RS54406B9 - Sistem za injektiranje mikronizovane guste suspenzije caco3 za remineralizaciju desalinizovane i sveže vode - Google Patents

Description

OPIS

Ovaj pronalazak se odnosi na oblast tretmana vode, određenije, na proces remineralizacije vode i upotrebu kalcijum-karbonata u tom procesu.

Voda za piće postaje retkost. Čak i u zemljama koje su bogate vodom, nisu svi izvori i rezerve pogodni za proizvodnju pitke vode, pa su danas mnogi izvori ugroženi dramatičnim pogoršanjem kvaliteta vode. Na početku, vodu kojom su se zadovoljavale potrebe za pitkom vodom, predstavljale su uglavnom površinska voda i podzemna voda. Međutim, sve veći značaj dobija tretman morske vode, slanih rastvora, nepitkih voda, otpadnih voda i kontaminiranih otpadnih voda, zbog zaštite okoline i iz ekonomskih razloga.

Da bi se za pijaće potrebe regenerisala voda iz mora, ili nepitka voda, poznato je nekoliko procesa, koji su od posebnog značaja za sušne oblasti, priobalne oblasti i morska ostrva, a te procese čine destilacija, elektrolitički, i osmostski procesi, ili procesi reversne osmoze. Voda koja se dobija ovim procesima je vrlo meka, a zbog nedostatka soli za puferovanje ona ima nisku vrednost pH, pa stoga ima tendenciju da bude veoma reaktivna i ako se ne tretira može izazivati ozbiljne korozione probleme tokom transporta kroz konvencionalne cevovode. Pored toga, netretirana desalinizovana voda se ne može direktno koristiti kao izvor pitke vode. Da bi se sprečilo rastvaranje neželjenih supstanci u sistemu cevovoda, da bi se izbegla korozija u sistemu za prenos vode, kao što su cevi i ventili i da se ova voda načini ukusnom, neophodno je da se voda remineralizuje.

Konvencionalni procesi, koji se uglavnom koriste za remineralizaciju vode su rastvaranje krečnjaka pomoću ugljen-dioksida i filtriranje kroz kolonu sa krečnjakom. Drugi, manje uobičajeni procesi remineralizacije su, npr., dodavanje hidratisanog krečnjaka i natrijumkarbonata, dodavanje kalcijum-sulfata i natrijum-bikarbonata, ili dodavanje kalcijum-hlorida i natrijum-bikarbonata.

Proces sa krečnjakom se sastoji od tretmana rastvora krečnjaka sa vodom zakišeljenom sa CO2, pri čemu se odigrava sledeća reakcija:

Ca(OH)2+ 2 CO2→ Ca<2+>+ 2 HCO-3

Kao što se može videti iz gornje stehiometrijske jednačine, za remineralizaciju su potrebna dva ekvivalenta CO2da se konvertuje jedan ekvivalent Ca(OH)2u Ca<2+>i bikarbonatni anjon. Ovaj postupak zavisi od dodavanja dva ekvivalenta CO2, inače bi krečnjak bio slabo rastvoran u vodi, tj. oko 1,5 g/L, na 25°C. Za remineralizaciju vode priprema se zasićeni rastvor kalcijumhidroksida, koji se obično naziva krečna voda, sa 0,1 - 0,2 mas%, računato na ukupnu masu, iz krečnog mleka (obično najviše 5 mas%). Prema tome, saturator za dobijanje krečne vode iz njega, mora da koristi velike zapremine krečne vode, da bi se dostigao ciljani nivo remineralizacije. Sledeći nedostatak ovog postupka je u tome, što je hidratisani krečnjak korozivan, pa zahteva odgvovarajuće rukovanje i specifičnu opremu. Pored toga, nedovoljno kontrolisano dodavanje hidratisanog krečnjaka u meku vodu može da dovede do neželjenih pomeranja vrednosti pH, zbog odsustva puferujućih svojstava krečnjaka.

Proces filtriranja kroz kolonu sa krečnjakom sadrži korak propuštanja meke vode kroz kolonu izmrvljenog krečnjaka, koja rastvara kalcijum-karbonat u vodi koja protiče kroz kolonu. Dovođenje u kontakt krečnjaka sa vodom zakišeljenom sa CO2, je u skladu sa:

СаСОз CO2+ H2O → Ca<2+>+ 2 HCO-3

Za razliku od procesa sa krečnjakom, za remineralizaciju je neophodan samo jedan ekvivalent CO2za konvertovanje jednog ekvivalenta CaCO3u Ca<2+>i bikarbonat.

Pored toga, krečnjak nije korozivan, a zahvaljujući puferskim svojstvima СаСОз sprečene su velike promene pH. Međutim, brzina rastvaranja izmrvljenog kalcijum- karbonata je mala, pa su potrebni veliki filtri. Pored toga, zahvaljujući pozamašnim dimenzijama ovih filtera, neophodne su velike površine ovih postrojenja za smeštaj sistema za filtriranje kroz kolonu od krečnjaka.

Postupci za remineralizovanje vode koji koriste krečno mleko ili gustu suspenziju krečnjaka, opisani su u patentima US 7,374,694 i EP 0520826. U patentu US 5,914,046 opsan je postupak za snižavanje kiselosti u fluidu za pražnjenje, koji koristi pulsnu kolonu sa krečnjakom.

Dakle, uzimajući u razmatranje nedostatke poznatih procesa za remineralizaciju vode, predmet ovog pronalaska je davanje jednog alternativnog ili poboljšanog procesa za remineralizaciju vode.

Sledeći predmet ovog pronalaska je davanje procesa za remineralizaciju vode koji ne zahteva neko korozivno jedinjenje, pa se na taj način izbegava opasnost od zakrečavanja, eliminiše potreba za opremom koja je otporna na koroziju i pruža se sigurna sredina za Ijude koji rade u fabrici. Takođe, bilo bi poželjno da se da jedan proces koji je prihvatljiv za čovekovu okolinu, a zahteva male količine ugljen- dioksida, u poređenju sa današnjim procesima remineralizacije vode pomoću krečnjaka.

Sledeći predmet ovog pronalaska je davanje jednog procesa za remineralizaciju vode u kome se količina minerala može podešavati na potrebne vrednosti. Sledeći predmet ovog pronalaska je davanje jednog procesa za remineralizaciju u kome se koristi krečnjak, a koji dopušta upotebu manjih zapremina jedinjenja za remineralizaciju, na primer, u poređenju sa procesom sa krečnjakom. Takođe, bilo bi poželjno da se pruži jedan proces koji može da se obavlja u manjim fabričkim postrojenjima, nego u procesu filtriranja kroz kolonu sa krečnjakom.

Sve prethodno izneto i drugi aspekti, su rešeni pružanjem jednog procesa za remineralizaciju vode koji se sastoji od koraka: (a) dovođenja vode za napajanje, i (b) injektiranja gasovitog ugljen-dioksida i guste suspenziju u vodu za napajanje, pri čemu se ova gusta suspenzija sastoji od mikronizovanog kalcijum-karbonata.

U skladu sa sledećim aspektom ovog pronalaska, daje se upotreba mikronizovanog kalcijumkarbonata za remineralizaciju vode.

Prednosti realizacija ovog pronalaska su deinisane u odgovarajućim sub-patentnim zahtevima.

U skladu sa jednom realizacijom, koncentracija kalcijum-karbonata u jednoj gustoj suspenziji je od 0,05 do 40 mas%, od 1 do 25 mas%, od 2 do 20 mas%, poželjno od 3 do 15 mas%, a najpoželjnije od 5 do 10 mas%, računato na ukupnu masu ove guste suspenzije, ili je koncentracija kalcijum-karbonata u ovoj gustoj suspenziji od 10 do 40 mas%, od 15 do 30 mas%, ili od 20 do 25 mas%, računato na ukupnu masu ove guste suspenzije. U skladu sa sledećom realizacijom, kalcijum-karbonat ima dimenzije čestica od 0,1 do 100 μm, od 0,5 do 50 μm, od 1 do 15 μm, poželjno od 2 do 10 μm, a najpoželjnije od 3 do 5 μm. U skladu sa još jednom realizacijom, kalcijum-karbonat ima nerastvorni ostatak od 0,02 do 2,5 mas%, od 0,05 do 1,5 mas%, ili od 0,1 do 0,6 mas%, računato na ukupnu masu mikronizovanog kalcijumkarbonata. U skladu sa još jednom realizacijom, kalcijum-karbonat je mleveni kalcijumkarbonat, modifikovani kalcijum-karbonat, ili taloženi kalcijum-karbonat, ili njihova smeša.

U skladu sa jednom realizacijom, gusta suspenzija sadrži još i minerale koji sadrže magnezijum, kalijum ili natrijum, kao što su, poželjno magnezijum-karbonat, magnezijum-sulfat, kalijum-hidrogenkarbonat ili natrijum-hidrogenkarbonat. U skladu sa sledećom realizacijom, gusta suspenzija se sveže priprema, mešanjem vode i kalcijum-karbonata. U skladu sa sledećom realizacijom, ova gusta suspenzija se priprema mešanjem vode i kalcijum-karbonata. U skladu sa još jednom realizacijom, period vremena između pripremanja ove guste suspenzije i injektiranja ove guste suspenzije je manji od 48 h, manji od 24 h, manji od 12 h, manji od 5 h, manji od 2 h, ili manji od 1 h. U skladu sa još jednom realizacijom, ova injektovana gusta suspenzija udovoljava zahteve mikrobiološkog kvaliteta, određene nacionalnim propisima za pijaću vodu.

U skladu sa jednom realizacijom, dobijena remineralizovana voda ima sadržaj kalcijumkarbonata od 15 do 200 mg/mL, poželjno od 15 do 150 mg/mL, a najpoželjnije od 100 do 125 mg/L. U skladu sa sledećom realizacijom dobijena remineralizovana voda ima koncentraciju magnezijuma od 5 do 25 mg/L, poželjno od 5 do 15 mg/L, a najpoželjnije od 9 do 12 mg/L. U skladu sa još jednom realizacijom ova remineralizovana voda ima vrednost turbiditeta, ili mutnoće, nižu od 5,0 NTU, nižu od 1,0 NTU, ili nižu od 0,5 NTU, ili nižu od 0,3 NTU. U skladu sa još jednom realizacijom ova remineralizovana voda ima Langelier-ov indeks zasićenja od -1 do 2, poželjno od -0,5 do 0,5, a najpoželjnije od -0,2 do 0,2. U skladu sa još jednom realizacijom ova remineralizovana voda ima Silt-ov indeks gustine SDI15ispod 5, poželjno ispod 4, a najpoželjnije ispod 3. U skladu sa još jednom realizacijom ova remineralizovana voda ima indeks zagušavanja membrane MFI0,45ispod 4, poželjno ispod 2,5, a najpoželjnije ispod 2.

U skladu sa jednom realizacijom, vodu za napajanje predstavlja desalinizovana morska voda, nepitka voda ili slani rastvor, tretirana otpadna voda, ili prirodna voda, kao što je površinska voda ili kišnica.

U skladu sa jednom realizacijom ugljen-dioksid se injektira u prvom koraku, a zatim se injektira gusta suspenzija u drugom koraku, ili se gusta suspenzija injektira u prvom koraku, a zatim se injektira ugljen-dioksid u drugom koraku, ili se ugljen- dioksid i gusta suspenzija injektiraju istovremeno. U skladu sa sledećom realizacijom ugljen-dioksid se injektira u vodu koja se koristi za pripremanje guste suspenzije.

U skladu sa jednom realizacijom remineralizovana voda se meša sa vodom za napajanje. U skladu sa sledećom realizacijom ovaj proces sadrži još i korak za uklanjanje čestica.

U skladu sa jednom realizacijom, ovaj proces sadrži još korake: (c) merenje vrednosti nekog parametra remineralizovane vode, pri čemu se taj parametar bira iz grupe koju čine alkalnost, provodljivost, koncentracija kalcijuma, pH, ukupne rastvorene supstance i turbiditet remineralizovane vode, (d) poređenje ovako izmerene vrednosti parametra sa unapred predviđenom vrednošću parametra, i (e) određivanje količine injektiranog ugljen-dioksida i/ili guste suspenzije, na osnovu razlike između izmerene i predviđene vrednosti parametra. U skladu sa sledećom realizacijom unapred predviđena vrednost parametra je vrednost pH, gde ta vrednost pH iznosi od 5,5 do 9, poželjno od 7 do 8,5.

U skladu sa jednom realizacijom, za remineralizaciju vode se koristi mikronizovani kalcijumkarbonat, pri čemu se ova remineralizovana voda bira između vode za piće, rekreacione vode, kao što je voda za punjenje bazena, industrijske vode za upotrebu u raznim procesima, vode za navodnjavanje ili vode za punjenje podzemnih depoa ili bunara.

Termin "alkalnost (TAC)”, kako se koristi u ovom pronalasku, predstavlja neko svojstvo rastvora da neutrališe kiseline do tačke ekvivalentnosti karbonata ili bikarbonata. Ova alkalnost je jednaka stehiometrijskom zbiru baza u rastvoru, a prikazuje se u mg/L i iskazuje kao СаСОз.

Ova alkalnost se može meriti pomoću titratora.

Za potrebe ovog pronalaska, termin "koncentracija kalcijuma” se odnosi na ukupan sadržaj kalcijuma u rastvoru, prikazuje se u mg/L, a iskazuje kao Ca<2+>ili kao СаСОз. Ova koncentracija se može meriti pomoću titratora.

"Provodljivost”, u značenju iz ovog pronalaska, koristi se kao indikator na osnovu koga se zaključuje koliko su u vodi otsutne soli, otsutni joni ili otsutne nečistoće; ukoliko je voda čistija, provodljivost je niža. Provodljivost se može meriti pomoću konduktometra, a prikazuje se u S/m.

"Površinski kalcijum-karbonat (GCC)”, u značenju iz ovog pronalaska, predstavlja kalcijumkarbonat koji je dobijen iz prirodnih izvora, uključujući mermer, kredu ili krečnjak, a obrađen je kroz neki tretman, kao što je mlevenje, sejanje i/ili frakcionisanje suvim i/ili vlažnim putem, na primer, pomoću ciklona.

Termin ”Langelier-ov indeks zasićenja (LSI)” u ovom pronalasku se koristi za opisivanje tendencije neke vodene tečnosti da formira kamenac ili da je korozivna, pri čemu pozitivna vrednost LSI ukazuje na tendenciju formiranja kamenca, a negativna LSI vrednost ukazuje na korozivni karakter. Prema tome, uravnotežen Langelier-ov indeks zasićenja, tj. LSI=0, označava da je posmatrana vodena tečnost hemijski uravnotežena. Ovaj LSI se izračunava kao što sledi:

LSI = pH - pHs

gde pH predstavlja stvarnu vrednost pH te vodene tečnosti, a pHsje vrednost pH te vodene tečnosti zasićene sa СаСОз. Ova vrednost pHsse može odrediti kao što sledi:

pHs= (9,3 A B) - (C D)

gde A predstavlja indikator brojne vrednosti ukupno rastvorene supstance (URS) u toj vodenoj tečnosti, B predstavlja indikator brojne vrednosti temperature te vodene tečnosti, u K, C predstavlja indikator brojne vrednosti koncentracije kalcijuma u toj vodenoj tečnosti, u mg/mL

СаСОз, i D predstavlja indikator brojne vrednosti alkalnosti te vodene tečnosti, u mg/mL СаСОз.

Ovi parametri od A do D, se određuju korišćenjem sledećih jednačina:

gde URS predstavlja ukupnu rastvorenu supstancu, u mg/mL, T je temperatura u °C, [Ca<2+>] je koncentracija kalcijuma u posmatranoj vodenoj tečnosti, u mg/L CaCO3, i TAC je alkalnost tog vodenog rastvora u mg/L CaCO3.

Termin ”Silt-ov indeks gustine (SDI)”, kako se koristi u ovom pronalasku, odnosi se na količinu zrnastog materijala u vodi i u korelaciji je sa tendencijom zagušenja reversne osmoze ili sistemima za nano-filtriranje. Ovaj SDI se može izračunati, npr., iz brzine zagušavanja membrane filtera od 0,45 μm, kada se kroz njega propušta voda pod konstatnim pritiskom od 208,6 kPa. Vrednost SDI15se izračunava iz brzine zagušavanja membrane filtera od 0,45 μm kada se kroz njega, tokom 15 min, propušta voda pod konstatnim pritiskom od 208,6 kPa. Tipično, spiralno uvijeni sistemi za reversnu osmozu zahtevaju vrednosti STI manje od 5, a sistemi reversne osmoze sa šupljim vlaknima će zahtevati vrednost STI manju od 3.

Termin "Modifikovani indeks zagušenja (MFI)”, kako se koristi u ovom pronalasku, odnosi se na koncentraciju suspendovanog materijala i predstavlja tačniji indeks od SDI za predviđanje tendencije neke vode da zaguši membrane za reversnu osmozu ili za nano-filtriranje. Postupak za određivanje vrednosti MFI može biti isti kao za

SDI, izuzev što se zapremina registruje nakon svakih 30 s, tokom perioda filtriranja od 15 min. Ovaj MFI se može dobiti grafički, kao nagib pravolinijskog dela krive kada se u korelaciju stavi t/V prema V (t, u sekundima, je vreme za koje se sakupi neka zapremina V, u litrima). Vrednost MFI <1odgovara vrednosti SDI približno <3, i može se smatrati dovoljno niskom za kontrolisanje koloidnog i zrnastog zagušavanja. U slučaju da se za određivanje MFI koristi membrana za ultra-filtriranje (UF), taj indeks se zove MFI-UF, nasuprot MFI0,45,gde se koristi membrana filtera od 0,45 μm.

Za potrebe ovog pronalaska, termin "mikronizovan” odnosi se na dimenzije čestica u mikrometarskom opsegu, npr., dimenzije čestica od 0,1 do 100 μm. Mikronizovane čestice se mogu dobiti tehnikama koje su zasnovane na trenju, mlevenju ili usitnjavanju, pod vlažnim ili suvim uslovima. Međutim, mikronizovane čestice je moguće dobiti i nekim drugim pogodnim postupkom, npr. taloženjem, brzom ekspanzijom superkritičnih tečnosti, sušenjem pomoću raspršivanja, klasiranjem ili frakcionacijom peskova ili blata, koji se nalaze u prirodi, zatim filtriranjem vode, procesima sol-gel, sintezom reakcija u spreju, sintezom u plamenu ili sintezom tečnih pena.

Kroz ovaj dokument termin "dimenzija čestice” kalcijum-karbonata se opisuje distribucijom dimenzija čestica. Vrednost dxpredstavlja prečnik relativno prema kome х mas% čestica ima prečnike manje od dx. To znači da vrednost d20označava dimenzije čestice, kada 20 mas% od svih čestica ima manji prečnik, a vrednost d75predstavlja dimenzije čestica, kada 75 mas% od svih čestica ima manju vrednost. Prema tome, d50je masena medijana dimenzija čestica, tj.50 mas% svih zrna je veće ili manje od ove dimenzije čestica. Za potrebe ovog pronalaska dimenzije čestica se specificiraju kao masena medijana dimenzija čestica, ukoliko se drugačije ne naglasi. Za određivanje masene medijane dimenzija čestica d50, za čestice koje imaju vrednost d50veću od 0,5 μm, može se upotrebiti Sedigraph, uređaj kompanije Micrometrics, USA.

”Taloženi kalcijum-karbonat (PCC)”, u značenju koje se koristi u ovom pronalasku, predstavlja sintetizovani materijal, koji se obično dobija taloženjem, nakon reakcije ugljen-dioksida i krečnjaka u nekoj vodenoj sredini, ili taloženjem nekog izvora kalcijuma i karbonata u vodi, ili taloženjem jona kalcijuma i karbonata, na primer, iz rastvora CaCl2i Nа2СО3.

Termin ”remineralizacija”, kako se u ovom pronalasku koristi, odnosi se na obnavljanje sadržaja minerala u vodi koja uopšte ne sadrži minerale ili ih sadržiu nedovoljnoj količini da bi se dobila voda za piće. Remineralizacija se može postići dodavanjem u vodu koja treba da se tretira bar kalcijum-karbonata. Opciono, npr. u zdravstvene svrhe ili za obezbeđivanje odgovarajućeg uzimanja nekih minerala i mikro-elemenata, sa kalcijum-karbonatom se mogu pomešati i druge supstance, pa zatim dodati u vodu tokom procesa remineralizacije. Prema nacionalnim uputstvima za Ijudsko zdravlje i kvalitet vode za piće, remineralizovani proizvod može sadržati i dodatne minerale, koji sadrže magnezijum, kalijum ili natrijum, npr. magnezijum- karbonat, magnezijum-sulfat, kalijum-hidrogenkarbonat, natrijum-hidrogenkarbonat ili druge minerale, koji sadrže mikroelemente.

Za potrebe ovog pronalaska ”gusta suspenzija” sadrži nerastvorne čvrste supstance i vodu, opciono i dodatne aditive, a pošto obično sadrži velike količine čvrstih supstanci, ona je stoga viskoznija i obično veće gustine, nego tečnost od koje je formirana.

Termin "Ukupno rastvorene supstance (URS)”, kako se koristi se u ovom pronalasku, predstavlja meru kombinovanih sadržaja svih neorganskih i organskih supstanci sadržanih u nekoj tečnosti, u molekularnom, jonskom ili mikrogranularnom suspendovanom obliku (koloidni sol). Obično, ova operacionalna definicija predpostavlja da čvrsta supstanca mora biti dovoljno malih dimenzija da, prilikom filtriranja, može proći kroz sito veličine 2 μm. Ukupne rastvorene supstance se mogu proceniti pomoću merenja provodljivosti i prikazuju se u mg/L.

Turbiditet, u značenju koje se koristi u ovom pronalasku, opisuje zamućenost ili mutnoću fluida, koja je izazvana prisustvom pojedinačnih čestica (suspendovana čvrsta supstanca), koje su obično nevidljive golim okom. Merenje turbiditeta je ključni test kvaliteta vode i može se obaviti pomoću nefelometra. Jedinice turbiditeta iz nekog kalibrisanog nefelometra, koje se koriste u ovom pronalasku, prikazuju se kao jedinice turbiditeta nefelometra (NTU).

1

Proces iz ovog pronalaska za remineralizaciju vode sa sastoji od koraka: (a) obezbeđivanje vode za napajanje, i (b) injektiranje gasovitog ugljen-dioksida i guste suspenzije u ovu vodu za napajanje, a pri tome ova gusta suspenzija sadrži mikronizovani kalcijum-karbonat.

Voda za napajanje, koja se može upotrebiti u procesu iz ovog pronalaska, može da potiče iz raznih izvora. Poželjno je da ova voda za napajanje, koja se tretira u procesu iz ovog pronalaska, bude desalinizovana morska voda, nepitka voda ili neki rastvor soli, tretirana otpadna voda ili neka prirodna voda, kao što su izvorska voda, površinska voda ili kišnica.

U skladu sa jednom realizacijom ovog pronalaska, ova voda za napajanje može biti prethodno tretirana. Prethodni tretman može biti neophodan, npr. u slučaju kada se voda za napajanje dobija iz površinske vode, izvorske vode ili kišnice. Na primer, da bi se udovoljilo preporukama za pijaću vodu, ova voda treba da se tretira upotrebom nekih hemijskih i fizičkih tehnika da bi se uklonili polutanti, kao što su organske supstance i nepoželjni minerali. Na primer, kao prvi korak u prethodnom tretmanu može se koristiti ozonizacija, posle koje, kao drugi korak u tretmanu, sledi koagulacija, flokulacija ili dekantacija. Na primer, kao agensi za flokulaciju mogu da se koriste soli gvožđa(lll), kao što su FeCISO4ili FeCI3, ili soli aluminijuma, kao što su AICI3, AI2(SO4)3ili polialuminijum. Materijali za flokulaciju se mogu ukloniti iz vode za napajanje, npr. uz pomoć filtera od peska ili višeslojnih filtera. Dodatno prečišćavanje vode, koje se može koristiti u prethodnom tretmanu vode za napajanje, opisano je npr. u patentima EP 1975310, EP 1982759, EP 1,974807 ili EP 1974806.

U skladu sa sledećom egzemplarnom realizacijom ovog pronalaska, morska voda ili nepitka voda se prvo ispumpa iz mora, uzimanjem na otvorenom okeanu, ili se uzima ispod površine zemlje, npr., iz bunara, a zatim se podvrgava fizičkim prethodnim tretmanima, kao što su ceđenje, sedimentacija ili uklanjanje peska. Zavisno od zahtevanog kvaliteta vode, mogu biti neophodni i dodatni koraci u prethodnom tretmanu, kao što su koagulacija i flokulacija, da bi se smanjio potencijal za zagušenje membrana. Prethodno tretirana morska voda ili nepitka voda može se zatim destilovati ili filtrirati kroz membrane, npr., ultra-filtriranjem ili reversnom osmozom, da se uklone zaostale čestice ili rastvorene supstance.

U skladu sa korakom (b) procesa iz ovog pronalaska, u vodu za napajanje se injektiraju gasoviti ugljen-dioksid i gusta suspenzija, koja sadrži mikronizovani kalcijum-karbonat. U skladu sa jednom realizacijom, ugljen-dioksid se injektira u prvom koraku, a zatim se injektira gusta suspenzija, u drugom koraku. U skladu sa alternativnom realizacijom, gusta suspenzija se injektira u prvom koraku, a ugljen- dioksid se injektira u drugom koraku. Međutim, moguće je takođe da se istovremeno injektiraju ugljen-dioksid i gusta suspenzija. Poželjno je da se ugljendioksid injektira u prvom koraku, a gusta suspenzija se zatim injektira, u drugom koraku. Bez povezivanja sa nekom teorijom, smatra se da injektiranje ugljen-dioksida u prvom koraku ubrzava reakciju.

Gasoviti ugljen-dioksid se može uzimati iz nekog rezervoara za skladištenje, u kome se drži u tečnom stanju. Zavisno od brzine potrošnje ugljen-dioksida i okoline, mogu se koristiti kriogeni ili konvencionalno izolovani rezervoari. Konverzija tečnog ugljen- dioksida u gasoviti ugljendioksid se može obaviti korišćenjem nekog isparivača, koji se greje vazduhom, ili nekog sistema za isparavanje na bazi električnog zagrevanja ili isparavanja. Ukoliko je potrebno, pritisak gasovitog ugljen-dioksida se može smanjiti pre koraka injektiranja, npr. korišćenjem pogodnog ventila za redukovanje pritiska.

Gasoviti ugljen-dioksid se može injektirati kontrolisanom brzinom u mlaz vode za napajanje, kojom prilikom se formira disperzija mehurića ugljen-dioksida u ovom mlazu, i tako se omogućava da se ovi mehurići u njemu rastvore. Na primer, rastvaranje ugljen-dioksida u vodi za napajanje se može olakšati ako se obezbedi da mlaz vode za napajanje ima brzinu protoka od 40-60 mg/L, zatim zavisno od polazne koncentracije CO2u permeatu/destilatu, od konačne, ciljane vrednosti pH (višak CO2) i konačne, ciljane vrednosti koncentracije kalcijuma (dodati СаСО3). U skladu sa jednom egzemplarnom realizacijom, ugljen-dioksid se uvodi u mlaz vode za napajanje u delu gde je turbulentno strujanje, pri čemu se turbulencija može izazvati, npr. nekom preprekom u cevovodu, kao na primer, ugljen-dioksid se može uvoditi u grlo venturijeve cevi, postavljene u cevovodu. Suženje površine poprečnog preseka cevovoda na grlu venturijeve cevi izaziva turbulentno strujanje dovoljne energije da razbije ugljen-dioksid u relativno male mehuriće, a na taj način se olakšava rastvaranje. U skladu sa jednom realizacijom ovog pronalaska, rastvaranje ugljen- dioksida u vodi za napajanje olakšava se i pomoću nekog statičkog miksera.

Ventil za kontrolu protoka, ili neko drugo sredstvo, može se upotrebiti za kontrolisanje brzine protoka ugljen-dioksida u mlazu. Na primer, blok za doziranje CO2i uređaj za merenje CO2u cevovodu, mogu se koristiti za kontrolu brzine protoka CO2. U skladu sa jednom egzemplarnom realizacijom ovog pronalaska, CO2se injektira kombinovanim korišćenjem sklopa za doziranje CO2, statičkog miksera i mernog uređaja za CO2unutar cevovoda.

Ugljen-dioksid zakišeljava vodu za napajanje formiranjem ugljene kiseline. Količina ugljendioksida, koja se injektira u vodu za napajanje, će zavisiti od količine ugljen- dioksida koja je već prisutna u vodi za napajanje. Nasuprot tome, količina ugljen- dioksida već prisutnog u vodi za napajanje, će zavisiti od, npr., prethodnog tretmana vode za napajanje. Na primer, voda za napajanje koja je desalinizovana brzim isparavanjem, sadržaće neku količinu ugljen-dioksida, a time i drugo pH, nego voda za napajanje koja je desalinizovana reversnom osmozom. Na primer, voda za napajanje koja je desalinizovana reversnom osmozom, može imati pH od oko 5,3 i količinu ugljen-dioksida od oko 1,5 mg/L.

Remineralizovanje vode za napajanje može se izazvati injektiranjem guste suspenzije koja sadrži mikronizovani kalcijum-karbonat u vodi za napajanje.

Gusta suspenzija, koja se injektira u vodu za napajanje, sadrži mikronizovani kalcijum-karbonat. U skladu sa jednom realizacijom, koncentracija kalcijum- karbonata u gustoj suspenziji je od 0,05 do 40 mas%, od 1 do 25 mas%, od 2 do 20 mas%, od 3 do 15 mas% ili od 5 do 10 mas%, računato na ukupnu masu guste suspenzije. U skladu sa sledećom realizacijom, koncentracija kalcijum-karbonatau gustoj suspenziji je od 10 do 40 mas%, od 15 do 30 mas% ili od 20 do 25 mas%, računato na ukupnu masu guste suspenzije.

1

Mikronizovani kalcijum-karbonat ima dimenzije čestica u mikrometarskom opsegu. U skladu sa jednom realizacijom ovaj mikronizovani kalcijum-karbonat ima veličinu čestica od 0,1 do 100 μm, od 0,5 do 50 μm, od 1 do 15 μm, od 2 do 10 μm ili od 3 do 5 μm.

Primeri pogodnih kalcijum-karbonata su mleveni kalcijum-karbonat, modifikovani kalcijumkarbonat, taloženi klacijum-karbonat, ili njihove smeše. Prirodni mleveni kalcijum-karbonat (GCC) može da potiče, npr. od jednog ili više mermera, krečnjaka, krede i/ili dolomita. Taloženi kalcijum-karbonat (PCC) može da potiče, npr., iz jedne ili više aragonitnih, vateritičnih i/ili kalcitnih mineraloških kristalnih oblika. Aragonit je obično u igličastom obliku, dok veterit pripada heksagonalnom kristalnom sistemu. Kalcit može da formia skalenoedre, prizme, sferne i romboedarske oblike. Modifikovani kalcijum-karbonat može da potiče od prirodnog, mlevenog ili taloženog kalcijum-karbonata, sa modifikacijama površine i/ili interne strukture, npr. kalcijumkarbonat se može tretirati ili obložiti sa agensom za hidrofobizovanje površinskog tretmana, kao što je npr., neka alifatična karboksilna kiselina ili neki siloksan. Kalcijum-karbonat se može tretirati ili obložiti tako da postane katjonski ili anjonski, na primer sa nekim poliakrilatom ili poliadamantatom.

U skladu sa jednom realizacijom ovog pronalaska, mikronizovani kalcijum-karbonat je mleveni kalcijum-karbonat (GCC). U skladu sa poželjnom realizacijom, ovaj mikronizovani kalcijumkarbonat je mleveni kalcijum-karbonat, koji ima dimenzije čestica od 3 do 5 μm.

U skladu sa sledećom realizacijom ovog pronalaska, mikronizovani kalcijum- karbonat ima nerastvorni ostatak u HCI koji iznosi od 0,02 do 2,5 mas%, od 0,05 do 1,5 mas% ili od 0,1 do 0,6 mas%, računato na ukupnu masu mikronizovanog kalcijum-karbonata. Poželjno je da nerastvorni ostatak u HCI u mikronizovanom kalcijum-karbonatu ne prevazilazi 0,6 mas%, računato na ukupnu masu mikroniizovanog kalcijum-karbonata. Nerastvorni ostatak u HCI može sadržati, npr. minerale, kao što su kvarc, silikati ili liskun.

Pored mikronizovanog kalcijum-karbonata ova gusta suspenzija može sadržati i druge mikronizovane minerale. U skladu sa jednom realizacijom, ova gusta

suspenzija može sadržati mikronizovani magnezijum-karbonat, magnzijum-sulfat, kalijumhidrogen-karbonat, natrijum-hidrogenkarbonat ili druge minerale koji sadrže esencijalne mikroelemente.

U skladu sa jednom realizacijom ovog pronalaska, gusta suspenzija se priprema sveža, mešanjem vode i mikronizovanog kalcijum-karbonata na licu mesta. Pripremanje ove guste suspenzije na licu mesta može biti i poželjno, zato što se prethodno pomešane guste suspenzije mogu sadržati dodatak ostalih agenasa, kao što su stabilizatori ili biocidi, koji mogu biti neželjena jedinjenja u remineralizovanoj vodi. U skladu sa jednom poželjnom realizacijom ovog pronalaska, period vremena između dobijanja ove guste suspenzije i injektiranja ove guste suspenzije dovoljno je kratak da se izbegne rast bakterija u ovoj gustoj suspenziji. U skladu sa jednom egzemplarnom realizacijom, vreme između pripremanja guste suspenzije i injektiranja guste suspenzije je manje od 48 h, manje od 24 h, manje od 12 h, manje od 5 h, manje od 2 h ili manje od 1 h. U skladu sa drugom realizacijom ovog pronalaska ova injektirana gusta suspenzija udovoljava zahtevima mikrobiološkog kvaliteta i uputstvima za pitku vodu, postaviljenim od strane odgovarajućeg nacionalnog tela.

Ova gusta suspenzija se može pripremati, na primer, korišćenjem nekog miksera, kao što je neka mehanička mešalica za razblažene guste suspenzije, ili neki specifičan uređaj za mešanje praha-tečnosti u slučaju koncentrovanijih gustih suspenzija. Zavisno od koncentracije pripremljene guste suspenzije, vreme mešanja može biti od 0,5 do 30 min, od 1 do 20 min, od 2 do 10 min ili od 3 do 5 min. U skladu sa jednom realizacijom ovog pronalaska, gusta suspenzija se priprema korišćenjem neke mašine za mešanje, koja omogućava istovremeno mešanje i doziranje guste suspenzije.

Voda, koja se koristi za pripremanje guste suspenzije može biti, npr. destilovana voda, voda za napajanje ili industrijska voda. U skladu sa jednom poželjnom realizacijom ovog pronalaska, voda koja se koristi za pripremanje guste suspenzije je voda za napajanje, npr. permeat ili destilat koji se dobija prilikom procesa desalinizacije. U skladu sa jednom egzemplarnom realizacijom ovog pronalaska, voda koja se koristi za pripremanje guste suspenzije je zakišeljena sa ugljen-

1

dioksidom. Bez vezivanja za neku teoriju, smatra se da ovakav prethodni tretman sa CO2vode, koja se koristi za pripremaje guste suspenzije, povećava rastvaranje kalcijum-karbonata u vodi, a time smanjuje vreme reakcije.

U skladu sa jednom realizacijom gusta suspenzija, koja sadrži mikronizovani kalcijum-karbonat, injektira se direktno u mlaz vode za napajanje. Na primer, ova gusta suspenzija se može injektirati kontrolisanom brzinom u mlaz vode za napajanje, uz pomoć neke pumpe, koja je povezana sa sudom za skladištenje guste suspenzije. Poželjno je da se gusta suspenzija injektira u mlaz vode za napajanje brzinom od 1 do 10 litara na svaki kubni metar vode za napajanje, zavisno od koncentracije guste suspenzije. U skladu sa sledećom realizacijom, ova gusta suspenzija mikronizovanog kalcijum-karbonata se meša sa vodom za napajanje u nekoj reakcionoj komori, npr. upotrebom nekog miksera, kao što je mehanička mešalica. U skladu sa još jednom realizacijom gusta suspenzija se injektira u neki rezervoar koji prima celokupnu količinu vode za napajanje.

U skladu sa jednom realizacijom ovog pronalaska, samo deo vode za napajanje se remineralizuje injektiranjem guste suspenzije, a zatim se ovako remineralizovana voda meša sa netretiranom vodom za napajanje. Opciono, samo deo vode za napajanje se remineralizuje do visoke koncentracije kalcijum-karbonata, u poređenju sa konačnim ciljanim vrednostima, pa se zatim ova remineralizovana voda meša sa netretiranom vodom za napajanje.

U skladu sa sledećom realizacijom, ovako tretirana voda, ili samo deo tretirane vode, se filtrira, npr. ultra-filtriranjem, da bi se još snizio nivo turbiditeta remineralizovane vode.

U skladu sa jednom realizacijom ovog pronalaska, gusta suspenzija se injektira u tolikoj količini da se postigne potpuno rastvaranje kalcijum-karbonata. Na primer, injektiranje CO2i guste suspenzije, koja sadrži kalcijum-karbonat, se podešava na takav način da se u vodu za napajanje na jedan ekvivalent CO2dodaje jedan ekvivalent kalcijum-karbonata. U skladu sa jednom realizacijom, proces iz ovog pronalaska se obavlja na takav način da se remineralizacija i neutralizacija vode za napajanje, zakišeljene sa CO2, obavlja istovremeno.

1

Ukoliko je potrebno, višak uigljen-dioksida se može ukloniti iz remineralizovane vode korišćenjem nekog sistema za uklanjanje gasova. Ovaj višak ugljen-dioksida se može reciklirati i upotrebiti u procesu iz ovog pronalaska.

Količine ugljen-dioksida i kalcijum-karbonata, koje se injektiraju u vodu za napajanje, biraju se tako da se dobije voda željenog kvaliteta. Na primer, kvalitet remineralizovane vode se može testirati preko Langelier-ovog indeksa zasićenja (LSI). U skladu sa jednom realizacijom, remineralizovana voda ima Langelier-ov indeks zasićenja od -1 do 2, poželjno od -0,5 do 0,5, a najpoželjnije od -0,2 do 0,2. U skladu sa sledećom realizacijom, remineralizovana voda ima Siltov indeks gustine SD15ispod 5, poželjno ispod 4, a najpoželjnije ispod 3. U skladu sa još jednom realizacijom, reminealizovana voda ima indeks zagušavanja mebrane MFI0,45ispod 4, poželjno ispod 2,5, a najpoželjnije ispod 2. Ocena se može obaviti i, npr., kontinualnim merenjem pH tretirane vode za napajanje. Zavisno od sistema za remineralizaciju, vrednost pH tretirane vode može se meriti, npr. u mlazu tretirane vode, u reakcionoj komori u kojoj se mešaju gusta suspenzija i voda za napajanje, ili u rezervoaru za skladištenje remineralizovane vode. U skladu sa jednom realizacijom ovog pronalaska, pH se meri posle 30 min, 20 min, 10, min, 5 min ili 2 min nakon koraka remineralizacije. Merenje vrednosti pH se može obaviti na sobnoj temperaturi, tj. na oko 20°C.

U skladu sa jednom egzemplarnom realizacijom ovog pronalaska, količina injketiranog ugljendioksida i/ili guste suspenzije se kontroliše detektovanjem vrednosti pH tretirane vode za napajanje. Altenativno ili dodatno, količina injektiranog ugljen-dioksida i/ili guste suspenzije se kontroliše detektovanjem parametara, kao što su alkalnost, provodljivost, koncentracija kalcijuma, ukupna rastvorena čvrsta susptanca ili turbiditet. U skladu sa jednom realizacijom, proces iz ovog pronalaska sadrži još i korake: (c) merenje vrednosti nekog parametra remineralizovane vode, pri čemu se taj parametar bira iz grupe koju čine alkalnost, provodljivost, koncentracija kalcijuma, pH, ukupna rastvorena supstanca ili turbiditet remineralizovane vode, (d) poređenje vrednosti izmerenog parametra sa nekom unapred određenom vrednošću, i (e) dodavanje količine injektiranog ugljen-dioksida i/ili guste suspenzije, na osnovu razlike između ovako izmerene i unapred određene vrednosti tog parametra.

1

U skladu sa jednom realizacijom, vrednost ovog unapred određenog parametra ima vrednost pH koja je od 5,5 do 9, poželjno od 7 do 8,5.

Slika 1 prikazuje shemu aparata koji se može koristiti za obavljanje postupka iz ovog pronalaska. Voda za napajanje dolazi iz rezervoara (1) u cevovod (2). Ovaj cevovod (2) ima dovod za gas (6), kroz koji se može injektirati ugljen-dioksid iz nekog izvora ugljen-dioksida (4) u vodu za napajanje. Drugi dovod (10), lociran niže od dovoda gasa (6), služi za injektiranje guste suspenzije, koja sadrži mikronizovani kalcijum- karbonat, u mlaz vode za napajanje, iz cisterne za skladištenje (9) guste suspenzije. Ova gusta suspenzija se priprema na licu mesta, u pogodnom mikseru (8), mešanjem vode dobijene iz rezervoara (1), preko cevovoda (12), i mikronizovanog kalcijum-karbonata, dobijenog iz kontejnera za skladištenje (7). Opciono, ugljen- dioksid se može injektirati u vodu za pripremanje guste suspenzije preko dovoda gasa (5). Vrednost pH remineralizovane vode može se meriti nizvodno od dovoda guste suspenzije (10), na mestu za uzimanje uzoraka (11). U skladu sa jednom realizacijom, brzina protoka vode za napajanje je 20.000 do 500.000 m<3>na dan.

Proces iz ovog pronalaska se može upotrebiti za proizvodnju pijaće vode, rekreacione vode, kao što je voda za punjenje bazena za plivanje, industrijske vode za primenu u raznim procesima, irigacione vode, ili vode za navodnjavanje, i vode za punjenje bunara ili podzemnih depoa vode.

U skladu sa jednom realizacijom, koncentracije ugljen-dioksida i kalcijum-karbonata u remineralizovanoj vodi udovoljavaju propisane vrednosti za kvalitet vode za piće, koje postavljaju odgovarajuća nacionalna tela. U skladu sa jednom realizacijom, remineralizovana voda dobijena u pronađenom procesu ima koncentraciju kalcijuma, iskazanu kao СаСОз, od 15 do 200 mg/L, poželjno 50 do 150 mg/L i najpoželjnije od 100 do 125 mg/L. U slučaju kada ova gusta suspenzija sadrži još i soli magnezijuma, kao što su magnezijum-karbonat ili magnezijum-sulfat, remineralizovana voda dobijena procesom iz ovog pronalaska, može imati koncentraciju magnezijuma od 5 do 25 mg/L, poželjno od 5 do 15 mg/L, a najpoželjnije od 8 do 12 mg/L.

1

U skladu sa jednom realizacijom procesa iz ovog pronalaska, remineralizovana voda ima turbiditet niži od 5,0 NTU, niži od 1,0 NTU, niži od 0,5 NTU ili niži od 0,3 NTU.

U skladu sa jednom egzemplarnom realizacijom ovog pronalaska, remineralizovana voda ima vrednost LSI od -0,2 do 0,2, koncentraciju kalcijuma od 15 do 200 mg/L, koncentraciju magnezijuma od 5 do 25 mg/L, alkalnost, iskazanu kao CaCO3, između 100 i 200 mg/L, pH između 7 i 8,5 i turbiditet niži od 0,5 NTU.

U skladu sa jednom realizacijom ovog pronalaska, korak uklanjanja čestica se obavlja posle minerealizacije, tj. da se snizi nivo turbiditeta remineralizovane vode. Moguće je takođe da se korak uklanjanja čestica obavi pre injektiranja ugljen- dioksida i/ili guste suspenzije, tj. da se snizi turbiditet vode za napajanje ili dela vode za napajanje. U skladu sa jednom realizacijom, obavlja se i korak sedimentacije. Na primer, voda za napajanje i/ili remineralizovana voda se mogu odvesti u taložnik ili neku cisternu za skladištenje da bi se dodatno snizio nivo turbiditeta vode.

U skladu sa sledećom realizacijom, čestice se mogu ukloniti dekantovanjem. Alternativno, bar deo vode za napajanje i/ili remineralizovane vode se može filtrirati, npr. ultra-filtriranjem, da se dodatno snizi turbiditet vode.

PRIMERI

Primeri koji slede prikazuju različite guste suspenzije sa raznim koncentracijama kalcijumkarbonata, koje su pripremljene od različitih karbonatnih stena.

Voda za napajanje se dobija iz procesa desalinizacije reversnom osmozom, a bila je zakišeljena sa oko 50 mg/L CO2. Guste suspenzije su pripremane mešanjem odgovarajuće količine kalcijumkarbonata sa 100 mL vode za napajanje, na sobnoj temperaturi, korišćenjem magnetske mešalice, uz mešanje sa 1000 do 1500 o/min i vremenom mešanja između 3 i 5 min. Remineralizacija je obavljana dodavanjem guste suspenzije u malu količinu, oko jedan litar, zakišeljene vode za napajanje, a pri tome su gusta suspenzija i voda za napajanje mešani pomoću magnetene mešalice, sa 1000 do 1500 o/min, i vremenom mešanja od 2 min. Posle svakog dodavanja

1

guste suspenzije, uziman je uzorak iz tretirane vode za kontrolu alkalnosti, turbiditeta, provodljivosti, pH, temperature. Konačna koncentracija kalcijuma bila je 125 mg/L, iskazana kao CaCO3, a odabrana je za ciljnu prilikom remineralizacije vode za napajanje. Za svaki uzorak meren je turbiditet remineralizovane vode, direktno posle mešanja i posle perioda taloženja od najmanje 60 min. Turbiditet, koji je meren na istaloženim uzorcima, određivan je sa ciljem da se oceni efekat sedimentacije u procesu remineralizacije.

Turbiditet je meren pomoću instrumenta Hach Lange 2100AN IS Laboratory Turbidimeter, a kalibrisanje je obavljeno korišćenjem standarda za turbiditet StabCal (standardi sa formazinom) od <0,1, 20, 200, 1000, 4000 i 7500 NTU.

Ukupna alkalnost se merena pomoću titratora Mettler-Toledo T70 Titrator, uz upotrebu sa njim povezanog softvera LabX Light Titration. Za titraciju je korišćena elektroda Dgi111-SG pH electrode, u skladu sa odgovarajućim postupkom, koji daje proizvođač Mettler-Toledo M415, iz brošure za upotrebu 37 (analiza vode). Kalibrisanje pH elektrode je obavljeno korišćenjem standarda Mettler-Toledo sa vrednostim pH 4,01, 7,00 i 9,21.

Primer 1 - gusta suspenzija A

Pripremljene su dve guste suspenzije koje su imale koncentraciju kalcijum-karbonata 0,5 i 5 mas%, računato na ukupnu masu suspenzije, polazeći od mikronizovanog kalcijum-karbonata iz mermera, koji je imao dimenzije čestica 3,5 μm, i sadržaj nerastvornog ostatka u HCI od 0,2 mas%, računato na ukupnu masu kalcijum- karbonata.

Rezultati sakupljeni u Tabeli 1 pokazuju slične vrednosti turbiditeta za oba procesa reminealizacije, sa 0,5 mas% i 5 mas% СаСОз, u gustim suspenzijama. Posle perioda taloženja, uzorci su dali vrednosti turbiditeta niže od 0,5 NTU.

Primer 2 - gusta suspenzija B

2

Pripremljene su tri guste suspenzije u kojima su koncentracije kalcijum-karbonata bile 0,5, 1 i 10 mas%, računato na ukupnu mau guste suspenzije, a pripremljene su od mikronizovanog kalcijum-karbonata iz mermera, sa dimenzijama čestica 2,8 μm, i nerastvornim ostatkom u HCI koji je iznosio 1,5 mas%, računato na ukupnu masu kalcijum-karbonata.

Rezultati, sakupljeni u Tabeli 1, pokazuju slične vrednosti turbiditeta za sva tri procesa remineralizacije. Međutim, vrednosti turbiditeta, merene u uzorcima posle taloženja, dva minuta posle remineralizacije, su više, nego one u Primeru 1, što može biti usled razlika u sadržaju nerastvornog ostatka u HCI za kalcijum-karbonat iz mermera.

Primer 3 - gusta supenzija C

Pripremljena je gusta suspenzija sa koncentracijom kalcijum-karbonata 5 mas%, računato na ukupnu masu guste suspenzije, polazeći od mikronizovanog krečnjaka, sa dimenzijama čestica 3 μm i nerastvornim ostatkom u HCI od 0,1 mas%, računato na ukupnu masu kalcijumkarbonata.

Rezultati sakupljeni u Tabeli 1 pokazuju da je vrednost turbiditeta za uzorak posle taloženja, mnogo niža u poređenju sa vrednostima iz Primera 1 i 2, što može biti zbog različitih geoloških struktura ovih karbonatnih stena.

Primer 4 - različite dimenzije čestica

Pripremljene su tri guste suspenzije, koje su imale koncentraciju kalcijum-karbonata 5 mas%, računato na ukupnu masu guste suspenzije, sa mikronizovanim kalcijum- karbonatom iz mermera, čije su dimenzije čestica bile 3,5, 9 i 20 μm, respektivno, a nerasvoran ostatak u HCI 0,2 mas%, računato na ukupnu masu kalcijum- karbonata.

Rezultati, sakupljenu Tabeli 2, pokazuju da, posle perioda taloženja turbiditet remineralizovane vode sa česticama najveće dimenzije, tj.20 μm, ima nižu vrednost turbiditeta, u poređenju sa turbiditetom remineralizovane vode sa česticama manje dimenzije, tj.3,5 μm.

Claims (22)

PATENTNI ZAHTEVI

1. Postupak za remineralizaciju vode, naznačen time, što se sastoji od koraka:

a) obezbeđivanje napajanja vodom, i

b) injektiranje gasovitog ugljen-dioksida i guste suspenzije u ovu dovedenu vodu, pri čemu ova gusta suspenzija sadrži mikronizovani kalcijum-karbonat, a ovaj kalcijum- karbonat ima čestice dimenzija od 0,1 do 100 μm.

2. Postupak prema Zahtevu 1, naznačen time, što je koncentracija kalcijum- karbonata u gustoj suspenziji od 0,05 do 40 mas%, od 1 do 25 mas%, od 2 do 20 mas%, poželjno od 3 do 15 mas%, a najpoželjnije od 5 do 10 mas %, računato na ukupnu masu guste suspenzije, ili je koncentracija kalcijum-karbonata u gustoj suspenziji od 10 do 40 mas%, od 15 do 30 mas%, ili od 20 do 25 mas%, računato na ukupnu masu guste suspenzije.

3. Postupak prema bilo kom od prethodnih Zahteva, naznačen time, što kalcijum-karbonat ima dimenzije čestica od 0,5 do 50 μm, od 1 do 15 μm, poželjno od 2 do 10 μm, a najpoželjnije od 3 do 5 μm.

4. Postupak prema bilo kom od prethodnih Zahteva, naznačen time, što kalcijum-karbonat ima nerastvorni ostatak u HCI od 0,02 do 2,5 mas%, od 0,05 do 1,5 mas% ili od 0,1 do 0,6 mas%, računato na ukupnu masu mikronizovanog kalcijum-karbonata.

5. Postupak prema bilo kom od prethodnih Zahteva, naznačen time, što kalcijum-karbonat predstavlja neki mleveni kalcijum-karbonat, modifikovani kalcijum- karbonat, pri čemu je ovaj modifikovani kalcijum-karbonat mleveni ili taloženi kalcijum-karbonat, sa površinskim i/ili unutrašnjim strukturnim modifikacijama, ili taloženi kalcijum-karbonat, ili njihove smeše.

2

6. Postupak prema bilo kom od prethodnih Zahteva, naznačen time, što gusta suspenzija sadrži dodatne minerale magnezijuma, kalijuma ili natrijuma, poželjno magnezijum-karbonat, magnezijum-sulfat, kalijum-hidrogenkarbonat ili natrijum- hidrogenkarbonat.

7. Postupak prema Zahtevu 6, naznačen time, što je period vremena između pripremanja guste suspenzije i injektiranja te guste suspenzije, manji od 48 sati, manji od 24 sata, manji od 12 sati, manji od 5 sati, manji od 2 sata ili manji od 1 sat.

8. Postupak prema bilo kom od prethodnih Zahteva, naznačen time, što je u dobijenoj remineralizovanoj vodi koncentracija kalcijum-karbonata od 15 do 200 mg/L, poželjno od 50 do 150 mg/L, a najpoželjnije od 100 do 125 mg/L.

9. Postupak prema bilo kom od Zahteva 6 do 8, naznačen time, što je dobijena remineralizovana voda ima koncentraciju magnezijuma od 5 do 25 mg/L, poželjno od 5 do 15 mg/L, a najpoželjnije od 8 do 12 mg/L.

10. Postupak prema bilo kom od prethodnih Zahteva, naznačen time, što remineralizovana voda ima vrednost turbiditeta nižu od 5,0 NTU, nižu od 1,0 NTU, nižu od 0,5 NTU ili nižu od 0,3 NTU.

11. Postupak prema bilo kom od prethodnih Zahteva, naznačen time, što remineralizovana voda ima vrednost Langelier-ovog indeksa zasićenja od -1 do 2, poželjno od -0,5 do 0,5, a najpoželjnije od -0,2 do 0,2.

12. Postupak prema bilo kom od prethodnih Zahteva, naznačen time, što remineralizovana voda ima vrednost Silt-ovog indeksa gustine SDI15ispod 5, poželjno ispod 4, a najpoželjnije ispod 3.

13. Postupak prema bilo kom od prethodnih Zahteva, naznačen time, što remineralizovana voda im indeks zagušenja membrane MFI0,45ispod 4, poželjno ispod 2,5, a najpoželjnije ispod 2.

14. Postupak prema bilo kom od prethodnih Zahteva, naznačen time, što dovedenu vodu predstavlja desalinizovana morska voda, neka slana voda ili slani rastvor, tretirana morska voda ili voda iz prirode, kao što je stajaća voda, površinska voda ili kišnica.

15. Postupak prema bilo kom od prethodnih Zahteva, naznačen time, što se u prvom koraku injektira ugljen-dioksid, a zatim se, u drugom koraku injektira gusta suspenzija, ili što se gusta suspenzija injektira u prvom koraku, a ugljen-dioksid se zatim injektira u drugom koraku, ili što se ugljen-dioksid i gusta suspenzija injektiraju istovremeno.

16. Postupak prema bilo kom od prethodnih Zahteva, naznačen time, što je ugljen-dioksid, koji se injektira u vodu, korišćen za pripremanje guste suspenzije.

17. Postupak prema bilo kom od prethodnih Zahteva, naznačen time, što se remineralizovana voda meša sa dovedenom vodom.

18. Postupak prema bilo kom od prethodnih Zahteva, naznačen time, što ovaj postupak sadrži još i korak uklanjanja čestica.

19. Postupak prema bilo kom od prethodnih Zahteva, naznačen time, što ovaj postupak sadrži još i sledeće korake:

c) određivanje nekog parametra demineralizovane vode, pri čemu se taj parametar bira iz grupe koju čine alkalnost, provodljivost, koncentracija kalcijuma, pH, sadržaj ukupnih rastvorenih susptanci i turbiditet ili mutnoća remineralizovane vode,

d) poređenje tako određenog parametra sa prethodno utvrđenom vrednošću tog parametra, i

e) određivanje potrebne količine injektiranog ugljen-dioksida i/ili guste suspenzije, na osnovu razlike između ovako određene i prethodno utvrđene vrednosti.

2

20. Postupak prema Zahtevu 19, naznačen time, što prethodno utvrđenu vrednost parametra predstavlja vrednost pH, pri čemu je ova vrednost pH od 5,5 do 9, poželjno od 7 do 8,5.

21. Upotreba mikronizovanog kalcijum-karbonata, u obliku guste suspenzije, za remineralizovanje vode, a ova remineralizacija se sastoji od koraka injektiranja gasovitog ugljen-dioksida u dovedenu vodu, a pri tome kalcijum-karbonat ima dimenzije čestica od 0,1 do 100 μm.

22. Upotreba prema Zahtevu 21, gde se remineralizovana voda bira između vode za piće, rekreacione vode, kao što je voda za punjenje bazena, industrijske vode, koja se koristi u raznim procesima, vode za navodnjavanje, ili podzemne vode, ili vode za punjenje bunara.

2