FILTROS REGENERABLES PARA LA SORCION DE CONTAMINANTES (ARSENICO) Facultad de Química y Biología Universidad de Santiago de Chile

ABSTRACT 1. Descripción de la Tecnología: La presente invención propone un procedimiento para la activación y regeneración de materiales filtrantes, mediante el cual se produce la remoción simultánea de varios contaminantes iones metálicos provenientes de aguas contaminadas, especialmente arsénico. El material filtrante regenerado es preferentemente inorgánico, y su origen puede ser tanto natural como sintético. El material filtrante puede ser empaquetado para el desarrollo de filtros regenerables para uso domiciliario.

2. Componentes del Paquete Tecnológico: El paquete tecnológico consiste en: 

Material filtrante activado en base a zeolitas y otros materiales inorgánicos



Método para su empaquetamiento como filtros regenerables



Protocolo para la regeneración de los filtros usando una solución ácida y energía

3. Estado de Desarrollo de la Tecnología: La tecnología ha sido desarrollada con co-financiamiento del fondo chileno Basal para Centros Científicos y Tecnológicos de Excelencia FB-0807 de la USACH. El paquete tecnológico cuenta con prototipos a nivel de laboratorio de material filtrante y empaquetado para la remoción de arsénico usando zeolitas activadas, con validación técnica del proceso de regeneración con equipamiento de laboratorio. En el siguiente diagrama se muestra el material filtrante empaquetado como filtro regenerable:

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Figura 1: Esquema de filtro regenerable para tratar agua con As.

Actualmente se está en proceso de postulación a fondos que permitan el desarrollo del prototipo de microondas para la aplicación de energía y circulación de la solución para la regeneración de los filtros de manera industrial. En el siguiente diagrama, se presente un diagrama de ese sistema de regeneración:

Figura 2: Diseño de Prototipo para la generación con radio frecuencia.

La tecnología tiene la capacidad de remoción de un 80% del As retenido por el proceso de sorción (Figura 3), y ha sido probada hasta 10 ciclos de regeneración, y se estima que para un filtro de 900 g de material filtrante y concentraciones de As de 50 ug por litro es decir 50 ppb, el filtro podrá llevar el agua a cumplir con la norma de 10 ug por litro es decir 10 ppb, tratando hasta 2300 litros por ciclo, para posteriormente ser regenerado y recuperar 90 mg de arsénico.

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Figura 3: Remoción de As, mediante procesos de energía, para cuatro ciclos de sorción desorción. Fuente: Reporte de Invención elaborado por el equipo investigador.

La tecnología no ha sido probada aun con riles o caudales reales, ni con múltiples contaminantes como por ejemplo: cobre, mercurio, plomo.

4. Proceso de Protección de la Propiedad Intelectual: La tecnología cuenta con la solicitud de patente 2013-03788 en el INAPI con fecha 30 de Diciembre de 2013 (prioridad), sobre “Procedimiento para la activación y regeneración de un material filtrante y material filtrante obtenido”. La solicitud está a nombre de la Universidad de Santiago de Chile (USACH) y fue gestionada por el estudio de patentes Jarry IP. Dicho documento está relacionado con los siguientes puntos: a. La activación de un filtro de zeolita con el uso de una solución activadora de KNO3 y KCI b. La sorción de elementos contaminantes como el arsénico. c. La regeneración del material filtrante mediante un proceso que hace uso de una solución e irradiación del filtro con radiación de microondas. Presentación de Solicitudes Internacionales: Nº PRESENTACION

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F. PRESENTACION

PAIS

201303788

30-12-2013

CHILE

14/586,890

30-12-2014

EEUU

3971/DEL/2014

29-12-2014

INDIA

201410837002.6

30-12-2014

CHINA

5. Aplicaciones: 

Filtros industriales: solución validada inicialmente en Chile por empresas de Ingeniería

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Filtros en Centrales de Agua Potable Rurales



Filtros domiciliarios



Filtros en predios agrícolas

6. Mercado de los Filtros Regenerables: De acuerdo al informe: “Global Media based Water Filter Market Forecast & Opportunities 2019”, el mercado global de los filtros de agua usando diversos medios alcanzará los

US$12.000 millones en el 2018. El principal segmento de mercado en el 2012 fueron los filtros de agua para uso agroindustrial con un 70% del mercado. El sector industrial en países en desarrollo representó el 22%, mientras en los países desarrollados este mismo segmento representó el 59%. El uso de filtros para uso domiciliario también irá en aumento debido a la creciente demanda por purificadores de agua. La mayoría de los fabricantes de purificadores de agua están combinando filtros de agua sobre la base de medios con tecnología de osmosis reversa y purificadores de agua con ultravioleta, creando un mercado altamente atractivo1.

7. Ventajas: 

Con este proceso se ha logrado obtener un filtro hasta con un 85 a 90% de actividad respecto del producto inicial activado. El proceso ha sido realizado en varios ciclos, alcanzando un 70 a 90% de regeneración y reutilización del filtro.



Menos contaminante: Dado que es posible acumular y recuperar el As de los filtros, y luego reutilizar los filtros, se logra una menor contaminación y la posibilidad de valorizar residuos como el As.

8. Condiciones de Licenciamiento La titularidad de la patente es de la Universidad de Santiago de Chile . Licenciamiento a cambio de pago inicial por negociar correspondiente a 3-6 meses de asesoría de investigadores + un royalty del 3 al 5% 2, contra hitos de cumplimiento.

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http://www.techsciresearch.com/2655

Se usó como referencia una tecnología de tratamiento de agua con foco en arsénico. Fue licenciada en 1999 a 1MM upfront y 3% de royalties sobre ventas. Pag. 19 del pdf (17 escrito en la página). http://globaldocuments.morningstar.com/documentlibrary/document/c6e68dfc1b99f0bf.msdoc/original

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Licenciamiento exclusivo y no exclusivo Licenciamiento mundial o por mercados

9. Inventores: Dr. Diego Venegas Yazigi: El Dr. Venegas es académico de la Universidad de Santiago y posee experiencia en el área de materiales inorgánicos. Vasta experiencia en ciencia básica, lo que se refleja en las 64 publicaciones en revistas de corriente principal. Dirige cuatro tesis Doctorales (2 terminadas y 2 en ejecución). Por otro lado, dentro de las líneas aplicadas del Dr. Venegas-Yazigi se pueden mencionar, la utilización de materiales inorgánicos en la remediación y foto remediación de aguas de ríos y la nueva colaboración con los grupos de envases y alimentos en la aplicación y estudio de los polioxometalatos en las matrices de gelatina para evaluar su posible actividad antimicrobiana y antifúngica en un futuro próximo. Dra. Marlen Gutierrez Cutiño: La Dra. Gutiérrez tiene experiencia en química analítica y química ambiental, abarcando cuantificación y especiación de sistemas inorgánicos en diversas matrices. Realizó su tesis Doctoral en el Laboratorio de Fisicoquímica de Superficies, titulada “Zeolitas Magnéticas como portador de especies químicas. Preparación y caracterización” con lo que finalizó sus estudios de postgrado con 7 publicaciones y 2 solicitudes de patentes. Su área de experticia se enfoca en el estudio de materiales nanoestructurados y aplicaciones en química ambiental. Actualmente se desempeña como profesora por horas en la Universidad de Santiago de Chile En el marco de su calidad de investigador está dedicada al desarrollo de filtros para la remediación de aguas de consumo y de remediación y foto remediación de aguas de ríos a través de materiales inorgánicos.

10. Información de contacto: Luis Magné Ortega Director Dirección de Gestión Tecnológica, www.dgt.usach.cl Vicerrectoría de Investigación, Desarrollo e Innovación; www.vridei.usach.cl Universidad de Santiago de Chile; www.usach.cl [email protected] Fono +56 2 2718 0061

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