kHz, o entre 1 kHz y 2 kHz. Se ha encontrado que los parámetros operativos descritos aquí reducen el crecimiento microbiológico, en particular en agua que fluye lentamente o aún dulce en la red de distribución.

La fuente de energía puede configurarse además para suministrar la corriente eléctrica como una corriente eléctrica pulsada, tanto para corriente directa como para corriente alterna. Los pulsos pueden tener una longitud de pulso combinada durante un período de tiempo que es igual o inferior al 50 % de la duración del período. Se ha encontrado que el crecimiento microbiológico se reduce también para corrientes eléctricas pulsadas. La pulsación tiene el efecto de reducir el consumo de energía, lo que contribuye a reducir los costes de operación. La fuente de energía puede configurarse además para cambiar la polaridad entre el primer conector eléctrico y el segundo conector eléctrico entre los pulsos. Hay indicaciones de que esto inhibirá el crecimiento microbiológico.

Como alternativa a los voltajes mencionados anteriormente a los que se suministran la corriente directa y la corriente alterna, la corriente eléctrica se puede suministrar a un voltaje entre el primer conector eléctrico y el segundo conector eléctrico que está en el intervalo de 1 V y 10 V, 2 V y 8 V, o 3 V y 6. Se contempla que estos voltajes tendrán un efecto suficiente sobre el crecimiento microbiológico.

Alternativamente, la corriente eléctrica suministrada a la capa interna o capa única puede ser una corriente directa o una corriente alterna por debajo de 10 mA, por debajo de 1 mA, entre 0,1 mA y 1 mA, o entre 0,4 mA y 0,8 mA. Adicionalmente, la corriente eléctrica puede suministrarse a un voltaje entre el primer conector eléctrico y el segundo conector eléctrico que está en el intervalo de 0,5 kV y 6 kV, 0,5 kV y 4 kV, 0,5 kV y 2 kV, o 0,5 kV y 1 kV. Adicional o alternativamente, la corriente eléctrica puede ser pulsada. Además, los pulsos de la corriente eléctrica pueden tener una longitud de pulso en el intervalo de 1 ms y 500 ms, 1 ms y 100 ms, o 1 ms y 10 ms. Se contempla que estos parámetros de operación tendrán un efecto significativo sobre el crecimiento microbiológico.

La fuente de energía puede configurarse para variar la corriente eléctrica y/o el potencial eléctrico aleatoriamente o según valores predeterminados. La variación de la corriente eléctrica y/o el potencial eléctrico puede corresponder a cambios relativos en el intervalo de 0,01 a 100, o de 0,1 a 10. Además, la fuente de energía puede configurarse para variar la corriente eléctrica y/o el potencial eléctrico aleatoriamente en el tiempo o según un programa predeterminado. La variación puede resultar en un cambio de la corriente eléctrica y/o el potencial eléctrico al menos una vez cada 12 horas, o al menos una vez cada hora. Se contempla que la variación de estos parámetros perturbará el crecimiento microbiológico.

El sistema puede configurarse para generar una corriente eléctrica en la capa interna y una corriente eléctrica en el líquido, y la corriente eléctrica en la capa interna puede ser del mismo orden de magnitud que la corriente eléctrica en el líquido, o la corriente eléctrica en la capa interna puede estar en el intervalo de 0,02 a 50, o de 0,1 a 10 veces la corriente eléctrica en el líquido. Adicional o alternativamente, el sistema puede configurarse para generar una corriente eléctrica entre la capa interna y el líquido correspondiente a una potencia eléctrica en el intervalo de 0,01 mW a 500 mW, 0,1 mW a 100 mW, 0,5 mW a 50 mW o 1 mW a 10 mW por unidad de área del interior de la tubería. Cabe señalar que el parámetro determinado aquí depende de las propiedades de la capa interna y del líquido y puede determinarse mediante modelado o experimentación.

El material de polímero eléctricamente conductor de la capa interna o de la capa única puede ser un polímero relleno con negro de carbón. Adicional o alternativamente al negro de carbón, el polímero se puede llenar con nanotubos, grafeno, y/o fibras o filamentos metálicos para proporcionar la conductividad eléctrica. Estos materiales típicamente tienen la ventaja de que se requiere una cantidad menor del material que para el negro de carbón para lograr la conductividad eléctrica deseada.

En el caso de una tubería, el material polimérico eléctricamente conductor puede comprender o estar compuesto de polietileno, polipropileno, poliamida o poliéster. El material polimérico del material polimérico eléctricamente aislante, es decir, la capa externa, puede comprender o estar compuesta por polietileno, polipropileno, poliamida o poliéster. En el caso de una manguera, el material de polímero eléctricamente conductor puede comprender o estar compuesto de polietileno, polipropileno, poliamida o poliéster. El material polimérico del material polimérico eléctricamente aislante, es decir, la capa externa puede comprender o estar compuesta de polietileno, polipropileno, poliamida o poliésteres.

El negro de carbón como tal puede contribuir a un mayor crecimiento microbiológico en el interior de la tubería o manguera en ausencia de corriente eléctrica. Sin embargo, junto con la corriente eléctrica en la capa interna o capa única, se ha demostrado que el efecto neto será una reducción del crecimiento microbiológico.

La resistencia entre el primer conector eléctrico y el segundo conector eléctrico de la capa interna multiplicada por el diámetro interior de la tubería y dividida por la longitud entre el primer conector eléctrico y el segundo conector eléctrico puede estar en el intervalo de 0,2 kü a 10 kü, 0,5 kO a 7 kü, o 1 kü a 5 kü. Aquí, la resistencia se determina sin líquido en la tubería. Se ha encontrado que las tuberías con estos parámetros son adecuadas para agua limpia a moderadamente sucia.

El primer conector eléctrico y el segundo conector eléctrico pueden estar separados por una separación en el intervalo de 0,2 m a 50 m o 1 m a 10 m.

Breve descripción de los dibujos

Una comprensión más completa de la tecnología propuesta y otras características y ventajas de la tecnología propuesta, será evidente a partir de la siguiente descripción detallada de las figuras, donde:

Las Figs. 1a-c ilustran esquemáticamente la configuración de una realización del sistema propuesto,

La Fig. 2 ilustra esquemáticamente una realización del sistema propuesto en una aplicación de transporte de líquidos,

La Fig. 3 ilustra esquemáticamente una realización del sistema propuesto en una aplicación de dispensación de líquidos,

La Fig. 4 ilustra esquemáticamente una realización del sistema propuesto en una aplicación de reciclaje de líquido, La Fig. 5 ilustra esquemáticamente una realización de un sistema dispensador de bebidas que incluye el sistema propuesto para prevenir el crecimiento microbiológico,

La Fig. 6 ilustra esquemáticamente una realización de un sistema dispensador de bebidas que incluye un sistema propuesto adaptado para prevenir el crecimiento microbiológico, y

La Fig. 7 es un gráfico que ilustra los resultados de una investigación de la función de la tecnología propuesta.

Descripción detallada de realizaciones de la tecnología propuesta

La configuración de una realización de un sistema para reducir el crecimiento microbiológico en un conducto se ilustra esquemáticamente en las Figs. 1a-c. Se proporciona una tubería multicapa 10 que tiene una capa interna 12 y una capa externa 14. La capa interna 12 está compuesta de polietileno relleno con negro de carbón con un porcentaje en peso del 20 de negro de carbón. La capa externa está compuesta de polietileno. Esto significa que la capa interna 12 es eléctricamente conductora y la capa externa 14 es eléctricamente aislante. La capa interna 12 y la capa externa 14 han sido co-extruidas de tal manera que la capa interna 12 cubre el interior completo 16 de la tubería 10 y la capa externa 14 cubre el exterior completo de la tubería interna 12, como se muestra en la Fig. 1c. No hay material entre la tubería interna 12 y un líquido transportado por la tubería 10.

En una realización alternativa, el polímero de la capa interna 12 y la capa externa 14 es polietileno, lo que significa que la tubería 10 tendrá las propiedades de una manguera con respecto al manejo manual.

La capa externa 14 se quita en los extremos de la tubería 10, lo que hace que la capa interna 12 sea accesible desde el exterior de la tubería 10, como se muestra en la Fig. 1b. En realizaciones alternativas, la capa externa 14 se elimina en otras partes de la tubería 10, por ejemplo, más lejos de los extremos de las tuberías, dejando así la capa interna 12 cubierta por la capa externa 14 en los extremos de la tubería 10.

Un primer conector eléctrico 18 está unido a la capa interna expuesta 12 en un extremo de la tubería 10, y un segundo conector eléctrico 19 está unido a la capa interna expuesta 12 en el otro extremo de la tubería 10. Ambos conectores se aprietan alrededor de la capa interna de manera similar a como se aprieta una abrazadera de manguera, asegurando así una buena conexión eléctrica entre cada uno de los conectores y la capa interna 12.

Se proporciona una fuente de energía eléctrica 20 que está operativamente conectada al primer conector 18 a través de un primer cable 22 y al segundo conector 19 a través de un segundo cable 24. Cuando se instala en una aplicación y con un líquido corriendo por la tubería 10, la fuente de energía eléctrica 20 está configurada para suministrar una corriente directa en la capa interna 12 que está entre 0,3 mA y 0,7 mA a través del circuito eléctrico establecido con el primer conector 18, el segundo conector 19, el primer cable 22 y el segundo cable 24. En una realización alternativa, la fuente de energía eléctrica 20 también se configura para generar un potencial estable en el intervalo de 50 V y 70 V entre el primer conector 18 y el segundo conector 19.

En realizaciones alternativas, la fuente de energía eléctrica 20 está configurada para suministrar una corriente alterna en la capa interna 12 que está entre 0,4 mA y 0,8 mA. Además, o alternativamente, la fuente de energía eléctrica 20 también se establece para generar un potencial estable en el intervalo de 50 V y 70 V entre el primer conector 18 y el segundo conector 19.

La fuente de energía eléctrica 20 funciona para suministrar una corriente eléctrica continua a la capa interna 12. En una realización alternativa, la corriente eléctrica es pulsada o intermitente. En una realización, la corriente eléctrica se suministra en un ciclo que alterna entre una semana de suministro de corriente eléctrica y una semana sin suministro de corriente eléctrica, teniendo así efectivamente una longitud de pulso combinada durante un período de tiempo que es el 50 % de la duración del período.

En la Fig. 2 se muestra una realización del sistema 8 propuesto. El sistema 8 está instalado en una aplicación de transporte de líquidos 40. Tiene todas las características del sistema 8 descrito anteriormente en relación con la Fig. 1. En un extremo, la tubería 10 está conectada a un suministro de líquido 26, por ejemplo, a la red pública de agua. En el otro extremo, la tubería 10 está conectada a un recipiente de líquido 28, tal como la entrada de agua en un edificio doméstico o industrial, u otra sección de la red pública de agua.

La Fig. 3 ilustra esquemáticamente una realización del sistema propuesto 8 en una aplicación de dispensación de líquidos. El sistema 8 tiene todas las características descritas anteriormente en relación con la Fig. 1. En un extremo, la tubería 10 está conectada a un suministro de líquido 30, por ejemplo, una tubería de agua caliente en un edificio doméstico. En el otro extremo, la tubería 10 está conectada a un dispensador de líquido 32, tal como una ducha en un edificio doméstico o público.

Otra realización del sistema propuesto 8 se muestra en la Fig. 4. El sistema 8 está instalado en una aplicación de reciclaje de líquidos 44. Tiene todas las características del sistema 8 descrito anteriormente en relación con la Fig. 1. En ambos extremos, la tubería 10 está conectada al reciclador de líquido 28, tal como el intercambiador de calor, la bomba de circulación y los radiadores de un sistema de calefacción de baja temperatura de un edificio.

En la Fig. 5 se ilustra esquemáticamente una realización de un sistema dispensador de bebidas 6. El sistema dispensador 6 tiene un dispensador de líquido o una estación de extracción para la bebida en forma de grifo de cerveza 32 unido a una barra de bar 34. Tiene además un conducto de bebidas 36 para transportar una bebida desde un suministro de líquido o un recipiente que contiene la bebida en forma de barril de cerveza 30. Un sistema 8 para prevenir el crecimiento microbiológico que tiene las características de la realización descrita anteriormente en relación con la Fig. 1 forma parte del sistema dispensador 6. La tubería 10 constituye una porción del conducto de bebidas 6. En un extremo, la tubería 10 está conectada al barril de cerveza 30 a través de una manguera de bebida 37. En su otro extremo, la tubería 10 está conectada al grifo de cerveza 32. Cuando la fuente de energía eléctrica 20 funciona como se describe anteriormente en relación con la Fig. 1, se evita el crecimiento microbiológico en la tubería 10.

Otra realización de un sistema dispensador de bebidas 6 se ilustra esquemáticamente en la Fig. 6. El sistema de dispensación 6 tiene un dispensador de líquidos o una estación de extracción para la bebida en forma de un grifo de cerveza 32 unido a una barra de bar 34. Un sistema 8 para prevenir el crecimiento microbiológico, que tiene las características de la realización descrita en relación con la Fig. 1, forma parte del sistema dispensador 6. Sin embargo, el sistema 8 difiere en que la tubería 10 es una manguera. El sistema dispensador 6 tiene un conducto existente 38 en forma de tubería rígida 38. La manguera 10 ha sido adaptada en la tubería rígida 38 mediante la inserción de la manguera 10 a través del extremo receptor de la tubería rígida 38 y conectando la manguera 10 al grifo de cerveza 32. En un extremo, la manguera 10 está conectada a un barril de cerveza 30 a través de una manguera de bebidas 37. Por lo tanto, la manguera 10 forma parte de un conducto de bebida 36 que transporta cerveza desde el barril 30 hasta el grifo de cerveza 32. Cuando la fuente de energía eléctrica 20 se opera como se describe anteriormente en relación con la Fig. 1, se evita el crecimiento microbiológico en la manguera 10.

Prueba de concepto

Se ha realizado una investigación de la tecnología propuesta que incluye tres configuraciones diferentes. Se utilizaron tres tuberías de idéntica longitud y diámetro. La longitud era de 25 metros y el diámetro interno era de 63 mm. En la primera configuración, la tubería era una tubería de polietileno de una sola capa. En las configuraciones segunda y tercera, las tuberías eran tuberías multicapa idénticas con una capa interna de polietileno relleno con negro de carbón. Los conectores eléctricos se unieron a la capa interna de las tuberías en los extremos de las tuberías. Se introdujo agua dulce de la red pública de agua y se dejó fluir a través de las tuberías. Se suministró una corriente eléctrica de 0,5 mA a los conectores eléctricos de la tercera configuración a un voltaje en el intervalo de 60 V a 65 V.

La investigación se dividió en dos períodos, el primer período abarcó las semanas 1 a 10 y el segundo período abarcó las semanas 10 a 25.

El crecimiento microbiológico se controló semanalmente mediante la toma de muestras de la biopelícula de las paredes internas de las tuberías. Las muestras se cultivaron durante 48 horas y, a continuación, se calculó el número de colonias de bacterias en cada muestra y se utilizó para representar el crecimiento microbiológico en la configuración correspondiente.

En el primer período, se permitió que el crecimiento microbiológico se asentara en las paredes internas y se ajustara al entorno dentro de las tuberías. No se lograron resultados concluyentes en el primer período. A continuación, las tres configuraciones se movieron y conectaron a la red pública en otro punto antes de que comenzara el segundo período de investigación.

Los resultados del segundo período se muestran en la Fig. 7. Las semanas se indican en abscisas y el número de bacterias contadas se indica en ordenadas. Para cada semana, la barra de la izquierda representa la medición de la primera configuración, es decir, con una tubería de polietileno de una sola capa, la barra del medio representa la medición de la segunda configuración, es decir, con una capa conductora interna sin corriente eléctrica, y la barra de la derecha representa la medición de la tercera configuración, es decir, con una capa conductora interna con una corriente eléctrica. Cabe señalar que no se realizó ningún muestreo en las semanas sin barras.

Como se puede ver claramente en la Fig. 7, después de la semana 16 cuando el crecimiento microbiológico se había establecido en las tuberías, el crecimiento microbiológico en la segunda configuración fue mayor que en la tercera configuración, lo que demuestra que la corriente eléctrica suministrada reduce el crecimiento microbiológico. Se contempla que los altos recuentos iniciales de las configuraciones segunda y tercera sean el resultado de una adaptación inicial al entorno dentro de las tuberías con negro de carbón en la capa interna.

Lista de elementos

6 sistema dispensador de bebida

8 sistema

10 tubería o manguera

12 capa interna

14 capa externa

16 dentro de la tubería

18 primer conector eléctrico

19 segundo conector eléctrico

20 fuente de energía eléctrica

22 primer cable

24 segundo cable

26 suministro de líquido

28 recipiente de líquido

30 suministro de líquido

32 dispensador de líquido

34 barra de bar

36 un conducto de bebidas

37 manguera de bebida

38 conducto existente

40 aplicación de transporte de líquidos

42 aplicación de dispensación de líquidos

44 aplicación de reciclaje de líquidos

Claims (15)

REIVINDICACIONES

1. Un sistema (8) para prevenir el crecimiento microbiológico en un conducto que transporta un líquido, en el que el sistema (8) comprende:

- una tubería multicapa (10) que constituye dicho conducto y que tiene una capa interna (12) y una capa externa (14), en el que la capa interna (12) cubre todo el interior (16) de la tubería (10) y está formado por un material polimérico eléctricamente conductor, en el que un líquido en la tubería (10) está en contacto directo con la capa interna (12), y en el que la capa externa (14) cubre al menos una porción del exterior de la capa interna (12) y está formado por un material polimérico eléctricamente aislante, caracterizado porque el sistema comprende además: - un primer conector eléctrico (18) que se conecta a la capa interna (12) desde el exterior de la tubería (10) y un segundo conector eléctrico (19) que se conecta a la capa interna (12) desde el exterior de la tubería (10), donde el primer conector eléctrico (18) y el segundo conector eléctrico (19) están separados a lo largo de la tubería (10), y

- una fuente de energía eléctrica (20) operativamente conectada al primer conector eléctrico (18) y al segundo conector eléctrico (19) y configurada para suministrar una corriente eléctrica a la capa interna (12).

2. El sistema (8) según la reivindicación 1, en el que la corriente eléctrica es una corriente directa.

3. El sistema (8) según la reivindicación 2, en el que la corriente eléctrica es inferior a 10 mA, inferior a 1 mA, entre 0,1 mA y 1 mA, o entre 0,3 mA y 0,7 mA.

4. El sistema (8) según la reivindicación 2 o 3, en el que la corriente eléctrica se suministra a un voltaje entre el primer conector eléctrico (18) y el segundo conector eléctrico (19) que es inferior a 150 V, inferior a 120 V, entre 20 V y 100 V, o entre 50 V y 70 V.

5. El sistema (8) según la reivindicación 1, en el que la corriente eléctrica es una corriente alterna.

6. El sistema (8) según la reivindicación 4 o 5, en el que la corriente eléctrica es inferior a 10 mA, inferior a 1 mA, entre 0,1 mA y 1 mA, o entre 0,4 mA y 0,8 mA.

7. El sistema (8) según la reivindicación 5 o 6, en el que la corriente eléctrica se suministra a un voltaje entre el primer conector eléctrico (18) y el segundo conector eléctrico (19) que es inferior a 80 V, inferior a 50 V, entre 10 V y 50 V, entre 20 V y 50 V, o entre 30 V y 50 V.

8. El sistema (8) según cualquiera de las reivindicaciones 5-7, en el que la corriente alterna tiene una frecuencia entre 1 kHz y 5 kHz.

9. El sistema (8) según cualquiera de las reivindicaciones 1-8, en el que la fuente de energía (20) está configurada además para suministrar una corriente eléctrica pulsada.

10. El sistema (8) según la reivindicación 9, en el que los pulsos tienen una longitud de pulso combinada durante un período de tiempo que es igual o inferior al 50 % de la duración del período.

11. El sistema (8) según cualquiera de las reivindicaciones 1-10, en el que el material polimérico eléctricamente conductor de la capa interna (12) es polietileno relleno con negro de carbón.

12. El sistema (8) de cualquiera de las reivindicaciones 1-11, en el que la tubería multicapa (10) es una manguera flexible.

13. El sistema (8) según la reivindicación 12, en el que el material polímero eléctricamente conductor de la capa interna (12) es polietileno lleno de negro de carbón.

14. Un procedimiento para adaptar un sistema (8) para prevenir el crecimiento microbiológico en un conducto existente para transportar un líquido, el procedimiento comprende:

- proporcionar un sistema (8) según cualquiera de las reivindicaciones 1-13,

- proporcionar la tubería (10) dentro del conducto existente.

15. Un procedimiento para prevenir el crecimiento microbiológico en una tubería (10), usando un sistema (8) según cualquiera de las reivindicaciones 1-13, en el que la tubería (10) transporta un líquido y el procedimiento comprende: suministrar una corriente eléctrica a la capa interna (12) de la tubería (10) con la fuente de energía eléctrica (20).