PL237146B1 - Układ do wytwarzania cieczy z mikro lub nano-pęcherzykami radonu - Google Patents

Abstract

Układ do wytwarzania cieczy z mikro lub nano-pęcherzykami radonu, stosowany zwłaszcza w balneoterapii, charakteryzuje się tym, że do instalacji radoczynnej cieczy podłączony jest moduł usuwania radonu z cieczy (1), który połączony jest za pomocą przewodu odprowadzającego ciecz oraz za pomocą przewodu odprowadzającego radon z urządzeniem generującym mikro lub nano-pęcherzyki radonu. Sposób wytwarzania cieczy z mikro lub nano-pęcherzykami radonu, stosowany zwłaszcza w balneoterapii polega na tym, że z radoczynnej cieczy w module usuwania radonu z cieczy (1) usuwa się radon, który przewodem doprowadza się do urządzenia generującego mikro lub nano-pęcherzyki radonu, do którego doprowadza się również oczyszczoną z radonu ciecz.

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest układ do wytwarzania cieczy z mikro lub nano-pęcherzykami radonu, stosowany zwłaszcza w balneoterapii.

Dyspersje mikro i nano-pęcherzyków w cieczy są znacznie trwalsze niż dyspersje większych np. milimetrowych pęcherzyków. Dla drobniejszych pęcherzyków wolniej przebiegają procesy ich łączą się oraz ulatniania z cieczy. Wynika to ze specyficznych oddziaływań występujących wówczas na granicy fazy ciekłej i gazowej. Dodatkowo w takich dyspersyjnych układach zachodzą reakcje, które mogą być w użyteczny sposób wykorzystywane. W przypadku gdy w cieczy zostanie „uwięziony” w postaci drobnych pęcherzyków radioaktywny gaz - radon, to przy kontakcie z taką cieczą znacząco ograniczone jest ryzyko jego wdychania oraz napromieniowania górnych dróg oddechowych i płuc. Eliminowana jest też depozycja radioaktywnych produktów rozpadu radonu w płucach i ich rozprowadzanie do pozostałych narządów przez układ krwionośny.

Dotychczas znane są różnego rodzaju sposoby wytwarzania mikro lub nano-pęcherzyków gazu w cieczy. Do generowania pęcherzyków o takich rozmiarach można wykorzystać porowate ceramiczne albo szklane membrany. Przetłaczając przez nie gaz wytwarza się ultradrobne pęcherzyki, które rozprowadza się w cieczy.

Urządzenie i sposób generowania mikro i nano-pęcherzyków gazu, który wykorzystuje do tego celu porowate membrany przedstawiony jest w opisie zgłoszenia patentowego JP2018086632 (A). Zasadniczym elementem urządzenia jest rura wykonana z jednej lub kilku warstw porowatego materiału. Do rury zanurzonej w cieczy doprowadza się gaz, który po przejściu przez porowaty materiał rury dyspergowany jest w postaci nanometrowej wielkości pęcherzyków.

W urządzeniu przedstawionym w opisie zgłoszenia patentowego KR20150135608 (A) do wytwarzania mikro i nano-pęcherzyków gazu w cieczy wykorzystywane są membrany z kompozytowych nanowłóknin.

Opis zgłoszenia patentowego CN108325405 (A) przedstawia urządzenie do wytwarzania drobnych pęcherzyków powietrza w wodzie. W urządzeniu tym mikro i nano-pęcherzyki powietrza są formowane w komorze, w której woda i powietrze są pod ciśnieniem kierowane na ułożone warstwowo perforowane płyty. Z opisu wzoru użytkowego CN207632522 (U) znane jest też urządzenie, w którym mikro i nano-pęcherzyki gazu wytwarzane są na spiralnie ukształtowanych siatkach umieszczonych w komorze mieszania. Kolejne rozwiązanie mieszalnikowego urządzenia do wytwarzania mikro i nano-pęcherzyków gazu w cieczy przedstawione jest w opisie zgłoszenia patentowego CN 108178224 (A). Urządzenie składa się z odpowiednio ukształtowanej komory roboczej z mieszadłem. W wypełnionej cieczą komorze wytwarzane są drobne pęcherzyki gazu wykorzystując zjawisko kawitacji.

Opis wzoru użytkowego CN207903973 (U) przedstawia urządzenie generujące pęcherzyki gazu w wodzie. Urządzenie składa się z komory, w której makro-pęcherzyki gazu zamieniane są w mikro-pęcherzyki oraz wytwarzane są znaczne ilości rodników hydroksylowych.

Ultradźwiękowe urządzenie i sposób generowania nano-pęcherzyków gazu w cieczy przedstawione są w opisie zgłoszenia patentowego JP2006289183 (A). Nano-pęcherzyki gazu wytwarzane są poprzez rozbijanie ultradźwiękami utworzonych wcześniej makro-pęcherzyków.

Z opisu zgłoszenia patentowego CN108557981 (A) znane jest urządzenie do uzdatniania wody, którego zasadniczymi elementami są: komora mieszania, głowica napowietrzania, generator pęcherzyków i wielostopniowa pompa. Przewody doprowadzające wodę do komory są połączone z przewodami doprowadzającymi powietrze. Przewody odprowadzające wodę są niezależnie połączone z cylindrycznym generatorem pęcherzyków, w którym zamontowane są wielowarstwowe przegrody.

Z opisu patentowego KR101881407 (B1) znany jest system do zdalnego monitorowania i sterowania pracą generatora drobnych pęcherzyków w wodzie. W generatorze na skutek jednoczesnego zasysania powietrza i wody wytwarzane są bąbelki powietrza o rozmiarach nie przekraczających 10 gm. Są one następnie rozbijane na mniejsze pęcherzyki pod wpływem zderzeń i działania siły odśrodkowej. Działanie systemu opiera się na ciągłych pomiarach wielkości pęcherzyków powietrza, jakości wody oraz fotograficznej rejestracji powierzchni wody i podwodnego otoczenia generatora.

W opisie patentowym KR101894870 (B1) przedstawiony jest układ zarządzający wytwarzaniem wody z pęcherzykami gazu. W zbiorniku z wodą w sposób ciągły generowane są mikro lub nano-pęcherzyki gazu wykorzystując do tego celu zewnętrzne urządzenie sprężające gaz. Z wody usuwane są na bieżąco pęcherzyki, które nie spełniają kryterium dopuszczalnego maksymalnego rozmiaru.

PL 237 146 B1

Opis patentowy KR101877506 (B1) przedstawia układ do generowania nano i mikro-pęcherzyków powietrza w wodzie, w którym zastosowano sprzężenie zwrotne. Układ ten maksymalizuje pracę wielu generatorów i reguluje wielkość wytwarzanych pęcherzyków powietrza w wodzie poprzez odpowiednie sterowanie zaworami doprowadzającymi powietrze do generatorów.

Aerator do wytwarzania mikro i nano-pęcherzyków tlenu w wodzie przedstawia opis zgłoszenia patentowego CN108275790 (A). Aerator składa się z przewodu doprowadzającego wodę, rury wlotowej powietrza i pompy wspomagającej oraz z urządzenia emulgującego i przewodu odprowadzającego wodę. Do rury wlotowej powietrza podłączony jest generator tlenu, a w urządzeniu emulgującym wytwarzane są ultradrobne pęcherzyki gazu.

Opis zgłoszenia patentowego JP2010000190 (A) przedstawia urządzenie do wytwarzania wody ze stabilnymi pęcherzykami ditlenku węgla i radonu. Wodę taką można korzystnie stosować w zabiegach balneologicznych. Zasadniczym elementem urządzenia jest zanurzony w wodzie generator mikro lub nano-pęcherzyków, do którego doprowadza się ditlenek węgla. Do generatora doprowadzany jest również radon uzyskiwany ze źródła zawierającego rad.

W opisie zgłoszenia patentowego JP2010022624 (A) przedstawiony jest sposób poprawy krążenia krwi w nogach polegający na ich moczeniu w wodzie, w której generowane są mikro i nano-pęcherzyki ditlenku węgla i radonu. Stopy są dodatkowo masowane strumieniem wody z mieszadła umieszczonego wewnątrz komory z wodą. Synergicznym efektem działania tych czynników jest zwiększony przepływ krwi w nogach poddawanych terapii.

W Polsce naturalne źródła radoczynnych wód występują głównie w południowo-zachodniej części tj. w Sudetach i bloku przedsudeckim oraz w Karpatach Zachodnich. Potencjalnie możliwe jest również występowanie tych źródeł na Wyżynie Lubelskiej i w innych rejonach, w których skały i gleby mają podwyższoną zawartość macierzystych izotopów radonu - głównie radu i uranu.

Z katalogu firmy Moleaer (https://moleaer.com/proiect/products/ dostęp: 17-01-2019) znany jest 25XTB Nanobubble Generator służący do generowania mikro i nano-pęcherzyków gazu.

Z katalogu firmy TREELIUM (https://treelium.ch/t-wairo2/ dostęp: 17-01-2019) znany jest generator T-WairO2 służący do kawitacyjnego generowania mikro i nano-pęcherzyków gazu.

Celem wynalazku jest wytwarzanie cieczy z mikro lub nano-pęcherzykami radonu stosowanej zwłaszcza w zabiegach balneologicznych - kąpieli i terapii w radonowej wodzie.

Przedmiotem wynalazku jest układ do wytwarzania cieczy z mikro lub nano- pęcherzykami radonu, stosowany zwłaszcza w balneoterapii, posiadający moduł usuwania radonu z cieczy, urządzenie generujące mikro lub nano-pęcherzyki radonu.

Istotą układu w pierwszej odmianie jest to, że do ujęcia radoczynnej wody podłączony jest moduł usuwania radonu z cieczy, który połączony jest za pomocą przewodu odprowadzającego ciecz oraz za pomocą przewodu odprowadzającego radon z urządzeniem generującym mikro lub nano-pęcherzyki radonu. Wskazane jest aby w przewodzie doprowadzającym ciecz do urządzenia generującego mikro lub nano-pęcherzyki radonu zamontowany był filtr z aktywnym węglem. Opcjonalnie urządzenie generujące mikro lub nano-pęcherzyki radonu połączone jest dodatkowo ze źródłem radonu.

Istotą układu w drugiej odmianie jest to, że do ujęcia radoczynnej wody zamontowany jest filtr z aktywnym węglem, który przewodem odprowadzającym ciecz połączony jest z urządzeniem generującym mikro lub nano-pęcherzyki radonu połączone ze źródłem radonu.

Korzystnym skutkiem zastosowania wynalazku szczególnie w balneologii jest to, że uzyskiwana jest relatywnie trwała zawiesina mikro lub nano-pęcherzyków radonu w wodzie. Ograniczone jest w ten sposób uwalnianie radonu z wody do powietrza. Dzięki temu podczas stosowania tej radoczynnej wody w balneoterapii ograniczone jest wdychanie radonu przez kuracjuszy i personel. Ma to istotne znaczenie przy niwelowaniu hipotetycznie negatywnego oddziaływania małych dawek radioaktywnego promieniowania pochodzącego od radonu i produktów jego rozpadu, na które narażony jest kuracjusz i personel w trakcie zabiegów balneologicznych. Zaletą zastosowania wynalazku jest również to, że do uzyskania takich samych efektów terapeutycznych wystarczają wielokrotnie mniejsze stężenia radonu w wodzie. Wynika to z faktu, że dla mniejszych pęcherzyków radonu wydłużony jest czas kontaktu i zwiększona jest międzyfazowa powierzchnia jego oddziaływania.

Wynalazek został przedstawiony w przykładzie wykonania na schematycznym rysunku, na którym fig. 1 przedstawia pierwszy przykład układu, fig. 2 - drugi przykład układu, fig. 3 - przykład modułu usuwania radonu z cieczy.

Układ wytwarzania cieczy z mikro lub nano-pęcherzykami radonu w pierwszym przykładzie wykonania, według wynalazku, został zastosowany w SPA do przygotowania wody radonowej do kąpieli

PL 237 146 B1 i terapii balneologicznych. Do instalacji pozyskiwanej z odwiertu radoczynnej termalnej wody podłączony był moduł usuwania radonu z cieczy 1 w postaci podgrzewacza cieczy 1 a, za którym znajdowała się kolumna reaktora 1b z reaktywnym złożem 1c w postaci stalowych wiórów. W górnej części kolumny reaktora 1b znajdował się wylot radonu z wytwarzającym podciśnienie i odprowadzającym radon wentylatorem 1d. W dolnej części kolumny reaktora 1b znajdował się wylot odradonowionej cieczy, który połączony był ze schładzaczem cieczy 1e. Moduł usuwania radonu z cieczy 1 od wyjścia odprowadzającego radon wentylatora 1d za pomocą przewodu odprowadzającego radon oraz od wyjścia schładzacza cieczy 1e za pomocą przewodu odprowadzającego oczyszczoną wodę połączony był z urządzeniem generującym mikro lub nano-pęcherzyki radonu 2. W przewodzie doprowadzającym oczyszczoną wodę do urządzenia generującego mikro lub nano-pęcherzyki radonu 2 zamontowany był filtr z aktywnym węglem 3 w granulowanej postaci. Urządzeniem generującym mikro lub nano-pęcherzyki radonu 2 był 25XTB Nanobubble Generator firmy Moleaer. Urządzenie to połączone było ze źródłem radonu 4, którym było źródło RN-1025 firmy Pylon.

Wytwarzanie cieczy z mikro lub nano-pęcherzykami radonu za pomocą układu przedstawionego w pierwszym przykładzie wykonania, polegało na tym, że z radoczynnej termalnej wody o temperaturze 37°C i stężeniu radonu (²²²Rn) wynoszącym 174 Bq/dm³ w module usuwania radonu z cieczy 1 usunięto radon. Gaz ten odprowadzono przewodem do urządzenia generującego mikro lub nano-pęcherzyki radonu 2, do którego dostarczano również radon ze źródła radonu 4. Odradonowioną wodę o stężeniu radonu wynoszącym 5 Bq/dm³ doprowadzono na filtr z aktywnym węglem 3 i usunięto z niej produkty rozpadu radonu (¹¹⁸Po, ²¹⁴Pb, ²¹⁴Bi, ²¹⁴Po) i izotopy radu (²²⁶Ra, ²²⁸Ra). Następnie skierowano oczyszczoną wodę do urządzenia generującego mikro lub nano-pęcherzyki radonu 2. W urządzeniu tym nasycano oczyszczoną wodę pęcherzykami radonu z wydajnością 94,5 dm ³/min przy średniej wielkości pęcherzyków ok. 100 nm. Uzyskaną stabilną wodną zawiesinę pęcherzyków radonu wykorzystano w dobroczynnych kąpielach radonowych bez obawy niekorzystnego wpływu gazowego radioaktywnego radonu na układ oddechowy.

Układ wytwarzania cieczy z mikro lub nano-pęcherzykami radonu w drugim przykładzie wykonania, według wynalazku, został zastosowany w sanatorium do przygotowania wody radonowej stosowanej w zabiegach balneologicznych. W instalacji radoczynnej wody wydobywanej z naturalnego źródła zamontowany był filtr z aktywnym węglem 3 w ziarnistej postaci. Filtr ten przewodem odprowadzającym wodę połączony był z urządzeniem generującym mikro lub nano-pęcherzyki radonu 2, którym był kawitacyjny generator T-WairO2 firmy TREELIUM. Urządzenie generujące mikro lub nano-pęcherzyki radonu 2 połączone było ze źródłem radonu 4, którym było źródło RN-1025 firmy Pylon.

Wytwarzanie cieczy z mikro lub nano-pęcherzykami radonu za pomocą układu przedstawionego w drugim przykładzie wykonania, polegało na tym, że radoczynną wodę termalną o temperaturze 32°C i stężeniu radonu (²²²Rn) 970 Bq/dm³ oczyszczono z produktów rozpadu radonu i izotopów radu na filtrze z aktywnym węglem 3. Następnie skierowano oczyszczoną wodę do urządzenia generującego mikro lub nano-pęcherzyki radonu 2. W urządzeniu tym wytworzono z obecnego w wodzie i doprowadzanego do wody radonu mikro lub nano-pęcherzyki. Uzyskaną stabilną wodną zawiesinę pęcherzyków radonu wykorzystano w zabiegach balneologicznych, w tym w kąpielach w radonowej wodzie bez obawy niekorzystnego wpływu radioaktywnego radonu na układ oddechowy.

Wykaz oznaczeń

- moduł usuwania radonu z cieczy a - podgrzewacz cieczy b - kolumna reaktora c - reaktywne złoże d - wentylator e - schładzacz cieczy

- urządzenie generujące mikro lub nano-pęcherzyki radonu

- filtr z aktywnym węglem

- źródło radonu

Claims (4)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Układ do wytwarzania cieczy z mikro lub nano-pęcherzykami radonu, stosowany zwłaszcza w balneoterapii, posiadający moduł usuwania radonu z cieczy, urządzenie generujące mikro lub nano-pęcherzyki radonu znamienny tym, że do ujęcia radoczynnej wody podłączony jest moduł usuwania radonu z cieczy (1), który połączony jest za pomocą przewodu odprowadzającego ciecz oraz za pomocą przewodu odprowadzającego radon z urządzeniem generującym mikro lub nano-pęcherzyki radonu (2).
2. 2. Układ według zastrz. 1 znamienny tym, że w przewodzie doprowadzającym ciecz do urządzenia generującego mikro lub nano-pęcherzyki radonu (2) zamontowany jest filtr z aktywnym węglem (3).
3. 3. Układ według zastrz. 1 znamienny tym, że urządzenie generujące mikro lub nano-pęcherzyki radonu (2) połączone jest ze źródłem radonu (4).
4. 4. Układ do wytwarzania cieczy z mikro lub nano-pęcherzykami radonu, stosowany zwłaszcza w balneoterapii, posiadający urządzenie generujące mikro lub nano-pęcherzyki radonu znamienny tym, że do ujęcia radoczynnej wody zamontowany jest filtr z aktywnym węglem (3), który przewodem odprowadzającym ciecz połączony jest z urządzeniem generującym mikro lub nano-pęcherzyki radonu (2) połączonym ze źródłem radonu (4).