CZ215193A3

CZ215193A3 - Způsob výroby pitné vody s řízenou biogenní hodnotou

Info

Publication number: CZ215193A3
Application number: CZ932151A
Authority: CZ
Inventors: Lubomir Ing Stojan
Original assignee: Lubomir Ing Stojan
Priority date: 1993-10-12
Filing date: 1993-10-12
Publication date: 1995-05-17

Abstract

Způsob výroby pitné vody s řízenou variabilní koncentrací rozpuštěných látek, míšením upravené vody nebo surové vody, případně alespoň částečně demineralizované vody, s přírodní minerální vodou nebo směsí minerálních vod pro výrobu balené pitné vody stolní a pro kojence, nealkoholických nápojů a nápojů džusového charakteru. Nejprve se chemickou analýzou určí složení přírodních minerálních vod. Po provedené analýze se minerální voda nebo směs minerálních vod buď samostatně provzdušňují, odželezňují eventuelně odmanganují a následně se mísí s upravenou vodou nebo alespoň částečně demineralizovanou tak, aby vznikla nová směs vod s řízenou variabilní koncentrací rozpuštěných látek v rozmezí 200 - 2 000 mg/1. Nebo se minerální voda popřípadě směs minerálních vod mísí s upravenou pitnou vodou nebo surovou vodou nebo alespoň s částečně demineralizovanou vodou na směs vod s řízenou variabilní koncentrací v rozmezí 200 - 2 000 mg/1 a vzniklá směs se provzdušňuje, odželezňuje eventuelně odmanganuje, načež se dezinfikuje.

Description

Způsob výroby pitné vody s řízenou

Oblast techniky

Vynález se týká způsobu úpravy pitné vody míšením s přírodní minerální vodou nebo směsí minerálních vod, zejména pro výrobu balené pitné vody, nealkoholických nápojů a nápojů džusového charakteru. Týká se i takové úpravy pitné vody, kde k míšení s přírodní minerální vodou nebo směsí minerálních vod se použije surová neupravovaná voda nebo částečně či úplně deminera1 izovaná voda postupem destilace, reverzní osmozy, filtrace na ionexových pryskyřicích a podobně v oblastech, kde pitná voda se získává různými metodami odsolování mořské vody.

Dosavadní stav techniky

Pro výrobu pitné vody jsou v současné době používány dva základní druhy surové vody. Je to podzemní voda a povrchová voda. Vzhledem k nízkým zásobám podzemních zdrojů vod oproti neustále stoupající spotřebě pitné vody se stále více používá k výrobě pitné vody povrchových zdrojů vod. Jejich vlastnosti jsou z hlediska biogenní kvality vody nevhodné, jsou charakterizovány velmi nízkým obsahem minerálních a stopových prvků, např. Ca,Mg,Si,Li,F,I a podobně. Nedostatkem povrchových vod ie i dále se zvyšující obsah organických látek, dusičnanů, dusitanů, reziduí pesticidů. Tyto látky se technologickým procesem výroby pitné vody odbourávají bud¹ částečně, anebo vůbec ne. Po zdravotním zabezpečení pitné vody chlorací dochází k vazbě chloru na látky organické povahy přítomné ve vodě a ke vzniku látek kancerogenních, například chloroformu a dalších možných odvozených'- látek.

Dalším základním krokem ke kvalitní pitné vodě je navržený technologicky proces úpravy pitné vody. Ten se navrhuje s ohledem na konkrétní zdroj surové vody, zejména na jeho kvalitu a původ, to je zdali se jedná o podzemní nebo povrchovou vodu. Běžně se používají jedno a dvoustupňové technologie úpravy úpravy vod. V závislosti na kvalitě zpracovávané surové vody a ekonomických ukazatelích je možno navrhnout i vícestupňovou úpravu vod. Při těchto úpravách se používají kombinace prosté koagulační filtrace, usazovací nádrže a filtrace, popřípadě usazovací nádrže, filtrace, filtrace na aktivním uhlí, ozonizace. Jakýkoliv chemický proces použitý v technologii úpravy pitné vody, zbavuje tuto vodu jejich přirozených složek, například některých minerálních a stopových prvků. Technologie úpravy vod je dnes na takové úrovni, že je možno prakticky jakoukoliv vodu upravit na požadavky pro vodu pitnou. Záleží pouze na složení navržené technologie úpravy a finančních nákladech. V žádném.případě se nedosáhne takové složení vody, které je ze zdravotního hlediska nezbytné pro člověka. V pitné vodě se ze zdravotního hlediska vyžaduje přítomnost určitého optimálního množství minerálních a stopových prvků. Například přítomnost solí vápníku a hořčíku v pitné vodě má příčinný vztah k onemocnění a úmrtnosti obyvatel na kardiovaskulární a cévní choroby a některé druhy karcinomů.Tento vztah je spojen ještě i s obsahem dalších stopových prvků v pitné vodě například fluoru, lithia,jodu, vanadu. I řada dalších stopových prvků je pro spotřebitele pitné vody v nepatrných optimálních koncentracích nezbytná a jejich nedostatek ve výživě člověka je příčinou různých zdravotních poruch. Složení pitné vody je tedy v přímé příčinné souvislosti se zdravím člověka.

Součástí stávajících technologií úpravy vody je i navržení tak zvaného doa1ka1 izačního stupně. Většinou se jedná o přiměřenou dávku vápenného hydrátu,který má zabezpečit kromě snížení kyselosti vody i zvýšený obsah některých minerálních prvků. Tímto způsobem je možno s ohledem na celkovou alkalitu vody zvýšit obsah vápníku jen velmi omezeně. Proto byla vyvinuta metoda tak zvaného ztvrzování pitné vodv, která umožňuje pomocí vápenného hydrátu a kysličníku uhličitého zvýšit obsah vápníku v pitné vodě bez ohledu na nízkou alkalitu povrchových vod.

V současné době se využívá i metoda odkyselování vody pomocí mramorové drti nebo dávkováním uhličitanu nebo hydrogenuh1 iči tanu sodného. Nevýhodou těchto metod je to, že nemohou podobně jako přírodní minerální vody, zajistit vnos komplexu minerálních a stopových prvků do vyrobené pitné vody.

Podstata vynálezu

Účelem a cílem způsobu úpravy pitné vody podle tohoto vynálezu je zvýšení její biogenní hodnoty, to je komplexu minerálních a stopových prvků v pitné vodě tak, aby splňovala požadavky, které se na pitnou vodu kladou ze zdravotního hlediska. Dalším cílem tohoto vynálezu je získání kvalitní pitné vody i v oblastech, kde jejím zdrojem je mořská voda zpracovávaná různými metodami odsolování.

Podstata vynálezu spočívá v tom, že nejprve se provede kompletní analýza přírodní minerální vody, načež se minerální voda nebo směs minerálních vod provzdušňuje vzduchem nebo kyslíkem eventuelně ozonem, čímž se snižuje koncentrace přirozené složky radioaktivity a kysličníku uhličitého a odstraní se případné pachové závady. Provzdušněná minerální voda nebo směs minerálních vod se pak odželezňuje eventuelně odmanganuje filtrací přes vodárenský písek nebo jiný typ filtračního media a následně se mísí s upravenou pitnou vodou nebo alespoň částečně deminera1 izovanou vodou tak, aby vznikla nová směs vod s řízenou variabilní koncentrací rozpuštěných látek v rozmezí 200 - 2 000 mg/1 .

V případě, že se nejprve z minerální vody nebo směsi přírodních minerálních vod. známého složení, míšením s upravenou pitnou vodou nebo surovou vodou nebo alespoň částečně vzduchem nebo kyslíkem koncentrace přirozené a odstraní se případné deminera1 izovanou vodou vytvoří směs vod s řízenou variabilní koncentrací rozpuštěných látek v rozmezí 200 - 2 000 mg/1, se pak následně tato směs vody provzdušňuje eventuelně ozonem, čímž se snižuje radioaktivity a kysličníku uhličitého pachové závady. Následně se provzdušněná směs vody s řízenou variabilní koncentrací rozpuštěných látek odželezňuje eventuelně odmanganuje filtrací přes vodárenský písek nebo jiný tvp filtračního media.

Směs vod s řízenou variabilní koncentrací rozpuštěných látek se přefiltruje přes -aktivní uhlí. Po filtraci na aktivním uhlí se směs vody s řízenou variabilní koncentrací rozpuštěných látek může dezinfikovat ultrafialo vým zářením. Tato metoda dezinfekce představuje šetrné zacházení s vodou. Po filtraci a dezinfekci může následovat opětné obohacení směsi vod kysličníkem uhličitým a stáčení do obalů PET nebo skleněných lahví. Výrobky v obalech ze skla je možno tepelně ošetřit záhřevem do 80 stupňů Celsia.

Příklad provedení vynálezu

Přírodní minerální voda ze zdroje BJ-2, Louka u Mariánských Lázní. Analýza provedena Výzkumným ústavem ba 1neo1ogickým - VÚB Mariánské Lázně v roce 1990.

Výtah z analýzy :

Celková mineralizace 1 847, fluoridy 0.069, chloridy 3.56, sírany 26.81, dusičnany 0.25, hvdrogenarzeničnan 0.109,1 ithium

0.062, sodík 4.37, hořčík 273.8, vápník 27.09, hliník 0.084, mangan 0.149, železo 2.434, nikl 0.116, ammonium 0.022.

Přírodní minerální voda ze zdroje R 3, Teplice nad Bečvou. Analýza provedena VÚB M. Lázně v roce 1990.

Výtah z analýzy :

Celková mineralizace 2 695, fluoridv 2.47, chloridy 45.58. sírany 26.91, dusičnany 0.0, hvdrogenarzeničnan 0.0036, lithium 0.104,

O . 088, mangan

BJ 304, Luhačovice.

sodík 85.73, hořčík 51.57, vápník 505.9, hliník 0.434, železo 0.731, nikl 0.0022, ammonium 0.570.

Přírodní minerální voda ze zdroje Analýza provedena VÚB M. Lázně v roce 1989.

Výtah z analýzy :

Celková mineralizace 9 867, fluoridy 2.22, chloridy 1 900, sírany 0.8, dusičnany 0.0, hydrogenarzeničnan 0.0, lithium 10.43, sodík 2 570, hořčík 14.79, vápník 198.3, hliník 0.459, mangan 0.999, železo 11.59, nikl 0.0010, ammonium 4.08.

Všechny uvedené hodnoty z výtahu analýzy jsou uvedeny v mg/1. Zvolený poměr míšení :

100 ml zdroj BJ-2, Louka u nad Bečvou, 3,5 ml zdroj pitné vody. Celkový objem směsi vod koncentrací rozpuštěných látek je 1 000 rozpuštěných látek ve výsledné směsi koncentrace rozpuštěných látek ve výsledné směsi vod je započtena i koncentrace rozpuštěných látek pitné vody v hodnotě 200 mg/1.

Směs minerálních vod R 3 a BJ-2 s upravenou pitnou vodou se provzdušněním zbaví přirozené složky radioaktivity, kysličníku uhličitého a případného pachu. Zároveň bude provedena oxidace železa eventuelně manganu provzdušněním.Po provedené filtraci směsi vod na vodárenském písku následuje dezinfekce směsi vod ultrafialovým zářením. Následně se šetrně přidá ekvivalentní přídavek minerální vody z pramene BJ 304 vod kysličníkem

M. Lázní, 100 ml zdroj R 3, Teplice BJ 304, Luhačovice, 796,5 ml upravené s řízenou variabilní ml, celková koncentrace vod je 688 mg/1. Do hodnoty

Luhačovice. Dále uhličitým, stáčení následuje obohacení -,směs i směsi vod do PET lahví nebo skleněných lahví barevně tónovaných. Po naplnění směsi vod do skleněných obalů je možno provést termizaci výrobků do teploty 80 stupňů Celsia.

Tento variabilní mg/1 .

postup je příkladem výroby pitné vody s řízenou koncentrací rozpuštěných látek v rozmezí 200 - 2 000

Tato směs vody je obohacena významným komplexem minerálních a stopových prvků z přírodních zdroiú minerálních vod a má senzorické vlastnosti pramenité vody z vhodných přírodních podloží. Vzhledem k finančním nákladům spojeným s její úpravou podle tohoto vynálezu je účelné využití této výroby pitné vody s řízenou variabilní koncentrací rozpuštěných látek nikoliv plošně ve vodárenství, ale pouze pro účely vody balené, výroby nealkoholických nápojů a nápojů džusového charakteru.

Relativně nepříliš složité technologické zařízení pro úpravu vody vody podle tohoto vynálezu ie možno napojit na stávající výrobní linky balených pitných vod, nealkoholických nápojů anebo stáčecí linky minerálních vod.

Využitím výroby pitné vodv s řízenou variabilní koncentrací rozpuštěných látek lze předpokládat i lepší ekonomické zhodnocení pramenů minerálních vod při současném zlepšení zdravotního stavu konzumentů především v oblasti kardiovaskulárních a cévních chorob a některých druhů karcinomů. Obsah lithia v pitné vodě by měl vést ke snížení duševních chorob lidské populace. Zvýšený obsah jodu v pitné vodě by měl příznivě působit na snížení chorob štítné žlázy.

Průmyslová využitelnost vynálezu

Způsob úpravy výsledné pitné vody s řízenou variabilní koncentrací rozpuštěných látek podle tohoto vynálezu ie využitelný pro výrobu balené pitné vody stolní a pro kojence, nealkoholických nápojů a nápojů džusového charakteru. Je využitelný i při výrobě pitné vody získávané různými metodami odsolování mořské vody.

Claims

PATENTOVÉ

NÁROKY

C41. Způsob výroby pitné vody s řízenou variabilní koncentrací « rozpuštěných látek, míšením upravené pitné vody, případně alespoň částečně demineralizované vody, s přírodní minerální vodou nebo ’ směsí minerálních vod, zeiména pro vvrobu balené pitné vody stolní a pro kojence, nealkoholických nápojů a nápojů džusového charakteru, vyznačující se tím, že nejprve se samostatně provede aerace vzduchem nebo kvslíkem eventuelně ozonem vlastní minerální vody nebo směsi minerálních vod, čímž se sníží koncentrace přirozené složky radioaktivity a kysličníku uhličitého, rozpustné ionty železa eventuelně manganu se převedou na nerozpustnou formu a odstraní se případné pachové závady, provzdušněná minerální voda nebo směs minerálních vod se přefiltruje na vodárenském písku nebo jiném filtračním mediu a následně po filtraci se mísí s upravenou pitnou vodou nebo alespoň částečně demineralizovanou vodou tak, aby vznikla nová směs vod s variabilní koncentrací rozpuštěných látek v rozmezí 200 - 2 000 mg/1.
2. Způsob výroby pitné vody s řízenou variabilní koncentrací rozpuštěných látek, míšením upravené pitné vody nebo surové vody, případně alespoň částečně demineralizované vody, s přírodní minerální vodou nebo směsí minerálních vod, zejména pro výrobu balené pitné vody stolní a pro kojence, nea1koho 1 ickvch nápojů a nápojů džusového charakteru, vyznačující se tím, že nejprve se mísí přírodní minerální voda nebo směs minerálních vod s upravenou vodou nebo surovou vodou tak, abv vznikla nová směs vody s variabilní koncentrací rozpuštěných látek v rozmezí 200 - 2 000 mg/1, vzniklá směs vodv se podrobí aeraci vzduchem nebo kyslíkem eventuelně ozonem, čímž se sníží koncentrace přirozené složky radioakti vitv a kysličníku uhličitého, rozpustné ionty železa eventuelně manganu se převedou ne nerozpustnou formu a odstraní se případné pachové závady, načež se směs vod po aeraci přefiltruje na vodárenském písku nebo na jiném filtračním mediu.

nároku
3. Způsob úpravy pitné vody pod 1 e bod-u/ 1 nebo 2vyznačují c í se tím, že se směs vod s řízenou variabilní koncentrací rozpuštěných látek přefiltruje na aktivním uhlí.
4. Způsob úpravy pitné vodv podle některého z předcházejících j-bodůf, vyznačující se tím, že po filtraci na aktivním uhlí se směs vod s řízenou variabilní koncentrací rozpuštěných látek dezinfikuje ultrafialovým zářením.
5. Způsob úpravy pitné vody podle některého z předcházejících ttnrttu/ vyznačující se tím, že po filtraci a dezinfekci se směs vod s řízenou variabilní koncentrací rozpuštěných látek dotuje kysličníkem uhličitým.
6. Způsob úpravy pitné vody podle některého z předcházejících vyznačující se tím, že po filtraci a dezinfekci se směs vod s řízenou variabilní koncentrací rozpuštěných látek stáčí do obalů a termizuje do teploty 80 stupňů Celsia.