BR112014001145B1 - processo para a remineralização de água - Google Patents
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Abstract
PROCESSO PARA A REMINERALIZAÇÃO DE ÁGUA, E, USO DE UM CARBONATO DE CÁLCIO MICRONIZADO A presente invenção se refere a um processo para tratar água e ao uso de carbonato de cálcio em tal processo. Em particular, a presente invenção é direcionada a um processo para a remineralização de água que compreende as etapas de (a) fornecer alimentação de água tendo uma concentração de dióxido de carbono de pelo menos 20 mg/l, preferivelmente em uma faixa de 25 a 100 mg/l e mais preferivelmente em uma faixa de 30 a 60 mg/l, (b) fornecer uma pasta fluida aquosa que compreende carbonato de cálcio micronizado e (c) combinar a água de alimentação da etapa (a) e a pasta fluida aquosa da etapa (b) a fim de obter água remineralizada.
Description
[0001] A invenção se refere ao campo de tratamento de água e mais especificamente a um processo para a remineralização de água e ao uso de carbonato de cálcio em tal processo.
[0002] A água potável tem se tornado escassa. Mesmo em países que são ricos em água, nem todas as fontes e reservatórios são adequados para a produção de água potável e muitas fontes de hoje estão ameaçadas por uma deterioração dramática da qualidade de água. Inicialmente, a água de alimentação usada para propósitos potáveis foi principalmente água de superfície e água do subsolo. Entretanto, o tratamento de água do mar, salmoura, águas salobras e de águas de efluente contaminadas está ganhando cada vez mais importância por razões ambientais e econômicas.
[0003] A fim de recuperar água de água do mar ou água salobra, para usos potáveis, diversos processos são conhecidos, que são de importância considerável para áreas secas, regiões costeiras e ilhas marítimas e tais processos compreendem destilação, processos eletrolíticos, bem como osmóticos e osmóticos reversos. A água obtida por tais processos é muito mole e tem um valor de pH baixo por causa da perda de sais de tamponação de pH e, desta maneira, tende a ser altamente reativa e a não ser que tratada, isto pode criar diversas dificuldades de corrosão durante seu transporte em tubulações convencionais. Além disso, a água dessalinizada não tratada não pode ser usada diretamente como uma fonte de água potável. Para evitar a dissolução de substâncias indesejáveis em sistemas de tubulação, para evitar a corrosão de serviços de água, tais como tubulações e válvulas e tornam a água agradável, e necessário remineralizar a água.
[0004] Os processos convencionais que são principalmente usados para a reminerilazação de água são dissolução de cal por dióxido de carbono e filtração de leito de calcário. Outros processos de remineralização menos comuns, compreendem, por exemplo, a adição de cal hidratado e carbonato de sódio, a adição de sulfato de cálcio e bicarbonato de sódio ou a adição de cloreto de cálcio e bicarbonato de sódio.
[0005] Processo de cal envolve o tratamento de solução de cal com água acidificada com CO?, em que a seguinte reação está envolvida:
[0006] Como pode ser obtido a partir do esquema de reação acima, dois equivalentes de CO2 são necessários para converter um equivalente de Ca(OH)2 em Ca2+ e bicarbonato para a remineralização. Este método é dependente da adição de dois equivalentes de CO2, a fim de converter o hidróxido de ânion básico nas espécies de bicarbonato de tamponação. Para a reminerilazação de água, uma solução de hidróxido de cálcio saturado, comumente denominado água de cal, de 0,1 a 0,2 % em peso com base no peso total, é preparado a partir de um leite de cal (usualmente na maioria 5 % em peso). Portanto, um saturador para produzir a água de cal deve ser, portanto, usado em volumes grandes de água de cal são necessários para atingir o nível alvo de remineralização. Uma desvantagem adicional deste método é que a cal hidratada é corrosiva e requer manuseio apropriado e equipamento específico. Além disso, uma adição deficientemente controlada de cal hidratado à água mole pode levar a mudanças de pH indesejadas devido à ausência de propriedades de tamponação de cal.
[0007] Os processos de filtração de leito de calcário compreende a etapa de passar a água mole através de um leito de calcário granular que dissolve o carbonato de cálcio no fluxo de água. Contatar o calcário com água acidificada com CO2 mineraliza a água de acordo com:
[0008] De modo diferente, o processo de cal, apenas um equivalente de CO2 é estequiometricamente necessário para converter um equivalente de CaCO3 em Ca” e bicarbonato para a remineralização. Além disso, o calcário não é corrosivo e devido às propriedades de tamponação de mudanças de pH principais de CaCO2 é evitado.
[0009] Uma vantagem adicional de usar carbonato de cálcio em vez de cal esta é uma impressão de dióxido de carbono muito baixa. A fim de produzir uma tonelada de carbonato de cálcio, 75 kg de CO2 é emitido, visto que 750 kg de CO2 são emitidos para a produção de uma tonelada de cal. Portanto, o uso de carbonato de cálcio em vez de cal evitam alguns benefícios ambientais.
[00010] Entretanto, a taxa de dissolução de carbonato de cálcio granular é lenta e grandes filtros são necessários para o processo filtração de calcário. Isso causa a impressão dimensionável destes filtros e superfícies de planta grandes são requeridas para tais sistemas de filtração de leito de calcário.
[00011] Os métodos para a remineralização de água usando-se leite de cal ou uma pasta fluida de cal são descritos em US 7,374 694 e EP 0 520826. O US 5,914,046 descreve um método para reduzir a acidez em descargas de efluente usando-se um leito de calcário pulsado.
[00012] O requerente também conhece o Pedido de Patente Europeu 10 172 771.7 que descreve um método para a reminerilazação de água dessalinizada e fresca pela injeção de pasta fluida de carbonato de cálcio micronizado e dióxido de carbono gasoso em água de alimentação.
[00013] Entretanto, todos os documentos da técnica anterior citados acima descrevem processos para a reminerilazação da água de alimentação não contendo ou contendo uma concentração baixa de dióxido de carbono antes do processo de remineralização.
[00014] Ainda, também existe água de alimentação tendo uma concentração alta ou suficiente de dióxido de carbono antes do processo de remineralização, com base no nível ou remineralização desejado. Por uma concentração alta ou suficiente de dióxido de carbono é entendida uma quantidade de pelo menos 20 mg de CO2 por litro de água de alimentação.
[00015] Um tipo de água de alimentação tendo uma concentração alta de dióxido de carbono é água do solo que se origina de água que foi filtrada através de rochas calcárias ou devido às condições anaeróbicas.
[00016] Outro tipo de água de alimentação tendo uma concentração de dióxido de carbono de pelo menos 20 mg/1, pode ser, por exemplo encontrada durante o tratamento de água residual em uma planta de água de esgoto. A razão para isto é que uma etapa de tratamento da água residual consiste na dessalinização da água residual pelo uso de osmose reversa. Entretanto, a fim de evitar ou reduzir a formação de incrustação nas membranas dos mecanismos de osmose reversa, ácido, em particular ácido sulfurico é adicionado à água de alimentação de osmose reversa a fim de diminuir o pH. A adição de ácido na alimentação de osmose reversa leva a uma conversão das espécies de carbonato na água de alimentação para livrar o dióxido de carbono que não é removido pelas membranas do mecanismo de osmose reversa e, desta maneira, está presente na água de alimentação que deixa o mecanismo de osmose. Este excesso de dióxido de carbono presente na água de alimentação, entretanto, deve ser removido antes da adição de cal. No presente, a remoção do excesso de dióxido de carbono na água de alimentação é realizada usando-se descarbonadores que consomem custo, tempo e energia.
[00017] Desta maneira, considerando-se as desvantagens dos processos conhecidos para a remineralização de água, é um objetivo da presente invenção fornecer um processo alternativo ou melhorado para a remineralização de água tendo uma concentração inicial de dióxido de carbono de pelo menos 20 mg/1 e onde a água remineralizada tem um nível definido de remineralização, por exemplo, uma concentração de cálcio de 30 a 40 mg/1 como CaCO3.
[00018] Outro objetivo da presente invenção é fornecer um processo para a reminerilazação de água que não requer um composto corrosivo e, desta maneira, evita o perigo de incrustação, elimina a necessidade para o equipamento resistente a corrosão e fomece um ambiente seguro para pessoas que trabalham na planta. Também deve ser desejável fornecer um processo que é ambientalmente amigável e que reduz os custos operacionais devidos à omissão de uma etapa de processo consumidora de tempo, energia e custo.
[00019] Outro objetivo da presente invenção é fornecer um processo para a remineralização de água, em que a quantidade de minerais pode ser ajustada aos valores requeridos.
[00020] Outro objetivo da presente invenção é fornecer um processo para a remineralização usando-se calcário que permite o uso de unidades de remineralização menores ou para fornecer um processo de remineralização que permite o uso de volumes menores do composto de remineralização, por exemplo, em comparação com o processo de calcário. Também deve ser desejável fornecer um processo que pode ser operado em superfícies de planta menores do que o processo de filtração do leito de calcário.
[00021] Os objetivos precedentes e outros são resolvidos pelo fornecimento de um processo para a remineralização de água que compreende as etapas de (a) fornecer uma água de alimentação tendo uma concentração de dióxido de carbono de pelo menos 20 mg/1, preferivelmente em uma faixa de 25 a 100 mg/1 e mais preferivelmente em uma faixa de 30 a 60 mg/1, (b) que fomece uma pasta fluida aquosa que compreende carbonato de cálcio micronizado e (c) combinar a água de alimentação da etapa a) e a pasta fluida aquosa da etapa b) a fim de obter água remineralizada.
[00022] De acordo com outro aspecto da presente invenção, o uso de um carbonato de cálcio micronizado para a remineralização de água é fornecido.
[00023] As formas de realização vantajosas da presente invenção são definidos nas sub-reivindicações correspondentes.
[00024] De acordo com uma forma de realização a concentração de carbonato de cálcio na pasta fluida é de 0,05 a 40 % em peso, de 1 a 25 % em peso, de 2 a 20 % em peso, preferivelmente de 3 a 15 % em peso e mais preferivelmente de 5 a 10 % em peso com base no peso total da pasta fluida ou uma concentração de carbonato de cálcio na pasta fluida é de 10 a 40 % em peso, de 15 a 30 % em peso ou de 20 a 25 % em peso com base no peso total da pasta fluida. De acordo com outra forma de realização o carbonato de cálcio tem um tamanho de partícula de 0,1 a 100 pm, de 0,5 a 50 pm, de 1 a 15 pm, preferivelmente de 2 a 10 pm, mais preferivelmente 3 a 5 pm ou o carbonato de cálcio tem um tamanho de partícula de 1 a 50 pm, de 2 a 20 pm, preferivelmente de 5 a 15 pm, mais preferivelmente de 8 a 12 pm. De acordo com outra forma de realização, o carbonato de cálcio tem um teor de HC1 insolúvel de 0,02 a 2,5 % em peso, 0,05 a 1,5 % em peso ou 0,1 a 0,6 % em peso com base no peso total do carbonato de cálcio micronizado. De acordo com outra forma de realização, o carbonato de cálcio é um carbonato de cálcio triturado, carbonato de cálcio modificado ou carbonato de cálcio precipitado ou misturas destes.
[00025] De acordo com uma forma de realização a pasta fluida ainda compreende minerais contendo magnésio, potássio ou sódio, preferivelmente carbonato de magnésio, carbonato de cálcio magnésio, por exemplo, calcário dolomítico, dolomita calcária, dolomita ou dolomita meio queimada; óxido de magnésio tal como dolomita queimada, sulfato de magnésio, carbonato de potássio hidrogênio ou carbonato de sódio hidrogênio. De acordo com outra forma de realização a pasta fluida é recentemente preparada pela mistura de água e carbonato de cálcio. De acordo com outra forma de realização, o período de tempo entre a preparação da pasta fluida e a injeção da pasta fluida é menor do que 48 horas, menor do que 24 horas, menor do que 12 horas, menor do que 5 horas, menor do que 2 horas ou menor do que 1 hora. De acordo com outra forma de realização, a pasta fluida injetada satisfaz os requerimentos de qualidade microbiológica especificados pelas instruções nacionais para água potável.
[00026] De acordo com uma forma de realização a água remineralizada obtida tem uma concentração de cálcio como carbonato de cálcio de 15 a 200 mg/1, preferivelmente de 50 a 150 mg/1 e mais preferidos de 100 a 125 mg/1 ou de 15 a 100 mg/1, preferivelmente de 20 a 80 mg/1 e mais preferivelmente de 40 a 60 mg/1.
[00027] De acordo com outra forma de realização a água remineralizada obtida tem uma concentração de magnésio de 5 a 25 mg/1, preferivelmente de 5 a 15 mg/1 e mais preferidos de 8 to 12 mg/1. De acordo com outra forma de realização, a água remineralizada tem um valor de turbidez menor do que 5,0 NTU, menor do que 1,0 NTU, menor do que 0,5 NTU ou menor do que 0,3 NTU.
[00028] De acordo com outra forma de realização preferida a água remineralizada tem um índice de Saturação de Langelier de -2 a 1, preferivelmente de -1,9 a 0,9 e mais preferivelmente de -0,9 a 0. De acordo com outra forma de realização a água remineralizada tem um índice de Densidade de Fenda SDI15 abaixo de 5, preferivelmente abaixo de 4 e mais preferido abaixo de 3. De acordo com outra forma de realização a água remineralizada tem um índice de Sujeira de Membrana MFIOJ45 abaixo de 4, preferivelmente abaixo de 2,5, mais preferido abaixo de 2.
[00029] De acordo com uma forma de realização, a água de alimentação é água do mar dessalinizada, água salobra ou salmoura, água residual ou tratada ou água natural, tal como água do solo, água de superfície ou chuva e preferivelmente água do mar dessalinizada, água salobra ou salmoura, água residual ou tratada ou água do subsolo.
[00030] De acordo com uma forma de realização a água remineralizada é combinada com água de alimentação. De acordo com outra forma de realização o processo ainda compreende uma etapa de remoção de partícula.
[00031] De acordo com uma forma de realização, o processo ainda compreende as etapas de (d) medir um valor de parâmetro de uma água remineralizada, em que o parâmetro é selecionado do grupo que compreende alcalinidade, dureza total, condutividade, concentração de cálcio, pH, concentração de CO2, sólidos dissolvidos totais e turbidez de uma água remineralizada, (e) comparar o valor de parâmetro medido com um valor de parâmetro predeterminado e (f) fornecer a quantidade de pasta fluida injetada na base da diferença entre o valor de parâmetro medido e predeterminado. De acordo com outra forma de realização o valor de parâmetro predeterminado é um valor de pH, em que o valor é de 5,5 a 9, preferivelmente de 7 a 8,5.
[00032] De acordo com uma forma de realização o carbonato de cálcio micronizado é usado para a remineralização de água, em que a água remineralizada é selecionada de água potável, água de recreação tal como água para piscinas, água industrial para aplicações de processo, água de irrigação ou água para recarga de aquífero ou poço.
[00033] O termo "alcalinidade (TAC)" como usado na presente invenção é uma medição da capacidade de uma solução para neutralizar ácidos ao ponto de equivalência de carbonato ou bicarbonato. A alcalinidade é igual à soma estequiométrica das bases na solução e é especificado em mg/1 como CaCO3. A alcalinidade pode ser medida com um titulador.
[00034] Para os propósitos da presente invenção, o termo "concentração de cálcio"refere-se ao teor de cálcio total na solução e é especificada em mg/1 como Ca ou como CaCO3. A concentração pode ser medida com um titulador.
[00035] "Condutividade" no significado da presente invenção é usado como o indicador de quanto isenta de sal, isenta íon ou isenta de impureza a água medida é; quanto mais pura a água, mais baixa a condutividade. A condutividade pode ser medida com um medidor de condutividade e é especificada em pS/cm.
[00036] "Carbonato de cálcio triturado (GCC)" no significado da presente invenção é um carbonato de cálcio obtido de fontes naturais que incluem mármore, giz, calcário ou dolomita. A calcita é um carbonato mineral e o polimorfo mais estável de carbonato de cálcio. Os outros polimorfos de carbonato de cálcio são os minerais aragonita e vaterita. Aragonita mudará para calcita de 380 a 470° Cea vaterita é ainda menos estável. Carbonato de cálcio triturado é processado através de um tratamento, tal como trituração, avaliação e/ou fracionamento úmido e/ou seco, por exemplo, por um ciclone. E conhecido da pessoa habilitada que o carbonato de cálcio triturado por conter inerentemente uma concentração definida de magnésio, tal como é o caso para calcita dolomítica.
[00037] O termo "índice de Saturação de Langelier (LSI)" como usado na presente invenção descreve a tendência de um líquido aquoso ser formador de incrustação ou corrosivo com um LSI positivo que indica as tendências formadoras de incrustação e um LSI negativo indicando um caráter corrosivo. Um índice de Saturação de Langelier equilibrado, isto é, o LSI=0, portanto, significa que o líquido aquoso está em equilíbrio químico. O LSI é calculado como segue:
[00038] em que pH é o valor de pH real do líquido aquoso em saturação de CaCO3. O pHs pode ser estimado como segue:
[00039] em que A é o indicador de valor numérico de sólidos dissolvidos totais (TDS) presentes no líquido aquoso, B é o indicador do valor numérico do líquido aquoso em K, C é o indicador de valor numérico da concentração de cálcio do líquido aquoso em mg/1 de CaCO3 e D é o indicador de calor numérico de alcalinidade do líquido aquoso em mg/1 de CaCO3. Os parâmetros de A a D são determinados usando-se as seguintes equações:
[00040] em que o TDS são os sólidos dissolvidos totais em mg/1, T está na temperatura em °C, [Ca2 ] é a concentração de cálcio do líquido aquoso em mg/1 de CaCO3 e TAC é a alcalinidade do líquido aquoso em mg/1 de CaCO3.
[00041] termo "índice de Densidade de Sedimento (SDI)" como usado na presente invenção refere-se à quantidade de material particulado em água e correlaciona-se com a tendência de sujeira de sistemas de osmose reversa e nanofiltração. O SDI pode ser calculado, por exemplo, da taxa de tamponação de um filtro de membrana de 0,45 pm quando a água é passada através de uma pressão de água aplicada constante de 208,6 kPa. O valor de SDI15 é calculado a partir da taxa de tamponação de um filtro de membrana de 0,45 pm quando a água é passada através de uma pressão de água aplicada constante de 208,6 kPa durante 15 minutos. Tipicamente, os sistemas de osmose reversa enroladas em espiral necessitarão de um SDI menor do que 5 e os sistemas de osmose reversa de fibra oca necessitarão de um SDI menor do que 3.
[00042] O termo "índice de Sujeira Modificado (MFI)" como usado na presente invenção refere-se a uma concentração de matéria em suspensão e é um índice mais preciso do que o SDI para predizer a tendência de uma água para sujar as membranas de osmose reversa ou de nano filtração. O método que pode ser usado para determinar o MFI pode ser o mesmo como para o SDI exceto que o volume é registrado a cada 30 segundos em um período de filtração de 15 minutos. O MFI pode ser obtido graficamente como a inclinação da parte reta da curva quando t/V é plotado contra V (t é o tempo em segundos para coletar um volume de V em litros). Um valor MFI de <1 corresponde a um valor SDI de cerca de <3 e pode ser considerado suficientemente baixo para controlar sujeira coloidal e particulada.
[00043] No caso de uma membrana de ultrafiltração (UF) ser usada para as medições de MFI, o índice é denominado MFI-UF em contraste com o MFIQ.45 onde um filtro de membrana de 0,45 pm é usado.
[00044] Para o propósito da presente invenção, o termo "micronizado" refere-se a um tamanho de partícula na faixa de micrômetro, por exemplo, um tamanho de partícula de 0,1 a 100 pm. As partículas micronizadas podem ser obtidas pelas técnicas com base na fricção, por exemplo, moagem ou trituração sob condições úmidas ou secas sob condições úmidas ou secas. Entretanto, também é possível produzir as partículas micronizadas por qualquer método adequado, por exemplo, por precipitação, expansão rápida de soluções supercríticas, secagem por pulverização, classificação ou fracionamento de areias ou lamas de ocorrência natural, filtração de água, processos de sol-gel, síntese de reação de pulverização, síntese de chama ou síntese de espuma líquida.
[00045] Por todo o presente documento, o "tamanho de partícula" de um produto de carbonato de cálcio é descrito por sua distribuição de tamanhos de partícula. O valor dx representa a relação em que x % em peso das partículas têm diâmetros menores do que 4. Sito significa que o valor d2o é o tamanho de partícula em que 20 % em peso de todas as partículas são menores e o valor d75 é o tamanho de partícula em que 75 % em peso de todas as partículas são menores. O valor d50é, desta maneira, o tamanho de partícula médio em peso, isto é 50 % em peso de todos os grãos são maiores ou menores do que este tamanho de partícula. Para o propósito da presente invenção, o tamanho de partícula é especificado como tamanho de partícula médio ponderado d50 a não ser que indicado de outra maneira. Para determinar o tamanho de partícula médio ponderado valor d50 para partículas tendo um d5o maior do que 0,5 pm, um dispositivo Sedigraph 5100 da companhia Micromeritics, USA pode ser usado.
[00046] "Carbonato de cálcio precipitado (PCC)" no significado da presente invenção é um material sintetizado, em geral, obtido pela precipitação seguindo a reação de dióxido de carbono e cal em um ambiente aquoso ou pela precipitação de ions de cálcio e carbonato e água ou pela precipitação de cálcio e ions de carbonato, por exemplo, CaCl2 e Na2CO3, fora da solução. O carbonato de cálcio precipitado existe em três formas cristalinas primárias: calcita, aragonita e vaterita e existem muitos polimorfos diferentes (formas cristalinas) para cada uma destas formas cristalinas. A calcita tem uma estrutura trigonal com formas cristalinas típicas, tais como escalenoédrica (S-PCC), romboédrica (R-PCC), prismática hexagonal, pinacoidal, coloidal (C-PCC), cúbica e prismática (P-PCC). A aragonita é uma estrutura romboédrica com formas cristalinas típicas de cristais prismáticos hexagonais parecidas, bem como classificação diversa de cristais na forma prismática alongada, lâmina curvada, piramidal esgrime, formão, forma semelhante a ramificação de árvore e coral ou verme.
[00047] "Carbonato de cálcio modificado" no significado da presente invenção é um carbonato de cálcio natural reagido na superfície que é obtido por um processo onde o carbonato de cálcio natural é reagido com um ou mais ácidos tendo um pKa a 25° C de 2,5 ou menos e com CO? gasoso formado in situe/ou que vem de um fornecimento externo e, opcionalmente, na presença de pelo menos um silicato de alumínio e/ou pelo menos uma sílica sintética e/ou pelo menos um silicato de cálcio e/ou pelo menos um silicato de sal monovalente, tal como silicato de sódio e/ou silicato de potássio e/ou silicato de lítio e/ou pelo menos um hidróxido de alumínio e/ou pelo menos um silicato de sódio e/ou potássio. Detalhes adicionais sobre a preparação de carbonato de cálcio natural reagido na superfície são divulgados no WO 00/39222 e US 2004/0020410 Al, os conteúdos destas referências inclusas sendo incluídos no presente pedido de patente.
[00048] termo "remineralização” como usado na presente invenção refere-se à restauração de minerais em água não contendo minerais em todos ou em uma quantidade suficiente para obter uma água que é agradável. Uma remineralização pode ser atingida pela adição de pelo menos carbonato de cálcio à água a ser tratada. Opcionalmente, por exemplo para benefícios relacionados com a saúde ou para garantir a absorção apropriada de alguns minerais essenciais e elementos traço, substâncias adicionais podem ser misturadas ao carbonato de cálcio e então adicionado à água durante o processo de remineralização. De acordo com as instruções nacionais em saúde humana e qualidade de água potável, o produto remineralizado pode compreender minerais adicionais contendo magnésio, potássio ou sódio, por exemplo, carbonato de magnésio, sulfato de magnésio, carbonato de potássio hidrogênio, carbonato de sódio hidrogênio ou outros minerais contendo elementos traço essenciais.
[00049] Para o propósito da presente invenção, uma "pasta fluida" compreende sólidos insolúveis e água e, opcionalmente, aditivos adicionais e, usualmente, contém quantidades grandes de sólidos e, desta maneira, são mais viscosos e, em geral, de densidade mais alta do que o líquido a partir do qual este é formado.
[00050] O termo "sólidos dissolvidos totais (TDS)" como usados na presente invenção é uma medição do conteúdo combinado de todas as substâncias inorgânicas e orgânicas em um líquido na forma em suspensão molecular, ionizada ou microgranular (sol coloidal). Em geral, a definição operacional é que os sólidos devem ser pequenos, embora sobrevivam à filtração através da peneira de 2 micrômetros de tamanho. Os sólidos dissolvidos totais podem ser estimados com um medidor de condutividade e são especificados em mg/1.
[00051] "Turbidez" no significado da presente invenção descreve a nebulosidade ou a turbidez de um fluido causadas por partículas individuais (sólidos em suspensão) que são, em geral, invisíveis ao olho nu. A medição da turbidez é um teste chave de qualidade de água e pode ser realizado com um nefelômetro. As unidades de turbidez de um nefelômetro calibrado como usadas na presente invenção são especificadas como Unidades de Turbidez Nefelométricas (NTU).
[00052] O processo inventivo para a remineralização de água compreende as etapas de (a) fornecer uma água de alimentação tendo uma concentração de dióxido de carbono de pelo menos 20 mg/1, preferivelmente na faixa de 25 a 100 mg/1 e mais preferivelmente em uma faixa de 30 a 60 mg/1, (b) fornecer uma pasta fluida aquosa que compreende carbonato de cálcio micronizado e (c) combinar a água de alimentação da etapa (a) e a pasta fluida aquosa da etapa (b) a fim de obter água remineralizada.
[00053] A água de alimentação que deve ser usada no processo inventivo pode ser derivada de várias fontes. A água de alimentação preferivelmente tratada pelo processo da presente invenção é água do mar dessalinizada, água salobra ou salmoura, água residual ou tratada ou água natural, tal como água do solo, água de superfície ou chuva e mais preferivelmente água do mar dessalinizada, água salobra ou salmoura, água residual ou tratada ou água do subsolo.
[00054] De acordo com uma forma de realização da presente invenção, a água de alimentação pode ser pré-tratada. Um pré-tratamento pode ser necessário, por exemplo, no caso de uma água de alimentação ser derivada de água de superfície, água do solo ou água de chuva. Por exemplo, para atingir as normas de água potável a água necessita ser tratada através do uso de técnicas químicas e físicas a fim de remover poluentes, tais como orgânicos e minerais indesejados. Por exemplo, a ozonação pode ser usada como uma primeira etapa de pré-tratamento, seguido então por coagulação, floculação ou decantação como uma segunda etapa de tratamento. Por exemplo, sais de ferro(III) tais como FeCISCh ou FeCfí ou sais de alumínio, tais como A1C13, A12(SO4)3OU polialumínio pode ser usado como agentes de floculação. Os materiais floculados podem ser removidos da água de alimentação, por exemplo, por meio de filtros de areia ou filtros de camadas múltiplas.
[00055] Os processos de purificação de água adicionais que podem ser usados para pré-tratar a água de alimentação são descritos, por exemplo, no EP 1 975 310, EP 1 982 759, EP 1 974 807 ouEP 1 974 806.
[00056] De acordo com outra forma de realização exemplar da presente invenção, água do mar ou águia salobra é primeira mente bombeada do mar por entradas oceânicas abertas ou entradas subsuperfície, tais como poços e então esta passa por pré-tratamentos físicos, tais como peneiras, sedimentação e processos para a remoção de areia. Dependendo da qualidade da água requerida, etapas de tratamento adicionais, tais como coagulação e floculação podem ser necessárias a fim de reduzir a sujeira potencial nas membranas. A água do mar ou a água salobra pré-tratadas podem ser então destiladas, por exemplo, usando-se cintilação de estágio múltiplo, destilação de efeito múltiplo ou filtração por membrana, tal como ultrafiltração ou osmose reversa, para a remoção dos particulados e substâncias dissolvidas remanescentes.
[00057] A remineralização da água de alimentação é induzida pela combinação da a água de alimentação tendo uma concentração de dióxido de carbono de pelo menos 20 mg/1, preferivelmente em uma faixa de 25 a 100 mg/1 e mais preferivelmente em uma faixa de 30 a 60 mg/1 com a pasta fluida aquosa compreendendo o carbonato de cálcio micronizado. A combinação da água de alimentação e da pasta fluida aquosa pode ser atingida por métodos comuns conhecidos pela pessoa habilitada na técnica e, por exemplo, pela injeção da pasta fluida aquosa que compreende o carbonato de cálcio micronizado na água de alimentação.
[00058] A pasta fluida aquosa que combinou com a água de alimentação compreende carbonato de cálcio micronizado. De acordo com uma forma de realização a concentração de carbonato de cálcio na pasta fluida é de 0,05 a 40 % em peso, de 1 a 25 % em peso, de 2 a 20 % em peso, de 3 a 15 % em peso ou de 5 a 10 % em peso com base no peso total da pasta fluida. De acordo com outra forma de realização a concentração de carbonato de cálcio na pasta fluida é de 10 a 40 % em peso, de 15 a 30 % em peso ou de 20 a 25 % em peso com base no peso total da pasta fluida.
[00059] O carbonato de cálcio micronizado possui um tamanho de partícula na faixa de micrômetro. De acordo com uma forma de realização, o cálcio micronizado tem um tamanho de partícula de 0,1 a 100 pm, de 0,5 a 50 pm, de 1 a 15 pm, de 2 a 10 pm ou de 3 a 5 pm ou o carbonato de cálcio tem um tamanho de partícula de 1 a 50 pm, de 2 a 20 pm, preferivelmente de 5 a 15 pm, mais preferivelmente de 8 a 12 pm.
[00060] Os exemplos de carbonatos de cálcio adequados são carbonato de cálcio triturado, carbonato de cálcio modificado ou carbonato de cálcio precipitado ou uma mistura destes. Um carbonato de cálcio natural triturado (GCC) pode caracterizar, por exemplo, um ou mais de mármore, calcário, giz e/ou dolomita. Um carbonato de cálcio precipitado (PCC) pode caracterizar, por exemplo, um ou mais das formas cristalinas mineralógicas. A aragonita está comumente na forma acircular, cisto que a vaterita pertence ao sistema cristalino hexagonal. A calcita pode formar formas escalenoédricas, prismáticas, esféricas e romboédricas. Um carbonato de cálcio modificado pode caracterizar um carbonato de cálcio triturado ou precipitado natural com uma modificação de superfície e/ou estrutura interna, por exemplo, o carbonato de cálcio pode ser tratado ou revestido com um agente de tratamento de superfície hidrofobizador, tal como, por exemplo, um ácido carboxílico alifático ou um siloxano. O carbonato de cálcio pode ser tratado ou revestido para tomar-se catiônico ou aniônico com, por exemplo, um poliacrilato ou polidadmac.
[00061] De acordo com uma forma de realização da presente invenção, o carbonato de cálcio micronizado é um carbonato de cálcio triturado (GCC). De acordo com uma forma de realização preferida, o carbonato de cálcio micronizado é um carbonato de cálcio triturado tendo um tamanho de partícula de 3 a 5 pm ou de 8 a 12 pm.
[00062] De acordo com outra forma de realização da presente invenção, o carbonato de cálcio micronizado compreende um teor de HC1 insolúvel de 0,02 a 2,5 % em peso, 0,05 a 1,5 % em peso ou de 0,1 a 0,6 % em peso com base no peso total do carbonato de cálcio micronizado. Preferivelmente, o teor de HC1 insolúvel do carbonato de cálcio micronizado não excede 0,6 % em peso com base no peso total do carbonato de cálcio micronizado. O teor de HCI insolúvel pode ser, por exemplo, minerais, tais como quartzo, silicato ou mica.
[00063] Além do carbonato de cálcio micronizado, a pasta fluida pode compreender minerais micronizados adicionais. De acordo com uma forma de realização, a pasta fluida pode compreender carbonato de magnésio micronizado, carbonato de cálcio magnésio, por exemplo, calcário dolomítico, dolomita calcária, dolomita ou dolomita meio queimada; óxido de magnésio tal como dolomita queimada, sulfato de magnésio, carbonato de potássio hidrogênio, carbonato de sódio hidrogênio ou outros minerais contendo elementos traço essenciais.
[00064] De acordo com uma forma de realização da presente invenção, a pasta fluida é recentemente preparada pela mistura de água e carbonato de cálcio micronizado. A preparação no local da pasta fluida pode ser preferida, visto que as pasta fluidas pré-misturadas podem requerer a adição de agentes adicionais, tais como estabilizantes ou biocidas, que podem ser compostos indesejados na água remineralizada. De acordo com uma forma de realização preferida da presente invenção, o período de tempo entre a preparação da pasta fluida e a injeção da pasta fluida é curto o bastante para evitar o desenvolvimento bacteriano na pasta fluida. De acordo com uma forma de realização exemplar, o período de tempo entre a preparação da pasta fluida e a injeção da pasta fluida é menor do que 48 horas, menor do que 24 horas, menor do que 12 horas, menor do que 5 horas, menor do que 2 horas ou menor do que 1 hora. De acordo com outra forma de realização da presente invenção, a pasta fluida injetada satisfaz os requerimentos de qualidade microbiológica especificados pelas instruções nacionais para água potável.
[00065] A pasta fluida pode ser preparada, por exemplo, usando-se um misturador, tal como um agitador mecânico para a diluição das pasta fluidas ou um dispositivo de mistura de pó-líquido para pasta fluidas mais concentradas. Dependendo da concentração da pasta fluida preparada, o tempo de mistura pode ser de 0,5 a 30 minutos, de 1 a 20 minutos, de 2 a 10 minutos ou de 3 a 5 minutos. De acordo com uma forma de realização da presente invenção, a pasta fluida é preparada suando-se uma máquina de mistura, em que a máquina de mistura permite a mistura e a dosagem simultâneas da pasta fluida.
[00066] A água usada para a preparação da pasta fluida pode ser, por exemplo, água destilada, água de alimentação ou água industrial.
[00067] De acordo com uma forma de realização, a pasta fluida que compreende carbonato de cálcio micronizado é injetada diretamente em uma corrente da água de alimentação. Por exemplo, a pasta fluida pode ser injetada na corrente de água de alimentação em uma taxa controlada por meio de uma bomba que comunica-se com um recipiente de armazenagem para a pasta fluida. Preferivelmente, a pasta fluida pode ser injetada na corrente de água de alimentação em uma taxa de 1 a 10 litros por metro cúbico de água de alimentação dependendo da concentração de pasta fluida. De acordo com outra forma de realização, a pasta fluida que compreende carbonato de cálcio micronizado é misturado com a água de alimentação em uma câmara de reação, por exemplo, usando-se um misturador, tal como um agitador mecânico. De acordo com outra forma de realização, a pasta fluida é injetada em um tanque que recebe o fluxo todo da água de alimentação.
[00068] De acordo com uma forma de realização da presente invenção, apenas uma parte da água de alimentação é remineralizada pela injeção da pasta fluida e, subsequentemente, a água remineralizada é combinada com a água de alimentação não tratada. Opcionalmente, apenas uma parte da água de alimentação é remineralizada a uma concentração de carbonato de cálcio alta em comparação com os valores alvo finais e subsequentemente, a água remineralizada é combinada com água de alimentação não tratada.
[00069] De acordo com outra forma de realização, a água tratada ou parte da água tratada é filtrada, por exemplo, por ultrafiltração, para ainda reduzir o nível de turbidez da água remineralizada.
[00070] De acordo com uma forma de realização da presente invenção, a pasta fluida é injetada em tal quantidade que a dissolução completa do carbonato de cálcio é atingida.
[00071] A quantidade do carbonato de cálcio injetado na água de alimentação é selecionada em tal maneira deste modo para dar a água de qualidade desejada. Por exemplo, a qualidade da água remineralizada pode ser avaliada pelo índice de Saturação de Langelier (LSI). De acordo com uma forma de realização, a água remineralizada tem um índice de Saturação de Langelier de -2 a 1, preferivelmente de -1,9 a 0,9 e mais preferivelmente de - 0,9 a 0. De acordo com outra forma de realização, a água remineralizada tem um índice de Densidade de Fenda SDI15 abaixo de 5, preferivelmente abaixo de 4 e mais preferido abaixo de 3. De acordo com outra forma de realização a água remineralizada tem um índice de Sujeira de Membrana MFI0I45 abaixo de 4, preferivelmente abaixo de 2,5, mais preferido abaixo de 2. A avaliação pode ser feita, por exemplo, pela medição do pH da água de alimentação tratada continuamente. Dependendo do sistema de remineralização, o pH do pH tratado pode ser medido, por exemplo, em uma corrente em uma corrente da água tratada, em uma câmara de reação, em que a pasta fluida e a água de alimentação é misturada, ou em um tanque de armazenagem para a água remineralizada. De acordo com uma forma de realização da presente invenção, o pH é medido 30 minutos, 20 minutos, 10 minutos, 5 minutos ou 2 minutos após a etapa de remineralização. A medição do valor de pH pode ser feita em temperatura ambiente, isto é em tomo de 20° C.
[00072] De acordo com uma forma de realização exemplar da invenção, a quantidade da pasta fluida injetada é controlada peça detecção do valor de pH da água de alimentação tratada. Altemativamente ou adicionalmente, a quantidade de pasta fluida injetada é controlada pela detecção dos parâmetros tal como alcalinidade, dureza total, condutividade, concentração CCF, pH, concentração de cálcio, sólidos dissolvidos totais, ou turbidez. De acordo com uma forma de realização, o processo da presente invenção ainda compreende as etapas de (d) medir um valor de parâmetro de uma água remineralizada, em que o parâmetro é selecionado do grupo que compreende alcalinidade, dureza total, condutividade, concentração de cálcio, pH, concentração CO2, sólidos dissolvidos totais, ou turbidez de uma água remineralizada, (e) comparar o valor de parâmetro medido com um valor de parâmetro predeterminado e (f) fornecer a quantidade de pasta fluida injetada na base da diferença entre o valor de parâmetro medido e predeterminado.
[00073] De acordo com uma forma de realização, o valor de parâmetro predeterminado é um valor de pH, em que o valor é de 5,5 a 9, preferivelmente de 7 a 8,5.
[00074] A Fig. 1 mostra um esquema de um mecanismo que pode ser usado pela operação do método inventivo. A água de alimentação flui a partir de um reservatório (1) em um oleoduto (2). Uma entrada (4) é localizada a jusante do oleoduto (2) através do qual a pasta fluida que compreende carbonato de cálcio micronizado é injetada em uma corrente de água de alimentação a partir de um tanque de armazenagem (6) para a pasta fluida. A pasta fluida é preparada em local usando um misturador adequado (8) pela água de mistura que é obtida a partir do reservatório (1) por intermédio de um tubo (10) e carbonato de cálcio micronizado obtido a partir do um recipiente de armazenagem (12). O pH de uma água remineralizada pode ser medido a jusante da entrada da pasta fluida (10) em um ponto de amostra (14). De acordo com uma forma de realização a taxa de fluxo da água de alimentação é 20 000 e 500 000 m3 por dia.
[00075] O processo inventivo pode ser usado para produzir água potável, água de recreação tal como água para piscinas, água industrial para aplicações de processo, água de irrigação ou água para recarga de aquífero ou poço.
[00076] De acordo com uma forma de realização, o dióxido de carbono e concentrações de carbonato de cálcio em uma água remineralizada encontra os valores requeridos para qualidade da água potável, que são apresentadas pelas normas de procedimento nacionais. De acordo com uma forma de realização a água remineralizada obtida pelo processo inventivo tem uma concentração de cálcio de 15 a 200 mg/1 como CaCO3, preferivelmente de 50 a 150 mg/1 como CaCO3 e mais preferidos de 100 a 125 mg/1 como CaCO3 ou de 15 a 100 mg/1, preferivelmente de 20 a 80 mg/1 e mais preferivelmente de 40 a 60 mg/1. No caso a pasta fluida compreende um sal de magnésio adicional tal como carbonato de magnésio, ou sulfato de magnésio, a água remineralizada obtida pelo processo inventivo pode ter uma concentração de magnésio a partir de 5 a 25 mg/1, preferivelmente de 5 a 15 mg/1 e mais preferidos de 8 a 12 mg/1.
[00077] De acordo com uma forma de realização da presente invenção a água remineralizada tem uma turbidez menor do que 5,0 NTU, menor do que 1,0 NTU, menor do que 0,5 NTU, ou menor do que 0,3 NTU.
[00078] De acordo com uma forma de realização exemplar da presente invenção a água remineralizada tem um LSI de -0,9 a +0,0, a concentração de cálcio de 15 a 200 mg/1, a concentração de magnésio de 5 a 25 mg/1, uma alcalinidade entre 20 e 100 mg/1 como CaCO3, um pH entre 7 e 8,5 e uma turbidez menor do que 1,0 NTU.
[00079] De acordo com uma forma de realização da presente invenção uma etapa da remoção de partícula realizada após a mineralização, por exemplo, para reduzir o nível de turbidez de uma água remineralizada. Também é possível realizar uma etapa de remoção de partícula antes da injeção da pasta fluida, por exemplo, para reduzir o nível de turbidez da água de alimentação ou parte da água de alimentação. De acordo com uma forma de realização a etapa de sedimentação é realizada. Por exemplo, a água de alimentação e/ou água remineralizada pode ser transportada em um clarificador ou tanque de armazenagem ainda para reduzir o nível de turbidez da água. De acordo com outra forma de realização as partículas podem ser removidas pela decantação. Altemativamente, pelo menos uma parte da água de alimentação e/ou água remineralizada pode ser filtrada, por exemplo, pela ultra filtração, ainda para reduzir o nível de turbidez da água.
[00080] A invenção agora será descrita em detalhes nos seguintes exemplos.
[00081] A concentração de dióxido de carbono contida nas amostras de água de alimentação usada foi determinada pelo uso de um método titrimétrico. A princípio deste método consiste no fato que CO2 reage com carbonato de sódio ou hidróxido de sódio para formar bicarbonato de sódio (NaHCO3). A finalização da reação é indicada potenciometricamente ou pelo desenvolvimento da característica da cor rosa do indicador de fenolftaleína no pH de equivalência de 8,3
[00082] A titulação da água de alimentação foi conduzida a 25° C usando um Mettler Toledo M 416.
[00083] Uma calibração de três pontos (de acordo com o método de segmento) do instrumento foi primeiro feito usando as soluções de tampão comercialmente disponíveis (de Mettler Toledo) tendo os valores de pH de 4,01, 7,00 e 9,21.
[00084] Então o pH da amostra de 100 ml da água de alimentação foi medido na função da quantidade de titulador usado até o ponto final de pH 8 ser atingido. Na presente medição o titulador foi uma solução de hidróxido de sódio 0,01 mol/1.
[00085] A partir da quantidade do titulador que foi necessário atingir o ponto final do pH 8,3 e usando-se a seguinte equação (I), o teor de CO? pode ser facilmente calculado.
[00086] A = ml de titulador, N = normalidade de NaOH e b = ml de amostra.
[00087] A fórmula (I) é descrita no capítulo 4500-CO? Dióxido de carbono nas páginas 4-28 a 4-34 de "Standard Methods for the Examination of Water & Wastewater, 21° edição, 2005, preparado e publicado entitulado pela American Public Health Association, American Water Works Association, Water Environment Federation, publication office American Public Health Association 800 I Street, NW, Washington, DC 20001-3710, Centennial Edition". Deste pode ser derivado que os teores de CO2 dados na presente invenção referem-se ao teor do CO2 livre na água.
[00088] A área de superfície específica por BET (também indicada como SSA) foi determinada de acordo com o ISO 9277 usando um Tristar II 3020 vendido pela companhia MICROMERITICS1M Distribuição do tamanho de partícula (% em massa de partículas com um diâmetro <X um) e diâmetro de partícula média ponderada (dsn) do material particulado (d^p (jum)) Sedigraph™ 5100
[00089] O diâmetro de partícula média ponderado e a distribuição de massa de diâmetro de partícula do material particulado foram determinados por intermédio do método de sedimentação, isto é uma análise do comportamento de sedimentação em um campo gravimétrico. A medição é feita com um Sedigraph™ 5100 vendido pela companhia MICROMERITICS™
[00090] O método e o instrumento são conhecidos aquela pessoa habilitada na técnica e são comumente usados para determinar o tamanho da partícula dos enchedores e pigmentos. As amostras foram preparadas pela adição da quantidade do produto correspondente a 4 g de PCC seco a 60 ml de uma solução aquosa de 0,1 % em peso de Na4P2O7. As amostras foram dispersadas por 3 minutos usando um agitador de velocidade alta (Polytron PT 3000/3100 a 15.000 rpm). Então este foi submetido ao ultrassom usando um banho ultrassónico por 15 minutos e, portanto, adicionado à câmara de mistura de Sedigraph. Sólidos em peso (% em peso) de um material em suspensão
[00091] Os sólidos em peso (também denominado teor sólidos de um material) foram determinados pela divisão em peso do material sólido pelo peso total da suspensão aquosa.
[00092] O peso do material sólido foi determinado pela pesagem do material sólido obtido pela evaporação da fase aquosa da suspensão e secagem do material obtido em um peso constante.
[00093] Os produtos micronizados usados para preparar as pasta fluidas da presente invenção consistem de diversas rochas de carbonato micronizadas:
[00094] Um carbonato de cálcio de mármore com um Teor insolúvel de HC1 de 1,5 % em peso de Bathurst, Australia, com d50= 2,8 pm (amostra A),
[00095] Um carbonato de cálcio de mármore com um teor insolúvel de HC1 de 0,1 % em peso de Salses, France, com dois tamanhos de partícula diferentes d50 = 5,5 pm (amostra D) e d5o = 3,5 um (amostra E),
[00096] Um carbonato de cálcio de calcário com um teor insolúvel de HC1 de 0,7 % em peso de Superior, Arizona (amostra F: d50=3,5 pm),
[00097] Um carbonato de cálcio de mármore com um teor insolúvel de HC1 de 1,0 % em peso de Lucerne Valley, California (amostra J: d5o = 2,0 pm)
[00098] Um carbonato de cálcio de calcário com um teor insolúvel de HC1 de 0,1 % em peso de Orgon, France (amostra K: d50~ 3,0 pm)
[00099] A tabela 1 resume os produtos diferentes usados durante os testes de remineralização
[000100] índice de Sujeira de Membrana (MFI) e índice de Saturação de Langelier (LSI) durante a remineralização da água RO:
[000101] Permeado produzido pelos processos de dessalinização é corrosivo ao concreto e metal por causa de seu baixo valor de pH e LSI. Se o permeado não for estabilizado lixivia o cálcio do concreto não protegido nos tanques de armazenagem, reservatórios e corroem o tubo de ferro dúctil revestido com cimento-mortar comumente usado para a distribuição de água. Na maioria das instalações de tratamento de água e de água residual avançadas, o permeado é estabilizado pela adição dos produtos químicos, tais como como cal.
[000102] Entretanto, a dosagem dos produtos químicos pelo pós- tratamento pode resultar na turbidez alta (> 0,2 NTU) e níveis de particulado elevados (índice de Sujeira Modificado alto, por exemplo, na faixa de unidades 2 - 15) na água tratada final, portanto, aumentou o potencial de sujeira nos reservatórios de injeção.
[000103] Para o uso potável indireto, injeção dos reservatórios de barreira para controle de intrusão da água do mar é especificado que o permeado a turbidez da água deve ser <0,2 NTU unidades e o índice de Sujeira Modificado (MFI) deve ser <2,0 unidades.
[000104] A água de alimentação usada pelos testes de remineralização dos presentes exemplos foi obtida a partir do processo de dessalinização de osmose reversa de duas plantas de água de esgoto diferentes (Planta 1 e planta 2) e tem os seguintes parâmetros:
[000105] Os testes de remineralização de permeado RO foram realizados usando jarras cúbicas de 2-litros com ajuda do aumento da dureza de água RO, por exemplo, 0,8 mg/L como CaCO3, até ao alvo em tomo de 50 mg/L como CaCO3.
[000106] Os tipos diferentes do carbonato de cálcio micronizado (amostras A, D, E, F, J e K) foram testados pelas análises MFI e LSI. O teor de sólido das pastas fluidas CaCO3 foi 3,5 % em peso, com base no peso do carbonato de cálcio micronizado. Uma dosagem apropriada das pastas fluidas CaCO3 foi adicionada para atingir a qualidade de água desejada. A água concluída estabilizada deve atingir os seguintes requerimentos de qualidade:
[000107] Após adicionar a pasta fluida CaCO3, as amostras foram deixadas misturar por 4 horas e amostras coletadas a 10, 20, 30, 60, 120 e 240 minutos. Turbidez, pH, total alcalinidade e dureza do cálcio foi medido nos tempos de amostragem individuais. O tempo de equilíbrio foi determinado quando a turbidez estabiliza. Após o tempo de equilíbrio ser atingido, LSI foi calculado e MFI medido.
[000108] Tabela 2 mostra os resultados diferentes obtidos para a reminerilazação de duas águas RO diferentes após a adição de aproximadamente 50 mg/L como CaCO3 usando 3,5 % em peso das pastas fluidas CaCO3, com base no peso do carbonato de cálcio micronizado.
[000109] Como pode ser considerado a partir da tabela 2, o uso dos produtos de carbonato de cálcio micronizado para a reminerilazação de água RO encontra-se nos requerimentos da qualidade de água por pH, alcalinidade total, dureza do cálcio e MFI para todos os testes realizados. Os produtos de carbonato de cálcio micronizado apresentam o nível de turbidez entre 0,5 e 1,7 NTU e valores LSI entre -1,85 e -0,88. Com base nas medições da turbidez com relação ao tempo, o tempo de equilíbrio requerido pela dissolução dos produtos de carbonato de cálcio foi aproximadamente 120 minutos.
Claims (16)
1. Processo para a remineralização de água, caracterizadopelo fato de que compreende as etapas de: a) fornecer uma água de alimentação tendo uma concentração de dióxido de carbono de 20 a 60 mg/l, b) fornecer uma pasta fluida aquosa que compreende carbonato de cálcio micronizado, em que o carbonato de cálcio possui um tamanho de partícula de 0,1 a 5 gm, e um teor de HCl insolúvel de 0,02 a 2.5 % em peso, com base no peso total do carbonato de cálcio micronizado, e c) combinar a água de alimentação da etapa a) e a pasta fluida aquosa da etapa b) a fim de obter água remineralizada, em que a concentração de carbonato de cálcio na pasta fluida é de 2 a 40 % em peso, com base no peso total da pasta fluida.
2. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a concentração de carbonato de cálcio na pasta fluida é de 2 a 20 % em peso, preferivelmente de 3 a 15 % em peso e mais preferivelmente de 5 a 10 % em peso com base no peso total da pasta fluida ou uma concentração de carbonato de cálcio na pasta fluida é de 10 a 40 % em peso, de 15 a 30 % em peso ou de 20 a 25 % em peso, com base no peso total da pasta fluida.
3. Processo de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizadopelo fato de que o carbonato de cálcio é um carbonato de cálcio triturado, carbonato de cálcio modificado ou carbonato de cálcio precipitado ou misturas destes.
4. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizadopelo fato de que a pasta fluida ainda compreende minerais contendo magnésio, potássio ou sódio, preferivelmente carbonato de magnésio, carbonato de cálcio magnésio, por exemplo, calcário dolomítico, dolomita calcária, dolomita ou dolomita meio queimada, óxido de magnésio, tal como dolomita queimada, sulfato de magnésio, carbonato de potássio hidrogênio ou carbonato de sódio hidrogênio.
5. Processo de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que o período de tempo entre a preparação da pasta fluida e a injeção da pasta fluida é menor do que 48 horas, menor do que 24 horas, menor do que 12 horas, menor do que 5 horas, menor do que 2 horas ou menor do que 1 hora.
6. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a água remineralizada obtida tem uma concentração de cálcio como carbonato de cálcio de 15 a 200 mg/l, preferivelmente de 50 a 150 mg/l e mais preferidos de 100 a 125 mg/l ou de 15 a 100 mg/l, preferivelmente de 20 a 80 mg/l e mais preferivelmente de 40 a 60 mg/l.
7. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações de 4 a 6, caracterizado pelo fato de que a água remineralizada obtida tem uma concentração de magnésio de 5 a 25 mg/l, preferivelmente de 5 a 15 mg/l e mais preferidos de 8 a 12 mg/l.
8. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que a água remineralizada tem um valor de turbidez menor do que 1,0 NTU, menor do que 0,5 NTU ou menor do que 0,3 NTU.
9. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a água remineralizada tem um Índice de Saturação de Langelier de -2 a 1, preferivelmente de -1,9 a 0,9 e mais preferivelmente de -0,9 a 0.
10. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a água remineralizada tem um Índice de Densidade de Fenda SDI15 abaixo de 5, preferivelmente abaixo de 4 e mais preferido abaixo de 3.
11. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizadopelo fato de que a água remineralizada tem um Índice de Sujeira de Membrana MFI0,45 abaixo de 4, preferivelmente abaixo de 2,5, mais preferido abaixo de 2.
12. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizadopelo fato de que a água de alimentação é água do mar dessalinizada, água salobra ou salmoura, água residual tratada ou água natural, tal como água do subsolo, água de superfície ou chuva e preferivelmente água do mar dessalinizada, água salobra ou salmoura, água residual tratada ou água do subsolo.
13. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizadopelo fato de que a água remineralizada é combinada com água de alimentação.
14. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizadopelo fato de que o processo ainda compreende uma etapa de remoção de partícula.
15. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizadopelo fato de que o processo ainda compreende as etapas de: d) medir um valor de parâmetro da água remineralizada, em que o parâmetro é selecionado do grupo que compreende alcalinidade, condutividade, concentração de cálcio, pH, sólidos dissolvidos totais e turbidez da água remineralizada, e) comparar o valor de parâmetro medido com um valor de parâmetro predeterminado e f) fornecer a quantidade de pasta fluida injetada na base da diferença entre o valor de parâmetro medido e predeterminado.
16. Processo de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que o valor de parâmetro predeterminado é um valor de pH, em que o valor é de 5,5 a 9, preferivelmente de 7 a 8,5.
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