DE3730659A1 - Verfahren zur entnahme von kohlensauerem mineralwasser aus einem bohrloch - Google Patents
Verfahren zur entnahme von kohlensauerem mineralwasser aus einem bohrlochInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der
Gewinnung von Mineralwasser, insbesondere auf ein
Verfahren zur Entnahme aus einem Bohrloch von
kohlensauerem Mineralwasser, das in der Nahrungsindustrie
und Medizin zur Anwendung gelangt.
Zur Zeit ist ein Verfahren zur Entnahme von kohlensauerem
Mineralwasser aus einem Bohrloch bekannt, das darin
besteht, daß Mineralwasser mit spontanem
kohlendioxidhaltigen Gas durch eine absteigende Leitung
entnommen wird. Dabei wird das spontane Gas vom Wasser
abgetrennt und in die Atmosphäre ausgeworfen.
Bekannt ist auch ein Verfahren zur Entnahme von
kohlensauerem Mineralwasser aus einem Bohrloch, nach dem
das Wasser zusammen mit Spontangas durch eine aufsteigende
Leitung zugeführt wird. Dabei befinden sich das Wasser und
sich frei entwickelndes Gas, im nachfolgenden mit
"Spontangas" bezeichnet, das Kohlendioxid enthält, in
getrenntem Zustand.
Die genannten Vorgänge werden nicht unter hermetischen
Bedingungen durchgeführt (S. M. Belenky und andere,
Mineralwasser, "Legkaya i pischevaya promyshlennost",
Moskau, 1982, Seiten 42-43).
Bei diesen Entnahmeverfahren erfolgt eine Störung des
Ionen-Salz-Gleichgewichtes des Wassers, und ein Teil
dessen Bestandteile in Form von Calciumcarbonaten,
Eisenoxiden usw., fällt aus. Mineralwasser verliert seine
Klarheit, es ändern sich seine Geschmackseigenschaften.
Außerdem führt die Verwirklichung des Prozesses ohne
hermetische Verhältnisse zum Geraten von Luftsauerstoff in
das Mineralwasser und zum Entstehen in diesem von
Oxidationsvorgängen, was die Verringerung dessen
katalytischen und biologischen Aktivität hervorruft.
Teilweises Entweichen von Kohlendioxid zusammen mit Gasen
in die Atmosphäre verarmt die Zusammensetzung von
Mineralwasser, da Kohlendioxid eine wertvolle
therapeutische Komponente und darüber hinaus ein
Konservierungsmittel für die Zusammensetzung von
Mineralwasser ist.
Somit gewährleisten die genannten Verfahren keine
Erhaltung der katalytischen und biologischen Aktivität von
Mineralwasser.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, durch
Veränderung von technologischen Operationen solch ein
Verfahren zu entwickeln, das es ermöglicht, die
Zusammensetzung und Eigenschaften von natürlichem
Mineralwasser, dessen natürliche katalytische und
biologische Aktivität beizubehalten.
Die Aufgabe ist dadurch gelöst, daß im Verfahren zur
Entnahme aus einem Bohrloch von kohlensauerem
Mineralwasser durch Gewinnung desselben zusammen mit
kohlendioxidhaltigem Spontangas, erfindungsgemäß bei der
Gewinnung die Vermischung von Spontangas mit Mineralwasser
unter gleichzeitiger Auflösung in diesem von Kohlendioxid
und dessen Sättigung mit Kohlendioxid bis zur Erzielung
einer Konzentration von 2,2 bis 5,0 kg/m³ durchgeführt
wird, wobei der Prozeß unter hermetischen Bedingungen
verwirklicht wird, die den Gehalt des Mineralwassers an
Luftsauerstoff höchstens 0,0005 kg/m³ ermöglichen.
Das erfindungsgemäße Verfahren gestattet es, die
Zusammensetzung und Eigenschaften von Wasser, dessen
katalytische und biologische Aktivität beizubehalten.
Katalytische und biologische Aktivität des Mineralwassers
kennzeichnen sich durch das Vorhandensein aktiver Ionen
der Elemente mit wechselnder Valenz wie Fe2+, Mn2+
u. a. m.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Entnahme von
kohlensauerem Mineralwasser aus einem Bohrloch besteht
darin, daß im Prozeß der Gewinnung von Mineralwasser mit
einem Spontangas, das Kohlendioxid enthält, Kohlendioxid
im Mineralwasser durch ihre Vermischung miteinander
aufgelöst wird. Gleichzeitig wird die Sättigung des
Mineralwassers mit Kohlendioxid bis auf eine Konzentration
von 2,2 bis 5,0 kg/m³ durchgeführt. Die Entnahme wird
unter hermetischen Bedingungen vorgenommen, die einen
Gehalt des Mineralwassers an Luftsauerstoff von höchstens
0,0005 kg/m³ bewirken.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann beispielsweise mit
Hilfe einer Pumpanlage, die in beigefügter Zeichnung
gezeigt ist, realisiert werden. Die Pumpanlage hat eine
Pumpe (1), einen Zwischenbehälter (2) und einen Ejektor
(3).
Vor dem Betriebsbeginn werden die Pumpe (1), der
Zwischenbehälter (2) und der Ejektor (3) mit Mineralwasser
und Spontangas ausgefüllt, wobei das letztere in die
Atmosphäre abgeworfen wird. Danach wird die Pumpe (1)
eingeschaltet und es erfolgt die Entnahme von
Mineralwasser mit Spontangas aus einem Bohrloch durch den
Ejektor (3) mittels Mineralwasser, das sich im
Zwischenbehälter (2) befindet. Dabei geht im Ejektor (3)
die Vermischung des Mineralwassers mit dem Spontangas vor
sich, unter gleichzeitiger Auflösung von Kohlendioxid im
Mineralwasser und Sättigung desselben mit Kohlendioxid zur
Erzielung einer Konzentration von 2,2 bis 5,0 kg/m³.
Wenn die Konzentration von Kohlendioxid im Gemisch nicht
ausreichend für die Sättigung mit diesem des
Mineralwassers bis auf die genannte Konzentration ist, so
wird zusätzlich in den Ejektor (3) Kohlendioxid
eingeführt. Aus dem Ejektor (3) gelangt mit Kohlenoxid
gesättigtes Mineralwasser in den Zwischenbehälter (2), aus
dem ein Teil von Wasser in die Pumpe (1) für
Gewährleistung ununterbrochenen Arbeitszyklus der
Pumpanlage und der andere Teil für Transportieren,
Lagerung und Abfüllung entnommen wird. Die Entnahme wird
unter hermetischen Bedingungen durchgeführt. Die Führung
des Prozesses unter den Hermetisierungsbedingungen
ermöglicht einen Gehalt des Mineralwassers an
Luftsauerstoff von höchstens 0,0005 kg/m³, schließt
Prozesse der Oxidation im Mineralwasser aus und behält
dessen katalytische und biologische Aktivität bei.
Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht es, bei der
Gewinnung von Mineralwasser aus einem Bohrloch dessen
natürliche Struktur beizubehalten, was die Beibehaltung
dessen therapeutischer Eigenschaften bewirkt. Zugleich
werden Bedingungen geschaffen, die die Aufrechterhaltung
der Zusammensetzung und Eigenschaften, natürlicher
katalytischer und biologischer Aktivität von
Mineralwasser bei dessen anschließender Transportierung
und Aufbewahrung ermöglichen.
Zum besseren Verständnis der vorliegenden Erfindung werden
folgende Ausführungsbeispiele des Verfahrens angeführt.
Es wird kohlensaueres Mineralwasser, das Sulfat und
Hydrogencarbonat, Calcium und Natrium enthält, aus einem
Bohrloch zusammen mit einem Spontangas, das Kohlendioxid
enthält, entnommen. Der Mineralgehalt natürlichen Wassers
3,6 kg/m³, die Temperatur 60°C, der Gehalt an freiem
Kohlendioxid beträgt 2,5 kg/m³.
Die Gewinnung des genannten Mineralwassers wird unter
gleichzeitiger Vermischung von Spontangas mit
Mineralwasser, gleichzeitiger Auflösung in diesem von
Kohlendioxid und Sättigung von Mineralwasser mit dem
letzteren bis auf eine Konzentration von 2,5 kg/m³. Der
Prozeß wird unter Hermetisierungsbedingungen (der Gehalt
des Mineralwassers an Luftsauerstoff beträgt höchstens
0,0005 kg/m³) durchgeführt.
Gewonnenes Wasser wird Prüfungen auf Kohlendioxidgehalt
sowie auf katalytische und biologische Aktivität
unterzogen. Parallel werden die Vergleichsprüfungen des
Mineralwassers, das nach dem bekannten Verfahren gewonnen
ist, durchgeführt.
Katalytische Aktivität von Mineralwasser wird nach der
folgenden Methodik ermittelt.
Man nimmt 30 ml Mineralwasser, gibt diesem 1 ml frisches
Wasserstoffperoxid zu und läßt für 1 Stunde bei
Zimmertemperatur stehen. Dann gibt man 5 ml verdünnte
Schwefelsäure (verdünnt im Verhältnis 1 : 1 mit Wasser) zu
und titriert die hergestellte Lösung mit 0,05 n-KMnO₄
bis zur feinen Rosafärbung der Lösung. Gleichzeitig wird
ein Kontrollversuch mit Destillierwasser vorgenommen.
Katalytische Aktivität wird als Differenz zwischen dem
Kaliumpermanganatverbrauch für das Mineralwasser und dem
für destilliertes Wasser bestimmt.
Biologische Aktivität von Mineralwasser wird nach der
folgenden Methodik ermittelt. Es wird der Grad des
Einflusses des Mineralwassers auf die Aktivität des
Katalasefermentes von Sonnenblumensamen ermittelt.
Zur Katalaseherstellung werden aufgekeimte
Sonnenblumensamen benutzt, die vorher bis auf die
Konsistenz eines dünnen Breies zerrieben wurden. Man nimmt
30 ml Mineralwasser und gibt diesem 2 ml Katalase und 1 ml
frisches Wasserstoffperoxid zu, dann wird die Lösung für 1
Stunde bei Zimmertemperatur gelassen. Danach werden der
Lösung 5 ml verdünnte Schwefelsäure (verdünnt mit Wasser
in einem Verhältnis von 1 : 1 zu 1) hinzugefügt. Die
hergestellte Lösung wird mit 0,05 n-KMnO₄ bis zur feinen
Rosafärbung titriert. Gleichzeitig wird ein
Kontrollversuch mit Destillierwasser vorgenommen.
Biologische Aktivität wird als Differenz zwischen dem
Kaliumpermanganatverbrauch für das Mineralwasser und dem
für destilliertes Wasser bestimmt.
Die Ergebnisse der durchgeführten Prüfungen sind in der
nachstehenden Tabelle angeführt.
Es wird kohlensaueres Mineralwasser, enthaltend
Hydrogencarbonat und Chlorid, Natrium und Bor, zusammen
mit einem Spontangas, das Kohlendioxid aufweist, aus einem
Bohrloch entnommen. Der Mineralgehalt natürlichen Wassers
8 kg/m³, die Temperatur 26°C, der Gehalt an freiem
Kohlendioxid 4 kg/m³. Die Gewinnung dieses
Mineralwassers wird ähnlich mit dem Beispiel 1 unter
Sättigung von Mineralwasser mit Kohlendioxid bis auf eine
Konzentration von 4 kg/m³ vorgenommen.
Die Prüfungen werden analog zu den in Beispiel 1
beschriebenen unter Durchführung einer parallelen
Vergleichsprüfung des Mineralwassers, das nach dem
bekannten Verfahren gewonnen wird, vorgenommen. Ergebnisse
der Prüfungen werden in der nachstehenden Tabelle
angeführt.
Es wird kohlensaueres Mineralwasser, enthaltend Chlorid
und Hydrogencarbonat, Magnesium und Natrium, aus einem
Bohrloch zusammen mit Spontangas, das Kohlendioxid
aufweist, entnommen.
Der Mineralgehalt natürlichen Wassers 12 kg/m³, die
Temperatur 36°C, der Gehalt an freiem Kohlenstoffdioxid
beträgt 5 kg/m³. Die Gewinnung von Mineralwasser wird
wie in Beispiel 1 beschrieben unter Sättigung des
Mineralwassers mit Kohlendioxid bis auf eine Konzentration
von 5 kg/m³ zustandegebracht.
Die Prüfungen werden analog zu den im Beispiel 1
beschriebenen unter Durchführung einer Vergleichsprüfung
des Mineralwassers der genannten Zusammensetzung, das nach
dem bekannten Verfahren gewonnen ist, vorgenommen.
Ergebnisse der Prüfungen werden in der nachstehenden
Tabelle angeführt.
Claims (1)
- Verfahren zur Entnahme von kohlensauerem Mineralwasser aus einem Bohrloch durch Gewinnung desselben mit einem sich frei entwickelnden Gas, das Kohlendioxid enthält, dadurch gekennzeichnet, daß man bei der Gewinnung eine Vermischung von sich frei entwickelndem Gas mit Mineralwasser unter gleichzeitigem Auflösen in diesem von Kohlendioxid und Sättigen des Wassers mit Kohlendioxid bis zur Erzielung einer Konzentration von 2,2 bis 5,0 kg/m³ durchführt, wobei der Prozeß unter den Hermetisierungsbedingungen verwirklicht wird, die einen Luftsauerstoffgehalt des Mineralwassers von höchstens 0,0005 kg/m³ gewährleisten.
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