IT201900010644A1 - Impianto di purificazione dell’acqua - Google Patents

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Description

DESCRIZIONE
IMPIANTO DI PURIFICAZIONE DELL’ACQUA
La presente invenzione ha per oggetto un impianto, preferibilmente domestico, di purificazione dell’acqua del tipo precisato nel preambolo della prima rivendicazione. Come noto gli impianti domestici di purificazione dell’acqua sono quasi esclusivamente a osmosi inversa in quanto molto compatti e così utilizzabili anche in una normale cucina di casa.
Gli impianti domestici di purificazione dell’acqua sono costituiti da una pompa per la movimentazione dell’acqua, una serie di filtri e una membrana osmotica da cui fuoriescono acqua di utilizzo e acqua di scarico.
L’acqua di utilizzo è acqua osmotizzata, un liquido minimamente mineralizzato. In altre parole, essa è un’acqua assolutamente priva di batteri, oligominerale dotata di rilevanti proprietà diuretiche e di un altissimo grado di purezza e leggerezza.
in alcuni casi, essendo l’acqua osmotizzata a un basso contenuto salino, gli impianti domestici di purificazione dell’acqua prevedono un sistema di mineralizzazione dell’acqua di utilizzo.
Il sistema di mineralizzazione può prevedere la miscelazione all’acqua di utilizzo a una percentuale di acqua grezza o microfiltrata; o in alternativa il sistema addiziona all’acqua di utilizzo una serie di sali.
La tecnica nota descritta comprende alcuni importanti inconvenienti.
In particolare, per garantire il corretto funzionamento e soprattutto la produzione di acqua potabile gli impianti a oggi noti richiedono una frequente e particolare manutenzione che, dovendo essere rigorosamente fatta secondo le specifiche della casa costruttrice, impone l’intervento di un centro di assistenza qualificato.
In questa situazione il compito tecnico alla base della presente invenzione è ideare un impianto, preferibilmente domestico, di purificazione dell’acqua in grado di ovviare sostanzialmente ad almeno parte degli inconvenienti citati.
Nell'ambito di detto compito tecnico è un importante scopo dell'invenzione ottenere un impianto di purificazione dell’acqua che non richieda una frequente e specializzata manutenzione e quindi sia in grado di garantire la produzione di acqua potabile specialmente in accordo alle normative vigenti.
Il compito tecnico e gli scopi specificati sono raggiunti da un impianto di purificazione dell’acqua come rivendicato nell’annessa rivendicazione 1. Esempi di realizzazione preferita sono descritti nelle rivendicazioni dipendenti.
Le caratteristiche e i vantaggi dell’invenzione sono di seguito chiariti dalla descrizione dettagliata di esecuzioni preferite dell’invenzione, con riferimento agli uniti disegni, nei quali:
la Fig. 1 mostra un impianto di purificazione dell’acqua secondo l'invenzione; e
la Fig. 2 illustra una seconda configurazione dell’impianto di purificazione dell’acqua secondo l'invenzione.
Nel presente documento, le misure, i valori, le forme e i riferimenti geometrici (come perpendicolarità e parallelismo), quando associati a parole come "circa" o altri simili termini quali "pressoché" o "sostanzialmente", sono da intendersi come a meno di errori di misura o imprecisioni dovute a errori di produzione e/o fabbricazione e, soprattutto, a meno di una lieve divergenza dal valore, dalla misura, dalla forma o riferimento geometrico cui è associato. Ad esempio, tali termini, se associati a un valore, indicano preferibilmente una divergenza non superiore al 10% del valore stesso.
Inoltre, quando usati, termini come “primo”, “secondo”, “superiore”, “inferiore”, “principale” e “secondario” non identificano necessariamente un ordine, una priorità di relazione o posizione relativa, ma possono essere semplicemente utilizzati per più chiaramente distinguere tra loro differenti componenti.
Le misurazioni e i dati riportati nel presente testo sono da considerarsi, salvo diversamente indicato, come effettuati in Atmosfera Standard Internazionale ICAO (ISO 2533).
Salvo diversamente specificato, come risulta dalle seguenti discussioni, si considera che termini come "trattamento", "informatica", "determinazione", "calcolo", o simili, si riferiscono all'azione e/o processi di un computer o simile dispositivo di calcolo elettronico che manipola e/o trasforma dati rappresentati come fisici, quali grandezze elettroniche di registri di un sistema informatico e/o memorie in, altri dati similmente rappresentati come quantità fisiche all'interno di sistemi informatici, registri o altri dispositivi di memorizzazione, trasmissione o di visualizzazione di informazioni.
Con riferimento alle Figure, l’impianto di purificazione dell’acqua secondo l'invenzione è globalmente indicato con il numero 1.
L’impianto di purificazione 1 è preferibilmente un impianto a osmosi inversa.
Esso comprende un condotto di adduzione 2 attraverso cui l’acqua d’ingresso entra nell’impianto di purificazione 1.
Il condotto di adduzione 2 è connettibile ad almeno uno tra un serbatoio di acqua e una rete esterna di alimentazione dell’acqua.
Il condotto di adduzione 2 definisce una sezione d’ingresso 2a dell’acqua di alimentazione nell’impianto 1.
Il condotto di adduzione 2 può comprendere una valvola di adduzione 21 atta a permettere o impedire l’ingresso dell’acqua d’ingresso nell’impianto di purificazione 1.
L’apertura o chiusura della valvola di adduzione 21 può essere manuale o comandata dall’unità di comando sotto descritta.
L’impianto di purificazione 1 comprende mezzi di prefiltraggio 3 dell’acqua d’ingresso in arrivo dal condotto di adduzione 2.
I mezzi di prefiltraggio 3 possono comprendere un prefiltro sedimenti 31 atto a trattenere e quindi eliminare almeno parte delle impurità in sospensione/contenute nell’acqua. Detto prefiltro sedimenti 31 può essere a membrana.
In alternativa o aggiunta i mezzi di prefiltraggio 3 possono comprendere un prefiltro inquinanti 32 atto a trattenere e quindi eleminare almeno parte del cloro e di eventuali altri inquinanti presenti nell’acqua d’ingresso. Il prefiltro inquinanti 32 può essere a carboni attivi.
Detti mezzi di prefiltraggio 3 preferibilmente comprendono un prefiltro sedimenti 31 e un prefiltro inquinanti 32 a valle del filtro sedimenti 31 (in questo documento i termini “monte” e “valle” sono definiti in accordo al verso di avanzamento dell’acqua nell’impianto di purificazione 1).
L’impianto di purificazione 1 comprende mezzi di depurazione 4 dell’acqua d’ingresso in uscita dai mezzi di prefiltraggio 3 e definenti acqua di utilizzo e acqua di scarto; un primo condotto 5a di evacuazione dell’acqua di utilizzo dai mezzi di depurazione 4; e un secondo condotto 5b di evacuazione dell’acqua di scarto dai mezzi di depurazione 4.
I mezzi di depurazione 4 sono atti a trattare l’acqua in uscita dai mezzi di prefiltraggio 3 producendo acqua di utilizzo, ossia acqua utilizzabile per esempio da un utente per bere o cucinare, e acqua di scarto, ossia acqua non utilizzabile.
I mezzi di depurazione 4 sono atti a eliminare dall’acqua batteri e altri microrganismi dall’acqua d’ingresso.
In aggiunta o alternativa i mezzi di depurazione 4 sono atti a eliminare dall’acqua gli inquinanti non intercettati dai mezzi di prefiltraggio 3 ed eventualmente sali minerali e altri elementi in sospensione o disciolti nell’acqua d’ingresso.
I mezzi di depurazione 4 possono essere a osmosi opportunamente inversa. In particolare, essi possono comprendere almeno una cartuccia 41 a membrana osmotica e preferibilmente due cartucce 41 a membrana osmotica opportunamente poste in parallelo.
Il primo condotto 5a è atto a raccogliere l’acqua di utilizzo da detti mezzi di purificazione 4 e in particolare dall’almeno una cartuccia 41.
Il primo condotto 5a può comprendere una prima valvola 51 atta a comandare l’apertura e la chiusura del condotto 5a e quindi permettere o impedire il passaggio dell’acqua di utilizzo.
L’apertura o chiusura della prima valvola 51 può essere manuale o comandata dall’unità di comando sotto descritta.
Il secondo condotto 5b è atto a raccogliere l’acqua di scarto dai mezzi di purificazione 4 e in particolare dall’almeno una cartuccia 41.
Il secondo condotto 5b può comprendere una seconda valvola 52 atta a comandare l’apertura e la chiusura del condotto 5b e quindi permettere o impedire il passaggio dell’acqua di scarto.
L’apertura o chiusura della seconda valvola 52 può essere manuale o comandata dall’unità di comando sotto descritta.
L’impianto di purificazione 1 comprende un gruppo di sanificazione 6 atto a immettere ozono (preferibilmente allo stato gassoso) nel condotto di adduzione 2 permettendogli così di attraversare i mezzi di prefiltraggio 3, i mezzi di purificazione 4 e il secondo condotto 5.
In particolare, il gruppo di sanificazione 6 è atto a immettere ozono nel condotto di adduzione 2 permettendogli così di attraversare i mezzi di prefiltraggio 3, i mezzi di purificazione 4 e il secondo condotto 5b.
Il gruppo di sanificazione 6 è connesso al condotto di adduzione 2 a valle della sezione d’ingresso 2a e in dettaglio della valvola di adduzione 21.
Il gruppo di sanificazione 6 può comprendere un generatore di ozono atto a produrre ozono per, ad esempio, elettrolisi.
In alternativa o aggiunta il gruppo di sanificazione 6 può comprendere un serbatoio 61 di ozono opportunamente in pressione.
Il gruppo di sanificazione 6 può comprendere una valvola di sanificazione 62 atta a permettere o impedire l’immissione di ozono nel condotto di adduzione 2.
L’apertura o chiusura della valvola di sanificazione 62 può essere manuale o comandata dall’unità di comando sotto descritta.
L’impianto di purificazione 1 comprende, non mostrata in figura, un’unità di comando atta a comandare il funzionamento dell’impianto di purificazione 1.
L’unità di comando definisce per l’impianto di purificazione 1 una configurazione di produzione (Fig.1) di acqua di utilizzo e una configurazione di sanificazione (Fig.2) dell’impianto di purificazione 1.
Nella configurazione di produzione l’impianto di purificazione 1 produce acqua di utilizzo e quindi acqua di scarto.
In dettaglio, nella configurazione di produzione, opportunamente in base a un comando dato dall’unità di comando, le valvole 21, 52 e 53 si aprono permettendo il passaggio dell’acqua, mentre la valvola sanificazione 62 è chiusa. Pertanto, nella configurazione di produzione l’acqua d’ingresso attraversa il condotto d’ingresso 2, i mezzi di prefiltraggio 3 e giunge ai mezzi di depurazione 4 che producono così l’acqua di scarto, evacuata dal secondo condotto 5b, e l’acqua di utilizzo evacuata dal primo condotto 5a.
Nella configurazione di sanificazione l’impianto di purificazione 1 non produce acqua di utilizzo.
In questa configurazione, opportunamente in base a un comando dato dall’unità di comando, almeno la valvola sanificazione 62 e di scarico 52 di pongono aperte. Nella configurazione di sanificazione la valvola di adduzione 21 può essere chiusa e l’ozono non si miscela all’acqua d’ingresso. In alternativa la valvola di adduzione 21 può essere aperta e l’ozono si miscela all’acqua d’ingresso.
Opportunamente, nella configurazione di sanificazione la valvola di utilizzo 51 è chiusa.
In questa configurazione l’ozono, opzionalmente miscelato all’acqua d’ingresso, attraversa il condotto d’ingresso 2, i mezzi di prefiltraggio 3, i mezzi di depurazione 4 e infine il secondo condotto 5b. L’ozono non attraversa il primo condotto 5a. L’unità di comando può comprendere un’interfaccia atta a permettere a un operatore di visualizzare e/o comandare il funzionamento dell’impianto.
L’impianto di purificazione 1 può comprendere un misuratore 7 del livello di sanificazione (identificabile ad esempio nella carica batterica) di almeno un condotto 2, 5a o 5b; e in base a esso comandare, attraverso l’unità di comando, il passaggio dell’impianto in configurazione di sanificazione.
In particolare, se il livello di sanificazione è superiore a una soglia di accettabilità il misuratore 7 comanda il passaggio dell’impianto in configurazione di sanificazione; se sostanzialmente inferiore a detta soglia di accettabilità esso comanda il passaggio dell’impianto in configurazione di utilizzo.
Il misuratore 7 è atto a rilevare il livello di sanificazione del secondo condotto 5b.
Esso è atto a rilevare il livello di sanificazione misurando la carica batterica e/o microbica nel condotto 5a o 5b.
Il misuratore 7 è atto a rilevare il livello di sanificazione in tempo reale.
In alternativa esso rileva il livello di sanificazione a intervalli regolari.
Detti intervalli possono essere temporali (per esempio ogni settimana) e quindi l’unità di comando può comprendere mezzi di misura di un parametro di funzionamento.
Il parametro di funzionamento può essere identificato nel tempo di produzione di acqua di utilizzo e quindi i mezzi di misura possono comprendere un orologio atto a permettere la misurazione del tempo.
In alternativa o aggiunta, il parametro di funzionamento può essere il volume di acqua e quindi i mezzi di misura possono comprendere un flussometro atto a misurare il flusso di acqua d’ingresso nel condotto di adduzione 2.
L’impianto di purificazione 1 può comprendere una pompa 8, preferibilmente elettrica, atta a comandare il flusso dell’acqua e/o di ozono nell’impianto di purificazione 1.
La pompa 8 è a valle dei mezzi di sanificazione 6.
L’impianto di purificazione 1 può comprendere un pressostato 9 atto a comandare la produzione di acqua di utilizzo a un abbassamento di pressione dato dall’apertura della valvola di utilizzo 51.
L’impianto di purificazione 1 può comprendere un organo di mineralizzazione dell’acqua di utilizzo.
Detto organo di mineralizzazione può essere di tipo noto.
L’impianto di purificazione 1 può comprendere un apparto di alimentazione elettrica dei vari componenti dell’impianto.
Il funzionamento dell’impianto di purificazione 1, precedentemente esposto in termini strutturali, definisce un nuovo procedimento di purificazione dell’acqua. Il procedimento di purificazione prevede una fase di produzione di acqua di utilizzo. Nella fase di produzione l’impianto di purificazione 1 è in configurazione di produzione (Fig.1). Pertanto, l’acqua d’ingresso attraversa il condotto d’ingresso 2, i mezzi di prefiltraggio 3 e giunge ai mezzi di depurazione 4 che producono così l’acqua di scarto, evacuata dal secondo condotto 5b, e l’acqua di utilizzo evacuata dal primo condotto 5a.
Il procedimento di purificazione prevede una fase di sanificazione dell’impianto di purificazione 1.
Nella fase di sanificazione l’impianto di purificazione 1 è in configurazione di sanificazione (Fig. 2). Pertanto, l’ozono, opportunamente miscelato all’acqua d’ingresso attraversa il condotto d’ingresso 2, i mezzi di prefiltraggio 3 e fuoriesce dall’impianto attraverso il secondo condotto 5b.
L’attivazione della fase di sanificazione può essere comandata manualmente dall’operatore o in automatico dall’unità di comando.
In particolare, in questo secondo caso, il procedimento di purificazione può comprendere una fase di monitoraggio opportunamente eseguita in parallelo alla fase di produzione di acqua di utilizzo.
Nella fase di monitoraggio il misuratore 7 rileva il livello di sanificazione. Se il livello di sanificazione è inferiore a detta soglia di accettabilità esso comanda il passaggio dell’impianto in configurazione di utilizzo, altrimenti se è superiore alla soglia di accettabilità il misuratore 7 comanda, attraverso l’unità di comando, il passaggio dell’impianto e quindi l’attivazione della fase di sanificazione.
Nella fase di monitoraggio il misuratore 7 rileva un parametro di funzionamento (identificabile nel numero di litri di acqua di utilizzo lavorati dall’impianto 1 o nel tempo di funzionamento nella fase di produzione). Se il parametro di funzionamento è inferiore a detta soglia di accettabilità esso comanda il passaggio dell’impianto in configurazione di utilizzo, altrimenti se il parametro di funzionamento è superiore alla soglia di accettabilità il misuratore 7 comanda, attraverso l’unità di comando, il passaggio dell’impianto e quindi l’attivazione della fase di sanificazione.
L’impianto di purificazione 1 secondo l’invenzione consegue importanti vantaggi. Infatti, grazie ai mezzi di sanificazione 6 l’impianto di purificazione 1 è in grado di garantire un’elevata qualità dell’acqua di utilizzo e in particolare una pressoché assenza di batteri o atri microrganismi potenzialmente pericolosi per l’utilizzatore. Tale aspetto è stato ottenuto dall’inventore facendo innovativamente passare l’ozono nel condotto di scarico dove circola e, in alcuni casi, ristagna l’acqua di scarto, ossia il fluido dove si concentrano tutti i suddetti batteri.
Un altro vantaggio dato dall’adozione dell’ozono è rappresentato dal fatto che esso non interferisce con i mezzi di prefiltraggio 3 e di depurazione 4 e quindi non altera la capacità filtranti dell’impianto di depurazione 1.
Tale vantaggio è stato possibile grazie anche alla presenza del misuratore 7 che, rilevando la carica batterica, permette il cambio di configurazione in automatico e solo nei momenti in cui è necessario limitando così il passaggio dell’ozono solo nei momenti in cui è imprescindibile.
Altri aspetti sono quindi rappresentati dall’alta efficienza, semplicità costruttiva ed economicità sia in acquisto sia in manutenzione dell’impianto di depurazione 1. L’invenzione è suscettibile di varianti rientranti nell'ambito del concetto inventivo definito dalle rivendicazioni.
Ad esempio, nella configurazione di sanificazione le valvole di adduzione 21 e di utilizzo 51 sono aperte così da permettere all’acqua di utilizzo addizionata con l’ozono di attraversare e quindi sanificare il secondo condotto 5b e opzionalmente primo condotto 5a.
In tale ambito tutti i dettagli sono sostituibili da elementi equivalenti e i materiali, le forme e le dimensioni possono essere qualsiasi.

Claims (9)

  1. RIVENDICAZIONI 1. Impianto di purificazione (1) dell’acqua comprendente: - un condotto di adduzione (2) di acqua d’ingresso in detto impianto di purificazione (1); - mezzi di prefiltraggio (3) di detta acqua d’ingresso in arrivo da detto condotto di adduzione (2); - mezzi di depurazione (4) a osmosi inversa di detta acqua d’ingresso in uscita da detti mezzi di prefiltraggio (3) e definenti acqua di utilizzo e acqua di scarto; - un primo condotto (5a) di evacuazione di detta acqua di utilizzo da detti mezzi di purificazione (4); - un secondo condotto (5b) di evacuazione di detta acqua di scarto da detti mezzi di purificazione (4); e caratterizzato dal fatto di comprendere - un gruppo di sanificazione (6) atto a immettere ozono in detto condotto di adduzione (2); - un’unità di comando atta a comandare a detto gruppo di sanificazione (6) l’immissione di detto ozono in detto condotto di adduzione (2) e quindi il passaggio di detto ozono attraverso detti mezzi di prefiltraggio (3), detti mezzi di depurazione (4) e detto secondo condotto (5b).
  2. 2. Impianto di purificazione (1) secondo la rivendicazione 1, in cui detto gruppo di sanificazione (6) comprende una valvola di sanificazione (62) atta a permettere o impedire l’immissione di detto ozono in detto condotto di adduzione (2); e in cui detta unità di comando definisce una configurazione di produzione in cui detta valvola di sanificazione (62) impedisce l’immissione di detto ozono in detto condotto di adduzione (2) e una configurazione di sanificazione in cui detta valvola di sanificazione (62) permette l’immissione di detto ozono in detto condotto di adduzione (2).
  3. 3. Impianto di purificazione (1) secondo la rivendicazione 2, comprendente un misuratore (7) del livello di sanificazione di secondo condotto (5b); e in cui detta unità di comando comanda il passaggio in detta configurazione di produzione se detto livello di sanificazione è sostanzialmente inferiore a detta soglia di accettabilità e in detta configurazione di sanificazione se detto livello di sanificazione è superiore a detta soglia di accettabilità.
  4. 4. Impianto di purificazione (1) secondo almeno una precedente rivendicazione, in cui detto primo condotto (5a) comprende una prima valvola (51) atta a permettere o impedire il passaggio dell’acqua di utilizzo in detto primo condotto (5a); e in cui detta unità di comando comanda in detta configurazione di produzione l’apertura di detta prima valvola (51) permettendo il passaggio di detta acqua di utilizzo e in detta configurazione di sanificazione la chiusura di detta prima valvola (51) impedendo l’evacuazione di detta acqua di utilizzo da detto mezzi di depurazione (4).
  5. 5. Impianto di purificazione (1) secondo almeno una precedente rivendicazione, in cui detto secondo condotto (5b) comprende una seconda valvola (52) atta a permettere o impedire il passaggio di almeno uno tra detta acqua di scarico e di detto ozono attraverso detto secondo condotto (5b); e in cui detta unità di comando comanda in detta configurazione di produzione l’apertura di detta seconda valvola (52) permettendo il passaggio di detta acqua di scarico e in detta configurazione di sanificazione la chiusura di detta seconda valvola (52) permettendo il passaggio di almeno detto ozono.
  6. 6. Impianto di purificazione (1) secondo almeno una precedente rivendicazione, in cui detto condotto di adduzione (2) comprende una valvola di adduzione (21) atta a permettere o impedire l’ingresso di detta acqua d’ingresso in detto impianto di purificazione (1).
  7. 7. Impianto di purificazione (1) secondo la precedente rivendicazione, in cui detta unità di comando comanda in detta configurazione di produzione l’apertura di detta valvola di adduzione (21) permettendo l’ingresso di detta acqua d’ingresso in detto impianto di purificazione (1) e in detta configurazione di sanificazione la chiusura di detta valvola di adduzione (21) permettendo esclusivamente a detto ozono di passare attraverso detti mezzi di prefiltraggio (3), detti mezzi di depurazione (4) e detto secondo condotto (5b).
  8. 8. Impianto di purificazione (1) secondo la rivendicazione 6, in cui detta unità di comando comanda in detta configurazione di produzione l’apertura di detta valvola di adduzione (21) permettendo l’ingresso di detta acqua d’ingresso in detto impianto di purificazione (1) e in detta configurazione di sanificazione l’apertura di detta valvola di adduzione (21) permettendo a detto ozono di miscelarsi a detta acqua d’ingresso così che una miscela di detto ozono e detta acqua d’ingresso passi attraverso detti mezzi di prefiltraggio (3), detti mezzi di depurazione (4) e detto secondo condotto (5b).
  9. 9. Procedimento di purificazione atto a essere eseguito da detto impianto di purificazione (1) secondo almeno una precedente rivendicazione e comprendente - una fase di produzione di acqua di utilizzo in cui detta acqua d’ingresso attraversa detto condotto d’ingresso (2), detti mezzi di prefiltraggio (3), detti mezzi di depurazione (4) ottenendo detta acqua di scarto evacuata da detto secondo condotto (5b) e detta acqua di utilizzo evacuata da detto primo condotto (5a); e caratterizzato dal fatto di comprendere - una fase di sanificazione in cui detto ozono è introdotto in detto condotto d’ingresso (2) e attraversa detto condotto d’ingresso (2), detti mezzi di prefiltraggio (3), detti mezzi di depurazione (4) e detto secondo condotto (5b).
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DE102012012215A1 (de) * 2012-06-21 2013-12-24 Hydro-Elektrik Gmbh "Vorrichtung zur Abtrennung einer Komponente einer Lösung und Verfahren zum Betrieb der Vorrichtung"
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