CH715543A1 - Verfahren und Vorrichtung und System zur Lieferung von gereinigtem, remineralisierten Wasser. - Google Patents

Abstract

Die geoffenbarte Erfindung besteht aus einem Verfahren und einer Vorrichtung zur Remineralisierung von Wasser, umfassend: Bereitstellen von Wasser, das zu mineralisieren ist, insbesondere destilliertem Wasser oder Umkehrosmosewasser oder Regenwasser oder irgendeinem anderen Wasser mit geringem Mineraliengehalt, insbesondere aus einer Entsalzungsanlage (1); Speichern des Wassers, das zu mineralisieren ist, in einem ersten Behälter (2); Transferieren des Wassers, das zu mineralisieren ist, aus dem ersten Behälter (2) in mindestens einen zweiten mineralisierenden Behälter (3); wobei das Verfahren und die Vorrichtung ein verbessertes Verfahren und eine verbesserte Vorrichtung/Apparatur zum Liefern von gereinigtem, remineralisierten Wasser bereitstellen sollen. Dies wird dadurch erreicht, dass der mindestens eine zweite mineralisierende Behälter (3) ein Behälter ist, der als Remineralisierer arbeitet, umfassend einen oder verschiedene Typen von Kalkgestein, und dadurch, dass, in einer Mineralisierungsphase, das Wasser, das zu mineralisieren ist, durch den einen oder die verschiedenen Typen von Kalkgestein des mindestens einen zweiten mineralisierenden Behälters (3) geführt wird, was zu einem Strom von gereinigtem, remineralisierten Wasser führt.

Description

TECHNISCHES GEBIET

[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren, eine Vorrichtung und ein System zur Lieferung von gereinigtem, entmineralisierten Wasser.

[0002] Zur Vereinfachung der Lesbarkeit des vorliegenden Patenttextes wird das folgende Inhaltsverzeichnis eingefügt: TEIL 1 - EINFÜHRUNG............................................................................................. 2 STAND DER TECHNIK............................................................................................. 3 1.1 RÜCKZUFUHR VON MINERALIEN ZU UMKEHROSMOSEWASSER (HERKÖMMLICHER WEG)....................................................................................... 5 1.2 PHYSIKLISCHE ANFORDERUNGEN UND CHEMISCHE ADDITIVE (HERKÖMMLICHER WEG)...................................................................................... 5 1.2.1 PH-WERT......................................................................................................... 6 1.2.2 ELEKTRISCHE LEITFÄHIGKEIT..................................................................... 7 1.2.3 CHLOR............................................................................................................ 8 1.2.4 AMMONIAK.................................................................................................... 9 1.2.5 NATRIUM........................................................................................................ 10 1.2.6 KALIUM.......................................................................................................... 11 1.2.7 HÄRTE............................................................................................................ 12 1.2.8 CALCIUM....................................................................................................... 12 1.2.9 MAGNESIUM................................................................................................. 13 1.2.10 EISEN.......................................................................................................... 14 1.3 ESSENTIELLE UND SPURENMINERALIEN .................................................. 15 A. Funktion.............................................................................................................. 15 B. Mangel................................................................................................................ 16 1.4 MINERALIENMANGEL..................................................................................... 17 A. Calciummangel................................................................................................... 17 B. Eisennmangel..................................................................................................... 18 C. Magnesiummangel............................................................................................. 19 D. Kaliummangel..................................................................................................... 20 E. Zinkmangel......................................................................................................... 21

TEIL 1-EINFÜHRUNG

[0003] Es erübrigt sich anzumerken, dass Wasser, eine Verbindung aus Wasserstoff und Sauerstoff, ein kostbares Geschenk der Natur ist, das für das Überleben der Menschheit, einschließlich Tiere, sehr essentiell ist, wenn es ausreichende Mengen an Mineralien aufweist, insbesondere eine hohe/mittlere Konzentration des Gesamtgehalts an gelösten Feststoffen (Total Dissolved Solids - TDS). Das Wasser, das für Trinkwasserzwecke verwendet wird, sollte frei sein von unerwünschten Verunreinigungen. Das Wasser, das von unbehandelten Quellen zur Verfügung steht, wie Brunnen, Bohrlöchern und Wasserquellen, ist im Allgemeinen nicht hygienisch und sicher, um es zu trinken, und/oder das Wasser, das von solchen Bohrlöchern oder Wasserquellen stammt, hat eine unausgeglichene Mineralienstruktur, die physikalisch auf herkömmlichem Weg nicht gesteuert werden kann. Somit ist es zweckmäßig und notwendig, das Wasser zu reinigen und unter hygienischen Bedingungen zu Trinkwasserzwecken für Menschen bereitzustellen, wie der Name impliziert. Das Mineralwasser ist das gereinigte Wasser, das mit erforderlichen Mengen an Mineralien ergänzt ist, wie Barium, Eisen, Mangan usw., die vom menschlichen Körper absorbiert werden können. Es wird entweder von natürlichen Ressourcen erhalten, wie Wasserquellen und gebohrten Brunnen, oder es wird künstlich ergänzt, indem es mit Mineralsalzen gemischt und aufbereitet wird. Das Mineralwasser ist unter hygienischen Bedingungen in geeignet gewaschenen und gereinigten Flaschen unter sterilisierten Bedingungen herzustellen und zu verpacken.

[0004] Wasser verbindet jeden Aspekt des Lebens. Der Zugang zu sicherem Wasser und sanitären Einrichtungen kann rasch zu Problemen für Menschen führen, da die Weltbevölkerung rasch wächst, mehr durstige Menschen bedeuten sogar einen noch größeren Bedarf an Trinkwasser. Es ist anzumerken, dass das meiste Trinkwasser, das existiert und von Menschen konsumiert wird, chemisch modifiziert wird, um den Bedarf des menschlichen Körpers an Mineralien zu erfüllen.

[0005] Die vorliegende Erfindung betrifft einen weiteren alternativen Weg, um die chemischen Additive für Trinkwasser zu vermeiden, und um den TDS Wert auf mehr als 300 mg/l zu erhöhen. Das Hauptkonzept dieser. Erfindung wird von der Simulation der Natur abgeleitet. Wenn man die Reise des Trinkwassers verfolgt, egal ob es als Regen vom Himmel fällt oder aus der Erde entspringt, wie Flüsse, wird man finden, dass Wasser durch Luft tropft, dann durch Sande und verschiedenes Gestein hindurchgeht, was die Grundlage der lebenswichtigen Mineralien im Trinkwasser ist, die vom menschlichen Körper benötigt werden. In den durchgeführten Forschungen wurde gefunden, dass destilliertes Wasser und Umkehrosmosewasser in der Struktur dem Regenwasser ähnlich sind, und es hat die starke Fähigkeit, Mineralien aus dem speziellen Typ des Gesteins, Sands und Schlamms usw. zu absorbieren, die in dem System der vorliegenden Erfindung verwendet werden. Zusätzlich kann jedes andere Wasser mit niedrigem Mineraliengehalt auch die natürlichen Mineralien durch unser System absorbieren, um den TDS Wert auf beide Weisen zu erhöhen, entweder essentielle Elemente oder Spurenelemente.

STAND DER TECHNIK

[0006] Die Umkehrosmose ist im Stand der Technik zur Entsalzung von Meerwasser wohlbekannt.

[0007] Formal ist die Umkehrosmose der Prozess, ein Lösungsmittel von einer Region mit hoher Salinitätskonzentration durch eine semipermeable Membran in eine Region mit geringer Salzkonzentration zu zwingen, indem ein Drück über dem osmotischen Druck ausgeübt wird. Die größte und wichtigste Anwendung der Umkehrosmose ist die Trennung von reinem Wasser von Meerwasser und Brackwasser; Meerwasser oder Brackwasser wird gegen eine Fläche der Membran gedrückt, was den Transport von salzarmem Wasser durch die Membran und das Austreten von Trinkwasser von der Seite mit dem niedrigen Druck bewirkt.

[0008] Die Membranen, die für die Umkehrosmose verwendet werden, haben eine dichte Schicht in der Polymermatrix - entweder die Haut einer asymmetrischen Membran oder eine an der Grenzfläche polymerisierte Schicht innerhalb einer Dünnschicht-Verbundmembran - wo die Trennung auftritt. In den meisten Fällen ist die Membran dafür ausgebildet, um nur Wasser durch diese dichte Schicht durchzulassen, während der Durchgang von Salz (wie Salzionen) verhindert wird. Dieser Prozess erfordert, dass ein hoher Druck auf die Seite mit der hohen Konzentration der Membran ausgeübt wird, üblicherweise 2 bis 17 bar (30 bis 250 psi) für Frisch- und Brackwasser, und 40 bis 82 bar (600 bis 1200 psi) für Meerwasser, das einen natürlichen osmotischen Druck von ungefähr 27 bar (390 psi) aufweist, der überwunden werden muss. Dieser Prozess ist am besten für seine Verwendung bei der Entsalzung bekannt (Entfernen des Salzes und anderer Mineralien aus Meerwasser, um Frischwasser zu erzeugen), seit den 1970er Jahren wurde er jedoch auch verwendet, um Frischwasser für medizinische, industrielle und Heimanwendungen zu reinigen.

[0009] Das kleine Problem beim Umkehrosmosewasser: bis zu 99 % des Gesamtgehalts an gelösten Feststoffen (TDS) werden aus dem Wasser während des Filterprozesses entfernt. Dies umfasst nicht nur schädliche Substanzen, wie chemische Verunreinigungen (z.B. Medikamentenrückstände), sondern auch Mineralien, die für den menschlichen Körper essentiell sind, wie Calcium und Magnesium und andere.

[0010] Mit anderen Worten, Umkehrosmosewasser ist stark entmineralisiert. Dies könnte Probleme verursachen, da laut der WHO „Calcium- und Magnesiumwasser bis zu 20 % der erforderlichen täglichen Gesamtaufnahme liefern können“. Noch dazu können einige Leute aufgrund von industrieller Landwirtschaft, Mangelernährung, gestörter Verdauung und hohen Stresspegeln bereits an einem Mineralienmangel leiden.

1.1 RÜCKZUFUHR VON MINERALIEN ZU UMKEHROSMOSEWASSER (HERKÖMMLICHER WEG)

[0011] Eine logische Lösung für entmineralisiertes Wasser wäre, essentielle Mineralien dem Wasser nach dem Filtern rückzuzuführen (üblicherweise ohne Spurenelemente). Man könnte nun denken, dass dies ein eher komplizierter Prozess sein könnte - aber dies ist nicht so. Die physikalischen und chemischen Anforderungen sowie der Prozentsatz der erforderlichen täglichen Gesamtaufnahme (TDI), die von Wasser geliefert wird, werden näher untersucht.

1.2 PHYSIKALISCHE ANFORDERUNGEN UND CHEMISCHE ADDITIVE (HERKÖMMLICHER WEG)

[0012] Das meiste des Mineralisierungsprozesses auf herkömmlichem Weg basiert auf dem Zusatz chemischer Elemente anstelle der Verwendung natürlicher mineralischer Ressourcen, die auf herkömmlichem Weg auch nur aus den essentiellen mineralischen Elementen bestehen Es wird allgemein angenommen, dass chemische Bestandteile oder physikalische Parameter in Trinkwasser einen geringeren Einfluss auf die menschliche Gesundheit haben als mikrobielle Kontaminationen. Chemische Verbindungen in Trinkwasser liegen primär in sehr niedrigen Konzentrationen vor und können langfristige Gesundheitsprobleme durch die kontinuierliche Aufnahme kleiner Dosen verursachen. Die chemischen Bestandteile und physikalischen Parameter von Trinkwasser können schwanken, da sie von Faktoren abhängig sind, die von natürlichen regionalen Aspekten, zahlreichen technischen und kulturellen Aspekten, wie Lebensweise, industrielle und landwirtschaftliche Praktiken, Wasserverwendung, -management und - aufbereitung, beeinflusst werden. Chemische und physikalische Parameter können jedoch direkt Annehmbarkeitsaspekte von Trinkwasser beeinträchtigen. Sie können zu signifikanten Veränderungen im Aussehen, Geruch und Geschmack führen, so dass die Verbraucher möglicherweise das Trinkwasser für ungenießbar halten können. Zusätzlich können chemische oder physikalische Parameter drastisch die Trinkwasseraufbereitung und -verteilung beeinflussen (WHO, 2011).

[0013] Dieses Patent schließt ausdrücklich Forschungen über chemische Parameter aus, die für die menschliche Gesundheit nach lang- oder kurzfristigem Verbrauch potentiell gefährlich sind, ist jedoch mehr auf den Mineralienmangel sowohl für essentielle als auch Spurenelemente und unser neues physikalische Mineralisierungsverfahren fokussiert. Jeder der folgenden ausgewählten chemischen und physikalischen Wasserqualitätsparameter steht in direktem Zusammenhang mit den Annehmbarkeitsaspekten, seinem Effekt auf den Reinigungserfolg der Mineralisierung, Reinigungsverfahren, die in diesem Patent untersucht werden (Mineralisierung, Filterung, Chlorierung), oder seiner Bedeutung für die Evaluierung der Trinkwasserqualität im Allgemeinen.

1.2.1 PH-WERT

[0014] Der pH-Wert ist als negativer Logarithmus zur Basis 10 der molaren Konzentration von Wasserstoffionen definiert, und er beschreibt die saure oder alkalische Reaktion wässriger Lösungen. Bei neutralem Wasser wird allgemein ein pH von ungefähr 7 angenommen, was bedeutet, dass ein Gleichgewicht von Wasserstoffionen (H+) und Hydroxidionen (OH-) mit einer Konzentration beider Komponenten von 10 bis 7 Mol pro Liter vorliegt. Je niedriger der pH, desto saurer ist die wässrige Lösung. Je höher der pH, desto alkalischer ist die Lösung (WILHELM, 2008). Im Allgemein hat der pH in Trinkwasser keine negativen Effekte auf die menschliche Gesundheit, wird jedoch als einer der wichtigsten Wasserqualitätsparameter angesehen. Dies heißt, da die Konzentration von Wasserstoffionen (H+) nahezu alle der chemischen und biologischen Prozesse in Wasser beeinflusst (FRITSCH et al. (2014)). Die deutschen Trinkwasservorschriften (TrinkwV 2001) empfehlen die Verwendung von Wasser mit einem pH im Bereich von ungefähr 6,5 bis 9,5 (BMJV, 2016). Diese spezifischen Werte beziehen sich nicht direkt auf die Effekte auf die menschliche Gesundheit; sie beziehen sich auf die Wartung und den Betreib der Wasserverteilungs- und -aufbereitungssysteme. Extreme pH-Werte können korrosive Wirkungen auf Verteilungs- und Aufbereitungssysteme haben (obwohl der Langelier-Index aussagekräftiger ist), und sie können die Effektivität der Wasseraufbereitung/desinfektion negativ beeinflussen (WHO 2011). Höhere pH-Werte tendieren dazu, Ablagerungen zu bilden, was eine Schutzschicht an der Innenseite von Rohren vorsehen kann, sie bieten jedoch auch eine bessere Umgebung für das Wachstum von Biofilmen. Die WHO Richtlinien empfehlen auch allgemein pH-Werte von 6,5 bis 8,5. Um eine effektive Trinkwasserdesinfektion durch Chlorierung sicherzustellen, sollte der pH vorzugsweise niedriger sein als 8 (WHO, 2011).

1.2.2 ELEKTRISCHE LEITFÄHIGKEIT

[0015] Die elektrische Leitfähigkeit (EC) beschreibt die Summe verdünnter Salze im Wasser. Diese Salze umfassen auch z.B. Salze, die aus Metallen oder Mineralien im Wasser austreten. Proben von reinem Wasser, entionisiertem Wasser oder destilliertem Wasser leiten kaum irgendeine Elektrizität. Diese Proben haben einen niedrigen EC Wert. Wasserproben mit hohen Mengen an Metallen und Mineralien sowie Wasserproben mit einer hohen Härte leiten Elektrizität eher gut und haben daher hohe EC werte. Da die EC auch von der Temperatur des gemessenen Wassers abhängig ist, sollte die Temperatur immer in dem allgemeinen EC Wert umfasst sein (WILHELM, 2008). Außerordentlich hohe oder niedrige ECs in Trinkwasser schaden im Allgemeinen der menschlichen Gesundheit nicht, sie können jedoch den Geschmack in negativer Weise beeinflussen (WHO, 2011). Die EC ist ein wichtiger Parameter, der verwendet wird, um den Reinigungserfolg des Filtersystems zu bewerten, gemäß der vorliegenden Erfindung wurde jedoch gefunden, dass natürliches Kupfer nützlich ist, um aus Metallen oder Mineralien in dem Wasser als Standardparameter auszutreten. Die WHO legt keinen Wert für die EC in ihren Richtlinien von 2011 fest. Die TrinkwV 2001 empfiehlt, dass die EC in geeignetem Trinkwasser unter 2500 µS/cm in Wasser mit einer Temperatur von 20 °C und unter und 2790 µS/cm in Wasser mit einer Temperatur von 25 °C liegen sollte (BMJV, 2016).

1.2.3 CHLOR

[0016] Chlor wird in vielen Teilen der Weit zur Trinkwasserdesinfektion verwendet. Im Allgemeinen tritt es in verschiedenen chemischen Verbindungen auf; das Chloratom selbst kommt in der Natur nicht häufig vor. Chlor ist in der Natur hauptsächlich in der Form von Chlorid vorhanden. Die bekannteste Form von Chlorid ist Natriumchlorid (besser bekannt als Tafelsalz) (FRITSCH et al., 2014). Der desinfizierende Effekt von Chlor ist hauptsächlich auf die Entwicklung von hypochloriger Säure (HClO) innerhalb des Wassers zurückzuführen. Die Säure ist in der Lage, die Zellwände anzugreifen und den Metabolismus von Mikroorganismen zu beeinflussen. Sie tötet die Organismen entweder ab oder sie behindert ihre Fähigkeit zur Multiplikation. Der tatsächliche wirksame, desinfizierende Teil des Chlors innerhalb von Trinkwasser wird häufig als „freies Chlor“ bezeichnet. Freies Chlor beschreibt die Summe von elementarem Chlor Cl2, hypochloriger Säure und Hypochloridionen (in ihren verschiedenen Formen), die jeweils mehr oder weniger starke desinfizierende Effekte haben (HClO wird als am stärksten bei der Desinfektion angesehen). Andere verwendete übliche Ausdrücke sind „kombiniertes Chlor“, das ein Teil des Chlors ist, welches in organischen und anorganischen Chloraminen gebunden ist, und „gesamtes Chlor“, das die Summe des freien und kombinierten Chlors beschreibt (ROESKE, 2007).

[0017] In ihren Richtlinien für die Trinkwasserqualität legt die WHO einige Werte für die Menge an freiem Chlor innerhalb von Trinkwasser fest. Chlor selbst ist hochtoxisch für die menschliche Gesundheit. Daher legt die WHO den kritischen Wert auf 5 mg/l oder mehr in Trinkwasser fest. Der relevantere Aspekt ist ein praktischer, dass hohe Chlormengen in Trinkwasser den Geruch und Geschmack von Trinkwasser stark und negativ beeinflussen und es untrinkbar machen. Aus diesem Grund legt die WHO ihren Dosierungsrichtlinienwert auf zwischen 0,6 und 1,0 mg/l fest. Um eine effektive Desinfektion bereitzustellen, empfiehlt die WHO, dass die Restchlormenge in Trinkwasser größer sein sollte als 0,5 mg/l (30 min nach der Chlorierung) und größer als 0,2 mg/l zum Zeitpunkt der Abgabe an die Verbraucher (WHO, 2011).

[0018] In Deutschland wird Chlor üblicherweise nicht zur Trinkwasserdesinfektion verwendet. Chlor wird nur in Notfällen verwendet, wie bei der biologischen Kontaminierung von Trinkwasser. In diesen Fällen empfiehlt die TrinkwV, dass ein maximaler Zusatz von freiem Chlor 1,2 mg/l beträgt, und der Chlorrest nach der Behandlung im Bereich von ungefähr 0,1 mg/l bis 0,3 mg/l liegen sollte. Wenn die Desinfektion mit diesen Werten nicht vollständig ist, ist die Verwendung von Zusätzen bis 6 mg/l und eines Chlorrests nach der Behandlung von maximal 0,6 mg/l gestattet (BMJV, 2016; UBA, 2015).

[0019] Wenn Wasser mit organischen Bestandteilen chloriert wird, ist es möglich, dass potentiell gesundheitsschädliche Nebenprodukte, wie Trihalomethane (THM), absorbierbare organische Halogenverbindungen (besser bekannt als AOX) oder ähnliche, entstehen. Es wird angenommen, dass diese Produkte häufig toxische oder krebserregende Effekte auf die menschliche Gesundheit ausüben (FRITSCH et al., 2014).

[0020] Im Allgemeinen sind die Konzentrationen dieser Produkte in chloriertem Trinkwasser weitaus zu niedrig, um direkt gesundheitsschädliche Effekte für Menschen zu haben.

1.2.4 AMMONIAK

[0021] Ammoniak (NH4) ist eine Stickstoffverbindung. Typische Gehalte an NH4 in aerobem Grund- und Oberflächenwasser liegen unter 0,2 mg/l, in anaerobem Grundwasser kann der Gehalt an Ammoniak bis zu 3 mg/l betragen (WHO, 2011).

[0022] Ammoniakkonzentrationen, die höher sind als 0,2 mg/l, werden als Indikator für eine anthropogene Verschmutzung angesehen, jene Verschmutzungen, die typischerweise zum Beispiel auf häusliches, landwirtschaftliches oder Industrieabwasser zurückzuführen sind. NH4 kann auch durch die chemische Überführung von Nitrat (NO3) über Nitrit (NO2) gebildet werden, insbesondere in Wasser mit einem niedrigen Gehalt an O2 und relativ hohen Konzentrationen von Eisen und Mangan. Im Allgemeinen beeinträchtigt Ammoniak die menschliche Gesundheit nicht.

[0023] Höhere Konzentrationen von NH4 als 0,1 mg/l können jedoch die Desinfektion durch Chlorierung negativ beeinflussen (FRITSCH et al., 2014). Es wurde gefunden, dass gemäß der vorliegenden Erfindung eine Chlorierung nicht notwendig ist, und daher alle Schwierigkeiten, die mit der Chlorierung in Zusammenhang stehen, vermieden werden können.

[0024] Kritische Wert für Ammoniak innerhalb von Trinkwasser werden in den WHO Richtlinien mit 35 mg/l (aus Gesundheitsbedenken), 1,5 mg/l (in Bezug auf den Geruch) (WHO, 2011) und maximal 0,5 mg/l in der TrinkwV 2001 (BMJV, 2016) festgelegt.

1.2.5 NATRIUM

[0025] Natrium ist eines der häufigsten Metalle in der Erdkruste und es liegt in nahezu allen natürlichen Gewässern vor. Hohe Mengen an Natrium in natürlichen Gewässern können mit der Verschmutzung durch häusliches oder Industrieabwasser zusammenhängen, sie können jedoch auch auf natürliche Umstände zurückzuführen sein (z.B. salziges Wasser, das in das Grundwasser aufsteigt). Natrium ist ein wichtiges Mineral, das für den menschlichen Körper lebensnotwendig ist (FRITSCH et al., 2014). Natrium wird hauptsächlich durch den Genuss von Salz (Natriumchlorid) aufgenommen. Typischerweise sind ungefähr 3 bis 5 g pro Tag lebensnotwendig; höhere Aufnahmen werden im Allgemeinen nicht als schädlich angesehen. Bei sehr hohen Mengen kann jedoch die Gesundheit von Kleinkindern und auch Erwachsenen durch Natrium beeinträchtigt werden (DANY, 2011). Auf der Gesundheit basierende Standards für Natrium werden von der WHO oder der TrinkwV 2001 nicht festgelegt. Zusätzlich legen beide Richtlinien Standards für Natrium auf 200 mg/l hinsichtlich der Annehmbarkeitsaspekte (Geschmack) fest (WHO, 2011; BMJV, 2016). Natrium kann den Reinigungserfolg eines Filters anzeigen. Die Chlorierung beeinflusst auch die Natriummenge innerhalb des Trinkwassers. Gemäß der vorliegenden Erfindung wurde gefunden, dass höhere Aufnahmen von Natrium hinzugefügt werden, da sie allgemein nicht als schädlich angesehen werden und da Natrium ein wichtiges Mineral für den menschlichen Körper ist.

1.2.6 KALIUM

[0026] Kalium hat ähnliche Attribute wie Natrium, es tritt jedoch seltener in der Natur auf. Es ist hauptsächlich in größeren oder geringeren Mengen in nahezu allen Formen von natürlichem Wasser zu finden (Grundwasser: ungefähr 1 bis 5 mg/l; Oberflächenwasser: in einigen Fällen mehr als 30 mg/l). In sehr hoher Konzentration kann Kalium eine Verschmutzung durch Abwasser, Minen oder Deponien anzeigen. Wenn die Menge an Kalium innerhalb von Wasser die Menge an Natrium überschreitet, kann dies eine fäkale Kontamination anzeigen. Kalium ist, ähnlich wie Natrium, ein essentielles Mineral, das vom menschlichen Körper zum Überleben benötigt wird (FRITSCH et al., 2014).

[0027] Als empfohlene Tagesaufnahmen werden mindestens 3 g pro Tag angesehen. Es wird nicht angenommen, dass natürlich vorkommende Mengen an Kalium in Trinkwasser (oder anderen Gewässern) gesundheitsschädliche Effekte für die große Mehrheit der Menschen haben. Aus diesem Grund gibt es keinen festgelegten WHO Wert (WHO, 2011). Die deutsche TrinkwV legt auch keinen kritischen Wert fest (BMJV, 2016). Gemäß der vorliegenden Erfindung wurde gefunden, dass Kalium ein essentielles Mineral ist, das vom menschlichen Körper benötigt wird und keinen gesundheitsschädlichen Effekt hat, und daher gibt es keinen festgelegten Maximalwert für den Zusatz zu Wasser.

1.2.7 HÄRTE

[0028] Die Härte von Wasser wird typischerweise als die Summe der sogenannten wasserhärtenden Mineralien definiert, die im Wasser enthalten sind. Diese Mineralien bestehen aus den Erdalkalimetallen (Calcium, Magnesium, Strontium und Barium). Da Strontium und Barium selten in natürlichen Gewässern vorkommen, wird die Wasserhärte typischerweise als Summe von gelöstem Calcium und Magnesium innerhalb des Wassers herangezogen (WILHELM, 2008). Da die Härte von Wasser als einer der wichtigsten Wasserqualitätsparameter angesehen wird, ist es wichtig, entsprechende Untersuchungen vorzunehmen. Gemäß der vorliegenden Erfindung wurde gefunden, dass, in Übereinstimmung mit den WHO Richtlinien, empfohlene Werte nur auf dem Geschmack basieren, ungeachtet des wichtigen Minerals, das vom menschlichen Körper benötigt wird. Der WHO Richtlinienwert für Trinkwasser empfiehlt, dass die Wasserhärte ungefähr 100 bis 300 mg/l beträgt, um einen geeigneten Geschmack zu liefern (WHO, 2011).

1.2.8 CALCIUM

[0029] Calcium ist auch eines der häufigsten Elemente in der Erdkruste. Im Allgemeinen tritt Calcium in der chemisch gebundenen Form von Kalkstein, Kreide und Gips auf. Im Trinkwasser (oder Wasser) tritt Calcium spezifisch primär chemisch gebunden in verschiedenen Formen von Kalk auf (FRITSCH et al., 2014).

[0030] Die typischerweise gefundenen Konzentrationen von Calcium in Trinkwasser werden als unschädlich für die menschliche Gesundheit angesehen. Ferner spielt Calcium eine wichtige Rolle beim Aufbau der Zähne, Knochen und für den menschlichen Stoffwechsel. Es gibt keinen spezifisch definierten gesundheitsinduzierten WHO Richtlinienwert für Calcium. Indirekt werden Calciumwerte durch den Richtlinienwert für die Wasserhärte festgelegt (WHO, 2011). Die TrinkwV 2001 hat keinen kritischen Wert für Calcium festgesetzt (BMJV, 2016).

[0031] Es wurde gefunden, dass Calcium ein sehr wichtiges Mineral ist, das vom menschlichen Körper benötigt wird, und es kann in der Natur anstelle von chemisch gebunden gefunden werden.

1.2.9 MAGNESIUM

[0032] Magnesium ist ein weiteres weitverbreitetes Metall, das in der Natur zu finden ist. Es tritt hauptsächlich gemeinsam mit Calcium auf, in geologischen Formationen sowie gelöst in Wasser. Magnesiummengen innerhalb von Wasser können von einer natürlichen Quelle sein, sie zeigen jedoch auch üblicherweise eine anthropogene Verschmutzung durch Abwasser oder landwirtschaftliche Dünger an (FRITSCH et al., 2014).

[0033] Magnesium ist ein essentielles Element für viele Prozesse im menschlichen Stoffwechsel und die Funktion von Muskeln und Nerven (SEYFARTH et al., 2000). Typische Mengen, die innerhalb von Trinkwasser oder natürlichen Gewässern enthalten sind, werden nicht als in irgendeiner Weise medizinisch relevant angesehen. Es gibt keine explizite WHO Richtlinie für Trinkwasser in Bezug auf Magnesium, es wird jedoch (ähnlich wie Calcium) indirekt durch die Härte des Wassers reguliert (WHO, 2011). Kritische Mengen an Magnesium werden in der TrinkwV 2001 nicht definiert (BMJV, 2016). Gemäß der vorliegenden Erfindung wurde gefunden, dass Magnesium ein sehr wichtiges Mineral ist, das vom menschlichen Körper benötigt wird. Magnesium ist in der Natur zu finden, das keine anthropogene Verschmutzung verursacht, da destilliertes Wasser bzw. Osmosewasser.

1.2.10 EISEN

[0034] Eisen ist eines der häufigsten Elemente in der Erdkruste, daher tritt es am häufigsten in natürlichen Wasserquellen auf. In Wasser mit adäquaten Mengen an Sauerstoff ist Eisen meist oxidiert. Das bedeutet, dass gelöstes Eisen in diesen Gewässern nicht in hohen Mengen vorhanden ist. Normalerweise können Grundwasser und andere Gewässer mit niedrigem Sauerstoffgehalt Eisenmengen von 0,1 bis 10 mg/l ansammeln. Die Mengen können bis 30 mg/l erreichen. Im Allgemeinen wird auch bei relativ hohen Mengen an Eisen nicht festgestellt, dass sie irgendwelche gefährlichen Effekte für die menschliche Gesundheit haben (FRITSCH et al., 2014). Höhere Mengen an Eisen in Metallleitungssystemen (z.B. duktiles Eisenrohr, Gusseisenrohr) können ein Indikator für eine extensive Rohrkorrosion oder andere Kontaminationen sein (WHO, 2011).

[0035] Obwohl Eisen das gesamte Auftreten in anaerobem Wasser nicht beeinflusst (sogar in relativ hohen Konzentrationen von bis zu einigen mg/l), kann Eisen in aerobem Wasser oder in Wasser, das Kontakt mit der Atmosphäre hat, oxidiert werden, was zu rotbraunen Färbungen führt, die eine Zunahme der Trübung bewirken. Mit seinem Einfluss auf die Trübung ist es auch in der Lage, direkt die Desinfektionseffizienz der Chlorierung zu beeinflussen (siehe auch Kapitel 7.3.1, Chlorierung von unbehandelten Trinkwasserquellen in Kalangalo). Hohe Mengen an Eisen können auch den Geschmack von Trinkwasser negativ beeinflussen (WHO, 2011).

[0036] Gemäß den WHO Richtlinien gibt es keinen gesundheitsbasierten Wert für Eisen. In Bezug auf den Geschmack wird der Maximalwert auf 0,3 mg/l festgesetzt (WHO 2011). Die TrinkwV legt ihren kritischen Wert auf unter 0,2 mg/l fest (BMJV, 2016). Gemäß der vorliegenden Erfindung wurde gefunden, dass Eisen ein sehr wichtiges Mineral ist, das vom menschlichen Körper benötigt wird, und das in der Natur zu finden ist, und aufgrund der Tatsache, dass das Verfahren der vorliegenden Erfindung keine Chlorierung verwendet, besteht ein reduziertes Risiko der Oxidation oder eines Einflusses auf die Desinfektionseffizienz.

1.3 ESSENTIELLE UND SPURENMINERALIEN

[0037] Wie Vitamine sind Mineralien notwendig, um normale Körperfunktionen zu erleichtern, einschließlich Nahrungsmittelstoffwechsel, Energieproduktion und Zellreparatur. Sie bilden auch wichtige Strukturen in unserem Körper, wie unseren Knochen, und sind in Geweben und Hormonen zu finden. Verschiedene Typen von Mineralien werden in variierenden Mengen benötigt, um unseren Körper gesund zu halten. Es gibt zwei Typen von Mineralien, die unser Körper benötigt, um gesund zu bleiben: essentielle oder Makromineralien und Spurenmineralien. Wie ihre Namen nahelegen, werden diese Arten von Mineralien durch den Bedarf aufgeteilt. Unser Körper benötigt große Mengen an essentiellen Mineralien und sehr geringe Mengen an Spurenmineralien für eine normale Funktion. Essentielle Mineralien umfassen Calcium, Magnesium, Phosphor, Kalium, Chlorid, Fluorid und Schwefel. Spurenmineralien umfassen Eisen, Kupfer, Zink, Mangan, Selen, Molybdän, Strontium, Chrom, Vanadium und Kobalt.

A. Funktion

[0038] Sowohl essentielle als auch Spurenmineralien sind für alle Körperfunktionen und -prozesse lebensnotwendig. Ohne Mineralien würde unser Körper nicht in der Lage sein, neues Gewebe aufzubauen, Muskeln zu biegen und zu kontrahieren, Nervenimpulse weiterzuleiten, Blut gerinnen zu lassen, einen neutralen pH aufrechtzuerhalten und das Herz weiter schlagen zu lassen. Calcium, ein essentielles Mineral, bildet die mineralische Matrix unserer Knochen und ist auch in unserem Blut zu finden. Erwachsene benötigen mindestens 1000 Milligramm Calcium pro Tag. Eisen ist in unseren roten Blutzellen oder Erythrocyten zu finden. Ohne diesen Spurenmineral wären unsere Blutzellen nicht in der Lage, Sauerstoff durch den gesamten Körper zu tragen, um unsere Zellen am Leben zu halten. Die meisten Erwachsenen benötigen nur 8 bis 27 Milligramm Eisen pro Tag. Molybdän wirkt als Katalysator für Enzyme und unterstützt die Erleichterung des Aufspaltens bestimmter Aminosäuren im Körper, und Strontium erhöht die Calciumabsorption, steigert die Knochenbildung und reguliert den Knochenabbau. Von Chrom, einem Metall und einem essentiellen Spurenmineral, wird angenommen, dass es die Reduktion von Blutzuckerspiegeln unterstützt. Vanadium, das im Trinkwasser an Streptozotocin (STZ)-diabetische Ratten verabreicht wurde, setzte erhöhte Blutglucose wieder auf Normalwerte. Sowohl essentielle als auch Spurenmineralien spielen wichtige Rollen, um unseren Körper gesund zu halten und normal funktionieren zu lassen. Beiden Typen arbeiten auch in Synergie mit Vitaminen und anderen Nährstoffen im Stoffwechsel, im Wachstum und in der Entwicklung des Körpers. Zink, ein Mineral, das nur in Spurenmengen benötigt wird, ermöglicht es unserem Körper, Vitamin A zu nutzen, um unser Augenlicht gesund zu halten. Vitamin D hilft unserem Körper, Calcium leichter zu absorbieren, ein essentielles Mineral, das wir in großen Mengen benötigen.

B. Mangel

[0039] Ein Mangel an essentiellem oder Spurenmineral kann zu schlechter Gesundheit und einer schweren Erkrankung führen, die zahlreiche Körpersysteme beeinträchtigt. Ein Calciummangel kann zu Osteoporose oder schwachen, brüchigen Knochen sowie zu einer gestörten Herzfunktion führen. Ein Mangel an Kupfer, einem Mineral, das in Spurenmengen benötigt wird, kann bei Babys zu verlangsamtem Wachstum, niedriger Immunfunktion und Veränderungen im Knochenmark führen.

1.4 MINERALIENMANGEL

[0040] Ein Mineralienmangel ist ein Fehlen von Nahrungsmineralien, den Mikronährstoffen, die für die richtige Gesundheit eines Organismus notwendig sind. Die Ursache kann eine schlechte Ernährung, beeinträchtigte Aufnahme der Mineralien, die konsumiert werden, oder eine Dysfunktion der Verwendung des Minerals durch den Organismus sein, nachdem es absorbiert wird. Diese Mängel können zu vielen Krankheiten führen, einschließlich Anämie und Struma. Beispiele eines Mineralienmangels umfassen Zinkmangel, Eisenmangel und Magnesiummangel. Mineralien sind spezifische Arten von Nährstoffen, die unser Körper benötigt, um richtig zu funktionieren. Ein Mineralienmangel tritt auf, wenn unser Körper die erforderliche Menge eines Minerals nicht erhält oder absorbiert. Der menschliche Körper benötigt verschiedene Mengen jedes Minerals, um gesund zu bleiben. Der spezifische Bedarf wird in der empfohlenen Tagesdosis (RDA) festgelegt. Die RDA ist die durchschnittliche Menge, die den Bedarf von ungefähr 97 Prozent der gesunden Menschen erfüllt. Sie kann aus der Nahrung, Mineralienergänzungsstoffen und Nahrungsmittelprodukten erhalten werden, die mit zusätzlichen Mineralien verstärkt wurden. Ein Mangel tritt häufig mit der Zeit langsam auf und kann durch eine Reihe von Gründen verursacht werden. Ein erhöhter Bedarf an dem Mineral, ein Mangel an dem Mineral in der Ernährung oder Schwierigkeiten bei der Absorption des Minerals aus der Nahrung sind einige der häufigeren Gründe. Ein Mineralienmangel kann zu verschiedensten Gesundheitsproblemen führen, wie schwachen Knochen, Müdigkeit oder einem reduzierten Immunsystem. Es gibt fünf Hauptkategorien eines Mineralmangels: Calcium, Eisen, Magnesium, Kalium und Zink.

A. Calciummangel

[0041] Calcium ist für starke Knochen und Zähne notwendig. Es unterstützt auch die richtige Funktion unserer Blutgefäße, Muskeln, Nerven und Hormone. Natürliche Quellen von Calcium umfassen Milch, Joghurt, Käse und kleine Fische mit Gräten, Bohnen und Erbsen. Gemüse, wie Brokkoli, Kohl und Chinakohl, liefert auch Calcium. Einige Nahrungsmittel sind mit dem Mineral ergänzt, einschließlich Tofu, Zerealien und Säfte. Ein Calciummangel erzeugt kurzfristig wenige offensichtliche Symptome. Dies ist darauf zurückzuführen, dass unser Körper die Menge an Calcium im Blut sorgfältig reguliert. Ein Calciummangel über eine lange Zeit kann zu einer verringerten Knochenmineraldichte führen, die als Osteopenie bezeichnet wird.

[0042] Wenn eine Osteopenie unbehandelt bleibt, kann sie zu einer Osteoporose werden. Diese erhöht das Risiko von Knochenbrüchen, insbesondere bei älteren Erwachsenen. Ein schwerer Calciummangel wird üblicherweise durch medizinische Probleme oder Behandlungen verursacht, wie Medikamente (wie Diuretika), chirurgische Eingriffe zur Entfernung des Magens oder Nierenversagen. Symptome eines schweren Calciummangels umfassen: • Muskelkrämpfe • Taubheit • Kribbeln in den Fingern • Müdigkeit • Appetitlosigkeit • unregelmäßiger Herzrhythmus

B. Eisenmangel

[0043] Mehr als die Hälfte des Eisens in unserem Körper befindet sich in roten Blutzellen. Eisen ist ein wichtiger Teil von Hämoglobin, einem Protein, das Sauerstoff in unsere Gewebe trägt. Eisen ist auch ein Teil anderer Proteine und Enzyme, die unseren Körper gesund halten. Die besten Quellen von Eisen sind Fleisch, Geflügel oder Fisch. Auf Pflanzen basierende Nahrungsmittel, wie Bohnen oder Linsen, sind auch gute Quellen.

[0044] Ein Eisenmangel entwickelt sich langsam und kann eine Anämie bewirken. Er wird in den Vereinigten Staaten und bei Menschen mit gesunder Ernährung für unüblich gehalten. Die Weltgesundheitsorganisation schätzte jedoch in einem Bericht aus dem Jahr 2008, dass ein Eisenmangel ungefähr die Hälfte aller Anämiefälle weltweit verursacht. Die Symptome einer Anämie aufgrund eines Eisenmangels umfassen ein Schwäche- und Müdigkeitsgefühl. Es kann zu schlechten Leistungen bei der Arbeit oder in der Schule führen. Kinder können Anzeichen durch eine langsame soziale und kognitive Entwicklung zeigen.

C. Magnesiummangel

[0045] Der Körper benötigt Magnesium für hunderte von chemischen Reaktionen. Diese umfassen Reaktionen, die Blutglucosespiegel und den Blutdruck steuern. Die richtige Funktion von Muskeln und Nerven, die Gehirnfunktion, der Energiestoffwechsel und die Proteinproduktion werden auch durch Magnesium gesteuert. Ungefähr 60 Prozent des Magnesiums des Körpers liegt in den Knochen, während ungefähr 40 Prozent in Muskeln und Weichgewebezellen liegen.

[0046] Ein Magnesiummangel ist bei gesunden Menschen unüblich. Die Nieren können verhindern, dass Magnesium den Körper durch den Urin verlässt. Dennoch können bestimmte Medikamente und chronische Gesundheitszustände wie Alkoholismus einen Magnesiummangel verursachen.

[0047] Der Magnesiumbedarf wird auch vom Vorliegen einer Erkrankung stark beeinflusst. In dieser Situation kann die RDA für Magnesium für einige Personen nicht ausreichend sein. Frühe Anzeichen eines Magnesiummangels umfassen: • Müdigkeit • Schwäche • Appetitlosigkeit • Übelkeit • Erbrechen

[0048] Ein Magnesiummangel kann zu den folgenden Symptomen führen, wenn er unbehandelt bleibt: • Taubheit • Kribbeln • Muskelkrämpfe • Anfälle • abnormale Herzrhythmen

D. Kaliummangel

[0049] Kalium ist ein Mineral, das als Elektrolyt funktioniert. Es ist für die Muskelkontraktion, richtige Herzfunktion und die Übertragung von Nervensignalen erforderlich. Es wird auch von einigen Enzymen benötigt, umfassend eines, das unseren Körper dabei unterstützt, Kohlenhydrate in Energie umzuwandeln. Die häufigste Ursache eines Kaliummangels ist ein übermäßiger Flüssigkeitsverlust. Beispiele können Erbrechen, Nierenerkrankungen oder die Verwendung bestimmter Medikamente wie Diuretika umfassen. Symptome eines Kaliummangels umfassen Muskelkrämpfe und Schwäche. Andere Symptome treten auf als Verstopfung, Blähungen oder Bauchschmerzen, die durch eine Paralyse des Darms verursacht werden.

[0050] Ein schwerer Kaliummangel kann eine Paralyse der Muskeln oder unregelmäßige Herzrhythmen verursachen, die zum Tod führen können.

E. Zinkmangel

[0051] Zink spielt eine Rolle in vielen Aspekten des Körperstoffwechsels. Diese umfassen: • Proteinsynthese • Immunsystemfunktion • Wundheilung • DNA-Synthese

[0052] Es ist auch für das richtige Wachstum und die Entwicklung während der Schwangerschaft, Kindheit und Adoleszenz wichtig. Ein Zinkmangel kann einen Verlust des Appetits, Geschmacks- oder Geruchssinns verursachen. Eine verringerte Funktion des Immunsystems und ein verlangsamtes Wachstum sind andere Symptome. Ein schwerer Mangel kann auch Diarrhoe, Haarausfall und Impotenz verursachen. Er kann auch den Prozess verlängern, den unser Körper benötigt, um Wunden zu heilen.

[0053] Ein im Stand der Technik bekanntes Verfahren ist das Zusetzen chemischer Additive zu dem Wasser, das zu mineralisieren ist. Es wird vermutet, dass solche chemischen Additive langfristige negative Effekte auf den menschlichen Körper haben, und sie werden als gefährlich für die Landwirtschaft, Tiere und die Umwelt angesehen.

[0054] Die Internationale Anmeldung WO 2017/102913 A1 behandelt solche Probleme eines Mangels an essentiellen und Spurenmineralien in entmineralisiertem Wasser. Die Internationale Anmeldung WO 2017/102913 A1 offenbart ein Verfahren zur Bereitstellung von gereinigtem, remineralisierten Wasser mit Magnesium- und Calciumionen, umfassend die Schritte: Bereitstellen eines Stroms von Zufuhrwasser und Reinigen und/oder Entmineralisieren von diesem durch einen Reinigungs- und/oder Entmineralisierungsprozess, um einen Strom von gereinigtem, entmineralisierten Wasser zu erzeugen, Injizieren von Kohlendioxid in das genannte gereinigte, entmineralisierte Wasser, um einen Strom von mit Kohlendioxid angereichertem Wasser zu erzeugen, und schließlich Führen des mit Kohlendioxid angereicherten Wassers durch einen Remineralisierer, der ein Dolomitmedium (d.h. wasserfreies Calciummagnesiumcarbonat CaMg(Co3)2) umfasst, wodurch ein gleichzeitiges Remineralisieren des Wassers mit Calcium und Magnesium bewirkt wird, was zu einem Strom von gereinigtem, remineralisierten Wasser führt.

[0055] Das Verfahren, das in WO 2017/102913 A1 geoffenbart wird, hat den Nachteil, das vor dem Führen des entmineralisierten Wassers durch den Remineralisierer dieses mit Kohlendioxid angereichert werden muss. Ferner besteht ein sofortiger Bedarf, die Verfahren zur Bereitstellung von remineralisiertem Wasser zu verbessern, ausgehend von einem Wasser, das zu mineralisieren ist, mit einem niedrigen Mineraliengehalt bzw. entmineralisiertem Wasser. WO 2017/102913 A1 führt ferner an, dass das entmineralisierte Wasser mit den gewünschten Calcium-, Magnesium und Bicarbonationen remineralisiert wird, ohne diesem auch die unerwünschten Natrium-, Sulfat- und Kaliumionen zu verleihen.

BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

[0056] Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, ein verbessertes Verfahren und eine Vorrichtung/Apparatur zur Bereitstellung von gereinigtem, remineralisierten Wasser bereitzustellen.

[0057] Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren und eine Vorrichtung/Apparatur nach den Ansprüchen 1 und 6 gelöst.

[0058] Das Verfahren zur Mineralisierung von Wasser umfasst die Verfahrensschritte: Bereitstellen von Wasser, das zu mineralisieren ist, insbesondere destilliertem Wasser oder Umkehrosmosewasser oder Regenwasser oder irgendeinem anderen Wasser mit geringem Mineraliengehalt, insbesondere aus einer Entsalzungsanlage; Speichern des Wassers, das zu mineralisieren ist, in einem ersten Behälter bzw. Aufnahmetank; Transferieren des Wassers, das zu mineralisieren ist, aus dem ersten Behälter bzw. Aufnahmetank in mindestens einen zweiten mineralisierenden Behälter.

[0059] Gemäß der vorliegenden Erfindung ist der mindestens eine zweite mineralisierende Behälter bzw. der mineralisierende Behälter ein Behälter, der als Remineralisierer arbeitet, umfassend einen oder verschiedene Typen von Kalkgestein, und dass, in einer Mineralisierungsphase, das Wasser, das zu mineralisieren ist, durch die mineralisierenden Behälter bzw. den einen oder die verschiedenen Typen von Kalkgestein des mindestens einen zweiten mineralisierenden Behälters geführt wird, was zu einem Strom von gereinigtem, remineralisierten Wasser führt. Mit anderen Worten, das Verfahren und die Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung verwenden dieselben Prinzipien der Perkolation (d.h. Absorption von Mineralien), um ein remineralisiertes Wasser aufzunehmen.

[0060] Innerhalb der Bedeutung der vorliegenden Erfindung kann Kalkstein als Sedimentgestein definiert werden, wobei die Hauptmaterialien die Mineralien Calcit und Aragonit sind, die laut Wikipedia verschiedene Kristallformen von Calciumcarbonat (CaCO3) sind. Wie im Nachstehenden in der vorliegenden Anmeldung diskutiert, gibt es viele verschiedene Typen von Kalkstein, die durch verschiedenste Prozesse gebildet werden. Kalkstein kann aus Wasser ausfallen (nichtklastischer, chemischer oder anorganischer Kalkstein), durch marine Organismen sezerniert werden, wie Algen und Korallen (biochemischer Kalkstein), oder kann aus den Schalen toter Meerestiere gebildet werden (bioklastischer Kalkstein). Einige Kalksteine werden aus der Zementierung von Sand und/oder Schlamm durch Calcit gebildet (klastischer Kalkstein), und diese haben häufig das Aussehen von Sandstein oder Tonstein. Da Calcit die Hauptmineralkomponente von Kalkstein ist, schäumt er in verdünnter Salzsäure.

[0061] Derzeit werden die physikalischen, mineralogischen und chemischen Eigenschaften von Kalkgestein verbreitet verwendet und sind in vielen Industriesektoren bekannt. Die primäre Verwendung von Kalkgestein ist im Bauwesen, als Aggregat bei der Herstellung von Zement. Weitere bekannte Industrien sind die Eisen- und Stahlindustrie. Im Stand der Technik gibt es jedoch keine Hinweise darauf, dass Kalkgestein zur Remineralisierung von entmineralisiertem Wasser verwendet werden kann.

[0062] Das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung hat den Vorteil, dass die Prozesse, die in der Natur auftreten, simuliert werden können. Insbesondere wurde gefunden, dass destilliertes Wasser und Umkehrosmosewasser dem Regenwasser ähnlich sind, indem sie eine vergleichbare Fähigkeit aufweisen, Mineralien aus dem Gestein zu absorbieren, das in dem Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet wird. Prinzipiell kann jedes Wasser mit geringem Mineraliengehalt bzw. entmineralisiertes Wasser natürliche Mineralien durch die speziellen Typen von Gestein absorbieren, die gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet werden. Es hat sich gezeigt, dass die Verwendung von Kalkgestein besonders nützlich ist, da überraschenderweise gefunden wurde, dass, verglichen mit dem Dolomitmedium, wie es aus WO 2017/102913 A1 bekannt ist, Kalkgestein, abgesehen von Magnesium und Calcium, viele andere Mineralien liefert und entmineralisiertes Wasser mit vielen verschiedenen essentiellen Mineralien remineralisieren kann.

[0063] Weitere Untersuchungen und Versuche haben gezeigt, dass es die vorliegende Erfindung gestattet, die Qualität von Wasser auf dem „physikalischen Weg“ zu verbessern, d.h. ohne Zusatz irgendwelcher chemischen Additive auf dem „chemischen Weg“, wobei das Problem von Mineralmangelschwierigkeiten gelöst wird. Insbesondere wurde von der vorliegenden Erfindung nachgewiesen, dass eine hohe Konzentration von Mineralien (d.h. essentiellen und Spurenelementen) erreicht werden kann, die den weltweiten Standards entspricht, ohne chemische Additive, und dass Mineralienmangelprobleme gelöst werden können.

[0064] Verglichen mit dem Verfahren, das aus dem Dokument WO 2017/102913 A1 des Standes der Technik bekannt ist, wurde gefunden, dass der Verfahrensschritt des Injizierens von Kohlendioxid in das genannte gereinigte, entmineralisierte Wasser, um einen Strom von mit Kohlendioxid angereichertem Wasser zu erzeugen, vorteilhaft nicht notwendig ist.

[0065] Innerhalb der Bedeutung der vorliegenden Erfindung kann Wasser, das zu mineralisieren ist, als destilliertes Wasser oder Umkehrosmosewasser oder Regenwasser oder irgendein anderes Wasser mit geringem Mineralgehalt verstanden werden. Typischerweise hat Wasser, das zu mineralisieren ist, einen Mineraliengehalt von ungefähr 1 ppm bis ungefähr 100 ppm (in bestimmten Fällen sogar mehr).

[0066] Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft eine Vorrichtung, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung, umfassend mindestens einen ersten Behälter (insbesondere einen Behälter aus rostfreiem Stahl), der das Wasser speichert, das zu mineralisieren ist; und mindestens einen zweiten mineralisierenden Behälter, in den das Wasser, das zu mineralisieren ist, geführt wird, wobei der mindestens eine zweite mineralisierende Behälter (insbesondere ein Behälter aus rostfreiem Stahl) ein Behälter ist, der als Remineralisierer arbeitet, umfassend einen oder verschiedene Typen von Kalkgestein.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

[0067] Ein bevorzugtes Beispiel einer Ausführungsform des Gegenstands der Erfindung wird im Nachstehenden in Verbindung mit den beigeschlossenen Zeichnungen beschrieben. Fig. 1 zeigt ein generalisiertes Flussdiagramm eines bevorzugten Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung; Fig. 2 zeigt eine schematische Ansicht des detaillierten Verfahrens zur Bereitstellung von gereinigtem, remineralisierten Wasser.

BESCHREIBUNG

[0068] Fig.1zeigt eine schematische Ansicht eines sehr generalisierten Flussdiagramms eines bevorzugten Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung. Eine Wasserquelleneinspeisung kann z.B. Brackwasser aus dem Meer sein, das als Trinkwasser aufgrund des hohen Natriumchloridgehalts nicht geeignet ist. In einem ersten Schritt A wird das Brackwasser in einer Entsalzungsanlage entmineralisiert, z.B. einer Umkehrosmoseeinheit. In einem zweiten Schritt B wird das entmineralisierte Wasser gemäß der Vorrichtung und dem Verfahren, wie in Fig. 2 detailliert beschrieben, vorzugsweise durch eine kontinuierliche Zirkulation, remineralisiert. In einem weiteren Filterschritt C wird das remineralisierte Wasser, das suspendierte Feststoffe oder andere unerwünschte Substanzen aus dem Remineralisierungsschritt B enthalten kann, gefiltert (wie detailliert im Nachstehenden in Fig. 2 beschrieben). In einem weiteren Sterilisationsschritt D wird das remineralisierte und gefilterte Wasser sterilisiert, was durch eine Ozongenerator 8 durchgeführt wird, der bei der Zerstörung von organischen Verunreinigungen, Pathogenen und verschiedensten anorganischen Materialien effektiv ist. Nach der Sterilisation wird das aufgenommene Wasser in einem Speichertank 10 zur temporären Speicherung gespeichert, um Labortests vorzunehmen, insbesondere ob Charakteristiken erfüllt sind, wie eine adäquate Eliminierung von Pathogenen und der gewünschte Mineraliengehalt. Wenn das aufgenommene Wasser die gewünschten Charakteristiken erfüllt, wird das aufgenommene Wasser in Flaschen abgefüllt bzw. gemäß dem Schritt G verpackt und gemäß dem Schritt H gelagert, bis das aufgenommene Wasser an die Kunden verteilt wird.

[0069] Fig.2zeigt eine schematische Ansicht des detaillierten und bevorzugten Prozesses / der Vorrichtung sowie des verwandten Verfahrens zur Mineralisierung von Wasser. Wie in Fig. 2 ersichtlich ist, ist das Verfahren prinzipiell in vier Hauptphasen unterteilt (Mineralisierung, Sterilisation, Produktion, Wartung), wie im Nachstehenden gezeigt. Das Verfahren startet nach der Aufnahme des destillierten Wassers oder Umkehrosmosewassers oder irgendeines anderen Wassers mit geringem Mineraliengehalt aus einer Entsalzungsanlage 1, z.B. einer Umkehrosmoseeinheit, und Führen und temporärem Speichern des Wassers, das zu mineralisieren ist, in einem ersten Behälter 2 (insbesondere einem ersten Behälter aus rostfreiem Stahl).

[0070] Gemäß einem bevorzugten Verfahren / einer bevorzugten Vorrichtung und dem verwandten Verfahren der vorliegenden Erfindung wurde gefunden, dass die Verwendung verschiedener Typen von Kalkgestein zu einem am meisten erwünschten remineralisierten Wasser führt.

[0071] In der Mineralisierungsphase gemäß der bevorzugten Ausführungsform von Fig. 2 bewegt sich das zuvor destillierte Wasser durch 6 verschiedene zweite Behälter 3 (insbesondere Behälter aus rostfreiem Stahl), die verschiedene Typen von Kalkgestein enthalten, vorzugsweise Kalkgestein in Pulverform, mit dem fortgesetzten Zirkulationsverfahren, um die Mineralien zu absorbieren (essentielle und Spurenelemente), die den Bedarf des menschlichen Körpers erfüllen. In einer am meisten bevorzugten Ausführungsform umfasst jeder der 6 zweiten Behälter 3 einen TDS Messer, um den TDS (Gesamtgehalt an gelösten Feststoffen) zu überwachen, um den TDS Wert in ppm zu prüfen.

[0072] Die bevorzugte Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung, wie in Fig. 2 gezeigt, umfasst eine erste Vielzahl, hier zwei, von zweiten Behältern 3, gefolgt von einem ersten Keramiktank 4, eine zweite Vielzahl, hier zwei, von zweiten Behältern 3, gefolgt von einem zweiten Keramiktank 5, und eine dritte Vielzahl, hier zwei, von zweiten Behältern, gefolgt von einem Tank mit Kupferstäben 6 (insbesondere einem Tank aus rostfreiem Stahl mit Kupferstäben 6).

[0073] Es sei angemerkt, dass sich nach dem zweiten Behälter 3 (von der ersten Vielzahl von Behältern 3) der erste Keramiktank 4 befindet, und sich nach dem ersten Behälter 3 (von der zweiten Vielzahl von Behältern 3) der zweite Keramiktank 5 befindet, um das Konzept des natürlichen Wasserzyklus zu simulieren. Sowohl der erste Keramiktank 4 als auch der zweite Keramiktank 5 werden von dem ersten Sauerstoffzirkulationstank 25 bzw. zweiten Sauerstoffzirkulationstank 26 gefolgt, die dann mit einem Sauerstoffzylinder zur Oxygenierung verbunden sind.

[0074] Danach geht das Wasser durch den Tank mit den Kupferstäben 6. Kupfer spielt eine wichtige Rolle bei der Leitfähigkeit von Mineralwasser und menschlichen Körpern, da es eine Rolle bei der Produktion roter Blutzellen sowie der Erhaltung von Nervenzellen und eines starken Immunsystems spielt. Die Keramik wird zur Desinfektion und Bakterienentfernung verwendet. Dann wird das Wasser durch ein transparentes Glasrohr 15 geführt, so dass das Wasser dem Sonnenlicht ausgesetzt wird ähnlich einem Öko-Prozess.

[0075] Forschungen haben gezeigt, dass der UV-Strahl aus dem Sonnenlicht die Bakterien zerstört und Krankheitsursachen umwandelt. Nach dem transparenten Rohr 15 befindet sich ein Probenentnahmepunkt 9 für Labortests, um den TDS Wert zu prüfen (ppm). Wenn eine weitere Aufbereitung erforderlich ist, wird das Wasser kontinuierlich durch eine Zirkulationsleitung 20 zwischen dem letzten zweiten Behälter 3 und dem ersten zweiten Behälter 3 durch die vorhergehenden Stufen zirkuliert, bis das Ziel erreicht ist. Sobald das Ziel erreicht ist, wird das Wasser zur zweiten Sterilisationsphase bewegt.

[0076] Die zweite Sterilisationsphase beginnt mit einem dreistufigen Filtersystem: in der ersten Stufe entfernt ein Sedimentfilter 16 suspendierte und andere Substanzen; in der zweiten Stufe entfernt ein Kohlefilter 17 Gerüche und tötet auch Bakterien ab; in der dritten Stufe entfernt ein granulärer Kohlefilter 18 Chlor. Wie in Fig. 2 ersichtlich ist, geht das Wasser nach den drei Filterstufen durch einen Ozongenerator 8, der verwendet wird, um das Wasser zu sterilisieren, und wird an einem weiteren Probenentnahmepunkt 11 getestet. Es sei angemerkt, dass Ozon 200-mal stärker ist als Chlor und bei der Zerstörung von organischen Verunreinigungen, Pathogenen und verschiedensten anorganischen Materialien, wie Sonnenlotionen, -ölen und Kosmetika, aus den folgenden Gründen effektiv ist: 1. Ozon zerstört widerstandsfähige Mikroorganismen Chlor-resistente Mikroorganismen, wie Cryptosporidium parvum und Giardia, werden von Ozon sofort zerstört. Andere Bakterien und Pathogene, wie E.coli, Salmonella, Listeria und Pseudomonas werden auch abgetötet. 2. Ozon ist kosteneffizient Ozon ist ein kosteneffizientes Desinfektionsmittel. Es hilft dabei, die Notwendigkeit von Kosten für wiederholte chemische Einkäufe, Dosierungskosten, Wasserumlaufraten und die Speicherverwaltung zu reduzieren. Wenn es in Pools verwendet wird, reduziert Ozon den chemischen Bedarf um 60 bis 90 % in Abhängigkeit von der Anwendung. Ozonzellen haben auch eine lange Lebenserwartung (5+ Jahre), was die Wartungskosten sehr niedrig hält. 3. Ozon ist das vom Umweltstandpunkt bevorzugte Desinfektionsmittel Aufgrund der hohen Reduktion des chemischen Bedarfs (60 bis 90 %) ist die Ozondesinfektion eine großartige Wahl für unsere Umwelt. Außerdem beeinflusst Ozon unsere Umwelt nicht negativ, da es ein natürlich vorkommendes Molekül unseres Planeten ist. Ozon sichert die Energieeffizienz, eine effektive Reduktion des chemischen Verbrauchs und keine Erzeugung irgendwelcher schädlichen Nebenprodukte.

[0077] Danach, in der Produktionsphase, wird das reine Mineralwasser in den Speichertank 10 geführt, in dem sich ein weiterer Probenentnahmepunkt 19 befindet, um die Charakteristiken des Wassers zu prüfen. Vorteilhaft besteht eine kontinuierliche Zirkulation des Wassers ohne Sauerstoff, bis es in die Füllleitung 21 gebracht wird.

[0078] Gegebenenfalls kann wässriges Ethanol durch einen Ethanolinjektor 20 in den Tank mit destilliertem Wasser injiziert werden, wie in Fig. 2 veranschaulicht, und Wasser mit Ethanol kann ähnlich der ersten und zweiten Phase zirkuliert werden, um Bakterien zu entfernen, und für Sterilisationszwecke erfolgt die Injektion von wässrigem Ethanol auf einer wöchentlichen/monatlichen Basis. Es sei angemerkt, dass das verbrauchte Ethanol 100 % organisch ist, da es aus Datteln und flüssigen Datteln extrahiert wird. Dieses Wasser wird als Leitungswasser freigegeben.

[0079] Die vorliegende Erfindung wird durch die folgenden nicht einschränkenden Beispiele weiter veranschaulicht.

[0080] Nach der Untersuchung von Laborberichten und einer Literaturübersicht über die Charakteristiken von Trinkwasser wurden 8 Gesteinsproben, insbesondere die einigen Typen von Kalkgestein, ausgewählt, um in den Systemen verwendet zu werden, welche die Proben Nr. 2, 4, 7, 8, 9, 10, 13 und 14 sind. Die nachstehende Tabelle 1 zeigt die ausgewählten Proben in dem System und ihre Mineraliengehalte mit einem Mittelwert für jedes Mineral: 1 Calcium 1113 324 4 388 31,67 862 46,52 6,12 58,0 718,6638 2 Magnesium 167 70 107 0,23 67 1138 2065 0,14 451,7963 3 Natrium 99 150 95 1037 88 780 216,4 419,8 360,65 4 Kalium 180 87 133 0,24 97 1238 2169,6 1432 667,105 5 Chlorid - - - 496,3 - 169 <1 2633 1099,433 6 Sulfat - 150 - - - <1 <1 <1 150 7 Bicarbonat 46 9.02 144 11,62 917 17,26 21,3 27,87 149,2588 8 Nitrate - - - - - <1 <1 <1 <1 9 Carbonat <1 168 3 <1 2550 71 1,42 4,30 4,18 718,9833 10 Fluorid - - - - - < 1 <1 <1 <1 11 Kupfer 2 3 2,0 12,0 2,0 <1 <1 <1 4,2 12 Blei 3 1 <1 <1 <1 <1 <1 <1 2 13 Cyanid <1 <1 <1 <1 <1 <1 <1 <1 <1

Tabelle 1: In den Versuchen verwendetes Kalkgestein

[0081] Als Beispiel wird die Probennummer 14 als Marly Kalkstein oder Kalkstein kombiniert mit Trübungen bezeichnet, die sich aufgrund einer tektonischen Bewegung und Subduktion in der Erdkruste gebildet haben. Die Neigungen und Gegenneigungen der Platten erzeugten die als Trübungen bezeichneten Verunreinigungen. Dieser Typ eines Kalksteins ist zwischen Bergen zu finden. Die Marl-Komponente von Kalkstein, die Trübungen, wurde durch die Kombination mit Gesteinen verursacht, wie Sandstein, Schluffstein und Tonstein, die ihre rote Farbe verleihen. Der Carbonatgehalt dieses Kalksteins ist niedrig, verglichen mit den anderen beiden. Die Bildung von Hohlräumen hat es Mineralien gestattet, einzudringen und sich darin zu lösen, und trägt zur Bildung ihrer roten Farbe bei.

[0082] Als weiteres Beispiel ist die Probennummer 10 ein weiteres Kalkgestein mit einem sehr hohen Gehalt an Siliciumdioxid (SO2), wodurch es sehr hart wird und eine gräuliche Farbe erhält. Das Siliciumdioxid wird durch die Gegenneigung des Kontinentalhangs gebildet. Obwohl es einen hohen Gehalt an Siliciumdioxid aufweist, zeigt die Analyse, dass der Gehalt an Siliciumdioxid nur die Härte des Kalkgesteins beeinflusst.

ERSTER VERSUCH:

[0083] Ein erster Versuch wurde unter Verwendung von Umkehrosmosewasser mit einem anfänglichen TDS Wert von 1 ppm durchgeführt. Einen Tag davor wurde Wasser in das System geladen, und dann wurde der Versuch gestartet, als der TDS 60 ppm erreicht hatte, wie im Nachstehenden in Tabelle 2 gezeigt.

Tabelle 2

[0084] 1 11.01.18 11:00 1 Start des Versuchs 2 12.01.18 09:10 60 Ohne Zirkulation 3 12.01.18 10:40 85 Nach 30 min Zirkulation 4 12.01.18 11:40 92 Messungen nach jeder Stunde vornehmen 5 12.01.18 12:40 100 6 12.01.18 13:40 100 TDS war stabil 7 12.01.18 14:40 101 8 12.01.18 15:40 110 Ende des ersten TagsAm Ende des ersten Tags (8 Stunden) des Versuchs war der TDS Wert auf 110 ppm erhöht, was bedeutet, dass der Versuch den Forschungsarbeiten entspricht und die Erwartungen erreicht wurden.

[0085] Am zweiten Tag des Versuchs war der TDS um 3 ppm erhöht ohne jede Zirkulation. Somit wurde die Zirkulation 24 Stunden lang durchgeführt, und Ablesungen der TDS Werte wurden jede Stunde vorgenommen. Während dieser 24 Stunden stieg der TDS gleichmäßig an, bis er 167 ppm erreichte, wie in der nachstehenden Tabelle 3 gezeigt.

Tabelle 3

[0086] 9 13.01.18 08:40 113 Erneuter Start der Zirkulation 10 13.01.18 09:40 113 11 13.01.18 10:40 122 12 13.01.18 11:40 129 13 13.01.18 12:40 131 14 13.01.18 13:40 134 15 13.01.18 14:40 135 16 13.01.18 15:40 136 17 13.01.18 16:40 140 Ende des Tages 18 14.01.18 09:00 144 19 14.01.18 10:00 144 20 14.01.18 11:00 146 21 14.01.18 12:00 148 22 14.01.18 13:00 148 23 14.01.18 14:00 150 24 14.01.18 15:00 153 25 14.01.18 16:00 153 Ende des Tages 26 15.01.18 09:00 154 27 15.01.18 10:00 155 28 15.01.18 11:00 157 29 15.01.18 12:00 162 30 15.01.18 13:00 162 31 15.01.18 14:00 165 32 15.01.18 15:00 167

[0087] Wie aus Tabelle 3 am dritten Tag des Versuchs ersichtlich ist, wurde die Zirkulation 24 Stunden lang durchgeführt, der TDS stieg gleichmäßig an, bis er 228 ppm erreichte, wie in der nachstehenden Tabelle 4 gezeigt, was das Ende des Versuchs war.

Tabelle 4

[0088] 33 15.01.18 16:00 167 Ende des Tages 34 16.01.18 09:00 167 35 16.01.18 10:00 168 36 16.01.18 11:00 170 37 16.01.18 12:00 171 38 16.01.18 13:00 172 39 16.01.18 14:00 174 40 16.01.18 15:00 175 41 16.01.18 16:00 176 Ende des Tages 42 17.01.18 09:45 178 43 17.01.18 10:45 181 44 17.01.18 11:45 183 45 17.01.18 12:45 184 46 17.01.18 13:45 188 47 17.01.18 14:45 190 48 17.01.18 15:45 192 49 17.01.18 16:45 199 Ende des Tages 50 18.01.18 09:00 201 51 18.01.18 10:00 209 52 18.01.18 11:00 213 53 18.01.18 12:00 215 54 18.01.18 13:00 221 55 18.01.18 14:00 225 56 18.01.18 15:00 228 Ende des Tages

[0089] Wie aus Tabelle 4 ersichtlich ist, hatte sich am Ende des Versuchs, der 56 Stunden lang und in drei Phasen durchgeführt wurde, der TDS von 1 ppm auf 228 ppm erhöht.

[0090] Die drei nachstehenden Kurven zeigen (Zeit (Time) gegenüber TDS) für die drei Phasen des Versuchs, wobei drei Gleichungen für die Beziehung zwischen der Zeit (Time) (Stunden) und dem TDS (ppm) erhalten wurden:

Start des Versuchs (erste 8 Stunden)

[0091]

Zweite Phase des Versuchs (siehe Tabelle 3)

[0092]

Dritte Phase und Ende des ersten Versuchs

[0093] Sobald der Versuch beendet war und der TDS 228 ppm erreicht hatte, wurde eine Probe an das Labor gesendet, um die Menge der Mineralien und die Wassercharakteristiken zu prüfen, um einen Vergleich des mineralisierten Wassers mit dem internationalen Standard und dem Standard, der in den Vereinigten Arabischen Emiraten für die Trinkwassercharakteristiken verwendet wird, vorzunehmen.

Tabelle 5

[0094] pH (25 °C) 7,0-9.2 6.5-8.5 8.30 - Farbe Max. 15,0 Max. 15,0 <5 Farbeinheit Trübung Max. 4,0 Max. 4,0 2.60 NTU TDS 100 - 1000 Max. 1000 228 ppm Chlorid Max. 250 Max. 250 40,85 ppm Calcium Max. 200 Max. 300 14,6 ppm Natrium Max. 150 Max. 200 73,8 ppm Magnesium Max. 30 Max. 50 2,95 ppm Eisen Max. 0,2 Max. 0,3 0,14 ppm Kupfer Max. 1,0 Max. 2,0 <0,05 ppm Cadmium Max. 0,003 Max. 0,003 <0,003 ppm Blei Max. 0.01 Max. 0.01 <0.01 ppm * RSB Wasserqualitätsrichtlinien, Abu Dhabi ** WHO Richtlinien für die Trinkwasserqualität

[0095] Nach der Untersuchung des obigen ersten Versuchs und der durchgeführten Forschungen wurden zwei Hauptparameter untersucht, um die Qualität des Wassers zu erhöhen, die sind: 1. Senken des pH, um saurer zu sein 2. Senken der Natriumkonzentration, um niedriger zu sein als die Calciumkonzentration

ZWEITER VERSUCH:

[0096] In einem zweiten Versuch wurden die drei Typen von Kalkgestein mit den Proben Nr. 10, 13 und 14 (siehe Tabelle 1) verwendet. Der zweite Versuch wurde in 39 Stunden einer Zirkulation durchgeführt, bis der Wert des Gesamtgehalts an gelösten Feststoffen (TDS) 150 ppm erreicht, und die Ergebnisse wurden in der nachstehenden Tabelle 6 aufgezeichnet.

Tabelle 6

[0097] 1 20.02.18 10:00 2 Start des Versuchs 2 20.02.18 11:00 31 Erste Ablesung nach 1 Stunde 3 20.02.18 12:00 34 4 20.02.18 13:00 36 5 20.02.18 14:00 40 6 20.02.18 15:00 42 7 20.02.18 16:00 46 Ende des Tages 8 21.02.18 09:00 53 9 21.02.18 10:00 55 10 21.02.18 11:00 57 11 21.02.18 12:00 59 12 21.02.18 13:00 61 13 21.02.18 14:00 63 14 21.02.18 15:40 65 15 21.02.18 16:40 67 Ende des Tages 16 22.02.18 9:00 69 17 22.02.18 10:00 72 18 22.02.18 11:00 76 19 22.02.18 12:00 80 20 22.02.18 13:00 84 21 22.02.18 14:00 86 22 22.02.18 15:00 88 23 22.02.18 16:00 90 Ende des Tages 24 23.02.18 08:00 92 25 23.02.18 09:00 94 26 23.02.18 10:00 97 27 23.02.18 11:00 101 28 23.02.18 12:00 110 29 23.02.18 13:00 112 30 23.02.18 14:00 115 31 23.02.18 15:00 120 32 23.02.18 16:00 122 Ende des Tages 33 24.02.18 08:00 127 34 24.02.18 09:00 130 35 24.02.18 10:00 133 36 24.02.18 11:00 140 37 24.02.18 12:00 146 38 24.02.18 13:00 148 39 24.02.18 14:00 150 Ende des Versuchs

[0098] Danach wurde eine Kurve gezeichnet, die (Zeit (Time) gegenüber TDS) für den Versuch zeigt, wobei eine Gleichung für die Beziehung zwischen der Zeit (Time) (Stunden) und dem TDS (ppm) erhalten wurde, wie im Nachstehenden gezeigt. Am Ende dieses zweiten Versuchs wurde eine Probe an das externe Labor gesendet, um die Parameter zu testen. Die Ergebnisse wurden genau wie geplant erhalten, und der pH wurde auf 7,70 gesenkt, und es wurde gefunden, dass Natrium geringer war als Calcium. Ein Vergleich des mineralisierten Wassers mit dem internationalen Standard und dem Standard, der in den Vereinigten Arabischen Emiraten für die Trinkwassercharakteristiken verwendet wird, wie im Nachstehenden in Tabelle 7 gezeigt.

Tabelle 7

[0099] pH (25 °C) 7,0-9.2 6.5-8.5 7,70 - Farbe Max. 15,0 Max. 15,0 <5 Farbeinheit Trübung Max. 4,0 Max. 4,0 0.60 NTU TDS 100 - 1000 Max. 1000 150 ppm Chlorid Max. 250 Max. 250 19.7 ppm Calcium Max. 200 Max. 300 25.3 ppm Natrium Max. 150 Max. 200 13 ppm Magnesium Max. 30 Max. 50 <2 ppm Eisen Max. 0,2 Max. 0,3 0,14 ppm Kupfer Max. 1,0 Max. 2,0 <0,05 ppm Cadmium Max. 0,003 Max. 0,003 <0,003 ppm Blei Max. 0,01 Max. 0,01 <0,01 ppm * RSB Wasserqualitatsrichtlinien, Abu Dhabi ** WHO Richtlinien für die Trinkwasserqualitat

[0100] Wie durch die vorgenommenen Versuche gezeigt, endeten Untersuchungen und Forschungen über einige Monate mit unterschiedlichen Ergebnissen. Erstens kann Trinkmineralwasser mit hoher Qualität und hohen Konzentrationen von Mineralien erzeugt werden, das mit den Standards der Weltgesundheitsorganisation übereinstimmt, unter Verwendung des physikalischen Verfahrens ohne jegliche chemische Additive. Zweitens kann ein Mineralienmangel durch die vorliegende Erfindung gelöst werden, indem hohe Konzentrationen von Mineralien erreicht werden (essentielle und Spurenelemente). Wie durch die vorgenommenen Versuche gezeigt, wurde gefunden, dass gemäß dem Verfahren und der verwandten Vorrichtung der vorliegenden Erfindung ein remineralisiertes Wasser mit einer hohen Konzentration von Mineralien (essentiellen und Spurenelementen) erhalten werden kann.

LISTE DER BEZUGSZAHLEN

[0101] 1 Entsalzungsanlage (z.B. eine Umkehrosmoseeinheit) 2 Erster Behälter (zum Speichern des Wassers, das zu mineralisieren ist) 3 Zweiter Behälter (zur Mineralisierung) 4 Erster Keramiktank 5 Zweiter Keramiktank 6 Tank mit Kupferstäben 7 Filtereinheit 8 Ozongenerator 9 Probenentnahmepunkt TDS Indikator 10 Speichertank 11 Probenentnahmepunkt nach der Sterilisation 15 Transparents Rohr 16 Sedimentfilter 17 Kohlefilter 18 Granulärer Kohlefilter 19 Probenentnahmepunkt (Aufnahmetank) 20 Ethanolinjektor 21 Füllleitung 25 Erster Sauerstoffzirkulationstank 26 Zweiter Sauerstoffzirkulationstank P Pumpe

Claims (8)

1. Verfahren zur Mineralisierung von Wasser, umfassend die Verfahrensschritte: – Bereitstellen von Wasser, das zu mineralisieren ist, insbesondere destilliertem Wasser oder Umkehrosmosewasser oder Regenwasser oder irgendeinem anderem Wasser mit geringem Mineraliengehalt, insbesondere aus einer Entsalzungsanlage (1); – Speichern des Wassers, das zu mineralisieren ist, in einem ersten Behälter (2); – Transferieren des Wassers, das zu mineralisieren ist, aus dem ersten Behälter (2) in mindestens einen zweiten mineralisierenden Behälter (3); dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine zweite mineralisierende Behälter (3) ein Behälter ist, der als Remineralisierer arbeitet, umfassend einen oder verschiedene Typen von Kalkgestein, und dadurch, dass, in einer Mineralisierungsphase, das Wasser, das zu mineralisieren ist, durch den einen oder die verschiedenen Typen von Kalkgestein des mindestens einen zweiten mineralisierenden Behälters (3) geführt wird, was zu einem Strom von gereinigtem, remineralisierten Wasser führt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass, in einer Mineralisierungsphase, das Wasser, das zu mineralisieren ist, durch die verschiedenen Typen von Kalkgestein der vorzugsweise 1 bis 6, am meisten bevorzugt sechs mineralisierenden Behälter (3) geführt wird, die in einer Weise angeordnet sind, um eine fortgesetzte Zirkulation des Wassers, das zu mineralisieren ist, zu gestatten, so dass das Wasser, das zu mineralisieren ist, zirkuliert werden kann, bis ein vordefinierter, gewünschter Mineraliengehalt erzielt wird, was zu einem Strom von gereinigtem, remineralisierten Wasser führt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren das Führen des Wassers, das zu mineralisieren ist, durch eine erste Vielzahl von, insbesondere zwei, zweiten Behältern (3) umfasst, bevor es durch einen ersten Keramiktank (4) geführt wird.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren das Führen des Wassers, das zu mineralisieren ist, durch eine zweite Vielzahl von, insbesondere zwei, zweiten Behältern (3) umfasst, bevor es durch einen zweiten Keramiktank (5) geführt wird.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass, das Verfahren einen weiteren Verfahrensschritt des Führens des empfangenen Stroms von gereinigtem, remineralisierten Wasser aus dem mindestens einen zweiten mineralisierenden Behälter (3) in mindestens einen dritten umfasst, so dass, in einer Sterilisationsphase, – in einer ersten Stufe, ein Sedimentfilter (16) suspendierte und andere Substanzen entfernt, – in einer zweiten Stufe, ein Kohlefilter (17) Gerüche entfernt und auch Bakterien abtötet, – in einer dritten Stufe, ein granulärer Kohlefilter (18) Chlor entfernt, und – in einer weiteren Stufe Wasser durch einen Ozongenerator (8) geführt wird, der verwendet wird, um das erzielte remineralisierte Wasser zu sterilisieren.

6. Vorrichtung, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend: – mindestens einen ersten Behälter (2), der das Wasser speichert, das zu mineralisieren ist; – mindestens einen zweiten mineralisierenden Behälter (3); dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine zweite mineralisierende Behälter (3) ein Behälter ist, der als Remineralisierer arbeitet, umfassend einen oder verschiedene Typen von Kalkgestein.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, wobei die Vorrichtung vorzugsweise 1 bis 6, am meisten bevorzugt sechs zweite mineralisierende Behälter (3) umfasst, die in einer Weise angeordnet sind, um eine fortgesetzte Zirkulation des Wassers, das zu mineralisieren ist, zu gestatten, so dass das Wasser, das zu mineralisieren ist, zirkuliert werden kann, bis ein vordefinierter, gewünschter Mineraliengehalt erzielt wird.

8. Verwendung von Kalkgestein zur Remineralisierung von destilliertem Wasser, insbesondere gemäß dem Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 5 und/oder gemäß der Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 6 oder 7.