(11) Lajstromszám: E (13) T2 EURÓPAI SZABADALOM SZÖVEGÉNEK FORDÍTÁSA

Átírás

1 !HU T2! (19) HU (11) Lajstromszám: E (13) T2 MAGYAR KÖZTÁRSASÁG Magyar Szabadalmi Hivatal EURÓPAI SZABADALOM SZÖVEGÉNEK FORDÍTÁSA (21) Magyar ügyszám: E (22) A bejelentés napja: (96) Az európai bejelentés bejelentési száma: EP (97) Az európai bejelentés közzétételi adatai: EP A (97) Az európai szabadalom megadásának meghirdetési adatai: EP B (1) Int. Cl.: C02F 1/2 (06.01) C02F 1/28 (06.01) C02F 1/6 (06.01) () Elsõbbségi adatok: MU IN EP (72) Feltalálók: Mahapatra, Samiran, 066 Whitefield, Bangalore (IN); Sarkar, Ayan, 066 Whitefiled, Bangalore (IN) (73) Jogosult: UNILEVER N. V., 13 AL Rotterdam (NL) (74) Képviselõ: dr. Valyon Józsefné, DANUBIA Szabadalmi és Jogi Iroda Kft., Budapest (4) Víztisztító készítmény HU T2 A leírás terjedelme 8 oldal Az európai szabadalom ellen, megadásának az Európai Szabadalmi Közlönyben való meghirdetésétõl számított kilenc hónapon belül, felszólalást lehet benyújtani az Európai Szabadalmi Hivatalnál. (Európai Szabadalmi Egyezmény 99. cikk (1)) A fordítást a szabadalmas az 199. évi XXXIII. törvény 84/H. -a szerint nyújtotta be. A fordítás tartalmi helyességét a Magyar Szabadalmi Hivatal nem vizsgálta.

2 A találmány területe A találmány egy víztisztító készítményre vonatkozik. Nevezetesen a találmány egy víztisztító készítményre vonatkozik, amely különösen hasznos szennyezõ anyagok nyomnyi mennyiségének eltávolítására, például arzén eltávolítására, továbbá mikroorganizmusok, például vírusok, baktériumok és ciszták eltávolítására, emberi fogyasztásra alkalmas víz elõállítására. A világ népességén belül jelentõs populáció él a fejlõdõ vagy alulfejlett országokban, ahol nagyon kevés a higiénikus ivóvíz. Ezeknek az embereknek nagy hányada itt falusi környezetben él, ahol nincsenek olyan víztisztító rendszerek, mint az ivóvizet elõállító városi vízmûvek. Vízellátását tekintve számos ember a felszíni vagy a felszín alatti vizekre van utalva, például kutakra, fúrt kutakra, tavakra vagy folyókra. Ezeket a víznyerõ helyeket gyakran szennyezi szennyvíz, ipari és mezõgazdasági hulladék. A rendelkezésre álló különféle víztisztítási rendszerek, melyek például ultraibolya (UV) sugárzást, halogénezett mûgyantákat, fordított ozmózist stb. alkalmaznak, nem megfelelõek az ilyen falusi környezetben, mivel vagy folyóvizet, vagy elektromos energiát igényelnek, melyek túl drágák az itteni fogyasztók számára. Ennek következtében sok falusi környezetben élõ embernek forralnia kell a vizet, hogy megölje a patogén mikroorganizmusokat ivóvizében. Ez gyakran ugyancsak nem lehetséges, hiszen a forralás nagy mennyiségû tüzelõanyagot igényel, amely egyre kevesebb. Továbbá számos olyan területe van a világnak, mely nagy mennyiségû szervetlen szennyezõ anyaggal, például arzénnal szennyezett. Az arzén egy rendkívül ártalmas szennyezõ anyag. Ezeken a területeken a gyakori megbetegedések és elhalálozások oka, hogy az emberek folyamatosan fogyasztanak olyan vizet, amely magas koncentrációban tartalmaz mikroorganizmusokat és szennyezõ anyagokat, mint például arzént. Az arzén a környezetben található egyik leginkább mérgezõ szennyezõ anyag. Megtalálható a talajban, a kõzetekben, a természetes vizekben és élõ szervezetekben. Az arzén a földkéreg huszadik leggyakoribb eleme. Az arzén leggyakoribb oxidációs állapotai a +3 és +. Az arzénvegyületek közül, melyek a környezetben elõfordulnak, a legnagyobb gyakorlati jelentõsége az arzeniteknek van [melyekben az arzén As(III) formában fordul elõ], mely 0-szer toxikusabb, mint az arzenátok [melyekben az arzén az As(V) formában fordul elõ], és 70¹szer inkább aktívak, mint a metilezett származékok, például a dimetil-arzenát (DMA) és a monometil-arzonát (MMA). Ezek a tények mutatják, hogy miért van elsõdleges fontossága az ivóvízbõl As(III) eltávolítására alkalmas technológiák kifejlesztésének. A szervetlen arzén az emberre karcinogén anyagok I. csoportjába tartoznak. Világszerte több mint 0 millió embert érint az arzénnel szennyezett ivóvíz. Az ivóvíz arzéntartalma számos területen eléri a 0 ppb¹t (ez egymilliárd részbõl 0 részt jelent). A WHO és USEPA által arzénre ajánlott MCL (maximum contaminant limit=maximális megengedett szennyezettségi határérték) az ivóvízben ppb. Az arzén eltávolítására rendelkezésre álló technológiák a membránszeparáció, az ioncsere és az adszorpció. Ezek a technológiák vagy költséges berendezéseket igényelnek, melyeket a világ számos részén az emberek nem engedhetnek meg maguknak, vagy nem képesek az arzén, különösen az As(III) olyan mértékû eltávolítására, mellyel meg tudnának felelni a WHO ajánlásának. Továbbá a vízforralás, amely számos ember számára a víztisztítás egyetlen módja, nem távolítja el az arzént. Azaz, így ezen a területen az egyik legnagyobb kihívás az arzén(iii) eltávolítása a vízbõl. Azonkívül, hogy a tisztított víz arzéntartalmának meg kell felelnie a fenti szigorú követelményeknek, a technológiának alkalmasnak kell lennie a káros mikroorganizmusok, mint például a ciszták, baktériumok és vírusok eltávolítására olyan mértékben, hogy a víz alkalmas legyen biztonságos emberi fogyasztásra. Az EPA szerint egy ismeretlen eredetû víz ivóvízként történõ fogyasztásra mikrobiológiailag alkalmasnak tekinthetõ, ha a baktériumszennyezõk eltávolításának mértéke baktériumokra nézve eléri a log 6, vírusokra a log 4, cisztákra pedig a log 3 értéket. Így a baktériumokra, vírusokra és cisztákra általánosan elfogadott eltávolítási érték log 6, log 4, illetõleg log 3. Városi, helyi és lakóhelyi szinten számos kémiai módszer ismert és alkalmazott a víz tisztítására. A kémiai anyagok körébe koaguláló- és flokkulálóanyagok tartoznak, amelyek kicsapják a szuszpendált, illetõleg az oldott szennyezõ anyagokat, és lévén biocidok, megölik a mikroorganizmusokat. A WO 02/007 (Procter and Gamble) számon közzétett nemzetközi szabadalmi bejelentésben víztisztító készítményt ismertetnek, továbbá egy tápszeradalékot, mely az ivóvízszûréstõl és ¹tisztítástól teljesen független. A világ számos részén úgy érezték, hogy a táplálkozási és egészségi normákat szigorítani kell. Az ismertetett készítmény lényegében egy elsõdleges koagulálószerbõl áll, egy hídképzõ flokkulálószerbõl és egy koagulálást elõsegítõ anyagból. Noha a fent említett dokumentum az arzéneltávolítást is igényli, jelen feltalálók úgy találták, hogy az eljárást tovább kell javítani ahhoz, hogy a biztonságos ivóvízre vonatkozó szigorú WHO-elõírásoknak meg lehessen felelni. Titán-dioxot alkalmaztak az arzén eltávolítására vízbõl. Az US (0) (Stevens Institute of Technology) szabadalmi leírásban a titán-dioxid egy sajátos formájának alkalmazását ismertetik, mellyel jobb arzéneltávolítás érhetõ el. A jelen találmány feltalálói úgy találták, hogy a titán-dioxid egyszerû használata önmagában nem biztosít közel teljes arzéneltávolítást. A JP számon közzétett szabadalmi bejelentésben szennyvíztisztító készítményt ismertetnek, mely kilenc komponensbõl áll, nevezetesen kalcium-szulfátból, alumínium-szulfátból, szilícium-dioxidból, szódából, polimeres flokkulálószerbõl, talkumból, zeolitból, aktív szénbõl és titán-oxidból. Ez a szabadalmi bejelentés a szennyvíziszap méregtelenítésére a titán-oxidot mint fotokatalizátort alkalmazza. Jelen feltalálók úgy találták, hogy ez a készítmény nem alkalmas 2

3 a természetben elõforduló (nyers) víz olyan mértékû tisztítására, hogy az megfeleljen a WHO és más hivatalok által az ivóvízzel szemben támasztott követelményeknek. Szorgalmasan dolgoztunk a probléma megoldásán. Úgy találtuk, hogy titán-dioxid-adszorbensek alkalmazása a flokkulálókészítményben, noha javítják az arzén(v)vegyületek eltávolítását a vízbõl, nem képesek a sokkal nehezebben eltávolítható és sokkal toxikusabb arzén(iii)vegyületek szükséges mértékû eltávolítására. A probléma megoldására több irányban folytatott munka eredményeként úgy találtuk, hogy bizonyos szelektív biocid hatású anyagok megoldást jelentenek az arzénvegyületek eltávolításának problémájára, lehetõvé téve a szigorú WHO-elõírások teljesítését. Ezenfelül a szelektív biocidok biztosítják a mikroorganizmusok eltávolítását is. A jelen találmány tárgya tehát egy víztisztító készítmény, mely megoldást jelent a problémák többségére, melyek a múltban az ismertetett készítmények alkalmazása kapcsán felmerültek. A jelen találmány egy további tárgya víztisztító készítmény, mely alkalmas olyan alacsony arzéntartalmú tisztított víz elõállítására, mely megfelel a kisebb mint ppb¹s WHO-követelményeknek, különösen tekintettel az arzén(iii)vegyületekre. A jelen találmány egy további tárgya egy olyan víztisztító készítmény, amely teljesíti a mikrobiológiai tisztítás magas, baktériumokra log 6, vírusokra log 4 és cisztákra log 3 követelményét. A találmány összefoglalása A jelen találmány egyik tárgya egy víztisztító készítmény, mely tartalmaz (a) egy koagulálószert, amely egy háromértékû kationt tartalmazó vízben oldható szervetlen fémsó; (b) egy flokkulálószert, amely egy nagy molekulatömegû vízoldható polimer; (c) egy adszorbenst, amely a titán, a cirkónium, a vas, a réz vagy a cink vízben oldhatatlan oxidja, hidroxidja vagy oxo-hidroxidja; továbbá (d) egy biocidot, amely egy halogénvegyület. Különösen elõnyös, ha az adszorbens titán-dioxid vagy vas-oxo-hidroxid. A találmány egy elõnyös megvalósítási módja szerint a víztisztító készítmény két részbõl áll, melyek térben el vannak különülve, és ahol az elsõ rész biocidot tartalmaz, a második rész pedig flokkulálószert és koagulálószert tartalmaz. A találmány részletes leírása Rész alatt mindenütt tömegrészt értünk, ha csak másképpen nem jelezzük. A jelen találmány szerinti víztisztító készítmény egy koagulálószert, egy flokkulálószert, egy szelektív adszorbenst és egy szelektív biocidot tartalmaz. A koagulálószer egy vegyület, amely egy háromértékû kationt tartalmazó vízben oldható szervetlen fémsó. Elõnyös háromértékû kationok az Al 3+ ésafe 3+. A koagulálószer általában nem tartalmaz szénatomokat. A koagulálószerekre ként a ferri-szulfátot, az alumínium-szulfátot és a polialumínium-kloridot említjük meg. Anélkül, hogy bármiféle elmélethez kötnénk magunkat, úgy gondoljuk, hogy ezek a koagulálószerek, amikor vízhez adjuk õket, zselatinszerû hidroxidvegyületeket képeznek 6¹os vagy annál nagyobb ph¹értékeknél. A zselatinszerû hidroxidokkal történõ koaguláció mechanizmusát tekintve optimális, hogyha a ph értékét 6 és 8, közé állítjuk be. A zselatinszerû csapadék magával ragadja a finom szuszpendált részecskéket és mikrobákat, koagulálódik és leülepszik. A koagulálószer a készítményre vonatkoztatva 0 tömeg%, még elõnyösebben 1 40 tömeg% tartományba A jelen találmány szerinti flokkulálószer egy nagy molekulatömegû vízoldható polimer. A flokkulálószerekre képpen megemlítjük a poliszacharidokat (dextrán, cellulózok), a proteineket, a módosított cellulózokat (hidroxi-etil/hidroxi-propil vagy karboxi-metil) és a poliakrilamidokat. Elõnyösek a nagy molekulatömegû poliakrilamidok. Különösen elõnyös, ha a poliakrilamid vagy anionosan, vagy nem anionosan módosított változat, még elõnyösebb az anionosan módosított változat. Az alkalmas poliakrilamidok molekulatömege a 7 tartományban van. Elõnyös flokkulálószer a Superflock (a Cytec cég gyártmánya). A flokkulálószer elõnyösen a készítményre vonatkoztatva 0, 1 tömeg%, legelõnyösebben 2 8 tömeg% tartományba A víztisztító készítmény egy egyedileg megválasztott adszorbenst tartalmaz a kívánt sajátosságok eléréséhez. Az adszorbens a titán, a cirkónium, a vas, a réz vagy a cink vízben oldhatatlan oxidja, hidroxidja vagy oxo-hidroxidja. Különösen elõnyös adszorbens a titán és a vas vízben oldhatatlan oxidja, hidroxidja vagy oxohidroxidja. Alkalmas adszorbens a titán-dioxid, cirkónium-oxid, vas-oxid, réz-oxid, cink-oxid, a vas-oxo-hidroxidok, titán-oxo-hidroxidok, cirkónium-oxo-hidroxidok, illetve ezek különbözõ kombinációi. A legelõnyösebb adszorbensek a titán-dioxid, a titán-oxo-hidroxid, a vas-oxid, a vas-hidroxid vagy vas-oxo-hidroxid, a legelõnyösebb adszorbens a titán-dioxid és a vas-oxo-hidroxid. Az adszorbens a készítményre vonatkoztatva 70 tömeg%, még elõnyösebben 0 tömeg%, a legelõnyösebben 1 tömeg% tartományba esõ mennyiségben van jelen. A találmány szerinti készítmény biocidot tartalmaz, amely egy halogénvegyület. Elõnyösek a klór- és a jódvegyületek, legelõnyösebbek a klórvegyületek. Elõnyös klórvegyületek a szervetlen vegyületek, például nátrium-hipoklorit, kalcium-hipokloritok, klór-dioxid vagy klór-aminok, vagy szerves klórvegyületek, például a nátrium-diklór-izocianurátok vagy a triklór-izocianursav. A biocid mennyisége a készítményben elõnyösen 1 tömeg%, még elõnyösebben körülbelül 2 12 tömeg%. A legelõnyösebb biocid a kalcium-hipoklorit. A jelen találmány feltalálói úgy találták, hogy nem minden biocid megfelelõ a jelen találmány szerinti célok eléréséhez. Néhány szokásos biocid például a kvaterner ammóniumvegyületek, triazin, glutáraldehid, izotiazolin, szerves ónvegyületek, karbamátok, metilén- 3

4 tiocianát a mikrobiológiai szennyezõdések eltávolítására használható volt, de az arzéneltávolítást tekintve hatékonyságuk gyenge. A találmány tehát különösen alkalmas az arzén eltávolítására, különösen ha a víz arzénnel erõsen szennyezett, és ha az arzénvegyületben az arzén As(III) formában van jelen, melynek eltávolítása a technika állása szerint ismert módszerekkel mindig nehézségeket okoz. A víztisztító készítmény akkor mûködik a leghatékonyabban, ha tároláskor a készítmény nedvességtartalma kisebb, mint tömeg%, elõnyösebben kisebb, mint 3 tömeg%, legelõnyösebben kisebb, mint 2 tömeg%. A találmány szerinti készítmény tisztítóhatását a rendelkezésre álló nyers víz ph¹értékén érjük el. A találmány egy elõnyös megvalósítási módja szerint a készítmény ph¹értékét beállíthatjuk a kívánt tartományba oly módon, hogy a készítménybe egy pufferhatású hatóanyagot foglalunk bele. Alkalmas pufferhatású hatóanyag a kalcium-oxid, a nátrium-karbonát vagy a nátrium-hidrogén-karbonát. Amennyiben pufferhatású hatóanyagot alkalmazunk, a készítményre vonatkoztatva 0, tömeg% tartományba esõ mennyiségben van jelen. Adott esetben a víztisztító készítmény egy koadszorbenst tartalmazhat. A koadszorbens elõnyösen egy olyan anyag, amely képes nagy mennyiségû vizet és szerves vagy szervetlen vegyületet adszorbeálni. Alkalmas koadszorbens egy agyag. Az agyagra a montmorillonitagyag (dioktaéderes szmektitagyag), a laponit, a hektorit, a nontronit, a szaponit, a volkonzit, a szaukonit, a beidellit, az allevarlit, az illit, a halloizit, az attapulgit, a mordenit, a kaolinok és a bentonit. A jelen találmányt illetõen nagyon elõnyös agyag a bentonit. Amennyiben alkalmazzuk, a koadszorbens a készítményre vonatkoztatva 7 tömeg%, még elõnyösebben tömeg% tartományba esõ mennyiségben van jelen. A jelen találmány egy elõnyös megvalósítási módja szerint a víztisztító készítményt kétkomponensû rendszerként használjuk. A kétkomponensû rendszer egy elsõ részbõl és egy második részbõl áll, melyeket térben elkülönítünk. Az elsõ rész tartalmazza a biocidot, míg a második rész tartalmazza a flokkulálószert és a koagulálószert. A találmány egy további elõnyös vonása, hogy a kétkomponensû rendszer második részében adszorbens van. Amennyiben kétkomponensû rendszerként hozzuk forgalomba, az elsõ rész elõnyösen kevesebb mint tömeg% nedvességet tartalmaz az elsõ rész tömegére vonatkoztatva. A kétkomponensû rendszerben a koadszorbens, amennyiben alkalmazzuk, lehet mind az elsõ, mind a második részben, vagy jelen lehet a részek bármelyikében. A találmány egy további elõnyös megvalósítási módja szerint a második rész egy biocid kioltóanyagot tartalmaz, amely alkalmas a biociddal reagálni és úgy átalakítani, hogy az emberi fogyasztásra biztonságos és esztétikusan elfogadható legyen. Alkalmas kioltóanyag a nátrium-tioszulfát és az aszkorbinsav. A kioltóanyag a készítmény második részében elõnyösen tömeg%, még elõnyösebben körülbelül 2 12 tömeg% tartományba A találmány szerinti készítmény legelõnyösebb formája a szilárd forma. Az alkalmas szilárd forma lehet por, granulátum vagy tabletta, legelõnyösebben porforma. Amennyiben kétkomponensû rendszerként alkalmazzuk, mind az elsõ, mind a második rész legelõnyösebb formája a porforma. A találmány szerinti víztisztító készítményt elõnyösen 0, g¹os, még elõnyösebben 1 g¹os adagokban alkalmazzuk. Ezeket az adagokat általában l vízhez adjuk. Amennyiben kétkomponensû rendszerként használjuk, az elsõ rész alkalmas tömege 0,01 g, elõnyösebben 0,1 1 g, a második rész alkalmas tömege pedig 0, g. A találmány szerinti víztisztító készítményt bármilyen alkalmas csomagolási formában eljuttathatjuk a fogyasztóhoz. Amennyiben tabletta formájú, a csomagolás lehet laminált fém vagy blisztercsomagolás. Amennyiben por formájú, a laminált fém az alkalmas csomagolás. Amennyiben laminált fém csomagolást alkalmazunk, annak olyannak kell lennie, hogy a halogénezett vegyületeket, melyek általában reakcióba lépnek a fémekkel, egy, a fémrétegen alkalmazott alkalmas polimerréteg különítse el a laminált fém rétegétõl. A találmány egy másik tárgya víztisztítási eljárás, mely a következõ lépésekbõl áll: (i) a találmány szerinti készítmény összekeverése a tisztítandó vízzel; és (ii) a flokkulálódott anyagot elválasztjuk a keveréktõl. Amennyiben a termék kétkomponensû rendszerként jelenik meg, az alkalmas eljárás egymást követõ lépésekbõl áll, melyek során a készítmény elsõ részét a tisztítandó vízzel összekeverjük, majd egy következõ lépésben hozzákeverjük a készítmények második részét, és a flokkulálódott anyagot a keveréktõl elválasztjuk. Az elsõ részt általában 0, percen át keverjük, majd a vizet 2 percen át állni hagyjuk, majd ezt követõen hozzáadjuk a második részt. A keveréket ezt követõen 0, percen át tovább keverjük, majd ismét 2 percen át állni hagyjuk. A flokkulált anyagot ezután hagyjuk leülepedni, és utána általában szûréssel vagy dekantálással elkülönítjük. A szûréshez egyszerû szõtt textíliát alkalmazhatunk. A találmány szerinti eljárás különösen alkalmas arzéntartalmú víz tisztítására. Szennyezett területeken az átlagos arzénkoncentráció a nyers vízben körülbelül 0 ppb tömeg szerint. A találmány szerinti eljárást alkalmazva tisztított vizet lehet elõállítani, melynek arzéntartalma kisebb vagy kevesebb mint ppb tömeg szerint. A találmányt a következõ nem korlátozó példákon keresztül mutatjuk be. Példák A vizsgálatokhoz szükséges víz készítése: l fordított ozmózissal elõállított tisztított vízhez 1 g tengeri sót, 0,0 g huminsavat és 1, g finom port (Arizona tesztpor) adunk. A teljes oldott sómennyiség kisebb volt, mint 0 ppm. A vizsgálati vízhez kívánt mennyiségû arzénvegyületet adunk, amely vagy nátrium-arzenát (Na 2 HAsO 4.7H 2 O) volt, amelyben az arzén As(V) for- 4

5 mában van jelen, vagy nátrium-arzenit (NaAsO 2 ) volt, melyben az arzén As(III) állapotban van. Az arzéntartalom meghatározása Az oldat teljes arzénkoncentrációjának mérésére (>0 ppb) induktív csatolású plazma-optikai emissziós spektroszkópiás módszert alkalmazunk (ICP-OES, Varian-Vista-PRO). Az 0 ppb-nél alacsonyabb arzénkoncentrációk mérésére induktív csatolású plazma-tömegspektroszkópiai módszert (ICP¹MS, Eldrin 9000) használunk. Mindkét analitikai módszernél a mintát a készülékbe fecskendezzük anélkül, hogy bármiféle elõkoncentrálást vagy hígítást alkalmaznánk, és a teljes arzénkoncentrációt mérjük. A) összehasonlító Nátrium-arzenátból készített [arzén(v) forma] 0 ppb arzéntartalmú vizsgálati vizet használunk. A tisztítási eljárás a következõ: l vizsgálati vizet teszünk egy vödörbe, és az 1. táblázatban bemutatott készítménybõl adunk a vízhez, egy percen át kevertetjük, majd a vizet percen át állni hagyjuk. A flokkulálódott anyagot ezután egy réteges szöveten átszûrjük. A tisztított víz arzéntartalmát megmérjük, és az eredményeket az 1. táblázatban összegezzük. B) összehasonlító Nátrium-arzenit [arzén(iii) forma] alkalmazásával 0 ppb arzéntartalmú vizsgálati vizet használunk. Az A) összehasonlító szerinti tisztítási eljárást alkalmazzuk. A tisztított víz arzéntartalmát mérjük, és az eredményeket az 1. táblázatban összegezzük Egy, az 1. táblázatban bemutatott víztisztító készítményt alkalmazunk víztisztításra. A készítmény kétkomponensû rendszer, amelynek elsõ komponense kalcium-hipoklorit, második komponense pedig polialumínium-kloridot, poliakrilamidot és titán-dioxidot tartalmaz. A tisztítási eljárás a következõ: l vizsgálati vizet teszünk egy vödörbe, és az 1. táblázatban bemutatott készítményt adjuk a vizsgálati vízhez, a vizet egy percen át kevertetjük, majd percen át állni hagyjuk. Miután a második komponenst hozzáadjuk, egy percen át kevertetjük, és percen át állni hagyjuk. A flokkulálódott anyagot réteges szöveten át kiszûrjük. A tisztított víz arzéntartalmát mérjük, és az eredményeket az 1. táblázatban összegezzük. 2. Az 1. szerinti készítményt használjuk. A vizsgálati víz hasonló volt ahhoz, amit az 1. példánál alkalmaztunk, annyi eltéréssel, hogy a víz ppb nátrium-arzenitet és ppb nátrium-arzenátot tartalmaz, amely az arzénnel szennyezett talajvizek jellemzõ összetétele. A tisztított víz arzéntartalmát mérjük, és az eredményeket az 1. táblázatban összegezzük. 3. Az 1. táblázatban bemutatott, 1. példában alkalmazotthoz hasonló víztisztító készítményt használjuk, annyi eltéréssel, hogy titán-dioxid helyett vas-oxidot használunk. A készítményt kétkomponensû rendszerként állítjuk elõ. 1. táblázat Példák A) összehasonlító B) összehasonlító Kalcium-hipoklorit, g 0,1 0,1 0,1 Polialumínium-klorid, g 0, 0, 0, 0, 0, Poliakrilamid, g 0,08 0,08 0,08 0,08 0,08 Adszorbens TiO 2 TiO 2 TiO 2 TiO 2 vas-oxohidroxid Adszorbens, g 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 Az arzén formája a vizsgálati vízben Arzéntartalom a tisztított vízben, ppb As(V) As(III) As(III) As(III)+As(V) 1:1 tömegarányban As(III) 0 Az 1. táblázat adatai mutatják, hogy a technika állása szerint ismert készítménnyel [A) összehasonlító ] az arzén(v)¹re vonatkozó határértékeket el lehet érni, de As(III)¹ra nem lehet a tisztítási határértéket elérni [B) összehasonlító ]. Ugyanakkor a jelen találmány szerinti készítmény alkalmazásával (1 3. példák) el lehet érni a kívánt arzéneltávolítást akkor is, ha az As(III) forma egyedül van jelen, vagy pedig az As(III) és As(V) együtt keverékben van jelen. Biocidhatékonyság Az 1. szerinti vizsgálati vizet állítjuk elõ, majd mikroorganizmusokat, nevezetesen cisztákat, baktériumokat és vírusokat adunk hozzá a 2. táblázatban bemutatott koncentrációban. A vizsgálati vizet az 1. szerinti tisztításnak vetjük alá. A mikroorganizmusok mennyiségét a tisztított vízben meghatározzuk, az eredményeket a 2. táblázatban adjuk meg. A különféle mikroorganizmusok koncentrációjának

6 mérésére a vízben a következõ publikációban részletesen leírt módszert alkalmazzuk: Tropical Medicine and International Health, 11. kötet, 9. szám, oldalak, 06. szeptember; Thomas,Clasen, Suresh Nadakatti és Shashikala Menon Mikrobiological performance of a water treatment unit designed for household use in developing countries címû közleménye. 2. táblázat Mikrobák Kezdeti koncentráció Végsõ koncentráció Log csökkenés Baktériumok (E. coli) 7 /0 ml < 6,80 Poliovírus 4. pfu (plakk formáló < 4, egység)/0 l Ciszták (besugárzott) 4 /l 0/l 3,00 Az adatok azt mutatják, hogy a találmány szerinti készítmény alkalmas a káros mikroorganizmusokat tartalmazó víz tisztítására olyan mélységben, amely szükséges a vizet fogyasztó emberek jó egészségének fenntartásához, azaz a készítmény legalább log 6 baktériumeltávolítást, log 4 víruseltávolítást és log 3 cisztaeltávolítást képes biztosítani. Amint a 3. táblázatban bemutatjuk, kipróbáltunk néhány technika állása szerinti készítményt [C F) összehasonlító példák] és jelen találmány oltalmi körén kívül elsõ készítményt [G) összehasonlító ]. Az 1. szerinti vizsgálati vizet használjuk. C) összehasonlító A 3. táblázat szerinti víztisztító készítményt állítottuk elõ egykomponensû rendszerként, és az A) összehasonlító szerinti eljárást követjük a vizsgálati víz tisztására. D) összehasonlító A 3. táblázatban bemutatott készítményt kétkomponensû rendszerként állítjuk elõ, a vizsgálati vizet az 1. szerinti eljárással tisztítjuk. 1 3 E) összehasonlító A 3. táblázatban bemutatott készítményt egykomponensû rendszerként állítjuk elõ, és az A) összehasonlító szerinti eljárást követjük a vizsgálati víz tisztítására. F) összehasonlító A 3. szerinti készítményt állítjuk elõ egykomponensû rendszerként. A vizsgálati vizet az A) összehasonlító szerinti eljárást követve tisztítjuk. G) összehasonlító A 3. táblázat szerinti készítményt kétkomponensû rendszerként állítjuk elõ. A vizsgálati vizet az 1. szerinti eljárást követve tisztítjuk. A kísérletek eredményeit [C G) összehasonlító példák] a tisztított víz arzéntartalmát megadva a 3. táblázatban összegezzük. 3. táblázat Példák C) összehasonlító D) összehasonlító E) összehasonlító F) összehasonlító G) összehasonlító Biocid CaHypo CaHypo CaHypo CaHypo CPB Biocid, g 0,1 0,1 Polialumínium-klorid, g 0, 0, 0, 0, Poliakrilamid, g 0,08 0,08 0,08 0,08 Adszorbens TiO 2 Fe 2 O 3 TiO 2 Adszorbens, g 0,0 0,0 0,0 Arzéntartalom a tisztított vízben, ppb CaHypo: kalcium-hipoklorit CPB: cetil-piridinium-bromid A 3. táblázat adatai mutatják, hogy a technika állása szerinti készítmények [C F) összehasonlító példák] nem alkalmasak az arzéneltávolítási követelmények teljesítésére. Továbbá bármilyen szokásos biocid alkalmazása [G) összehasonlító ] önmagában nem megfelelõ az arzéneltávolítási követelmények teljesítésére. 6

7 H K) összehasonlító példák A 4. táblázatban bemutatott készítményekkel végzünk kísérleteket, ahol különféle szokásosan alkalmazott adszorbenseket használunk. Az 1. szerintihez hasonló eljárást követünk. A tisztított víz arzéntartalmát a 4. táblázatban adjuk meg, az 1. eredményét összehasonlításul ismételten bemutatjuk. 4. táblázat Példák 1. H) összehasonlító I) összehasonlító J) összehasonlító K) összehasonlító Kalcium-hipoklorit, g 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 Polialumínium-klorid, g 0, 0, 0, 0, Poliakrilamid, g 0,08 0,08 0,8 0,08 0,08 Adszorbens titán-dioxid bentonit aktív szén talkum zeolit Adszorbens, g 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 Arzéntartalom a tisztított vízben, ppb A 4. táblázat adatai mutatják, hogy a szelektív adszorbens alkalmazása a találmány szerinti készítményben az arzénhatásban szinergetikus elõnyöket jelent, míg a szokásos adszorbensek alkalmazása ezt az elõnyt nem biztosítja. SZABADALMI IGÉNYPONTOK 1. Víztisztító készítmény, amely tartalmaz (e) egy koagulálószert, amely egy háromértékû kationt tartalmazó vízben oldható szervetlen fémsó; (f) egy flokkulálószert, amely egy nagy molekulatömegû vízoldható polimer; (g) egy adszorbenst, amely a titán, a cirkónium, a vas, a réz vagy a cink vízben oldhatatlan oxidja, hidroxidja vagy oxo-hidroxidja; továbbá (h) egy biocidot, amely egy halogénvegyület. 2. Az 1. igénypontban igényelt víztisztító készítmény, amelyben a halogén klór vagy jód. 3. Az 1. vagy 2. igénypontban igényelt víztisztító készítmény, amelyben a halogénvegyület kalcium-hipoklorit. 4. Az elõzõ igénypontok bármelyikében igényelt víztisztító készítmény, amelyben a biocid a készítményre vonatkoztatva 1 tömeg% tartományba esõ mennyiségben van jelen.. Az elõzõ igénypontok bármelyikében igényelt víztisztító készítmény, amelyben az adszorbens titándioxid vagy vas-oxo-hidroxid. 6. Az elõzõ igénypontok bármelyikében igényelt víztisztító készítmény, amelyben az adszorbens a készítményre vonatkoztatva 70 tömeg% tartományba 7. Az elõzõ igénypontok bármelyikében igényelt víztisztító készítmény, amelyben a koagulálószer polialumínium-klorid, alumínium-szulfát vagy ferri-szulfát. 8. Az elõzõ igénypontok bármelyikében igényelt víztisztító készítmény, amelyben a koagulálószer a készítményre vonatkoztatva 0 tömeg% tartományba Az elõzõ igénypontok bármelyikében igényelt víztisztító készítmény, amelyben a flokkulálószer anionosan módosított poliakrilamid.. Az elõzõ igénypontok bármelyikében igényelt víztisztító készítmény, amelyben a flokkulálószer a készítményre vonatkoztatva 0, 1 tömeg% tartományba 11. Az elõzõ igénypontok bármelyikében igényelt víztisztító készítmény, amely koadszorbenst tartalmaz, amely nagy mennyiségû vizet és szerves vagy szervetlen vegyületet képes adszorbeálni. 12. A 11. igénypontban igényelt víztisztító készítmény, amelyben a koadszorbens bentonitagyag. 13. A 11. vagy 12. igénypont szerint igényelt víztisztító készítmény, amelyben a koadszorbens a készítményre vonatkoztatva 7 tömeg% tartományba 14. Az elõzõ igénypontok bármelyikében igényelt víztisztító készítmény, amely pufferhatású hatóanyagot tartalmaz, amely hatóanyag a ph¹értéket a 6 8, tartományban képes tartani, amennyiben a készítményt vízben oldjuk/diszpergáljuk. 1. A 14. igénypontban igényelt víztisztító készítmény, amelyben a pufferhatású hatóanyag kalciumoxid, nátrium-karbonát vagy nátrium-hidrogén-karbonát közül megválasztott. 16. A 14. vagy 1. igénypontban igényelt víztisztító készítmény, amelyben a pufferhatású hatóanyag a készítményre vonatkoztatva 1 tömeg% tartományba 17. Az elõzõ igénypontok bármelyikében igényelt víztisztító készítmény, amely két térben elkülönített részbõl áll, amelyben az elsõ rész biocidot tartalmaz, a második rész flokkuláló- és koagulálószert tartalmaz. 18. A 17. igénypontban igényelt víztisztító készítmény, amelyben a második rész az említett adszorbenst tartalmazza. 19. A 17. vagy 18. igénypontban igényelt víztisztító készítmény, amelyben az elsõ rész kevesebb mint tömeg% nedvességet tartalmaz az említett elsõ rész tömegére vonatkoztatva. 7

8 . A 17. vagy 19. igénypontok bármelyikében igényelt víztisztító készítmény, amelyben a második rész biocid kioltó hatóanyagot tartalmaz, amely képes a biociddal reagálva biztosítani a biztonságos emberi fogyaszthatóságot. 21. A. igénypontban igényelt víztisztító készítmény, amelyben az említett kioltó hatóanyag nátriumtioszulfát vagy aszkorbinsav. 22. Eljárás víz tisztítására, amelynek lépései során i) az igénypontok bármelyikében igényelt készítményt összekeverjük a tisztítandó vízzel; és ii) a flokkulálódott anyagot a keverékbõl elkülönítjük. 23. Eljárás víz tisztítására, amelynek egymást követõ lépései során i) az elõzõ igénypontok bármelyike szerinti készítmény elsõ részét összekeverjük a tisztítandó vízzel; 1 ii) az elõzõ igénypontok bármelyike szerinti készítmény második részét összekeverjük a tisztítandó vízzel; és iii) a flokkulálódott anyagot a keverékbõl elkülönítjük. 24. Az igénypontok bármelyike szerinti készítmény alkalmazása ivóvíz arzéntartalmának csökkentésére a tisztított vízben ppb alatti szintre.. Az igénypontok bármelyike szerinti készítmény alkalmazása ivóvíz baktériumtartalmának csökkentésére, ahol log 6 baktériumeltávolítást érünk el. 26. Az igénypontok bármelyike szerinti készítmény alkalmazása az ivóvíz vírustartalmának csökkentésére, ahol log 4 víruseltávolítást érünk el. 27. Az igénypontok bármelyike szerinti készítmény alkalmazása az ivóvíz cisztatartalmának csökkentésére, ahol log 3 cisztaeltávolítást érünk el. Kiadja a Magyar Szabadalmi Hivatal, Budapest Felelõs vezetõ: Szabó Richárd osztályvezetõ Windor Bt., Budapest