ES3015135T3 - Method for decontaminating a gaseous medium contaminated with contaminating species in suspension - Google Patents

Abstract

La invención se refiere a un método para descontaminar un volumen de un medio gaseoso contaminado con especies contaminantes en suspensión, estando dicho volumen de medio gaseoso en contacto con al menos una superficie de un sustrato sólido, comprendiendo dicho método los siguientes pasos sucesivos: a) se pulveriza el interior del volumen de medio gaseoso con finas gotitas de un gel inorgánico, formándose una niebla, consistiendo dicho gel en una solución coloidal, que comprende un agente inorgánico mejorador de la viscosidad, y un disolvente; b) las especies contaminantes en suspensión son capturadas por las gotitas del gel inorgánico; c) las gotitas del gel inorgánico que contienen las especies contaminantes capturadas en suspensión se depositan sobre la superficie del sustrato sólido; d) el gel se mantiene sobre la superficie del sustrato sólido al menos durante un tiempo suficiente para que el gel se seque y forme un residuo sólido seco que contiene las especies contaminantes capturadas en suspensión; e) se recupera el residuo sólido seco que contiene las especies contaminantes capturadas. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Método de descontaminación de un medio gaseoso contaminado por especies contaminantes en suspensión Campo técnico

La invención se refiere a un método de descontaminación de un medio gaseoso contaminado por especies contaminantes en suspensión.

El medio gaseoso puede ser aire y entonces el método según la invención se denomina método de descontaminación atmosférica.

Las especies contaminantes o contaminantes en suspensión pueden presentarse en particular en forma de partículas sólidas, de partículas líquidas o incluso en forma de especies moleculares.

Más precisamente, el método de descontaminación según la invención permite capturar, atrapar, reducir y fijar estos contaminantes en suspensión, sobre una superficie sólida y eventualmente la descontaminación de esta superficie.

Las aplicaciones del método según la invención son numerosas y variadas y conciernen a numerosos campos de actividad, industriales y domésticos.

Estado de la técnica anterior

La eliminación de contaminantes, como partículas finas, nanopartículas, polvo o fibras, por ejemplo fibras de amianto, o incluso moléculas tóxicas suspendidas en la atmósfera y, más generalmente, en un medio gaseoso, es un problema que se plantea en muchos ámbitos como en obras de saneamiento y desmantelamiento de instalaciones nucleares u obras de eliminación de amianto, pero también en la depuración del aire cargado de partículas finas procedentes de aparatos de calefacción, especialmente de leña. Este problema también puede surgir en situaciones posteriores a accidentes, en particular tras un evento denominado NRBC (Nuclear, Radiológico, Biológico, Químico) o un desastre natural, y/o en lugares contaminados por moléculas químicas tóxicas o microorganismos biológicos nocivos presentes en suspensión en la atmósfera.

La eliminación de estos contaminantes en suspensión implica tratamientos muy complejos, y requiere la implementación de protocolos específicos como el uso de equipos específicos (ropa de intervención, protección respiratoria, etc.), o la implementación de lugares de contención y ventilación específica.

Además, los tiempos de intervención de los operadores se reducen porque deben utilizar ropa restrictiva. Finalmente, la eliminación de estos contaminantes en suspensión la mayor parte del tiempo requiere detener las obras de construcción en curso.

Los riesgos asociados a la presencia de contaminantes en suspensión en la atmósfera son principalmente riesgos para la salud de los trabajadores o del público, pero también riesgos para la seguridad y el medio ambiente.

La eliminación de contaminantes en suspensión impacta enormemente en los distintos proyectos que enfrentan este problema, ya sea en términos de costo, seguridad, plazos, eficiencia, etc.

Los métodos de eliminación de contaminantes como (nano)partículas, polvo o fibras, por ejemplo, fibras de amianto, o incluso moléculas tóxicas en suspensión en la atmósfera o, más generalmente, en un medio gaseoso, pueden clasificarse en varios tipos, según la técnica utilizada.

Un primer tipo de método es el de los procesos en los que se realiza la filtración del aire.

Así, el documento US-A1-2006/0248866 [1] se refiere a un dispositivo de descontaminación del aire para desplazar el aire filtrado dentro de un espacio confinado. Este aparato incluye un recinto que tiene un compartimento de filtración de aire con una entrada y una salida; al menos un primer filtro de descontaminación de aire dispuesto en el compartimento de filtración de aire entre la entrada y la salida, y un dispositivo de desplazamiento de aire("motor de aire")en comunicación con el compartimiento de filtración de aire para mover el aire a través del filtro de descontaminación de aire.

Según el párrafo, el dispositivo de descontaminación del aire puede comprender un primer filtro de descontaminación del aire elegido del grupo que consiste en un filtro HEPA, un filtro de carbón activado, un filtro de agente biológico, un filtro de agente químico y un filtro de agente radiactivo.

Este dispositivo es un dispositivo de filtración clásico del aire contaminado mediante filtros fijos que funcionan en seco y sin pulverización de líquido.

No hay ninguna mención o sugerencia en este documento sobre la pulverización de un líquido, mucho menos un gel, sobre todo concretamente de un gel inorgánico, mineral aspirable, en forma específica de finas gotas en un medio gaseoso como el aire, con el fin de capturar, reducir, fijar los contaminantes que se encuentran en este medio gaseoso.

Los métodos de este tipo, en los que se realiza filtración, también pueden combinarse con métodos fotocatalíticos mediante la integración de lámparas que emiten radiación UV.

Así, el documento WO-A3-2004/011041 [2] se refiere, según la reivindicación 1, a un dispositivo de descontaminación del aire que comprende un recinto que define una entrada de aire, una salida de aire y un paso para que el aire fluya desde la entrada hasta la salida; un filtro fijo dispuesto en el recinto, a lo largo del pasaje, comprendiendo dicho filtro un lado aguas arriba para recibir el aire que fluye a lo largo del pasaje, y un lado aguas abajo para la salida del aire desde el filtro hacia el pasaje; al menos una primera lámpara UV fija dispuesta para iluminar directamente el lado aguas arriba del filtro; y un generador de ozono cerca del filtro.

Este dispositivo es un dispositivo de filtración clásico del aire contaminado que utiliza un filtro fijo que funciona en seco sin pulverización de líquido, también utiliza una lámpara UV y un generador de ozono.

No hay ninguna mención o sugerencia en este documento de pulverizar un líquido, mucho menos un gel, sobre todo concretamente un gel mineral que puede ser aspirado en forma específica de finas gotas en un medio gaseoso como el aire, con el fin de capturar, reducir y fijar los contaminantes que se encuentran en este medio gaseoso.

Sin embargo, los métodos de este tipo, en los que se realiza filtración de aire, requieren la instalación de una importante ventilación para poder crear los flujos de aire necesarios para la filtración.

La presencia de una ventilación importante puede resultar, por un lado, difícil de implementar en determinados lugares y, por otro, molesta porque la circulación del aire tiende a resuspender los contaminantes que no estaban. Por último, los filtros que recuperan contaminantes constituyen, después de su uso, un desperdicio importante, especialmente en términos de volumen, y su gestión puede resultar difícil, por ejemplo, en el caso de la contaminación radiactiva.

Un segundo tipo de método es el de los métodos húmedos [3, 4].

El principio de este tipo de método es crear una niebla o bruma de agua dentro de la atmósfera contaminada. Las gotas de niebla o bruma capturan así aerosoles de contaminantes en suspensión y los devuelven al suelo a medida que caen.

Así, el documento EP-A2-1935515 [3] describe un sistema de descontaminación de una instalación que comprende (Figura 1 de este documento [3]) al menos una boquilla (10) instalada permanentemente en la instalación (12), un generador de aerosol líquido (14) ubicado en el exterior de la instalación, y medios (16) para acoplar el generador de aerosol líquido externo (14) a la boquilla (10). El generador de aerosol líquido (14) comprende un depósito que contiene un agente descontaminante y medios propulsores ("mediosdepropulsión") para expulsar el agente descontaminante del depósito, a través de la boquilla (10) en la instalación (12). El agente descontaminante se pulveriza preferentemente en la instalación (12) en forma de niebla seca.

Se deja que la niebla seca del agente descontaminante líquido actúe durante un período de tiempo suficiente para que logre sus objetivos, por ejemplo, limpiar las superficies de una pieza si se usa un detergente, lograr una esterilización efectiva de las superficies interiores de la pieza si se utiliza un agente desinfectante y neutralizar el desinfectante si se utiliza un agente neutralizante.

No hay ninguna mención o sugerencia en este documento de que el agente descontaminante líquido que se pulveriza esté en forma de gel,sobre todoespecíficamente un gel mineral aspirable.

El agente descontaminante líquido no contiene en particular ningún agente viscosizante inorgánico, por lo que no puede presentarse en forma de gel.

Además, en este documento, el objetivo deseado es más bien descontaminar las superficies de una habitación que capturar, reducir, fijar los contaminantes que se encuentran en un medio gaseoso.

El documento WO-A1-2010/132949 [4] describe un método de descontaminación de una superficie o un espacio contaminado por un contaminante elegido del grupo formado por los agentes de guerra química, contaminantes industriales, pesticidas, proteínas bioactivas y toxinas. Este método comprende una etapa de poner en contacto la superficie o espacio contaminado con un aerosol que comprende un agente descontaminante y luego, simultánea o posteriormente, poner en contacto la superficie o espacio contaminado con un aerosol que comprende un antagonista del agente descontaminante.

El documento GB 2328783 divulga un agente descontaminante líquido que se pulveriza en forma de gel, sobre todo específicamente un gel mineral aspirable.

Este es el segundo tipo de método más utilizado en la actualidad. Muchos fabricantes comercializan diferentes tipos de pistolas pulverizadoras de diversas geometrías para esta aplicación. Sin embargo, este tipo de método produce efluentes que contienen los contaminantes recolectados y pueden ser difíciles de tratar.

A continuación, es necesario realizar operaciones de postratamiento para la descontaminación de los efluentes. Además, en caso de secado de la fase acuosa por evaporación natural o forzada, los contaminantes que caen sobre las paredes pueden resuspenderse fácilmente en el aire. En estos métodos es cierto que se capturan contaminantes, pero no se optimiza su contención.

Un problema particularmente difícil de resolver es el de la eliminación de las fibras de amianto suspendidas en la atmósfera en las zonas de limpieza y desmantelamiento de instalaciones nucleares.

En efecto, en las zonas de eliminación de amianto es necesario utilizar agua, mediante nebulización o vaporización, para capturar las fibras de amianto, mientras que, en las zonas "nucleares", es preferible, por el contrario, evitar la presencia de agua para limitar los riesgos de contaminación y facilitar la gestión de la criticidad.

Existe, por tanto, en vista de lo anterior, la necesidad de un método de descontaminación de un medio gaseoso, como por ejemplo aire, contaminado por especies contaminantes en suspensión que no presente los inconvenientes, defectos, limitaciones y desventajas de los métodos de descontaminación de la técnica anterior, en particular de los métodos de descontaminación descritos en los documentos de la técnica anterior citados anteriormente. También existe la necesidad de un método de este tipo que permita resolver los problemas de los métodos de la técnica anterior.

El objetivo de la presente invención es proporcionar un método de descontaminación de un medio gaseoso contaminado por especies contaminantes en suspensión que satisfaga, entre otras cosas, las necesidades mencionadas anteriormente.

Divulgación de la invención

Este objetivo, y otros, se consiguen, según la invención, mediante un método de descontaminación de un volumen de un medio gaseoso contaminado por especies contaminantes en suspensión, estando dicho volumen de un medio gaseoso en contacto con al menos una superficie de un sustrato sólido, comprendiendo dicho método las siguientes etapas sucesivas:

a) se pulverizan finas gotas en dicho volumen de un medio gaseoso, formando así una niebla, de un gel inorgánico que consiste en una solución coloidal que comprende un agente viscosizante inorgánico y un solvente;

b) las especies contaminantes en suspensión son capturadas, captadas por dichas gotas del gel inorgánico; c) las gotas del gel inorgánico que contienen las especies contaminantes en suspensión capturadas se depositan sobre dicha superficie del sustrato sólido;

d) el gel se mantiene sobre la superficie del sustrato sólido durante al menos un tiempo suficiente para que el gel se seque y forme un residuo seco y sólido que contiene las especies contaminantes en suspensión capturadas;

e) se recupera el residuo seco y sólido que contiene dichas especies contaminantes en suspensión capturadas.

Ventajosamente, el medio gaseoso es el aire. Este puede ser aire atmosférico o ambiental.

El volumen de un medio gaseoso es un volumen cerrado definido por paredes, tales como un piso, un techo y paredes, formando dicha superficie, la niebla de finas gotas llena todo el volumen cerrado, y las finas gotas del gel inorgánico que contiene las especies contaminantes en suspensión capturadas, se depositan en al menos una de las paredes, preferentemente en todas las paredes.

Generalmente, las finas gotas tienen un tamaño, definido por su dimensión más grande, tal como un diámetro, de 10 a 1000 pm, preferentemente de 20 a 200 pm.

Generalmente la niebla es una niebla densa.

Los expertos en la materia comprenderán fácilmente qué niebla se considera densa.

El término "gel" es perfectamente claro para los expertos en la técnica y tiene un significado ampliamente aceptado.

Sin embargo, generalmente podemos considerar que un gel puede tener una viscosidad mayor o igual a 0,1 Pa.s.

El gel utilizado según la invención se califica como gel inorgánico, mineral en el sentido de que contiene un agente viscosizante inorgánico, mineral.

Generalmente, el gel sólo contiene como agente viscosizante este agente viscosizante inorgánico, mineral, y no contiene un agente viscosizante orgánico.

El gel utilizado en el método según la invención se puede definir en general como un denominado "gel aspirable".

El término “gel aspirable” es un término comúnmente utilizado en este campo de la tecnología, tiene un significado ampliamente aceptado que se recuerda a continuación.

Un gel aspirable es intrínsecamente diferente de un gel que no es aspirable.

Históricamente, los geles aspirables se han utilizado específicamente para la descontaminación de superficies.

Recordemos a este respecto que, en el contexto de la descontaminación nuclear, las formulaciones gelificadas que permiten superar los problemas relacionados con el carácter polvoriento de los residuos secos y aumentar la eficacia del método mediante un gel han sido el objeto de los documentos [5] y [6].

Estos documentos describen geles coloidales inorgánicos que, por lo tanto, se denominan "geles aspirables", es decir, geles específicamente formulados para ser pulverizados y luego secados por fractura, atrapando y confinando la contaminación radiactiva en forma de escamas aspirables y almacenables.

El documento [5] describe un gel que consiste en una solución coloidal que comprende un agente viscosizante inorgánico, generalmente sílice o alúmina, un agente activo de tratamiento que es por ejemplo un ácido o una base inorgánica tal como sosa o potasa, y opcionalmente un agente oxidante que tiene un potencial redox normal superior a 1,4 V en un medio ácido fuerte como Ce(IV), Co(III) o Ag(II).

El documento [6] describe un gel constituido por una solución coloidal que comprende un agente viscosizante orgánico, generalmente sílice o alúmina, un tensioactivo, un ácido o base inorgánica, opcionalmente un agente oxidante que tiene un potencial normal redox E0 mayor que 1,4 V en un medio ácido fuerte como Ce(IV), Co(III) o Ag(II).

Por lo tanto, estos geles coloidales inorgánicos aspirables comprenden generalmente un agente viscosizante inorgánico, mineral, tal como sílice o alúmina, uno o más agentes activos descontaminantes y posiblemente tensioactivos y otros aditivos orgánicos.

Debido a los diferentes constituyentes de su composición, estos geles aspirables tienen una reología que les permite su pulverización sobre una superficie contaminada y luego su adhesión a esta superficie, incluso verticalmente, sin fluir.

Esto permite así un contacto prolongado entre el contaminante y el agente activo descontaminante, sin que se alteren las propiedades mecánicas del sustrato.

Tras su pulverización, el gel se seca, se fractura y produce residuos secos, denominados “escamas”, que se adhieren al sustrato y que posteriormente se eliminan con un cepillo o por aspiración para ser directamente envasados.

Los métodos de descontaminación que utilizan estos geles aspirables son, por tanto, métodos de descontaminación de superficies secas, no generando efluentes líquidos y pocos residuos sólidos secos. De hecho, estos residuos sólidos secos representan en promedio solo una cuarta parte de la masa de gel inicialmente pulverizada. Además, estos métodos limitan el tiempo de exposición de los operadores a la contaminación radiactiva, debido a su fácil implementación mediante pulverización y luego aspiración de los residuos secos, y al hecho de que no se requiere la presencia del operador durante el secado del gel.

El uso de estos geles minerales, inorgánicos, aspirables en forma de finas gotas que forman lo que se denomina niebla, bruma de gel específicamente para la descontaminación de un medio gaseoso contaminado por especies contaminantes en suspensión, y ya no para la descontaminación de superficies sólidas, nunca ha sido descrito o sugerido en la técnica anterior y en particular en los documentos [5] y [6] citados anteriormente. El método según la invención comprende una sucesión específica de etapas específicas que nunca han sido descritas o sugeridas en la técnica anterior tal como se representa y en particular en los documentos citados anteriormente.

El método según la invención satisface todas las necesidades y requisitos mencionados anteriormente, no presenta los inconvenientes, defectos, limitaciones y desventajas de los métodos de descontaminación de medios gaseosos contaminados de la técnica anterior como los descritos en los documentos mencionados anteriormente.

En particular, el método según la invención permite dar una solución satisfactoria al problema de la eliminación de las fibras de amianto en suspensión en la atmósfera en las zonas de limpieza y desmantelamiento de instalaciones nucleares, que hasta ahora parecía insuperable porque debe satisfacer requisitos contradictorios. El método de la presente invención se basa en la sorprendente observación de que las propiedades fisicoquímicas de los geles aspirables, que hasta hoy sólo se utilizaban para la descontaminación de superficies sólidas y no de medios gaseosos, los hacen aptos para ser pulverizados en la forma muy específica de finas gotas.

En los métodos de descontaminación de superficies sólidas descritos anteriormente, se pulveriza un chorro de gel homogéneo y coherente sobre la superficie sólida.

En el método según la invención se pulverizan finas gotas, diferentes separadas, que forman una niebla, y estas gotas no se pulverizan sobre una superficie sólida, sino en un volumen de un medio gaseoso.

En los métodos de descontaminación de superficies sólidas descritos anteriormente, el gel debe proyectarse no lejos de la superficie a tratar, por ejemplo, a una distancia de 30 cm a 1 m, con un chorro potente, a alta presión. El tiempo de recorrido, "tiempo de vuelo" del chorro de gel entre la boquilla, la punta pulverizadora del dispositivo pulverizador de gel y la superficie sólida es corto, por ejemplo, de uno a unos pocos milisegundos, por ejemplo 10 milisegundos. No estamos tratando de aumentar este tiempo de vuelo.

En el método de descontaminación de un volumen de un medio gaseoso según la invención, no se trata una superficie sólida sino un volumen determinado de un medio gaseoso.

Y, por lo tanto, por el contrario, en el método según la invención, generalmente se busca dar a las finas gotas generadas, pulverizadas, un tiempo de vuelo suficientemente largo en dicho volumen de un medio gaseoso, para capturar los contaminantes en suspensión.

En el método según la invención, el tiempo de recorrido, "tiempo de vuelo" en el volumen de medio gaseoso, de las gotas de gel que salen de la boquilla, la punta pulverizadora del dispositivo pulverizador de gel, puede considerarse largo en comparación con el “tiempo de vuelo” del chorro de gel en los métodos de descontaminación de superficies.

En el método según la invención, el tiempo de vuelo del gel en el volumen de medio gaseoso puede ser por ejemplo de 100 milisegundos a uno o algunos segundos, por ejemplo 2, 5 o 9 segundos, o incluso hasta diez 0 algunas decenas de segundos, por ejemplo 10, 20, 30, 40, 50, 6070, 80, 90 o 100 segundos.

Preferiblemente, el tiempo de vuelo del gel en el volumen de medio gaseoso puede ser de 1 a 100 segundos, con mayor preferencia de 2 a 50 segundos, mejor aún de 3 a 40 segundos, mejor aún de 4 a 30 segundos, en particular de 5 a 20 segundos, en particular de 6 a 10 segundos.

Un ejemplo preferido de un tiempo de vuelo de este tipo es un tiempo de vuelo de 1 a 10 segundos, por ejemplo, de 2, 3, 4 o 5 segundos a 10 segundos.

Dicho tiempo de vuelo se puede obtener tomando una o más de las siguientes medidas:

- la boquilla pulverizadora del dispositivo pulverizador puede colocarse lejos (en particular a una distancia de varios metros, por ejemplo, de 2 a 5, 10 o 20 metros) de dicha al menos una superficie de un sustrato sólido, y más generalmente lejos (en particular a una distancia de varios metros, por ejemplo, de 2 a 5, 10 o 20 metros) de cualquier superficie sólida sobre la cual las gotas pulverizadas formadas podrían adherirse. Lo ideal es formar la niebla de gel dentro de un gran volumen de medio gaseoso (en particular un volumen de 1 m3 a varios metros3, por ejemplo, un volumen de 1 a 2, 5, 10 o 20 m3).

Cabe señalar que el llenado del volumen dependerá del dispositivo de pulverización.

Podemos ajustar las presiones del gel y del gas, como el aire, enviado a la boquilla del dispositivo de pulverización para formar las gotas de gel, buscando reducir la velocidad de proyección, pulverización (en relación con el volumen de medio gaseoso en el que se lleva a cabo la pulverización) para permitir que las gotas tengan un tiempo de vuelo suficientemente largo en el volumen de un medio gaseoso, como por ejemplo aire, para capturar los contaminantes.

Ventajosamente, las presiones de gel y de gas pueden ser cada una independientemente de 1 a 10 bares, preferentemente de 1 a 7 bares, con mayor preferencia de 1 a 5 bares, mejor aún de 1 a 3 bares. Por ejemplo, las presiones pueden ser de 5 a 10 bares.

El dispositivo de pulverización utilizado para implementar el método según la invención y sus parámetros operativos están adaptados para obtener el tiempo de vuelo extendido mencionado anteriormente.

Sorprendentemente se ha observado según la invención que gracias a sus notables propiedades reofluidificantes, los geles inorgánicos, en particular aspirables, que hasta ahora sólo se utilizaban para la descontaminación de superficies sólidas se puedan pulverizar bajo la forma muy específica de finas gotas. Sorprendentemente, estas finas gotas tienen un largo tiempo de vuelo que les permite, por un lado, permanecer en suspensión en el medio gaseoso, como la atmósfera, durante un período más largo que durante la pulverización (en forma de un chorro que llega muy rápidamente a la superficie) clásicamente utilizado durante las operaciones de descontaminación de superficies y, por otro lado, poder llenar todo el volumen a descontaminar.

Por tanto, es gracias a este tiempo de vuelo prolongado que las gotas de gel pueden entrar en contacto con las especies contaminantes en suspensión en un medio gaseoso.

Por lo tanto, el dispositivo y el método de pulverización utilizados están generalmente adaptados para formar una niebla o bruma de gotas de gel suficientemente densa para que todas las especies contaminantes presentes en el volumen de medio gaseoso a descontaminar sean capturadas por las gotas de gel.

La pulverización según la invención de un gel inorgánico en forma de niebla o bruma, en particular niebla o bruma densa, presenta así numerosas ventajas importantes para la descontaminación de medios gaseosos, en particular para la descontaminación atmosférica, entre otras:

- las especies contaminantes (como partículas, polvo, fibras de amianto, moléculas tóxicas, etc.) presentes en suspensión son capturadas, captadas por las gotas de gel.

- las gotas que contienen las especies contaminantes se depositan sobre la superficie sólida, por ejemplo, en las paredes (como el suelo, los muros y el techo) del volumen a descontaminar y se adhieren a ella, fijando así las especies contaminantes capturadas.

Cabe señalar que posiblemente se puede llevar a cabo una etapa de descontaminación de la superficie si se pulveriza una cantidad suficiente de gel. Las gotas se acumulan entonces sobre la superficie del sustrato sólido como las paredes (muros, suelo, techo) del volumen a descontaminar hasta formar una capa de gel, generalmente de espesor milimétrico y realizar una acción de descontaminación de la superficie.

- El gel se seca y produce un residuo sólido no polvoriento que atrapa las especies contaminantes e impide su resuspensión.

- La recuperación de los residuos que contienen las especies contaminantes (que estaban en suspensión, y posiblemente en la superficie y debajo de la superficie del sustrato sólido) finalmente se puede realizar fácilmente, por ejemplo, mediante cepillado o aspiración, sin generar así ningún efluente líquido a tratar posteriormente.

Las especies contaminantes en suspensión pueden presentarse en forma de partículas sólidas, partículas líquidas o en forma de especies moleculares.

Las especies contaminantes pueden ser especies contaminantes químicas, biológicas, nucleares o radiactivas. Las especies contaminantes que pueden eliminarse mediante el método según la invención pueden ser en particular especies contaminantes radiactivas y/o químicamente tóxicas y/o tóxicas debido a su forma y/o su tamaño.

Las especies contaminantes tóxicas por su forma y/o tamaño, quizás especies contaminantes en forma de partículas sólidas como micropartículas, o nanopartículas, por ejemplo, en forma de fibras como microfibras o nanofibras, en forma de nanotubos, o en forma de forma de cristales como los nanocristales.

Estas fibras pueden formar una lana, como la lana de vidrio o la llamada lana de roca.

Las especies contaminantes tóxicas pueden presentarse especialmente en forma de polvo.

Cabe señalar que determinados polvos de compuestos químicamente no tóxicos, como por ejemplo el polvo de cereales o de madera, la harina, son tóxicos simplemente porque se encuentran precisamente en este tipo de polvo.

Las especies contaminantes pueden elegirse entre metales y metaloides en forma de metal, metaloide o iónico, preferentemente entre metales denominados “metales pesados”, y metales y metaloides tóxicos en forma de metal, metaloide o iónico; los compuestos de estos metales y metaloides tales como los compuestos organometálicos, las sales metálicas, los óxidos metálicos, los carburos metálicos, e tc.; la cerámica; la madera; los cereales; la harina; y los vasos, por ejemplo en forma de lana de vidrio.

A los efectos de la invención, se entiende por “metales pesados” todos los elementos tradicionalmente designados con esta denominación, así como los elementos designados con la denominación de oligoelementos metálicos, o ETM.

Los metales conocidos como “metales pesados” y los metales y metaloides tóxicos incluyen antimonio, arsénico, cadmio, cromo, cobre, plomo, mercurio, níquel, selenio, telurio, talio y estaño.

Las especies contaminantes pueden ser en particular amianto, en particular amianto que se encuentra en una atmósfera radiactiva.

Las especies contaminantes nucleares y radiactivas pueden ser cualquier compuesto químico que contenga un radionucleido, ya sea en forma iónica, molecular o particulada.

Las especies nucleares radiactivas que pueden eliminarse mediante el método según la invención pueden seleccionarse, por ejemplo, entre los óxidos e hidróxidos metálicos, en particular en forma de precipitados sólidos.

Ventajosamente, la solución coloidal comprende además uno o más componentes elegidos entre los siguientes componentes:

- un agente tensioactivo;

- un agente activo descontaminante;

- un agente atrapador ("captador") para atrapar especies contaminantes gaseosas, en particular especies contaminantes gaseosas tóxicas o explosivas, como el hidrógeno;

- un agente extractor de especies contaminantes;

- un agente fijador de especies contaminantes;

- un agente colorante.

Preferiblemente, la solución coloidal comprende, preferentemente contiene:

- del 1 % al 30 % en masa, preferentemente del 1 % al 25 % en masa, con mayor preferencia del 5 % al 25 % en masa, mejor aún del 8 % al 20 % en masa, con respecto a la masa del gel, de al menos un agente viscosizante inorgánico;

- opcionalmente, del 0,1% al 2% en peso con respecto a la masa del gel, de al menos un tensioactivo; - opcionalmente de 0,1 a 10 mol/l de gel, preferentemente de 0,5 a 10 mol/l de gel, con mayor preferencia de 1 a 10 mol/l de gel, y mejor aún de 3 a 6 mol/l de gel, de al menos un agente activo descontaminante; - opcionalmente, de 0,1 % a 5 % en masa, con respecto a la masa del gel, de al menos un agente atrapador("captador')para capturar y atrapar especies contaminantes gaseosas, en particular especies contaminantes gaseosas tóxicas o explosivas, como el hidrógeno;

- opcionalmente, de 0,1 % a 5 % en masa, con respecto a la masa del gel, de al menos un agente extractor de especies contaminantes;

- opcionalmente, de 0,1 % a 5 % en masa con respecto a la masa del gel de al menos un agente fijador de las especies contaminantes;

- opcionalmente de 0,01 % a 10 % en masa, preferentemente de 0,1 a 5 % en masa, con respecto a la masa del gel, de al menos un agente colorante;

- y el resto de solvente.

La suma de los porcentajes en masa de todos los componentes que constituyen el gel es evidentemente del 100 % en masa.

Por "resto de solvente" se entiende que el solvente todavía está presente en la solución coloidal y que la cantidad de solvente es una cantidad tal que, cuando se añade a las cantidades de los componentes de la solución coloidal distintos del solvente (que estos componentes son obligatorios o posibles componentes mencionados anteriormente, u otros componentes adicionales opcionales mencionados o no mencionados), la cantidad total de todos los componentes de la solución coloidal es de 100 % en masa.

Cabe señalar que no es necesario que el gel contenga uno o más de los componentes opcionales mencionados anteriormente. En efecto, un gel que comprende únicamente el solvente y el agente viscosizante permite realizar con éxito el método según la invención atrapando, capturando, captando las especies contaminantes, y permite obtener los efectos y ventajas enumerados anteriormente.

En otras palabras, la solución coloidal comprende, preferentemente contiene:

- del 1 % al 30 % en masa, preferentemente del 1 % al 25 % en masa, con mayor preferencia del 5 % al 25 % en masa, mejor aún del 8 % al 20 % en masa, con respecto a la masa del gel, de al menos un agente viscosizante inorgánico; y uno o más componentes elegidos entre los siguientes componentes, en las siguientes proporciones:

- del 0,1 % al 2 % en masa, con respecto a la masa del gel, de al menos un agente tensioactivo;

- de 0,1 a 10 mol/l de gel, preferentemente de 0,5 a 10 mol/l de gel, con mayor preferencia de 1 a 10 mol/l de gel, y mejor aún de 3 a 6 mol/l de gel, de al menos un agente activo descontaminante;

- del 0,1 % al 5 % en masa, con respecto a la masa del gel, de al menos un agente atrapador ("captador") para atrapar especies contaminantes gaseosas, en particular especies contaminantes gaseosas tóxicas o explosivas, tales como hidrógeno;

- del 0,1 % al 5 % en masa, con respecto a la masa del gel, de al menos un agente extractor de especies contaminantes;

- del 0,1 % al 5 % en masa, con respecto a la masa del gel, de al menos un agente fijador de especies contaminantes;

- del 0,01 % al 10 % en masa, preferentemente del 0,1 % al 5 % en masa, con respecto a la masa del gel, de al menos un agente colorante;

- y el resto de solvente.

En otras palabras, o, preferentemente, la solución coloidal comprende, preferentemente contiene:

- del 1 % al 30 % en masa, preferentemente del 1 % al 25 % en masa, con mayor preferencia del 5 % al 25 % en masa, mejor aún del 8 % al 20 % en masa, con respecto a la masa del gel, de al menos un agente viscosizante inorgánico;

- y el resto de solvente.

La presencia de un agente tensioactivo en el gel utilizado en el método según la invención influye favorable y significativamente en las propiedades reológicas del gel. Este tensioactivo favorece especialmente la recuperación de la viscosidad del gel tras su pulverización, nebulización, atomización en forma de finas gotas y evita el riesgo de extensión o goteo cuando el gel se deposita sobre superficies verticales y techos.

La presencia en el gel de al menos un agente activo descontaminante permite eliminar, destruir, inactivar, matar y extraer las especies contaminantes en suspensión y eventualmente las especies contaminantes en la superficie y bajo la superficie del sustrato sólido.

La presencia en el gel de al menos un agente que extrae las especies contaminantes permite facilitar la captura y la fijación de las especies contaminantes presentes en el medio gaseoso y eventualmente de las especies contaminantes en la superficie.

La presencia en el gel de al menos un agente fijador de las especies contaminantes, tal como una resina orgánica, permite evitar una liberación de las especies contaminantes en caso de una posible lixiviación del residuo seco y sólido final.

La presencia de al menos un colorante en el gel permite visualizar e identificar mejor el residuo seco y sólido final al final del método, cualquiera que sea la superficie sobre la que se deposita, lo que facilita la recuperación de este residuo.

El gel utilizado según la invención es una solución coloidal, lo que significa que el gel según la invención contiene partículas sólidas inorgánicas, minerales, de agente viscosizante, cuyas partículas elementales, primarias, tienen un tamaño generalmente de 2 a 200 nm.

Debido al uso de un agente viscosizante generalmente exclusivamente inorgánico, sin un agente viscosizante orgánico, el contenido en materia orgánica del gel utilizado según la invención es generalmente inferior al 4 % en masa, preferentemente inferior al 2 % en masa, lo que constituye una ventaja de los geles utilizados según la invención.

Estas partículas sólidas, minerales e inorgánicas desempeñan el papel viscosizante para permitir que la solución, por ejemplo, la solución acuosa, gelifique.

Ventajosamente, el agente viscosizante inorgánico puede elegirse entre los óxidos metálicos tales como las alúminas, los óxidos de metaloides tales como las sílices, los hidróxidos metálicos, los hidróxidos de metaloides, los oxihidróxidos metálicos, los oxihidróxidos de metaloides, los aluminosilicatos, las arcillas tales como la esmectita y sus mezclas.

En particular, el agente viscosizante inorgánico puede elegirse entre alúminas (AhOa) y sílices (SO2).

El agente viscosizante inorgánico puede comprender solo una sílice o alúmina o una mezcla de las mismas, a saber, una mezcla de dos o más sílices diferentes (mezcla SiOz/SiOz), una mezcla de dos o más alúminas diferentes (mezcla de AhOa/AhOa), o una mezcla de una o más sílices con una o más alúminas (mezcla de SiO2/Al2Oa).

Ventajosamente, el agente viscosizante inorgánico puede elegirse entre las sílices pirógenas, las sílices precipitadas, las sílices hidrófilas, las sílices hidrófobas, las sílices ácidas y las sílices básicas tales como la sílice Tixosil® 73, comercializados por la empresa Rhodia, y sus mezclas.

Entre las sílices ácidas, se pueden citar en particular las sílices pirogénicas o humo de sílice "Cab-O-Sil"® M5, H5 o EH5, comercializados por la empresa CABOT®, y sílices pirogénicas comercializadas por la empresa EVONIK INDUSTRIES® bajo el nombre de AEROSIL®.

Entre estas sílices pirogénicas, todavía se preferirá la sílice AEROSIL® 380 con una superficie específica de 380 m2/g que ofrece máximas propiedades viscosizantes para una mínima carga mineral.

La sílice utilizada también puede ser la denominada sílice precipitada, obtenida por ejemplo en forma húmeda mezclando una solución de silicato de sodio y un ácido. Las sílices precipitadas preferidas son comercializadas por la empresa EVONIK INDUSTRIES® bajo el nombre SIPERNAT® 22 LS y FK 310 o por la empresa RHODIA® bajo el nombre de TIXOSIL® 331, esta última es una sílice precipitada cuya superficie específica media está entre 170 y 200 m2/g.

Ventajosamente, el agente viscosizante inorgánico consiste en una mezcla de sílice precipitada y sílice pirogénica.

La alúmina puede elegirse entre alúminas calcinadas, alúminas calcinadas trituradas y mezclas de las mismas. Ventajosamente, el agente viscosizante inorgánico puede estar compuesto por una o varias alúminas que representan generalmente del 5 % al 30 % en masa con respecto a la masa total del gel.

En este caso, la(s) alúmina(s) está(n) preferentemente en una concentración del 8 % al 17 % en masa con respecto a la masa total del gel para asegurar el secado del gel a una temperatura entre 20 °C y 50 °C y a una humedad relativa de entre 20 % y 60 % en promedio en 30 minutos a 5 horas.

Ventajosamente, la(s) alúmina(s) pueden elegirse entre las alúminas pirogénicas, preferentemente entre las alúminas pirogénicas de tamaño de partícula fino.

Como ejemplo, podemos citar el producto comercializado por la empresa EVONIK INDUSTRIES® bajo el nombre comercial “Aeroxide Alumina C”, que es la alúmina pirogénica fina.

La naturaleza del agente viscosizante mineral, particularmente cuando está compuesto por una o más alúmina(s), influye inesperadamente en el secado del gel utilizado según la invención y en el tamaño de partícula del residuo obtenido.

En efecto, el gel seco se presenta en forma de partículas de tamaño controlado, más precisamente escamas sólidas milimétricas, cuyo tamaño oscila generalmente entre 1 y 10 mm, preferentemente entre 2 y 5 mm, gracias en particular a las composiciones mencionadas anteriormente, en particular cuando el agente viscosizante consiste en una o más alúminas.

Tenga en cuenta que el tamaño de las partículas generalmente corresponde a su dimensión más grande. En otras palabras, las partículas sólidas minerales del gel utilizadas según la invención, por ejemplo, del tipo sílice o alúmina, además de su papel viscosizante, desempeñan también un papel fundamental durante el secado del gel porque aseguran la fractura del gel para producir residuos secos en forma de escamas.

El gel utilizado según la invención puede contener un agente activo descontaminante.

Este agente activo de descontaminación puede ser cualquier agente activo de descontaminación que permita eliminar una especie contaminante cualquiera que sea la naturaleza de esta especie contaminante: si esta especie contaminante es química, biológica o incluso nuclear, radiactiva; en otras palabras, este agente descontaminante puede ser cualquier Agente descontaminante “NRBC” (Nuclear, Biológico, Radiológico, Químico), o si esta especie contaminante es orgánica o mineral, líquida o sólida.

El gel utilizado según la invención puede contener así un agente activo de descontaminación biológico o químico, o incluso nuclear, radiactivo.

El agente activo de descontaminación también puede ser un agente desengrasante, decapante para eliminar posibles especies contaminantes encontradas en la superficie y posiblemente debajo de la superficie en la profundidad del sustrato.

Algunos agentes activos de descontaminación pueden desempeñar varias funciones de descontaminación simultáneamente.

Por agente de descontaminación biológico, que también puede calificarse como agente biocida, se entiende cualquier agente que, al entrar en contacto con una especie biológica y en particular con una especie biológica tóxica, sea capaz de inactivarla o destruirla.

Por especie biológica se entiende cualquier tipo de microorganismo como bacterias, hongos, levaduras, virus, toxinas, esporas, en particular esporas deBacilo anthracis,priones y protozoos.

Las especies biológicas que son eliminadas, destruidas, inactivadas por el gel utilizado según la invención son esencialmente especies biotóxicas tales como esporas patógenas tales como por ejemplo esporas deBacillus anthracis,toxinas como la toxina botulínica o el ricino, bacterias como las bacteriasYersinia pestisy virus tales como el virus vaccinia o los virus de la fiebre hemorrágica, por ejemplo, del tipo Ébola.

Por agente de descontaminación química se entiende cualquier agente que, cuando se pone en contacto con una especie química y, en particular, con una especie química tóxica, es capaz de destruirla o inactivarla.

Las especies químicas que se eliminan mediante el gel utilizado en el método según la invención son en particular especies químicas tóxicas tales como gases tóxicos, en particular neurotóxicos o vesicantes.

Estos gases tóxicos son en particular compuestos organofosforados, entre los que podemos citar el Sarín o agente GB, el agente VX, el Tabún o GA, el Somán, la Ciclosarina, el fluorofosfonato de diisopropilo (DFP), el Amitón o agente VG y el paratión. Otros gases tóxicos son el gas mostaza o el agente H o el agente HD, la Lewisita o el agente L, el agente T.

El agente activo de descontaminación, por ejemplo el agente activo de descontaminación biológico o químico, puede elegirse entre bases tales como hidróxido de sodio, hidróxido de potasio y mezclas de los mismos; ácidos tales como ácido nítrico, ácido fosfórico, ácido clorhídrico, ácido sulfúrico, oxalatos de hidrógeno tales como oxalato de hidrógeno de sodio y mezclas de los mismos; agentes oxidantes tales como los peróxidos, permanganatos, persulfatos, ozono, hipocloritos tales como hipoclorito de sodio, sales de cerio IV y mezclas de los mismos; sales de amonio cuaternario tales como sales de hexadecilpiridinio (cetilpiridinio), tales como cloruro de hexadecilpiridinio (cetilpiridinio); agentes reductores; y sus mezclas.

Por ejemplo, el agente activo de descontaminación puede ser un agente desinfectante tal como lejía, que proporciona al gel propiedades descontaminantes, limpieza biológica y/o química.

Ciertos agentes activos de descontaminación se pueden clasificar entre varias de las categorías definidas anteriormente.

Así, el ácido nítrico es un ácido, pero también un agente oxidante.

El agente activo de descontaminación, tal como un agente biocida, se usa generalmente a una concentración de 0,1 a 10 mol/L de gel, preferentemente de 0,5 a 10 mol/L de gel, con mayor preferencia de 1 a 10 mol/L, y aún mejor de 3 a 6 mol/L de gel para garantizar un poder de descontaminación, por ejemplo un poder de inhibición de especies biológicas, en particular biotóxicas, compatibles con el tiempo de secado del gel, y para asegurar, por ejemplo, el secado del gel a una temperatura entre 20 °C y 50 °C y a una humedad relativa entre 20 % y 60 % en promedio en 30 minutos a 5 horas.

Para conseguir una eficacia total, incluso en las condiciones de temperatura y humedad más desfavorables respecto al tiempo de secado, la formulación en gel admite diferentes concentraciones de agente activo. Se puede observar, en efecto, que el aumento de la concentración de agente de descontaminación, más particularmente de agente de descontaminación ácido o básico, aumenta considerablemente el tiempo de secado del gel y por tanto la eficacia del método.

El agente activo de descontaminación puede ser un ácido o una mezcla de ácidos. Estos ácidos se eligen generalmente entre los ácidos minerales tales como el ácido clorhídrico, el ácido nítrico, el ácido sulfúrico y el ácido fosfórico.

Un agente de descontaminación, en particular un agente de descontaminación biológico especialmente preferido, es el ácido nítrico.

De hecho, resulta completamente sorprendente que el ácido nítrico destruyera e inactivara especies biológicas, particularmente las biotóxicas.

En particular, se demostró sorprendentemente que el ácido nítrico aseguraba la destrucción, la inactivación de esporas como las esporas deBacillus thuringiensisque son especies particularmente resistentes.

El ácido o los ácidos están preferentemente presentes en una concentración de 0,5 a 10 mol/l, con mayor preferencia de 1 a 10 mol/l, mejor aún de 3 a 6 mol/l para asegurar el secado del gel generalmente a una temperatura entre 20 °C y 50 °C y a una humedad relativa entre 20 % y 60 % en promedio en 30 minutos a 5 horas.

Para este tipo de gel ácido, el agente viscosizante inorgánico es preferentemente sílice o una mezcla de sílices. O bien, el agente activo de descontaminación, por ejemplo, el agente activo de descontaminación biológica, puede ser una base, preferentemente una base mineral, preferentemente elegida entre sosa, potasa y mezclas de las mismas.

En el caso de una formulación de gel de base de este tipo, el gel según la invención presenta, además de la acción descontaminante, una acción desengrasante que permite también eliminar posibles especies contaminantes sobre la superficie del sustrato.

Como ya se ha mencionado anteriormente, para conseguir una eficacia total, incluso en las condiciones climáticas más desfavorables con respecto al tiempo de secado del gel, el gel según la invención puede tener una amplia gama de concentraciones de agente(s) descontaminante(s) básico(s).

En efecto, aumentar la concentración de un agente de descontaminación básico como NaOH o KOH, que generalmente desempeña el papel de agente biocida, permite aumentar considerablemente las tasas de inhibición de las especies biológicas, como se ha demostrado para las esporas deBacillus thuringiensis.La base está ventajosamente presente en una concentración inferior a 10 mol/l, preferentemente entre 0,5 y 7 mol/l, con mayor preferencia entre 1 y 5 mol/l, mejor aún entre 3 y 6 mol/l, para asegurar un secado del gel a una temperatura entre 20 °C y 50 °C y a una humedad relativa entre 20 % y 60 % en promedio en 30 minutos a 5 horas.

Para este tipo de gel básico alcalino, el agente viscosizante inorgánico es preferentemente una alúmina o una mezcla de alúminas.

El agente de descontaminación, particularmente cuando se trata de un agente de descontaminación biológico, es preferentemente hidróxido de sodio o hidróxido de potasio.

Considerando, por ejemplo, la cinética de inhibición de las esporas y los tiempos de secado de los geles en función de la temperatura, el agente activo de descontaminación, particularmente cuando se trata de un agente biocida, será preferentemente hidróxido de sodio en una concentración entre 1 y 5 mol/l.

Opcionalmente, el gel puede contener también un agente tensioactivo o una mezcla de agentes tensioactivos, preferentemente seleccionados de la familia de agentes tensioactivos no iónicos, tales como copolímeros en bloque, secuenciados como copolímeros secuenciados de óxido de etileno y de óxido de propileno, y ácidos grasos etoxilados; y sus mezclas.

Para este tipo de gel, los agentes tensioactivos son preferentemente copolímeros en bloque comercializados por la empresa BASF® bajo el nombre PLURONIC®.

Los Pluronics® son copolímeros secuenciados de óxido de etileno y óxido de propileno.

Estos agentes tensioactivos influyen en las propiedades reológicas del gel, en particular en el carácter tixotrópico del producto y en su tiempo de recuperación, y previenen la aparición de flacidez.

Los agentes tensioactivos permiten también controlar la adherencia de los residuos secos y controlar el tamaño de las escamas de residuos secos para garantizar la no pulverulencia de los residuos.

Ventajosamente, el agente atrapador ("captador") se elige entre sólidos con una superficie específica muy grande que contienen sitios de superficies activas, tales como carbones porosos, por ejemplo carbones activados; partículas de materiales enjaulados, tales como partículas de zeolitas y MOF; y partículas de óxidos minerales que pueden reaccionar con las especies contaminantes a atrapar y más concretamente con el hidrógeno, como los óxidos de manganeso (MnO3, Mn2O3, Mn2O4) y los óxidos metálicos nobles, por ejemplo Ag2O o RuO2.

Ventajosamente, el agente fijador de las especies contaminantes se elige entre las resinas orgánicas, tales como las resinas de poliuretano, las resinas epoxi, las resinas acrílicas, etc.

Ventajosamente, el agente que extrae las especies contaminantes se elige entre los adsorbentes inorgánicos como las zeolitas, las arcillas, los fosfatos como las apatitas, los titanatos como los titanatos de sodio, los ferrocianuros y los ferricianuros.

Este posible agente de extracción tal como una zeolita o una arcilla se puede utilizar en el caso de que la especie contaminante sea un radionucleido, pero este posible agente de extracción también se puede utilizar en el caso de especies contaminantes distintas de los radionucleidos, como por ejemplo metales, tales como como metales tóxicos o metales pesados.

Ventajosamente, el agente colorante se elige entre los colorantes, preferentemente los colorantes orgánicos, y los pigmentos, preferentemente los colorantes minerales.

Ventajosamente, el pigmento es un pigmento mineral. En este sentido podemos referirnos al documento WO-A1-2014/154817 [7].

No existe limitación en cuanto al pigmento mineral que se incorpora al gel utilizado según la invención.

Generalmente, el pigmento mineral se elige entre los pigmentos minerales que son estables en el gel.

Por pigmento estable generalmente nos referimos a que el pigmento no muestra un cambio estable en su color a lo largo del tiempo, cuando el gel se almacena por un período mínimo de 6 meses.

No hay limitación en cuanto al color de este pigmento, que generalmente es el color que impartirá al gel. Este pigmento puede ser negro, rojo, azul, verde, amarillo, naranja, morado, marrón, etc., e incluso blanco.

Por lo tanto, generalmente el gel tiene un color idéntico al color del pigmento que contiene. Sin embargo, es posible que el gel tenga un color que difiera del color del pigmento que contiene, pero esto no se busca. El pigmento, especialmente cuando es blanco, es generalmente diferente del agente viscosizante inorgánico. Ventajosamente, el pigmento mineral se elige de modo que confiera al gel, después del secado, un color diferente del color de la superficie sobre la que se deposita el gel.

Ventajosamente, el pigmento mineral es un pigmento micronizado y el tamaño medio de partícula del pigmento mineral puede ser de 0,05 a 5 pm, preferentemente de 0,1 a 1 pm.

El hecho de que el pigmento esté micronizado impide la modificación de la reología y la capacidad de pulverización del gel ("capacidad de pulverización") porque el pigmento tiene entonces el mismo tamaño micrométrico que generalmente es el del agente viscosizante inorgánico, tal como los agregados de alúmina. Ventajosamente, el pigmento mineral se elige entre los óxidos metálicos (metales) y/o de metaloide(s), los hidróxidos metálicos (metales) y/o de metaloide(s), los oxihidróxidos metálicos (metales) y/o de metaloide(s), los ferrocianuros y ferricianuros metálicos (metales), los aluminatos metálicos (metales) y mezclas de los mismos.

Preferiblemente, el pigmento mineral se elige entre los óxidos de hierro, preferentemente micronizados, y sus mezclas.

Los óxidos de hierro pueden tener diferentes colores, por ejemplo, pueden ser amarillo, rojo, morado, naranja, marrón o negro.

De hecho, los pigmentos de óxido de hierro son reconocidos por tener un buen poder de cobertura y una gran resistencia a los ácidos y bases.

Para su incorporación a un gel descontaminante, los óxidos de hierro ofrecen las mejores prestaciones en términos de estabilidad y poder colorante. Así, un contenido en óxido de hierro del 0,1 %, o incluso del 0,01 % en masa, es suficiente para colorear fuertemente el gel sin modificar sus propiedades.

Como ya se ha indicado anteriormente, el hecho de que el pigmento de óxido de hierro esté preferentemente micronizado impide la modificación de la reología y la capacidad de pulverización del gel porque el pigmento tiene entonces un tamaño micrométrico, es decir un tamaño que es generalmente el del agente viscosizante inorgánico, tal como los agregados de alúmina.

Los óxidos de hierro micronizados están disponibles en Rockwood<®>bajo el nombre comercial Ferroxide<®>.

Podemos citar, entre otros, Ferroxide<®>212 M que es un óxido de hierro rojo micronizado con un tamaño de partícula promedio de 0,1 pm y Ferroxide<®>228 M que es un óxido de hierro rojo micronizado con un tamaño de partícula promedio de 0,5 pm.

Además, y/o en lugar de los óxidos de hierro, se pueden incorporar al gel según la invención otros óxidos o hidróxidos metálicos o metaloides coloreados, dependiendo del pH del gel, se puede citar en particular el óxido de vanadio (V<2>O<5>) que es naranja, el óxido de manganeso (MnÜ<2>) que es negro, el óxido de cobalto que es azul o verde, y óxidos de tierras raras. Sin embargo, se prefieren los óxidos de hierro por las razones mencionadas anteriormente.

Entre los oxihidróxidos podemos citar la goethita, es decir el oxihidróxido de hierro FeOOH, que es muy colorido.

Como ejemplo de ferrocianuro metálico podemos citar el azul de Prusia, es decir ferrocianuro férrico, y como ejemplo de aluminato podemos citar el azul de cobalto, es decir aluminato de cobalto.

El solvente para el gel utilizado según la invención se elige generalmente entre agua, solventes orgánicos y sus mezclas.

Un solvente preferido es agua y, por lo tanto, en este caso el solvente que consiste en agua, comprende 100 % de agua.

En el caso en que la superficie del sustrato sólido, por ejemplo las paredes del volumen cerrado, esté contaminada por al menos una especie contaminante denominada especie contaminante superficial que se encuentra en dicha superficie y posiblemente debajo de dicha superficie en la profundidad del sustrato, el gel luego contiene un agente de descontaminación como se describió anteriormente, y durante la etapa d) el gel se mantiene en la superficie al menos durante un tiempo suficiente para que el gel destruya y/o inactive y/o absorba las especies contaminantes de la superficie, y de manera que el gel se seca y forma un residuo seco y sólido que contiene dichas especies contaminantes de la superficie y las especies contaminantes en suspensión captadas por el gel.

En este modo de realización, el método según la invención permite, en primer lugar, realizar la descontaminación de un medio gaseoso, por ejemplo, la descontaminación atmosférica y después, en una segunda etapa, realizar la descontaminación superficial del sustrato sólido.

Las especies contaminadas en la superficie pueden estar en forma masiva o particular, contenidas en una capa superficial del material del sustrato, en forma de una película o contenidas en una película, por ejemplo, una película de grasas sobre la superficie del sustrato, en la forma de una capa o contenida en una capa, por ejemplo, una capa de pintura sobre la superficie del sustrato, o simplemente depositada sobre la superficie del sustrato.

Dependiendo de la naturaleza de la contaminación, los modos de acción de los geles difieren: erosión del material de soporte que contiene la contaminación, solubilización de la película contaminante, por ejemplo, grasa, o recubrimiento, por ejemplo, pintura, o incluso inactivaciónin situde los contaminantes químicos o biológicos en el caso de especies patógenas (ántrax).

Como ya se ha mencionado anteriormente, en el caso de una formulación de gel básica (el agente de descontaminación es una base), el gel según la invención tiene, además de la acción descontaminante, una acción desengrasante.

Cuando el agente de descontaminación es un ácido o una base, el gel puede descontaminar la superficie del sustrato corroyendo la superficie sobre la que se deposita en unas pocas micras.

Cabe señalar que, en el caso de las especies radiactivas, no estamos hablando de destrucción o inactivación sino sólo de eliminación de la contaminación por disolución de los depósitos irradiantes o corrosión de los materiales que soportan la contaminación. Por tanto, se produce una transferencia real de contaminación nuclear a las escamas de gel seco.

Cabe señalar que, en el caso de una superficie no porosa, la contaminación, por ejemplo, la contaminación biológica, "inactivada", se recupera mediante las escamas de gel secas.

Por otro lado, en el caso de contaminación profunda, como es el caso de los materiales porosos como los matrices cementantes, el gel seco sólo contendrá el residuo de contaminación superficial.

Sin embargo, la eficacia del método según la invención es igualmente buena en presencia de una superficie no porosa y/o no mineral.

Ventajosamente, el sustrato sólido está constituido por al menos un material sólido elegido entre metales y aleaciones metálicas tales como acero inoxidable, aceros pintados, aluminio y plomo; polímeros como plásticos o cauchos como poli(cloruro de vinilo) o PVC, polipropilenos o PP, polietilenos o PE, en particular polietilenos de alta densidad o HDPE, poli(metacrilato de metilo) o PMMA, poli(fluoruro de vinilideno) o PVDF, policarbonatos o PC; vidrios; cementos y materiales cementantes; morteros y hormigones; emplastos; ladrillos; piedra natural o artificial; cerámica.

Las especies contaminantes de la superficie pueden elegirse entre las especies contaminantes químicas, biológicas, nucleares o radiactivas ya enumeradas anteriormente con respecto a las especies contaminantes en suspensión, y en particular entre las especies biológicas tóxicas ya enumeradas anteriormente.

Ventajosamente, nos aseguramos entonces de que la cantidad de gel depositada sobre la superficie a descontaminar sea suficiente para realizar dicha descontaminación en la superficie y eventualmente bajo la superficie del sustrato.

Ventajosamente, la cantidad de gel depositado puede ser de 100 g a 2000 g de gel por m2 de superficie, preferentemente de 500 a 1500 g de gel por m2 de superficie, preferentemente de 600 a 1000 g de gel por m2 de superficie, que generalmente corresponde a un espesor de gel depositado sobre la superficie comprendido entre 0,5 mm y 2 mm.

Ventajosamente, durante la etapa d), el secado se lleva a cabo a una temperatura de 1 °C a 50 °C, preferentemente de 15 °C a 25 °C, y bajo una humedad relativa del 20 % al 80 %, preferentemente del 20 % al 70 %.

Ventajosamente, el gel se mantiene en la superficie durante un período de 2 a 72 horas, preferentemente de 2 a 48 horas, con mayor preferencia de 3 a 24 horas.

Ventajosamente, el residuo seco y sólido se presenta en forma de partículas, por ejemplo, de escamas, con un tamaño de 1 a 10 mm, preferentemente de 2 a 5 mm.

Ventajosamente, los residuos secos y sólidos se eliminan de la superficie sólida mediante cepillado y/o aspiración.

Cuando se lleva a cabo una descontaminación de superficies, el método según la invención presenta todas las propiedades ventajosas conocidas inherentes al gel de descontaminación que utiliza, por ejemplo:

- adhesión a las paredes,

- obtención de la máxima eficacia de descontaminación al final de la fase de secado del gel,

En general nos aseguramos de que el tiempo de secado sea mayor o igual al tiempo necesario para la inactivación.

- el procesamiento de una amplia gama de materiales,

- la ausencia de alteración mecánica o física de los materiales al final del tratamiento,

- la implementación del método en condiciones climáticas variables,

- reducir el volumen de residuos,

- la facilidad de valorización de los residuos secos.

Otras características y ventajas de la invención quedarán más claras con la lectura de la descripción detallada que sigue, dándose esta descripción a título ilustrativo y no limitativo, junto con las figuras adjuntas.

Breve descripción de las figuras

- La Figura 1 es una vista esquemática en sección vertical de un dispositivo, utilizado en el método según la invención, para pulverizar finas gotas de un gel.

- La Figura 2 es una gráfica que muestra la evolución de la viscosidad (en Pa.s) en función de la velocidad de cizalla (1/s), para el gel denominado "Gel-1" preparado en el ejemplo 1 (ver ejemplo 2).

- La Figura 3 es una gráfica que muestra la evolución de la viscosidad (en Pa.s) en función del tiempo (en seg.) para el gel denominado "Gel-1" preparado en el ejemplo 1 (ver ejemplo 2).

- La Figura 4 es un gráfico que muestra la evolución de la tensión de cizalla (en Pa) en función de la deformación (en Pa) para el gel denominado "Gel-1" preparado en el ejemplo 1 (ver ejemplo 2).

- La Figura 5 es una fotografía tomada con un Microscopio Electrónico de Barrido (MEB) de las gotas de gel secas obtenidas después de pulverizar y secar el gel denominado "Gel-1" preparado en el ejemplo 1. Las gotas pulverizadas desde la boquilla se recogen en un parche adhesivo de carbón colocado en una esquina del volumen en el que se pulveriza la niebla (ver ejemplo 3).

- La figura 6 es una fotografía que muestra el llenado de un volumen cerrado de 4,5 m3 con una niebla del gel denominado “Gel-1” preparado en el Ejemplo 1 (ver Ejemplo 4).

Exposición detallada de realizaciones particulares

El gel utilizado en el método según la invención se puede preparar fácilmente a temperatura ambiente.

Por ejemplo, el gel según la invención se puede preparar añadiendo preferentemente gradualmente el o los agentes de viscosidad inorgánicos, por ejemplo la(s) alúmina(s) y/o la(s) sílice(s), al solvente tal como agua, preferentemente agua desionizada, o a una mezcla del solvente y uno o más componentes elegidos entre los componentes ya enumerados anteriormente, a saber: un agente tensioactivo; un agente activo de descontaminación; un agente atrapador ("captador''); un agente fijador de contaminantes; un agente colorante.

Esta mezcla se puede realizar mediante agitación mecánica, por ejemplo, utilizando un agitador mecánico provisto de una hélice de tres palas. La velocidad de rotación es, por ejemplo, de 200 revoluciones/minuto y la duración de la agitación es, por ejemplo, de 3 a 5 minutos.

La adición de los agentes viscosizantes inorgánicos al solvente o a la mezcla del solvente y de los componentes mencionados anteriormente se puede llevar a cabo simplemente vertiendo los agentes viscosizantes en dicha mezcla. Cuando se añaden los agentes viscosizantes inorgánicos a la mezcla que contiene el solvente, estos agentes viscosizantes inorgánicos y, opcionalmente, los componentes mencionados anteriormente se mantienen generalmente bajo agitación mecánica.

Esta agitación puede realizarse, por ejemplo, mediante un agitador mecánico provisto de una hélice de tres palas.

La velocidad de agitación generalmente se aumenta gradualmente a medida que aumenta la viscosidad de la solución, alcanzando finalmente una velocidad de agitación de, por ejemplo, entre 400 y 600 rpm cuando se añade todos los agentes viscosizantes inorgánicos, sin que haya ninguna proyección.

Una vez finalizada la adición de los agentes viscosizantes inorgánicos minerales, se mantiene todavía la agitación, por ejemplo, durante 2 a 5 minutos, para obtener un gel perfectamente homogéneo.

A continuación, el gel así preparado se deja reposar durante al menos una hora antes de utilizarlo.

Es obvio que se pueden implementar otros protocolos de preparación de gel usados en el método según la invención con una adición de los componentes del gel en un orden diferente al mencionado anteriormente.

Generalmente, el gel según la invención debe tener una viscosidad inferior a 200 mPa.s bajo un cizallamiento de 1000 s_1 de modo que pueda ser pulverizado, nebulizado, atomizado, en forma de finas gotas como se definió anteriormente.

El tiempo de recuperación de la viscosidad debe ser generalmente inferior o igual a un segundo y la viscosidad en condiciones de cizallamiento bajo superior a 10 Pa.s para no fluir sobre una pared.

A continuación, el gel preparado como se describió anteriormente se pulveriza y se nebuliza en un medio gaseoso en forma de finas gotas.

Estas finas gotas forman una niebla o bruma que generalmente llena todo el volumen del medio gaseoso a descontaminar.

Así, en el caso en que el medio gaseoso esté en un volumen cerrado definido por paredes, tal como un suelo, un techo y paredes, la niebla de gotas llena todo el volumen cerrado.

Esta niebla o bruma es generalmente lo suficientemente densa como para que todas las especies contaminantes en suspensión en el volumen de medio gaseoso sean capturadas por las gotas de gel.

La pulverización del gel puede realizarse mediante cualquier dispositivo que permita pulverizar el gel en forma de finas gotas que forman una niebla o bruma, preferentemente una bruma o niebla que tenga una densidad suficiente para capturar todas las especies contaminantes en suspensión en el volumen del medio gaseoso a ser descontaminado.

Además, como ya se explicó anteriormente, el dispositivo de pulverización utilizado para implementar el método según la invención, y sus parámetros operativos, están adaptados para obtener el tiempo de vuelo extendido mencionado anteriormente.

La Figura 1 muestra un ejemplo de dicho dispositivo de pulverización.

Este dispositivo comprende un depósito o carcasa (1) que contiene el gel (2), un regulador de fluido (3) que permite regular la presión del fluido Pfluido (es decir, la presión aplicada en el depósito o cárter (1)) y un regulador de aire (4) que permite ajustar la presión de aire Paire, una pistola pulverizadora (5) provista de una boquilla pulverizadora (6) y un actuador (7). Este dispositivo funciona únicamente con aire comprimido (por ejemplo, bajo una presión de 5 a 10 bares) (8), transportado por una tubería (9), no es necesario suministro eléctrico ni otra fuente de energía. Primero se llena el cárter o depósito (1) con gel (2). A continuación, se presuriza el cárter o depósito (1) (1 a 7 bares) mediante el regulador de fluido (3) para permitir que el gel llegue a la pistola (5) y a la boquilla pulverizadora (6) a través de la tubería (10).

Se crea una niebla de gel (11) aplicando una presión de fluido a la boquilla de pulverización (6), por ejemplo, una presión de 1 a 10 bares, preferentemente de 1 a 7 bares, con mayor preferencia de 1 a 5 bares, mejor aún de 1 a 3 bares, y una presión de aire, por ejemplo, una presión de 1 a 10 bares, preferentemente de 1 a 7 bares, aún con mayor preferencia de 1 a 5 bares, mejor aún de 1 a 3 bares.

Las gotas de gel que forman una niebla, una bruma o un nebulizado se pulverizan en un volumen de un medio gaseoso que contiene especies contaminantes en suspensión.

Podemos decir que las especies contaminantes pueden presentarse en forma de aerosol sólido o líquido, es decir en forma de un conjunto de partículas finas, sólidas o líquidas, en suspensión en el medio gaseoso. En otras palabras, las especies contaminantes pueden presentarse en forma de una suspensión de partículas (de nanopartículas, polvo, fibras, por ejemplo, fibras de amianto) en un medio gaseoso.

Las especies contaminantes también pueden estar en forma de una suspensión de especies moleculares, por ejemplo, especies químicas o biológicas dentro de un medio gaseoso.

El volumen del medio gaseoso está en contacto con al menos una superficie de un sustrato sólido, esta superficie puede ser por ejemplo la superficie del suelo.

El volumen puede ser un volumen abierto, por ejemplo, un volumen exterior, únicamente delimitado por una única superficie como por ejemplo la superficie del suelo.

O el volumen puede ser un volumen cerrado definido por paredes, como un suelo, un techo y muros. La niebla de gotas llena entonces todo el volumen cerrado y las gotas del gel inorgánico que contiene las especies contaminantes en suspensión capturadas se depositan en al menos una de estas paredes, preferentemente en todas las paredes.

Aparte de posibles aleaciones de metales ligeros de tipo aluminio, en el caso de que se utilicen geles básicos o ácidos, no existe ninguna limitación en cuanto al material que constituye la superficie del sustrato. De hecho, el gel utilizado según la invención permite tratar todo tipo de materiales, incluso los frágiles, sin dañarlos. Por tanto, este material del sustrato sólido puede elegirse entre, por ejemplo, metales y aleaciones tales como acero inoxidable, aluminio y plomo; polímeros tales como plásticos o cauchos, incluidos PVC, PP, PE, en particular HDPE, PMMA, PVDf , PC; vidrios; cementos y materiales cementantes; morteros y hormigones; emplastos; ladrillos; piedra natural o artificial; cerámica.

En todos los casos, cualquiera que sea el material, si según la invención se realiza una descontaminación superficial, la eficacia de la descontaminación por el gel es total.

La superficie del sustrato puede estar pintada o sin pintar.

Si según la invención se realiza una descontaminación de la superficie, la eficacia del tratamiento con el gel aplicado según la invención es generalmente total.

Tampoco existe limitación en cuanto a la forma, geometría y tamaño de la superficie del sustrato, que puede ser una superficie a descontaminar, el método según la invención permite el tratamiento de grandes superficies, de geometrías complejas, que presentan por ejemplo huecos, ángulos, recovecos.

El método según la invención, si se realiza la descontaminación de superficies según la invención, garantiza el tratamiento eficaz no solo de superficies horizontales como suelos, sino también de superficies verticales como muros, o superficies inclinadas o e como techos.

En comparación con los métodos de descontaminación, por ejemplo, los métodos de descontaminación biológica existentes que utilizan líquidos como por ejemplo soluciones, el método de descontaminación según la invención -si según la invención se lleva a cabo una descontaminación de superficie- que implica trabajar un gel es especialmente ventajoso para el tratamiento de materiales de gran superficie, no transportables e implantados en el exterior. En efecto, el método según la invención, gracias a la utilización de un gel, permite la descontaminaciónin situevitando la dispersión de soluciones químicas en el ambiente y la dispersión de especies contaminantes.

El tiempo de recuperación de la viscosidad suficientemente corto de los geles utilizados según la invención permite que los geles pulverizados se adhieran a todas las superficies, por ejemplo, a las paredes.

La cantidad de gel depositada sobre la superficie es generalmente de 100 a 2000 g/m2, preferentemente de 500 a 1500 g/m2, preferentemente incluso de 600 a 1000 g/m2.

La cantidad de gel depositado por unidad de superficie y, en consecuencia, el espesor del gel depositado influye en la velocidad de secado.

Así, cuando se deposita sobre la superficie a tratar una película, una capa de gel de un espesor de 0,5 mm a 2 mm, el tiempo de contacto efectivo entre el gel y los materiales es entonces equivalente a su tiempo de secado, periodo durante el cual el principio activo contenido en el gel interactuará con cualquier contaminación de la superficie.

Además, se ha demostrado sorprendentemente que la cantidad de gel depositada cuando está dentro de los intervalos mencionados anteriormente y en particular cuando es superior o igual a 500 g/m2 y particularmente en el rango de 500 a 1500 g/m2, que corresponde aun espesor mínimo de gel depositado, por ejemplo superior o igual a 500 pm para una cantidad de gel depositada superior o igual a 500 g/m2, permitió, después de secar el gel, obtener una fractura del gel en forma de escamas milimétricas aspirables, por ejemplo con un tamaño de 1 a 10 mm, preferentemente de 2 a 5 mm.

Se puede lograr fácilmente un espesor de gel depositado de 500 pm si se pulverizan gotas de gel durante un tiempo suficiente o en cantidad suficiente.

La cantidad de gel depositado y por tanto el espesor de gel depositado, preferentemente superior a 500 g/m2, es decir, 500 pm, es el parámetro fundamental que influye en el tamaño de los residuos secos formados después del secado del gel y que garantiza así que se formen residuos secos de tamaño milimétrico y no residuos en polvo, que se eliminan fácilmente mediante un método mecánico y preferentemente, por aspiración. Sin embargo, también hay que señalar que gracias al posible tensioactivo a baja concentración, generalmente del 0,1 % al 2 % de la masa total del gel, se mejora el secado del gel y se produce un fenómeno de fractura homogéneo con un tamaño de los residuos secos monodisperso y una mayor capacidad de los residuos secos para desprenderse del soporte.

Luego se mantiene el gel sobre la superficie a tratar durante todo el tiempo necesario para que se seque. Durante esta etapa de secado el solvente contenido en el gel, generalmente el agua contenida en el gel, se evapora hasta obtener un residuo seco y sólido.

El tiempo de secado depende de la composición del gel en los intervalos de concentración de sus constituyentes indicados anteriormente, pero también, como ya se ha indicado, de la cantidad de gel depositada por unidad de superficie, es decir, del espesor de gel depositado.

El tiempo de secado también depende de las condiciones climáticas, es decir, de la temperatura y la humedad relativa de la atmósfera en la que se encuentra la superficie sólida.

El método según la invención se puede implementar en condiciones climáticas extremadamente amplias, concretamente a una temperatura T de 1 °C a 50 °C y a una humedad relativa RH de 20 % a 80 %.

Por lo tanto, el tiempo de secado del gel según la invención es generalmente de 1 hora a 24 horas a una temperatura T de 1 °C a 50 °C y a una humedad relativa RH de 20 % a 80 %.

Cabe señalar que la formulación del gel utilizada según la invención, en particular cuando se utilizan tensioactivos como "Pluronics®" garantiza en general un tiempo de secado que sea sustancialmente equivalente al tiempo de contacto (entre el agente de descontaminación, como un agente biocida, y cualquier especie contaminante de la superficie, por ejemplo, especies biológicas, en particular biotóxicas, que deben eliminarse) necesario para inactivar y/o absorber cualquier especie contaminante de la superficie que contamine el material del sustrato, y/o llevar a cabo suficientemente las reacciones de erosión de la superficie del material del sustrato.

En otras palabras, la formulación del gel asegura un tiempo de secado que es el tiempo de inactivación de especies contaminantes de superficie, por ejemplo, especies biológicas, que es compatible con la cinética de inhibición de la contaminación, por ejemplo, contaminación biológica de superficie.

O la formulación del gel asegura un tiempo de secado que es el tiempo necesario para que las reacciones de erosión permitan eliminar eventualmente una capa superficial contaminada del material.

En el caso de especies contaminantes radiactivas de superficie, la contaminación se elimina por disolución de los depósitos irradiantes o por corrosión de los materiales que soportan la contaminación. Por tanto, se produce una transferencia real de contaminación nuclear a las escamas de gel seco.

La superficie específica de la carga mineral generalmente utilizada que es generalmente de 50 m2/g a 300 m2/g, preferentemente 100 m2/g y la capacidad de absorción del gel según la invención permiten atrapar la contaminación de la superficie.

Dado el caso, las especies contaminantes, por ejemplo, especies biológicas contaminantes, se inactivan en la fase gelificada. Después de secar el gel, la contaminación, por ejemplo, la contaminación biológica inactivada, se elimina durante la recuperación del residuo de gel seco que se describe a continuación.

Al final del secado del gel, el gel se fractura homogéneamente para dar residuos secos sólidos milimétricos, por ejemplo, de un tamaño de 1 a 10 mm, preferentemente de 2 a 5 mm, no polvorientos, generalmente en forma de escamas sólida. Los residuos secos pueden contener especies contaminantes en suspensión y especies contaminantes superficiales inactivadas.

Los residuos secos, tales como escamas, obtenidos después del secado tienen mala adherencia a la superficie (2) del material del sustrato. Como resultado, los residuos secos obtenidos tras secar el gel se pueden recuperar fácilmente mediante un simple cepillado y/o aspiración. Sin embargo, los residuos secos también se pueden evacuar mediante un chorro de gas, por ejemplo, mediante un chorro de aire comprimido.

Por lo tanto, generalmente no es necesario ningún enjuague con un líquido y el método según la invención no genera ningún efluente secundario.

Sin embargo, aunque esto no es lo preferido, y si se desea, los residuos secos se pueden eliminar mediante un chorro de líquido.

Por tanto, con el método según la invención se consigue, en primer lugar, un ahorro importante de reactivos químicos en comparación con un método de descontaminación mediante lavado con una solución. Entonces, al obtenerse un residuo en forma de residuo seco que se puede aspirar directamente, se evita generalmente una operación de enjuague con agua o con un líquido, generalmente necesaria para eliminar trazas de agentes químicos de la pieza. Obviamente, esto se traduce en una reducción de la cantidad de efluentes producidos, pero también en una notable simplificación en términos del sector de tratamiento de residuos y de su drenaje.

Al final del método según la invención, se recupera un residuo sólido en forma de escamas que pueden envasarse tal cual, directamente acondicionables, lo que da como resultado, como ya se indicó anteriormente, una reducción significativa de la cantidad de efluentes producidos, así como una notable simplificación en cuanto al sector de tratamiento de residuos y de su drenaje.

Además, en el ámbito nuclear, el hecho de no tener que reprocesar las escamas antes de envasar los residuos constituye una ventaja considerable; esto autoriza el uso de agentes activos de alto rendimiento hasta ahora prohibidos en los líquidos de descontaminación debido a limitaciones operativas de las estaciones de tratamiento de efluentes líquidos ("STEL").

Por tanto, el gel puede contener potentes agentes oxidantes como el cerio IV, que puede regenerarse muy fácilmente a partir de la electrólisis del cerio III.

Como ejemplo, en el caso común donde se depositan 1000 gramos de gel por m2 de superficie tratada, la masa de residuos secos producidos es inferior a 200 gramos por m2

La invención se describirá ahora con referencia a los siguientes ejemplos, dados a modo de ilustración y sin limitación.

Ejemplos.

Ejemplo 1.

En este ejemplo, se describe la formulación de un gel usado en el método según la invención, usado en particular en los Ejemplos 2, 3 y 4.

Este gel, denominado "Gel-1" es un gel cuya composición es la siguiente:

- 20 % en masa de alúmina;

- 80 % en masa de agua desionizada.

La alúmina es alúmina Aeroxide® Alu C comercializada por EVONIK INDUSTRIES® que es una alúmina pirogénica de una superficie específica de 100 m2/g (BET).

Este gel se prepara según el siguiente protocolo:

Primero se pesa el agua desionizada en un recipiente adecuado.

A continuación, se añade progresivamente la alúmina, en una proporción del 20 % en masa, al agua desionizada, agitando con un agitador mecánico, provisto de un agitador de tres palas, a una velocidad de 200 revoluciones/min, durante 3 a 5 minutos.

A medida que se añade alúmina, aumenta la viscosidad del medio agitado.

Por lo tanto, también se aumenta gradualmente la velocidad de rotación del agitador a medida que aumenta la viscosidad del medio agitado, hasta llegar aproximadamente a 400 a 600 rpm cuando se ha añadido toda la alúmina, procurando que no se proyecte.

El gel denominado "Gel-1" así preparado se mantiene finalmente en agitación durante 5 minutos, y se deja reposar por un periodo de al menos una hora antes de su uso.

Ejemplo 2.

En este ejemplo, se muestra que el gel, llamado gel "Gel-1" tiene las propiedades reológicas necesarias para su implementación en el método según la invención.

Un estudio reológico del gel denominado "Gel-1", preparado en el ejemplo 1, por lo tanto, se llevó a cabo y permite demostrar que este método es adecuado para:

- una aplicación mediante pulverización en forma de finas gotas.

- una fijación de las partículas captadas en las paredes (suelo, techo y paredes) de la pieza a descontaminar. Para que el gel pueda usarse mediante un método de pulverización, debe tener las propiedades de un fluido reofluidificante tixotrópico.

Para que el gel permita que las partículas capturadas en las paredes se fijen, debe tener un tiempo de recuperación de la viscosidad muy corto (menos de un segundo) y debe tener un umbral de tensión (típicamente mayor que 10-15 Pa).

Se realizaron diferentes mediciones reológicas utilizando un reómetro de TA Instruments® DHR1 en geometría "Vane" y se presentan en este ejemplo.

En primer lugar, se midió la viscosidad del gel en función de la velocidad de cizallamiento.

Después de un cizallamiento previo durante 1 minuto a una velocidad de cizallamiento de 20 s-1, luego 1 minuto de reposo (sin cizallamiento), aplicamos una rampa continua de velocidad de cizallamiento que oscila entre 0,01 s_1 a 1000 s_1 por una duración total de 300 segundos. Se realizan 10 mediciones de viscosidad por década.

La Figura 2 muestra la evolución de la viscosidad (Pa.s) del gel denominado "GeM" en función de la velocidad de cizallamiento (s-1) para velocidades de cizallamiento entre 0,01 y 1000 s-1. Observamos una caída lineal (en escala logarítmica) de la viscosidad con la velocidad de cizallamiento, característica del comportamiento de un fluido reofluidificante.

El gel denominado "Gel-1" por lo tanto tiene una viscosidad alta con un cizallamiento bajo, es decir, en reposo, y una viscosidad muy baja cuando se somete a un cizallamiento fuerte, lo que permite su pulverización.

Luego, el gel se somete a un fuerte cizallamiento a 1000 s-1, durante 30 segundos, luego una velocidad de cizallamiento de 0,01 s-1 se aplica directamente, también durante 30 segundos. La figura 3 muestra la evolución de la viscosidad del gel en función del tiempo. Se observa que el gel recupera su viscosidad muy rápidamente después de un cizallamiento importante, con un tiempo de recuperación de la viscosidad del orden de un segundo. Esto significa que las gotas pulverizadas recuperarán su viscosidad casi instantáneamente cuando salgan de la boquilla.

Finalmente, una velocidad de cizallamiento baja (0,01 s-1) se aplica al gel denominado "Gel-1" constantemente para deformarlo partiendo del reposo y así determinar su umbral de flujo.

La Figura 4 representa el valor de la tensión de cizallamiento en función de la deformación del gel denominado "Gel-1". En primer lugar, la tensión aumenta bruscamente en función de la deformación, el material se encuentra en estado sólido (deformación elástica). Luego observamos un cambio de comportamiento, la tensión alcanza el umbral de flujo y el material pasa al régimen líquido (flujo estacionario). La tensión umbral corresponde a la tensión en el umbral de flujo del "Gel-1", de 30 Pa. Tal valor de la tensión umbral permite que "Gel-1" se adhiera a una pared, en particular a una pared vertical y luego se sujete a esta pared por un espesor de algunos milímetros, por ejemplo, por un espesor comprendido entre 0 y al menos 2 mm.

Esto permite la fijación de contaminantes previamente capturados en la atmósfera.

Para concluir, este ejemplo muestra que el "Gel-1" tiene todas las propiedades reológicas necesarias para su pulverización en forma de finas gotas para descontaminar una atmósfera contaminada por contaminantes en suspensión y luego para la fijación de los contaminantes capturados en las paredes (suelo, techo y paredes) de la pieza a descontaminar.

Ejemplo 3.

En este ejemplo, se describe la pulverización del gel denominado "Gel-1" descrito en el ejemplo 1 en forma de finas gotas, es decir, se describe la creación de una niebla formada por finas gotas del gel denominado "Gel-1".

El sistema y dispositivo de pulverización de laboratorio utilizado en este ejemplo es similar al mostrado en la Figura 1, y que ya se ha descrito anteriormente.

Este dispositivo es un equipo de laboratorio único que no presenta ninguna novedad tecnológica, pero tiene un uso diferente al habitual.

Como ya se describió anteriormente, se crea una niebla de gel que consta de finas gotas aplicando presión de fluido y presión de aire a la boquilla rociadora del sistema.

La pulverización se realiza en un volumen definido, concretamente bajo una sorbona.

Una vez pulverizadas, las gotas de la boquilla se recogen en un parche de carbono adhesivo colocado en una esquina del volumen en el que se pulverizó la niebla.

Después del secado, podemos observar así el tamaño unitario de las gotas generadas.

La Figura 5 es una imagen de microscopio SEM de las gotas secas así generadas.

Se observa en la Figura 5 que se obtienen gotas secas cuyo tamaño, definido por su diámetro, es del orden de 40 |jm.

Cabe señalar que los valores de presión impuestos parecen tener muy poca influencia sobre el tamaño de las gotas.

Ejemplo 4.

En este ejemplo, que ilustra el método según la invención, se llena un gran volumen cerrado, concretamente un volumen cerrado de 4,5 m3 con una niebla del gel denominado "Gel-1" preparado en el ejemplo 1, luego se forma con este gel un residuo sólido no pulverulento sobre las paredes que definen este volumen. Estos residuos sólidos se pueden recuperar por aspiración (es aspirable).

El sistema de pulverización utilizado en este ejemplo para crear la niebla es el mismo que se utilizó en el ejemplo 3, es similar al sistema mostrado en la Figura 1, y que ya se ha descrito anteriormente.

Entonces fue posible formar una niebla de gel dentro de un volumen cerrado definido dentro de las paredes de una caja en forma de paralelepípedo de 4,5 m3 (ver Figura 6).

Así, al igual que una niebla compuesta de gotas de agua, la niebla de gel así generada puede, inicialmente, capturar y luego reducir aerosoles de contaminantes en suspensión en un gran volumen.

En segundo lugar, las gotas que atrapan los aerosoles contaminantes se depositan y aglomeran en las paredes del volumen cerrado gracias a las propiedades reológicas del gel, descritas en el Ejemplo 2. De esta manera, según el tiempo y la velocidad de pulverización, se forma una capa de gel más o menos importante sobre las paredes del volumen cerrado. Luego, el gel se seca como un gel aspirable convencional y se fractura en residuos sólidos de tamaño milimétrico que atrapan los aerosoles contaminantes capturados y evitan así su resuspensión.

Cuanto más gruesa sea la capa de gel formada por la aglomeración de las gotas de gel, mayor será el tamaño de los residuos sólidos.

Referencias

[1] US-A1-2006/0248866.

[2] WO-A3-2004/011041.

[3] EP-A2-1935515.

[4] WO-A1-2010/132949.

[5] FAURE S., FOURNEL B., FUENTES P., LALLOT Y., "Procédé de traitement d'une surface par un gel de traitement, et gel de traitement", FR-A1-2827530.

[6] FAURE S., FUENTES P., LALLOT Y., "Gel aspirable pour la décontamination de surfaces et utilisation", FR-A1-2891 470 & WO-A2-2007/039598.

[7] WO-A1-2014/154817.

Claims (16)

1. REIVINDICACIONES

   i.Método de descontaminación de un volumen de un medio gaseoso, tal como el aire, contaminado por especies contaminantes en suspensión, estando dicho volumen de un medio gaseoso en contacto con al menos una superficie de un sustrato sólido, comprendiendo dicho método las siguientes etapas sucesivas:

   a) se pulverizan finas gotas en dicho volumen de un medio gaseoso, formando así una niebla, de un gel inorgánico que consiste en una solución coloidal que comprende un agente viscosizante inorgánico y un solvente;

   b) las especies contaminantes en suspensión son capturadas, captadas por dichas gotas del gel inorgánico;

   c) las gotas del gel inorgánico que contienen las especies contaminantes en suspensión capturadas se depositan sobre dicha superficie del sustrato sólido;

   d) el gel se mantiene sobre la superficie del sustrato sólido al menos durante un tiempo suficiente para que el gel se seque y forme un residuo seco y sólido que contiene las especies contaminantes en suspensión capturadas;

   e) se recupera el residuo seco y sólido que contiene dichas especies contaminantes en suspensión capturadas, el método caracterizado porque

   el volumen de un medio gaseoso es un volumen cerrado definido por paredes, tales como un suelo, un techo y muros, formando dicha superficie, la niebla de finas gotas llenan todo el volumen cerrado, y las finas gotas del gel inorgánico que contiene las especies contaminantes en suspensión capturadas se depositan en al menos una de las paredes, preferentemente en todas las paredes.
2. 2. Método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que las finas gotas tienen un tamaño definido, por su dimensión mayor, tal como un diámetro, de 10 a 1000 jm , preferentemente de 20 a 200 |jm.
3. 3. Método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que dichas especies contaminantes en suspensión están en forma de partículas sólidas, partículas líquidas o en forma de especies moleculares.
4. 4. Método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que las especies contaminantes se eligen entre las especies contaminantes químicas, biológicas, nucleares o radiactivas.
5. 5. Método según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que las especies contaminantes son especies contaminantes radiactivas, y/o químicamente tóxicas, y/o tóxicas por su forma y/o su tamaño; preferentemente, las especies contaminantes tóxicas por su forma y/o su tamaño, son especies contaminantes que se presentan en forma de partículas sólidas como micropartículas, o nanopartículas, por ejemplo en forma de fibras como microfibras o nanofibras, en forma de nanotubos, o en forma de cristales como los nanocristales.
6. 6. Método según la reivindicación 4 o 5, en el que las especies contaminantes se eligen entre los metales y metaloides en forma de metal, metaloide o iónico, preferentemente entre los metales denominados "metales pesados", y los metales y metaloides tóxicos en forma de metal, metaloide, o iónico; los compuestos de estos metales y metaloides tales como los compuestos organometálicos, las sales metálicas, los óxidos metálicos, los carburos metálicos, etc.; las cerámicas; la madera; los cereales; la harina; y el vidrio, por ejemplo en forma de lana de vidrio; preferentemente, la especie contaminante es el amianto.
7. 7. Método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la solución coloidal comprende además uno o más componentes elegidos entre los siguientes componentes:

   - un agente tensioactivo;

   - un agente activo de descontaminación;

   - un agente atrapador("captador')para atrapar especies contaminantes gaseosas, en particular especies contaminantes gaseosas tóxicas o explosivas, tales como el hidrógeno;

   - un agente extractor de especies contaminantes;

   - un agente fijador de especies contaminantes;

   - un agente colorante.
8. 8.Método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la solución coloidal comprende, preferentemente contiene:

   - del 1%al 30%en masa, preferentemente del 1%al 25%en masa, con mayor preferencia del 5%al 25 % en masa, mejor aún del 8 % al 20 % en masa, con respecto a la masa del gel, de al menos un agente viscosizante inorgánico; y uno o varios componentes elegidos entre los siguientes componentes, en las siguientes proporciones:

   - del 0,1 % al 2 % en masa, con respecto a la masa del gel, de al menos un agente tensioactivo; - de 0,1 a 10 mol/l de gel, preferentemente de 0,5 a 10 mol/l de gel, con mayor preferencia de 1 a 10 mol/l de gel, y mejor aún de 3 a 6 mol/l de gel, de al menos un agente activo de descontaminación; - del 0,1 % al 5 % en masa, con respecto a la masa del gel, de al menos un agente atrapador (“captador”) para atrapar especies contaminantes gaseosas, en particular especies contaminantes gaseosas tóxicas o explosivas, tales como el hidrógeno;

   - del 0,1 % al 5 % en masa, con respecto a la masa del gel, de al menos un agente extractor de especies contaminantes;

   - del 0,1 % al 5 % en masa, con respecto a la masa del gel, de al menos un agente fijador de las especies contaminantes;

   - del 0,01 al 10 % en masa, preferentemente del 0,1 al 5 % en masa, con respecto a la masa del gel, de al menos un agente colorante;

   - y el resto de solvente.
9. 9. Método según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en el que la solución coloidal comprende, preferentemente contiene:

   del 1 % al 30 % en masa, preferentemente del 1 % al 25 % en masa, con mayor preferencia del 5 % al 25 % en masa, mejor aún del 8 % al 20 % en masa, con respecto a la masa del gel, de al menos un agente viscosizante inorgánico;

   y el resto de solvente.
10. 10. Método según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el agente viscosizante inorgánico se elige entre los óxidos metálicos tales como las alúminas, los óxidos de metaloides tales como las sílices, los hidróxidos metálicos, los hidróxidos de metaloides, los oxihidróxidos metálicos, los oxihidróxidos de metaloides, los aluminosilicatos, las arcillas tales como la esmectita, y mezclas de los mismos; preferentemente, el agente viscosizante inorgánico consiste en una o más alúminas; con mayor preferencia, las alúminas representan del 5 % al 30 % en masa, preferentemente del 8 % al 17 % en masa con respecto a la masa total del gel.
11. 11. Método según la reivindicación 10, en el que las alúminas se eligen entre las alúminas pirogénicas, preferentemente entre las alúminas pirogénicas de tamaño de partícula fino.
12. 12. Método según cualquiera de las reivindicaciones 7 a 11, en el que:

    - el agente activo de descontaminación se elige entre las bases tales como el hidróxido de sodio, el hidróxido de potasio y sus mezclas; los ácidos tales como el ácido nítrico, el ácido fosfórico, el ácido clorhídrico, el ácido sulfúrico, los oxalatos de hidrógeno tales como el oxalato de hidrógeno de sodio y mezclas de los mismos; los agentes oxidantes tales como los peróxidos, los permanganatos, los persulfatos, el ozono, los hipocloritos tales como el hipoclorito de sodio, las sales de cerio IV y mezclas de los mismos; las sales de amonio cuaternario tales como las sales de hexadecilpiridinio (cetilpiridinio), tales como el cloruro de hexadecilpiridinio (cetilpiridinio); los agentes reductores; y sus mezclas;

    - el agente tensioactivo se elige entre los agentes tensioactivos no iónicos tales como los copolímeros en bloque, secuenciados tales como los copolímeros secuenciados de óxido de etileno y de óxido de propileno, y los ácidos grasos etoxilados; y sus mezclas;

    - el agente atrapador (“captador”) se elige entre sólidos con una superficie específica muy grande que contienen sitios de superficies activas, tales como carbones porosos, por ejemplo carbones activados; partículas de materiales enjaulados, tales como partículas de zeolitas y MOF; y partículas de óxidos minerales capaces de reaccionar con las especies contaminantes a atrapar y más concretamente con hidrógeno, tales como los óxidos de manganeso (MnO3, Mn2O3, Mn2O4) y los óxidos metálicos nobles, por ejemplo Ag2O o RuO2;

    - el agente que extrae las especies contaminantes se elige entre los adsorbentes inorgánicos tales como las zeolitas, las arcillas, los fosfatos tales como las apatitas, los titanatos tales como los titanatos de sodio, y los ferrocianuros y ferricianuros;

    - el agente fijador de las especies contaminantes se elige entre las resinas orgánicas, tales como las resinas de poliuretano, las resinas epoxi y las resinas acrílicas; y,

    - el agente colorante se elige entre los colorantes orgánicos y los pigmentos minerales, preferentemente micronizados, tales como los óxidos metálicos y/o de metaloides, los hidróxidos metálicos y/o de metaloides, los oxihidróxidos metálicos (metales) y/o de metaloides, los ferrocianuros y los ferricianuros metálicos (metales), los aluminatos metálicos (metales) y sus mezclas.
13. 13. Método según cualquiera de las reivindicaciones 7 a 12, en el que la superficie del sustrato sólido está contaminada por al menos una especie contaminante denominada especie contaminante superficial situada sobre dicha superficie y posiblemente bajo dicha superficie en la profundidad del sustrato, el gel contiene un agente de descontaminación, y durante la etapa d) el gel se mantiene en la superficie al menos durante un tiempo suficiente para que el gel destruya y/o inactive y/o absorba las especies contaminantes de la superficie, y de modo que el gel se seca y forma un residuo seco y sólido que contiene dichas especies contaminantes de la superficie y las especies contaminantes en suspensión capturadas por el gel.
14. 14. Método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el sustrato sólido está constituido por al menos un material sólido elegido entre los metales y las aleaciones metálicas tales como el acero inoxidable, los aceros pintados, el aluminio y el plomo; los polímeros como plásticos o cauchos como el poli(cloruro de vinilo) o PVC, los polipropilenos o PP, los polietilenos o PE, en particular los polietilenos de alta densidad o HDPE, poli(metacrilato de metilo) o PMMA, los poli(fluoruro de vinilideno) o PVDF, los policarbonatos o PC; el vidrio; los cementos y materiales cementantes; los morteros y hormigones; los emplastos; los ladrillos; la piedra natural o artificial; la cerámica.
15. 15. Método según una de las reivindicaciones anteriores, en el que el residuo seco y sólido se presenta en forma de partículas, por ejemplo, de escamas, con un tamaño de 1 a 10 mm, preferentemente de 2 a 5 mm.
16. 16. Método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el residuo seco y sólido se elimina de la superficie sólida mediante cepillado y/o aspiración.