KR100853205B1 - 고농도의 바나듐을 함유한 음용수의 제조 방법 및 이를위한 장치 - Google Patents
고농도의 바나듐을 함유한 음용수의 제조 방법 및 이를위한 장치 Download PDFInfo
- Publication number
- KR100853205B1 KR100853205B1 KR1020070025368A KR20070025368A KR100853205B1 KR 100853205 B1 KR100853205 B1 KR 100853205B1 KR 1020070025368 A KR1020070025368 A KR 1020070025368A KR 20070025368 A KR20070025368 A KR 20070025368A KR 100853205 B1 KR100853205 B1 KR 100853205B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- water
- reverse osmosis
- osmosis membrane
- vanadium
- concentrated
- Prior art date
Links
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 50
- LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N vanadium atom Chemical compound [V] LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 50
- 235000020188 drinking water Nutrition 0.000 title claims abstract description 41
- 239000003651 drinking water Substances 0.000 title claims abstract description 41
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 13
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title abstract 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 120
- 238000001223 reverse osmosis Methods 0.000 claims abstract description 70
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims abstract description 56
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 38
- 238000005374 membrane filtration Methods 0.000 claims abstract description 32
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims abstract description 31
- 239000012466 permeate Substances 0.000 claims abstract description 29
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 24
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims abstract description 19
- 238000000108 ultra-filtration Methods 0.000 claims abstract description 12
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims abstract description 8
- 244000005700 microbiome Species 0.000 claims abstract description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 8
- 238000011084 recovery Methods 0.000 claims description 7
- 239000011435 rock Substances 0.000 claims description 5
- 239000012267 brine Substances 0.000 claims description 3
- HPALAKNZSZLMCH-UHFFFAOYSA-M sodium;chloride;hydrate Chemical compound O.[Na+].[Cl-] HPALAKNZSZLMCH-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 3
- 239000011148 porous material Substances 0.000 claims description 2
- 230000001954 sterilising effect Effects 0.000 claims 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 abstract 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- NOESYZHRGYRDHS-UHFFFAOYSA-N insulin Chemical compound N1C(=O)C(NC(=O)C(CCC(N)=O)NC(=O)C(CCC(O)=O)NC(=O)C(C(C)C)NC(=O)C(NC(=O)CN)C(C)CC)CSSCC(C(NC(CO)C(=O)NC(CC(C)C)C(=O)NC(CC=2C=CC(O)=CC=2)C(=O)NC(CCC(N)=O)C(=O)NC(CC(C)C)C(=O)NC(CCC(O)=O)C(=O)NC(CC(N)=O)C(=O)NC(CC=2C=CC(O)=CC=2)C(=O)NC(CSSCC(NC(=O)C(C(C)C)NC(=O)C(CC(C)C)NC(=O)C(CC=2C=CC(O)=CC=2)NC(=O)C(CC(C)C)NC(=O)C(C)NC(=O)C(CCC(O)=O)NC(=O)C(C(C)C)NC(=O)C(CC(C)C)NC(=O)C(CC=2NC=NC=2)NC(=O)C(CO)NC(=O)CNC2=O)C(=O)NCC(=O)NC(CCC(O)=O)C(=O)NC(CCCNC(N)=N)C(=O)NCC(=O)NC(CC=3C=CC=CC=3)C(=O)NC(CC=3C=CC=CC=3)C(=O)NC(CC=3C=CC(O)=CC=3)C(=O)NC(C(C)O)C(=O)N3C(CCC3)C(=O)NC(CCCCN)C(=O)NC(C)C(O)=O)C(=O)NC(CC(N)=O)C(O)=O)=O)NC(=O)C(C(C)CC)NC(=O)C(CO)NC(=O)C(C(C)O)NC(=O)C1CSSCC2NC(=O)C(CC(C)C)NC(=O)C(NC(=O)C(CCC(N)=O)NC(=O)C(CC(N)=O)NC(=O)C(NC(=O)C(N)CC=1C=CC=CC=1)C(C)C)CC1=CN=CN1 NOESYZHRGYRDHS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 206010012601 diabetes mellitus Diseases 0.000 description 9
- 102000004877 Insulin Human genes 0.000 description 6
- 108090001061 Insulin Proteins 0.000 description 6
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 6
- 229940125396 insulin Drugs 0.000 description 6
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 6
- 235000010755 mineral Nutrition 0.000 description 6
- 235000012206 bottled water Nutrition 0.000 description 5
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 5
- 239000008239 natural water Substances 0.000 description 4
- 235000010724 Wisteria floribunda Nutrition 0.000 description 3
- 230000003204 osmotic effect Effects 0.000 description 3
- 208000024827 Alzheimer disease Diseases 0.000 description 2
- 208000024172 Cardiovascular disease Diseases 0.000 description 2
- 241000283984 Rodentia Species 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- HVYWMOMLDIMFJA-DPAQBDIFSA-N cholesterol Chemical compound C1C=C2C[C@@H](O)CC[C@]2(C)[C@@H]2[C@@H]1[C@@H]1CC[C@H]([C@H](C)CCCC(C)C)[C@@]1(C)CC2 HVYWMOMLDIMFJA-DPAQBDIFSA-N 0.000 description 2
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 2
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 2
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 2
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000036541 health Effects 0.000 description 2
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 210000001519 tissue Anatomy 0.000 description 2
- 235000013619 trace mineral Nutrition 0.000 description 2
- 239000011573 trace mineral Substances 0.000 description 2
- 206010003210 Arteriosclerosis Diseases 0.000 description 1
- 201000001320 Atherosclerosis Diseases 0.000 description 1
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 description 1
- 206010061216 Infarction Diseases 0.000 description 1
- 102000003746 Insulin Receptor Human genes 0.000 description 1
- 108010001127 Insulin Receptor Proteins 0.000 description 1
- 108010034219 Insulin Receptor Substrate Proteins Proteins 0.000 description 1
- 102100025087 Insulin receptor substrate 1 Human genes 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 1
- 241000699670 Mus sp. Species 0.000 description 1
- 206010028980 Neoplasm Diseases 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 230000001154 acute effect Effects 0.000 description 1
- 210000000577 adipose tissue Anatomy 0.000 description 1
- 229940126675 alternative medicines Drugs 0.000 description 1
- 230000003178 anti-diabetic effect Effects 0.000 description 1
- 208000011775 arteriosclerosis disease Diseases 0.000 description 1
- 235000013361 beverage Nutrition 0.000 description 1
- 239000008280 blood Substances 0.000 description 1
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 1
- 201000011510 cancer Diseases 0.000 description 1
- 235000012000 cholesterol Nutrition 0.000 description 1
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 1
- 238000010612 desalination reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001627 detrimental effect Effects 0.000 description 1
- 235000018823 dietary intake Nutrition 0.000 description 1
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000008103 glucose Substances 0.000 description 1
- 230000014101 glucose homeostasis Effects 0.000 description 1
- 230000036433 growing body Effects 0.000 description 1
- 229940088597 hormone Drugs 0.000 description 1
- 239000005556 hormone Substances 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 238000000338 in vitro Methods 0.000 description 1
- 238000001727 in vivo Methods 0.000 description 1
- 230000007574 infarction Effects 0.000 description 1
- 108010042209 insulin receptor tyrosine kinase Proteins 0.000 description 1
- 230000002608 insulinlike Effects 0.000 description 1
- 230000003834 intracellular effect Effects 0.000 description 1
- 230000003902 lesion Effects 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 1
- 230000002503 metabolic effect Effects 0.000 description 1
- 230000003278 mimic effect Effects 0.000 description 1
- 235000016709 nutrition Nutrition 0.000 description 1
- 230000035764 nutrition Effects 0.000 description 1
- -1 or additionally Chemical compound 0.000 description 1
- 210000000056 organ Anatomy 0.000 description 1
- 230000037361 pathway Effects 0.000 description 1
- 230000026731 phosphorylation Effects 0.000 description 1
- 238000006366 phosphorylation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 239000013535 sea water Substances 0.000 description 1
- 239000008399 tap water Substances 0.000 description 1
- 235000020679 tap water Nutrition 0.000 description 1
- 229910001784 vanadium mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 208000019553 vascular disease Diseases 0.000 description 1
- 238000004065 wastewater treatment Methods 0.000 description 1
- 230000004584 weight gain Effects 0.000 description 1
- 235000019786 weight gain Nutrition 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F9/00—Multistage treatment of water, waste water or sewage
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D61/00—Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
- B01D61/02—Reverse osmosis; Hyperfiltration ; Nanofiltration
- B01D61/025—Reverse osmosis; Hyperfiltration
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D61/00—Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
- B01D61/14—Ultrafiltration; Microfiltration
- B01D61/145—Ultrafiltration
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D61/00—Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
- B01D61/14—Ultrafiltration; Microfiltration
- B01D61/147—Microfiltration
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/28—Treatment of water, waste water, or sewage by sorption
- C02F1/283—Treatment of water, waste water, or sewage by sorption using coal, charred products, or inorganic mixtures containing them
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/30—Treatment of water, waste water, or sewage by irradiation
- C02F1/32—Treatment of water, waste water, or sewage by irradiation with ultraviolet light
- C02F1/325—Irradiation devices or lamp constructions
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/44—Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis
- C02F1/441—Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis by reverse osmosis
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/44—Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis
- C02F1/444—Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis by ultrafiltration or microfiltration
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2201/00—Apparatus for treatment of water, waste water or sewage
- C02F2201/002—Construction details of the apparatus
- C02F2201/005—Valves
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2209/00—Controlling or monitoring parameters in water treatment
- C02F2209/03—Pressure
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2303/00—Specific treatment goals
- C02F2303/04—Disinfection
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Nanotechnology (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
Abstract
본 발명은 (a) 마이크로필터를 이용하여 원수를 여과하는 단계; (b) 상기 마이크로필터에 의해 여과된 원수를 역삼투막을 이용하여 3 내지 6회 여과하는 단계; (c) 역삼투막을 통과하지 못한 농축수를 활성탄 또는 한외여과막을 이용하여 여과하는 단계를 포함한 고농도의 바나듐, 또는 이에 추가로 실리카를 함유한 음용수의 제조방법 및 원수 탱크(10); 원수의 온도를 측정하기 위한 온도 측정 게이지(20); 원수를 마이크로필터에 공급하기 위한 공급 펌프(30); 마이크로필터 여과부(40); 역삼투막의 압력을 제어하기 위한 가압 펌프(50); 역삼투막에 공급되는 원수의 유량을 측정하기 위한 원수 유량계(60); 역삼투막 여과부(70); 역삼투막 여과부로부터 배출된 투과수를 수집하기 위한 투과수 혼합탱크(130); 한외여과막 또는 활성탄 여과부(140); 역삼투막 여과부로부터 배출된 농축수를 수집하기 위한 농축수 저장탱크(150)를 포함한 고농도의 바나듐, 또는 이에 추가로 실리카를 함유한 음용수의 제조장치에 관한 것이다.
바나듐, 실리카, 음용수
Description
도 1은 본 발명에 따른 음용수의 제조 장치의 한 양태를 나타낸 것이다.
<도면의 각 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10: 원수탱크 20: 온도 측정 게이지
30: 공급펌프 40: 마이크로필터 여과부
50: 가압 펌프 60: 원수 유량계
70: 1차 역삼투막 여과부 71: 1차 역삼투막
72: 1차 자동조절밸브 73: 1차 농축수 압력 게이지
74: 1차 농축수 유량계 75: 1차 투과수 유량계
80: 2차 역삼투막 여과부 81: 2차 역삼투막
82: 2차 자동조절밸브 83: 2차 농축수 압력 게이지
84: 2차 농축수 유량계 85: 2차 투과수 유량계
90: 3차 역삼투막 여과부 91: 3차 역삼투막
92: 3차 자동조절밸브 93: 3차 농축수 압력 게이지
94: 3차 농축수 유량계 95: 3차 투과수 유량계
100: 4차 역삼투막 여과부 101: 4차 역삼투막
102: 4차 자동조절밸브 103: 4차 농축수 압력 게이지
104: 4차 농축수 유량계 105: 4차 투과수 유량계
110: 5차 역삼투막 여과부 111: 5차 역삼투막
112: 5차 자동조절밸브 113: 5차 농축수 압력 게이지
114: 5차 농축수 유량계 115: 5차 투과수 유량계
120: 6차 역삼투막 여과부 121: 6차 역삼투막
122: 6차 자동조절밸브 123: 6차 농축수 압력 게이지
124: 6차 농축수 유량계 125: 6차 투과수 유량계
130: 투과수 혼합탱크 140: 한외여과막 또는 활성탄 여과부
150: 농축수 저장탱크
본 발명은 고농도의 바나듐을 함유한 음용수의 제조 방법 및 이를 위한 장치에 관한 것으로서, 보다 자세하게는 원수를 마이크로필터에 의해 여과하고, 역삼투막에 의해 여과한 후 활성탄 또는 한외여과막을 이용하여 여과함으로써 고농도의 바나듐, 또는 이에 추가로 실리카를 함유한 음용수의 제조방법 및 이를 위한 장치에 관한 것이다.
고령 인구가 급격히 증가함에 따라 암, 당뇨병, 뇌-심장경색, 동맥 경화와 같은 혈관 질환, 알츠하이머병 등 각종 성인병의 예방과 치료에 대한 사회적 관심이 집중되고 있다. 특히, 당뇨병과 심혈관계 질환은 잠재 환자의 수가 많은 것으로 추정되기 때문에 대체 의약품 개발이 활발히 진행 중에 있다.
바나듐의 인슐린 모방 효과에 대한 집중적인 연구가 지난 20년간 수행되어 왔다. 생체외에서 바나듐은 호르몬의 주요 표적 조직에 대한 대부분의 인슐린의 효과를 모방하고, 생체내에서는 인슐린 결핍성 및 인슐린 내성 당뇨병 설치류에서 정상 혈당을 유도시키고, 글루코오스 항상성을 개선시킨다는 것이 확인되었다. 당해 분야에는 바나듐이 인슐린-수용체 티로신 키나아제 활성화와 인슐린-수용체 기질 1의 인산화를 포함하지 않는 대안적 경로를 통해 인슐린과 유사한 대사 효과를 나타냄을 제시하는 데이터가 축적되고 있다.
바나듐은 포유동물 체내에 존재하는 초미량 원소이다. 식이 섭취량은 1일당 10 내지 60㎍이며, 세포내 농도는 약 20nM이다. 바나듐의 급성 경구 투여는 다소 유해한 것으로 입증되었으나, 인슐린 결핍성 및 인슐린 내성 당뇨병 설치류에서의 경구적 바나듐 치료의 상당한 항당뇨병 효과는 임상 실험의 출발을 고무시켰다. 적은 용량의 바나듐의 이용이 허용되었고, 이는 대부분의 동물 실험에 사용된 용량 보다 100배 낮은 용량이지만, 유리한 효과가 확인되었다.
또 다른 연구사례로서 일본 아사히 음료와 아사히 맥주, 일본 약학대학, 도쿄 의과대학으로 이루어진 공동 연구팀은 바나듐을 포함한 천연수가 당뇨병을 개선하는데 효과가 있다는 연구 결과를 제시하였다. 상기 연구팀은 2형 당뇨병 모델 마우스에게 후지산 저변의 지하로부터 채취한 바나듐(62ppb)을 함유한 천연수를 3개월간 먹인 결과, 체중의 증가가 유의적으로 억제되고 지방조직의 인슐린 수용체수가 증가하는 등 장기와 조직의 병변을 개선하는 것을 확인하였다. 그리고 상기 천연수를 장기간 섭취하여도 바나듐이 특정 장기에 축적되는 등의 현상은 발생하지 않으며, 안전성에도 문제가 없다는 것을 확인하였다.
그리하여 일본의 경우 2002년 11월 일본 생체 미량 미네랄 연구소는 일본의료법인으로부터 일본산 바나듐 생수가 당뇨병 대체의료 자원으로 유효하다는 추천서를 발급받았다. 또한, 2005년 1월 미국재단법인 노구찌 의학연구소로부터 일본 생체 미량 미네랄 연구소의 일본산 바나듐 생수가 건강 향상에 기여할 수 있다는 품질 증명서를 발급받았다.
따라서, 당뇨병을 비롯한 각종 성인병을 치료하고 예방하기 위한 차원에서 일정 농도(100-150ppb)의 바나듐을 함유한 음용수의 개발이 요구된다.
이러한 음용수의 개발을 위하여 역삼투 기술이 이용되어 왔는데, 이 기술은 보통 투과수를 음용하기 위해 사용되었고, 주로 해수 담수화 및 오폐수 처리에 응용되고 있으나, 투과수를 만들기 위해 많은 양의 농축수를 버려야 하는 문제점이 있다. 또한 투과수의 경우 역삼투막을 투과한 후 미네랄 성분이 거의 제거되기 때문에 별도로 미네랄(칼슘, 마그네슘)을 첨가하는 공정이 추가되어야 한다.
본 발명자들은 음용수의 기준에 부합하면서도, 고농도의 바나듐을 함유하는 음용수를 개발하기 위하여 제주도에서 얻은 지하암반수를 마이크로필터를 이용하여 여과하고, 역삼투막을 이용하여 수 회 여과한 후 한외여과막 또는 활성탄을 이용하여 여과한 결과로 수득한 음용수가 음용수의 기준에 부합하고 고농도의 바나듐, 또는 이에 추가로 고농도의 실리카를 함유한다는 것을 확인하고 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
한편, 생수 중의 실리카 성분은 항 동맥경화 작용과 콜레스테롤 조절 기능이 있으며, 최근에는 프랑스 툴루즈에 있는 카슬라르디 병원의 소피 질레트 기요네 박사팀이 프랑스 5개 도시에 사는 여성노인들을 대상으로 연구한 결과 수돗물이나 생수 속에 들어 있는 다량의 실리카 성분이 알츠하이머병을 예방하는 효과가 있다는 연구결과를 '미국임상영양저널'에 발표하였다(2005년 4월 12일자, 한겨레신문, 의료건강면 발췌).
따라서, 본 발명은 한 관점으로서, (a) 마이크로필터를 이용하여 원수를 여과하는 단계; (b) 상기 마이크로필터에 의해 여과된 원수를 역삼투막을 이용하여 3 내지 6회 여과하는 단계; (c) 역삼투막을 통과하지 못한 농축수를 활성탄 또는 한외여과막을 이용하여 여과하는 단계를 포함한 고농도의 바나듐, 또는 이에 추가로 실리카를 함유한 음용수의 제조방법을 제공한다.
다른 관점으로서, 원수 탱크(10); 원수의 온도를 측정하기 위한 온도 측정 게이지(20); 원수를 마이크로필터에 공급하기 위한 공급 펌프(30); 마이크로필터 여과부(40); 역삼투막의 압력을 제어하기 위한 가압 펌프(50); 역삼투막에 공급되는 원수의 유량을 측정하기 위한 원수 유량계(60); 역삼투막 여과부(70); 역삼투막 여과부로부터 배출된 투과수를 수집하기 위한 투과수 혼합탱크(130); 한외여과막 또는 활성탄 여과부(140); 역삼투막 여과부로부터 배출된 농축수를 수집하기 위한 농축수 저장탱크(150)를 포함한 고농도의 바나듐, 또는 이에 추가로 실리카를 함유한 음용수의 제조장치를 제공한다.
본 발명은 (a) 마이크로필터를 이용하여 원수를 여과하는 단계; (b) 상기 마이크로필터에 의해 여과된 원수를 역삼투막을 이용하여 3 내지 6회 여과하는 단계; (c) 역삼투막을 통과하지 못한 농축수를 활성탄 또는 한외여과막을 이용하여 여과하는 단계를 포함한 고농도의 바나듐을 함유한 음용수의 제조방법에 관한 것이다. 상기 음용수는 추가로 고농도의 실리카를 함유할 수도 있다. 이하, 단계별로 구체적으로 설명한다.
단계 (a)에 따라 마이크로필터를 이용하여 원수를 여과한다. 본 발명에서 "원수"는 본 발명에 따라 여과되기 전 상태의 물을 의미하는 것으로서, 특별히 제한되는 것은 아니지만, 지하 암반수가 바람직하다. 지하 암반수는 물이 천연 필터로 작용하는 지층을 통과하면서 몸에 유익한 미네랄은 용해되고 불순물은 걸러지기 때문이다. 특히, 제주도의 지하 암반수는 다공성이면서 바나듐이 풍부한 현무암으로 이루어진 지층을 통과하기 때문에 바나듐의 함량이 높지만, 각종 유해 중금속은 거의 검출되지 않는다.
상기 마이크로필터에 의해 여과된 원수는 단계 (b)에 따라 역삼투막을 이용하여 3 내지 6회 여과한다. 반투막에 의하여 고농도의 용액과 저농도의 용액이 분 리되어 있을 때 삼투 현상이 일어나는데, 반투막에 걸려있는 삼투압보다 더 큰 압력 (즉, 공급 압력)이 고농도 용액 쪽의 반투막에 걸릴 경우, 정상적인 삼투 현상이 역으로 되어 순수한 물은 고농도의 용액으로부터 저농도의 용액 쪽으로 반투막을 통과하게 된다. 이에 의하여 반투막 (즉, 역삼투막)을 통과한 원수를 "투과수"라고 하고, 역삼투막을 통과하지 못한 본 발명에 따라 목적한 바나듐, 또는 이에 추가로 실리카를 함유한 원수를 "농축수"라고 한다. 본 발명에서는 최종 음용수 중 바나듐, 또는 이에 추가로 실리카의 함량을 높이면서도 역삼투압막의 수명을 고려하여 공급 압력은 4 내지 20kgf/cm2으로, 투과수의 회수율 (투과수량을 원수의 공급량으로 나눈 값)은 15 내지 30%로 설정하는 것이 적합하다.
이렇게 하여 수득한 농축수를 단계 (c)에 따라 활성탄 또는 한외여과막을 이용하여 여과한다. 이에 의하여 농축수에 포함된 미생물과 유해성분을 제거할 수 있다. 필요에 따라 자외선 살균기 등으로 처리하여 오염물질을 추가로 제거할 수도 있다.
본 발명에 따른 고농도의 바나듐, 또는 이에 추가로 실리카를 함유한 음용수의 제조방법은 하기 구성으로 이루어진 장치를 이용하여 구현될 수 있다.
본 발명의 다른 관점은 원수 탱크(10); 원수의 온도를 측정하기 위한 온도 측정 게이지(20); 원수를 마이크로필터에 공급하기 위한 공급 펌프(30); 마이크로필터 여과부(40); 역삼투막의 압력을 제어하기 위한 가압 펌프(50); 역삼투막에 공급되는 원수의 유량을 측정하기 위한 원수 유량계(60); 역삼투막 여과부(70); 역삼 투막 여과부로부터 배출된 투과수를 수집하기 위한 투과수 혼합탱크(130); 한외여과막 또는 활성탄 여과부(140); 역삼투막 여과부로부터 배출된 농축수를 수집하기 위한 농축수 저장탱크(150)를 포함한 고농도의 바나듐, 또는 이에 추가로 고농도의 실리카를 함유한 음용수의 제조장치에 관한 것이다. 상기 음용수는 추가로 고농도의 실리카를 함유할 수도 있다.
원수 탱크(10)에 저장된 원수는 온도 측정 게이지(20)에 의해 온도가 측정된 이후 공급 펌프(30)에 의해 마이크로필터 여과부(40)로 공급된다. 마이크로필터 여과부(40)는 이렇게 공급된 원수를 여과한다. 상기 마이크로필터(40)는 기공이 0.1 내지 1㎛, 바람직하게는 0.1 내지 0.5㎛, 가장 바람직하게는 0.2㎛인 것을 선택한다.
마이크로필터 여과부(40)에 의해 여과된 원수는 가압 펌프(50)에 의해 역삼투막 여과부(70)로 공급되며, 상기 역삼투막 여과부(70)로 공급되는 원수의 유량은 원수 유량계(60)에 의해 측정된다. 한편, 상기 가압 펌프(50)는 마이크로필터 여과부(40)에 의해 여과된 원수를 역삼투막 여과부(70)로 공급하면서 역삼투막에 압력(공급 압력)을 가하는 작용을 한다.
역삼투막 여과부(70)는 마이크로필터 여과부(40)에 의해 여과된 원수를 여과한다. 상기 역삼투막 여과부(70)가 단독으로 반복 작동하여 3 내지 6회 역삼투막 여과할 수도 있지만, 여과의 효율성을 높이고 막의 수명을 연장하기 위하여 상기 제조장치는 3 내지 6개의 역삼투막 여과부(70, 80, 90, 100, 110, 120)를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 역삼투막 여과부(70, 80, 90, 100, 110, 120)는 역삼투막(71, 81, 91, 101, 111, 121) 뿐만 아니라 조절밸브(72, 82, 92, 102, 112, 122), 농축수 압력 게이지(73, 83, 93, 103, 113, 123), 농축수 유량계(74, 84, 94, 104, 114, 124), 투과수 유량계(75, 85, 95, 105, 115, 125)를 포함하여 조업 압력에 의한 여과 회수별로 막 효율, 수명 및 농축수량 등을 모니터링하는 것이 바람직하다. 한편, 상기 조절밸브(72, 82, 92, 102, 112, 122)로 농축수의 압력과 유량을 조절함으로써 투과수 회수율을 제어할 수 있다.
상기 각 역삼투막 여과부로부터 배출된 투과수는 투과수 혼합탱크(130)에 수집된다. 농축수는 1차 역삼투막 여과부로부터 배출된 농축수가 2차 역삼투막 여과부로 공급되어 다시 여과되는 방식으로 처리되고, 최종 역삼투막 여과부로부터 배출된 농축수는 한외여과막 또는 활성탄(140)으로 처리되어 미생물과 유해성분이 제거된 후 농축수 저장탱크(150)로 수집된다.
상기 투과수 혼합탱크(130) 및 농축수 저장탱크(150)는 자외선 살균기를 내장하여 투과수 및 농축수를 살균하는 것이 바람직하다. 투과수는 음용수, 생활용수, 공장용수 등으로 이용 가능하고, 농축수는 본 발명이 목적한 바에 따라 당뇨병 및 심혈관계 질환을 예방할 수 있는 음용수로 이용 가능하다.
이하, 실시예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로서, 본 발명의 요지에 따라 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되지 않는다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.
실시예 1: 높은 함량의 바나듐을 함유한 원수의 처리
도 1에 나타낸 본 발명에 따른 장치를 이용하여 56.6ppb의 바나듐을 함유한 18 내지 19℃의 원수를 공급 압력을 4~5kgf/cm2로 조정하고, 투과수의 회수율을 15%로 하여 처리하였다. 여기서, 역삼투막에 의한 여과를 총 6회 실시하였으며, 원수 뿐만 아니라 각 회수별로 배출된 농축수를 대상으로 바나듐 및 실리카를 포함한 각종 미네랄의 함량을 측정하였다(표 1). 표 1에 나타낸 바와 같이 바나듐과 실리카의 배제율 [Rejection Coefficient, (1 - 투과수에서의 농도/원수에서의 농도) X 100]은 모두 99% 이상이었다.
현재 일본에서 시판되고 있는 대표적인 바나듐 생수 제품들은 주로 후지산 주변에서 생산되고 있는데, 이 제품들의 바나듐 함량은 각각 Dr. Vana (닥터 바나)가 70ppb, 후지 바나듐 광수가 105ppb, 바나듐 천연수가 130ppb이다.
한편, 본 발명에 의해 최대 150ppb의 바나듐과 최대 40ppm의 실리카를 함유한 음용수를 제조할 수 있었다. 또한, 상기 음용수의 중금속 함량은 먹는 물 수질 기준을 만족시켰다.
실시예 2: 미량의 바나듐을 함유한 원수의 처리
11ppb의 바나듐을 함유한 18 내지 19℃의 원수를 공급 압력을 6~8kgf/cm2로 조정하고, 투과수의 회수율을 30%로 하여 처리하였다. 여기서, 역삼투막에 의한 여과를 총 2회 실시하였으며, 원수뿐만 아니라 각 회수별로 배출된 농축수를 대상으로 바나듐을 포함한 각종 미네랄의 함량을 측정하였다(표 2).
본 발명에 의해 미량의 바나듐을 함유한 원수로부터도 100ppb의 바나듐을 함유한 음용수를 제조하는 것이 가능하였다.
본 발명에 따른 제조방법과 장치에 의하여 높은 함량의 바나듐을, 경우에 따라 추가로 고농도의 실리카도 함유하면서 음용수의 기준에 부합되는 양의 기타 미네랄을 함유한 음용수를 수득할 수 있다.
Claims (10)
- (a) 마이크로필터를 이용하여 원수를 여과하는 단계;(b) 상기 마이크로필터에 의해 여과된 원수를 역삼투막으로 3 내지 6회 여과하여 역삼투막을 통과하지 못한 원수에 바나듐을 농축하는 단계;(c) 상기 역삼투막을 통과하지 못한 바나듐의 농축수를 활성탄 또는 한외여과막으로 여과하여 농축수의 미생물과 유해성분을 제거하는 단계를 포함한 바나듐이 농축된 음용수의 제조방법.
- 제 1항에 있어서,상기 원수는 지하암반수인 것을 특징으로 하는 바나듐이 농축된 음용수의 제조방법.
- 제 1항에 있어서,단계 (b)에서 역삼투막에 가해지는 공급 압력은 4 내지 20kgf/cm2으로, 투과수의 회수율은 15 내지 30%로 설정되는 것을 특징으로 하는 바나듐이 농축된 음용수의 제조방법.
- 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,상기 음용수는 추가로 실리카를 함유하는 것을 특징으로 하는 바나듐이 농축된 음용수의 제조방법.
- 원수 탱크(10); 원수의 온도를 측정하기 위한 온도 측정 게이지(20); 원수를 마이크로필터 여과부에 공급하기 위한 공급 펌프(30); 마이크로필터 여과부(40); 역삼투막의 압력을 제어하기 위한 가압 펌프(50); 역삼투막에 공급되는 원수의 유량을 측정하기 위한 원수 유량계(60); 원수의 바나듐을 농축하기 위한 역삼투막 여과부(70); 역삼투막 여과부로부터 배출된 투과수를 수집하기 위한 투과수 혼합탱크(130); 농축수의 미생물과 유해성분을 제거하기 위한 한외여과막 또는 활성탄 여과부(140); 역삼투막 여과부로부터 배출된 농축수를 수집하기 위한 농축수 저장탱크(150)를 포함한 바나듐이 농축된 음용수의 제조장치.
- 제 5항에 있어서,상기 마이크로필터(40)는 기공이 0.1 내지 1.0㎛인 것을 특징으로 하는 바나듐이 농축된 음용수의 제조장치.
- 제 5항에 있어서,3 내지 6개의 역삼투막 여과부(70, 80, 90, 100, 110, 120)를 포함하는 것을 특징으로 하는 바나듐이 농축된 음용수의 제조장치.
- 제 7항에 있어서,상기 역삼투막 여과부(70, 80, 90, 100, 110, 120)는 역삼투막(71, 81, 91, 101, 111, 121), 조절밸브(72, 82, 92, 102, 112, 122), 농축수 압력 게이지(73, 83, 93, 103, 113, 123), 농축수 유량계(74, 84, 94, 104, 114, 124) 및 투과수 유량계(75, 85, 95, 105, 115, 125)를 포함하는 것을 특징으로 하는 바나듐이 농축된 음용수의 제조장치.
- 제 5항에 있어서,상기 농축수 저장탱크 및 투과수 혼합탱크에는 농축수 및 투과수를 살균하기 위한 자외선 살균기가 내장되어 있는 것을 특징으로 하는 바나듐이 농축된 음용수의 제조장치.
- 제 5항 내지 제 9항 중 어느 한 항에 있어서,상기 음용수는 추가로 실리카를 함유하는 것을 특징으로 하는 바나듐이 농축된 음용수의 제조장치.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020070025368A KR100853205B1 (ko) | 2007-03-15 | 2007-03-15 | 고농도의 바나듐을 함유한 음용수의 제조 방법 및 이를위한 장치 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020070025368A KR100853205B1 (ko) | 2007-03-15 | 2007-03-15 | 고농도의 바나듐을 함유한 음용수의 제조 방법 및 이를위한 장치 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR100853205B1 true KR100853205B1 (ko) | 2008-08-20 |
Family
ID=39878269
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020070025368A KR100853205B1 (ko) | 2007-03-15 | 2007-03-15 | 고농도의 바나듐을 함유한 음용수의 제조 방법 및 이를위한 장치 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR100853205B1 (ko) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101310315B1 (ko) * | 2011-03-30 | 2013-09-23 | (주)휴럼 | 바나듐을 함유하는 기능성 식물의 재배방법 |
| KR101335730B1 (ko) * | 2009-01-23 | 2013-12-02 | 아사히 가세이 케미칼즈 가부시키가이샤 | 수처리 장치 및 그 설치 방법 |
| CN104326589A (zh) * | 2014-11-25 | 2015-02-04 | 国家海洋局天津海水淡化与综合利用研究所 | 一种便携式净水器 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1995027683A1 (en) | 1994-04-06 | 1995-10-19 | Zenon Environmental, Inc. | Microfiltration enhanced reverse osmosis for water treatment |
| KR100221225B1 (ko) | 1996-10-16 | 1999-10-01 | 지은상 | 바닷물 및 고농도의 염분을 함유한 물의 용수 및 식수화 장치 |
| JP2002018437A (ja) | 2000-05-02 | 2002-01-22 | Kurita Water Ind Ltd | カルシウム及びシリカ含有水の処理方法及び処理装置 |
| KR20050001895A (ko) * | 2003-06-26 | 2005-01-07 | 아주환경 주식회사 | 막분리를 이용한 하수 및 침출수의 순수화 재이용 시스템 |
-
2007
- 2007-03-15 KR KR1020070025368A patent/KR100853205B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1995027683A1 (en) | 1994-04-06 | 1995-10-19 | Zenon Environmental, Inc. | Microfiltration enhanced reverse osmosis for water treatment |
| KR100221225B1 (ko) | 1996-10-16 | 1999-10-01 | 지은상 | 바닷물 및 고농도의 염분을 함유한 물의 용수 및 식수화 장치 |
| JP2002018437A (ja) | 2000-05-02 | 2002-01-22 | Kurita Water Ind Ltd | カルシウム及びシリカ含有水の処理方法及び処理装置 |
| KR20050001895A (ko) * | 2003-06-26 | 2005-01-07 | 아주환경 주식회사 | 막분리를 이용한 하수 및 침출수의 순수화 재이용 시스템 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101335730B1 (ko) * | 2009-01-23 | 2013-12-02 | 아사히 가세이 케미칼즈 가부시키가이샤 | 수처리 장치 및 그 설치 방법 |
| KR101310315B1 (ko) * | 2011-03-30 | 2013-09-23 | (주)휴럼 | 바나듐을 함유하는 기능성 식물의 재배방법 |
| CN104326589A (zh) * | 2014-11-25 | 2015-02-04 | 国家海洋局天津海水淡化与综合利用研究所 | 一种便携式净水器 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0752391B1 (en) | Production method of water for medical treatment | |
| WO2009083489A1 (fr) | Procédé d'enrichissement d'une eau en oxygène par voie électrolytique, eau ou boisson enrichie en oxygène et leurs utilisations | |
| CN103687816B (zh) | 具有功能性的氢水制造装置 | |
| Cassano et al. | Recovery of bioactive compounds from artichoke brines by nanofiltration | |
| CN101456642A (zh) | 一种高磁活化水的生产方法 | |
| JP6437511B2 (ja) | 高濃度マグネシウムイオン濃縮液 | |
| US20210114909A1 (en) | Drinking strontium-rich mineral water prepared from salt-making distilled water, and method and system thereof | |
| CN109200213B (zh) | 一种含糖甘蔗细胞水饮料在制备治疗糖尿病产品中的应用 | |
| JP5960686B2 (ja) | サトウキビ系電解液組成物、濃縮液、飲料製品を製造する方法 | |
| KR100853205B1 (ko) | 고농도의 바나듐을 함유한 음용수의 제조 방법 및 이를위한 장치 | |
| JP2014161605A (ja) | 水素付加装置および腹膜透析装置 | |
| CN106186490B (zh) | 一种凉白开生产工艺 | |
| KR100854701B1 (ko) | 홍삼 농축액을 함유한 기능성 음료 | |
| US20210114910A1 (en) | Method and system for preparing drinking weak alkali water and strontium-rich electrolyte raw water from salt-making distilled water | |
| KR101113067B1 (ko) | 알칼리수 제조용 미네랄 조성물 및 이를 이용한 알칼리수의제조방법 | |
| JP2010132602A (ja) | 海洋深層水を基にした生理食塩水及び生理食塩水の製造方法 | |
| TW201841644A (zh) | 血液透析用透析液 | |
| TWI585046B (zh) | A mixture of high magnesium content concentrate and high magnesium content of drinking water | |
| CN103540476B (zh) | 利用蛹虫草冷渗法废弃滤液制造虫草保健酒的方法 | |
| KR100854691B1 (ko) | 미크론 이하 크기의 홍삼 나노성분을 함유한 기능성 음료 | |
| KR100854688B1 (ko) | 홍삼 농축액을 함유한 기능성 음료 | |
| JP2005281238A (ja) | 海水を利用した医療用電解質液およびその製造方法 | |
| CN115811988A (zh) | 一种血液净化分子浓缩物及其制备方法与应用 | |
| JP4088788B2 (ja) | 飲料水及びその製造方法 | |
| KR101181963B1 (ko) | 신부전환자용 정제 음료 제조 방법 및 그 방법에 의해 제조된 신부전환자용 정제 음료 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20120801 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20130614 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20140801 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20150805 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20160704 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20170517 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20180809 Year of fee payment: 11 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20190717 Year of fee payment: 12 |