ITMC20070134A1 - PROCEDURE AND PLANT FOR SOFTENING THE DRINKING WATERS. - Google Patents

Description

DESCRIZIONE DESCRIPTION

a corredo di una domanda di brevetto per invenzione industriale avente per titolo: accompanying a patent application for an industrial invention entitled:

“PROCEDIMENTO ED IMPIANTO PER L’ADDOLCIMENTO DELLE ACQUE POTABILI”. "PROCESS AND PLANT FOR THE SOFTENING OF DRINKING WATER".

TESTO DELLA DESCRIZIONE TEXT OF THE DESCRIPTION

La presente domanda di brevetto per invenzione industriale ha per oggetto un procedimento perfezionato per abbattere la “durezza” dell’acqua potabile, nonché rimpianto per la sua attuazione. This patent application for industrial invention relates to an improved process to reduce the "hardness" of drinking water, as well as regret for its implementation.

La “durezza” dell’acqua, come noto, è dovuta alla presenza in essa di sali di calcio e di magnesio, che sono la causa della formazione dell’ incrostazioni calcaree all’intemo delle tubazioni delle caldaie, dei radiatori e dei bollitori; dato che queste incrostazioni hanno un coefficiente di conduttività molto basso, la trasmissione del calore si riduce apprezzabilmente per cui in definitiva si ha un minor rendimento termico ed un maggior consumo energetico. The "hardness" of the water, as known, is due to the presence in it of calcium and magnesium salts, which are the cause of the formation of limestone deposits inside the pipes of the boilers, radiators and kettles; since these incrustations have a very low conductivity coefficient, the heat transmission is appreciably reduced so that ultimately there is a lower thermal efficiency and a higher energy consumption.

Addolcire un’acqua significa eliminare, in tutto od in parte, i sali incrostanti di calcio e di magnesio, con conseguente eliminazione di tutti gli inconvenienti sopra citati per quanto attiene gli impianti e le apparecchiature per la produzione di acqua calda; inoltre l’acqua “dolce” migliora le condizioni di utilizzo delle rubinetterie in genere, in seno alla quali diminuiscono le incrostazioni calcaree, così come all’intemo degli elettrodomestici, quali ad esempio lavastoviglie e lavatrici, dove si ha un minor consumo di detersivi, ammorbidenti e brillantanti. Softening water means eliminating, in whole or in part, the encrusting salts of calcium and magnesium, with the consequent elimination of all the aforementioned drawbacks as regards the systems and equipment for the production of hot water; in addition, "soft" water improves the conditions of use of taps in general, within which limescale deposits decrease, as well as within household appliances, such as dishwashers and washing machines, where there is less consumption of detergents, softeners and brighteners.

Gli impianti domestici per addolcire l’acqua potabile si basano generalmente sull’ impiego di speciali resine sintetiche, in grado di trattenere i sali di calcio e di magnesio disciolti nell’acqua, che le attraversa. Domestic systems to soften drinking water are generally based on the use of special synthetic resins, capable of retaining the calcium and magnesium salts dissolved in the water that passes through them.

Dopo aver addolcito una certa quantità di acqua “dura”, però, queste resine esauriscono la loro capacità, per cui necessitano di un trattamento di “rigenerazione”, che viene solitamente effettuato per mezzo di una soluzione di cloruro di sodio, che viene fatta passare attraverso le resine medesime. After having softened a certain amount of "hard" water, however, these resins exhaust their capacity, so they need a "regeneration" treatment, which is usually carried out by means of a sodium chloride solution, which is passed through the resins themselves.

Ciò premesso, si può affermare che un impianto domestico tradizionale per addolcire l’acqua potabile comprende: That said, it can be said that a traditional domestic system for softening drinking water includes:

• una bombola contenente le resine sintetiche, • a cylinder containing synthetic resins,

• un tino contenente la soluzione di cloruro di sodio (cosiddetta salamoia) per la rigenerazione delle resine, • a vat containing the sodium chloride solution (so-called brine) for the regeneration of the resins,

• un dispositivo (imposto dalla legge) per la produzione del cloro, necessario per disinfettare le resine durante la fase di rigenerazione. • a device (required by law) for the production of chlorine, necessary to disinfect the resins during the regeneration phase.

• una centralina elettronica od elettromeccanica per la programmazione e la gestione del funzionamento dell’impianto. • an electronic or electromechanical control unit for programming and managing the operation of the system.

Una volta riempito il tino di sale e di acqua, il funzionamento dell’impianto avviene in modo del tutto automatico secondo il programma prestabilito e secondo il seguente procedimento. L’acqua proveniente dalla rete idrica viene fatta passare attraverso la bombola contenente le speciali resine sintetiche anzidette prima di essere immessa nell’ impianto idrico domestico. Once the vat has been filled with salt and water, the system operates fully automatically according to the pre-established program and according to the following procedure. The water from the water supply is passed through the cylinder containing the aforementioned special synthetic resins before being introduced into the domestic water system.

Ad intervalli di tempo prestabilii viene avviata la fase di rigenerazione delle resine, durante la quale tutta la soluzione contenuta nel tino viene aspirata e fatta circolare attraverso le resine anzidette per poi essere scaricata in fogna. At predetermined time intervals the resin regeneration phase is started, during which all the solution contained in the vat is sucked and circulated through the aforementioned resins and then discharged into the sewer.

Ad ogni fase di rigenerazione, nel tino viene automaticamente immessa nuova acqua, prelevata dalla rete idrica, fino a che un apposito galleggiante interrompe il rimbocco, per cui il livello dell’acqua in seno al tino resta costante. At each regeneration phase, new water is automatically introduced into the vat, taken from the water network, until a special float interrupts the refilling, so that the water level inside the vat remains constant.

Dato che l’utente non è solito integrare il sale non appena il livello del sale scende al di sotto del pelo libero dell’acqua, ma soltanto quando il sale è praticamente esaurito, si verifica che dopo alcune rigenerazioni delle resine -la quantità d’acqua immessa nel tino, a parità di livello raggiunto, è via via maggiore, dal momento che la quantità di sale nel tino diminuisce ad ogni rigenerazione. Since the user does not usually integrate the salt as soon as the salt level falls below the free surface of the water, but only when the salt is practically exhausted, it occurs that after a few regenerations of the resins - the quantity of the water introduced into the vat, with the same level reached, is gradually greater, since the quantity of salt in the vat decreases with each regeneration.

Questo procedimento è affetto da due inconvenienti: grande consumo d’acqua e grande consumo di sale. This process is affected by two drawbacks: large water consumption and large salt consumption.

Il consumo eccessivo di acqua è dovuto al fatto che nel tino entra acqua fin tanto che il galleggiante di livello lo consente, per cui la quantità d’acqua che si riversa nel tino è maggiore di quella necessaria per una rigenerazione delle resine. Excessive water consumption is due to the fact that water enters the vat as long as the level float allows it, so the amount of water that flows into the vat is greater than that necessary for a regeneration of the resins.

Conseguentemente anche la quantità di sale che si discioglie nell’acqua è ogni volta maggiore di quella precedente, per cui si produce indirettamente un elevato consumo di sale; ciò comporta un ulteriore inconveniente legato all’elevata quantità di sale disciolto nelle acque di scarico, la quale non favorisce certo il buon funzionamento dei depuratori delle acque reflue. Scopo della presente invenzione è quello di ideare un nuovo procedimento per Γ addolcimento delle acque potabili, il quale sia esente dagli inconvenienti sopra denunciati. Consequently, even the amount of salt that dissolves in the water is each time greater than the previous one, which indirectly produces a high consumption of salt; this entails a further drawback linked to the high amount of salt dissolved in the waste water, which certainly does not favor the proper functioning of the waste water purifiers. The object of the present invention is to devise a new process for softening drinking water, which is free from the drawbacks described above.

In particolare il procedimento secondo il trovato consente di consumare ad ogni rigenerazione delle resine la stessa quantità di salamoia, nonché di mantenere al minimo indispensabile il consumo di sale e di acqua necessario per la rigenerazione delle resine. In particular, the method according to the invention allows to consume the same amount of brine at each regeneration of the resins, as well as to keep the consumption of salt and water necessary for the regeneration of the resins to an indispensable minimum.

Nel procedimento secondo il trovato è previsto che l’acqua venga immessa nel tino una sola volta, insieme con il sale, in proporzioni prefissate così da garantire sempre la stessa concentrazione della salamoia che si forma nel tino. In the method according to the invention, the water is introduced into the vat only once, together with the salt, in predetermined proportions so as to always guarantee the same concentration of the brine that is formed in the vat.

Il procedimento in parola prevede altresì che l’acqua di rete, prima di essere immessa nel tino, subisca un trattamento di addolcimento preventivo atto a favorire un migliore più efficace scioglimento del soluto in seno alla miscela che deve formarsi entro il tino medesimo. The procedure in question also provides that the mains water, before being placed in the vat, undergoes a preventive softening treatment aimed at promoting a better, more effective dissolution of the solute within the mixture that must be formed within the vat itself.

Più precisamente il procedimento secondo il trovato prevede che: More precisely, the method according to the invention provides that:

- l’acqua di rete da immettere nel tino per la formazione della miscela ( o salamoia) subisca un addolcimento preventivo; - l’entrata dell’acqua di rete nel tino, preventivamente caricato di una dose prestabilita di sale, venga comandata da un interruttore elettrico ad azionamento manuale, il quale determina l’apertura di una elettrovalvola; - the mains water to be introduced into the vat for the formation of the mixture (or brine) undergoes a preventive softening; - the entry of mains water into the vat, previously loaded with a predetermined dose of salt, is controlled by a manually operated electric switch, which determines the opening of a solenoid valve;

-che l’erogazione dell’acqua versata nel tino venga interrotta da un dispositivo a galleggiante che, una volta raggiunto il livello prefissato, chiude l’elettrovalvola anzidetta; - that the delivery of the water poured into the vat is interrupted by a float device which, once the preset level has been reached, closes the aforementioned solenoid valve;

- le dosi di miscela ( o salamoia ) prelevate ripetutamente dal tino, ad ogni rigenerazione, siano sempre le stesse, ogni volta in quantità inferiore a quella contenuta nel tino, fino ad esaurimento della stessa. - the doses of mixture (or brine) withdrawn repeatedly from the vat, at each regeneration, are always the same, each time in a quantity lower than that contained in the vat, until it is exhausted.

Il procedimento secondo il trovato dà dei risultati particolarmente interessanti dal punto di vista applicativo se al posto del cloruro di sodio vengono utilizzate, per la formazione della salamoia nel tino, una prima od una seconda miscela speciale, che hanno entrambe la prerogativa di elevare il grado di saturazione del sodio nell’ acqua, per cui si possono raggiungere valori di concentrazione di sodio altrimenti irraggiungibili con Γ impiego del solo cloruro di sodio. The process according to the invention gives particularly interesting results from the application point of view if instead of sodium chloride, a first or a second special mixture are used for the formation of the brine in the vat, both of which have the prerogative of increasing the degree saturation of sodium in water, so that sodium concentration values that would otherwise be unattainable can be reached with the use of sodium chloride alone.

Ciò consente di ridurre le dosi di salamoia necessarie per ogni rigenerazione, per cui un tino, anche di contenuta capacità, è in grado di contenere una quantità di salamoia sufficiente per molteplici rigenerazioni. This allows to reduce the doses of brine necessary for each regeneration, so that a vat, even of limited capacity, is able to contain a quantity of brine sufficient for multiple regenerations.

La prima delle due miscele rigeneranti anzidette è composta da: The first of the two aforementioned regenerating blends is composed of:

• 96,5% in peso di CLORURO DI SODIO RICRISTALLIZZATO (con tenore di sodio pari al 99,8%) • 96.5% by weight of RECRYSTALLIZED SODIUM CHLORIDE (with sodium content equal to 99.8%)

• 3% in peso di NITRATO DI SODIO (NaN03) ad uso alimentare • 3% by weight of SODIUM NITRATE (NaN03) for food use

• 0,5% in peso di IPOCLORITO DI CALCIO Ca(C10)2 con una concentrazione di cloro attivo del 65/75%. • 0.5% by weight of CALCIUM HYPOCHLORITE Ca (C10) 2 with a concentration of active chlorine of 65/75%.

Va detto che la percentuale del NITRATO DI SODIO può variare a piacere, essendo chiaro che tanto maggiore sarà detta percentuale, tanto più grande sarà Γ aumento del grado di saturazione del sodio nell’ acqua. It must be said that the percentage of SODIUM NITRATE can vary as desired, it being clear that the greater this percentage, the greater the increase in the degree of saturation of sodium in the water.

La presenza dell’ ipoclorito di calcio rende questa miscela disinfettante, per cui è possibile eliminare dall’impianto di attuazione del procedimento secondo il trovato il dispositivo anzidetto preposto alla produzione di cloro, indispensabile, invece, negli impianti convenzionali descritti in premessa. The presence of calcium hypochlorite makes this mixture disinfectant, so it is possible to eliminate the aforementioned device for the production of chlorine from the system for implementing the procedure according to the invention, which is indispensable, however, in the conventional systems described in the introduction.

La seconda delle due miscele rigeneranti anzidette è composta da: The second of the two aforementioned regenerating blends is composed of:

• 96,5% in peso di CLORURO DI SODIO RICRISTALLIZZATO (con tenore di sodio pari al 99,8%) • 3% in peso di POTASSIO DI CLORURO ad uso alimentare • 0,5% in peso di IPOCLORITO DI CALCIO Ca(C10)2 con una concentrazione di cloro attivo del 65/75%. • 96.5% by weight of RECRYSTALLIZED SODIUM CHLORIDE (with sodium content equal to 99.8%) • 3% by weight of POTASSIUM CHLORIDE for food use • 0.5% by weight of CALCIUM HYPOCHLORITE Ca (C10 ) 2 with an active chlorine concentration of 65/75%.

Questa seconda miscela produce effetti salutari benefici, in quanto l’acqua trattata è meno carica di sodio e può vantare una carica di potassio, non penalizzato dagli inconvenienti tipici del sodio, che, come si sa, induce effetti di vasodilatazione e di aumento del battito cardiaco e della pressione sanguigna. This second mixture produces beneficial health effects, as the treated water is less loaded with sodium and can boast a potassium charge, not penalized by the typical drawbacks of sodium, which, as we know, induces vasodilation and increased heart rate effects. heart and blood pressure.

Claims (5)

RIVENDICAZIONI 1) Procedimento per abbattere la “durezza” dell’acqua potabile, caratterizzato per il fatto di prevedere che: - l’entrata dell’acqua nel tino, preventivamente caricato di una dose prestabilita di sale, venga comandata da un interruttore elettrico ad azionamento manuale, il quale determina l’apertura di una elettrovalvola; -che l’erogazione dell’acqua versata nel tino venga interrotta da un dispositivo a galleggiante che, una volta raggiunto il livello prefissato, chiude l’elettrovalvola anzidetta; - le dosi di salamoia prelevate ripetutamente dal tino, ad ogni rigenerazione, siano sempre le stesse, ogni volta in quantità inferiore a quella contenuta nel tino, fino ad esaurimento della stessa. CLAIMS 1) Process to reduce the "hardness" of drinking water, characterized by providing that: - the entry of water into the vat, previously loaded with a predetermined dose of salt, is controlled by a manually operated electric switch, which determines the opening of a solenoid valve; - that the delivery of the water poured into the vat is interrupted by a float device which, once the preset level has been reached, closes the aforementioned solenoid valve; - the doses of brine withdrawn repeatedly from the vat, at each regeneration, are always the same, each time in a quantity lower than that contained in the vat, until it is exhausted. 2) Procedimento secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato per il fatto di prevedere che l’acqua di rete da immettere nel tino per la formazione della miscela subisca un addolcimento preventivo. 2) Process according to the previous claim, characterized in that the mains water to be introduced into the vat for the formation of the mixture undergoes a preventive softening. 3) Procedimento secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato per il fatto di prevedere che per la formazione della miscela nel tino venga utilizzata una miscela composta da: • CLORURO DI SODIO RTCRTST AI UZZATO (con tenore di sodio pari al 99,8%) • NITRATO DI SODIO ( NaN03) ad uso alimentare • IPOCLORITO DI CALCIO Ca(C10)2 con una concentrazione di cloro attivo del 65/75%. 3) Process according to the preceding claim, characterized in that a mixture composed of: • SODIUM CHLORIDE RTCRTST AI UZZATO (with sodium content equal to 99.8%) • SODIUM NITRATE (NaN03) for food use • CALCIUM HYPOCHLORITE Ca (C10) 2 with a concentration of active chlorine of 65/75%. 4) Procedimento secondo le prime due rivendicazioni, caratterizzato per il fatto di prevedere che per la formazione della miscela nel tino venga utilizzata una miscela composta da: • 96,5% in peso di CLORURO DI SODIO RICRISTALLIZZATO (con tenore di sodio pari al 99,8%) • 3% in peso di POTASSIO DI CLORURO ad uso alimentare • 0,5% in peso di IPOCLORITO DI CALCIO Ca(C10)2 con una concentrazione di cloro attivo del 65/75%. 4) Process according to the first two claims, characterized in that a mixture consisting of: • 96.5% by weight of RECRYSTALLIZED SODIUM CHLORIDE (with sodium content equal to 99.8%) • 3% by weight of POTASSIUM CHLORIDE for food use • 0.5% by weight of CALCIUM HYPOCHLORITE Ca (C10 ) 2 with an active chlorine concentration of 65/75%. 5) Impianto per l’attuazione del procedimento di cui alle rivendicazioni precedenti, del tipo comprendente una bombola contenete resine sintetiche, un tino per la formazione della salamoia, una centralina elettronica o elettromeccanica per la programmazione e la gestione del funzionamento dell’impianto, caratterizzato per il fatto di comprendere: - un interruttore elettrico ad azionamento manuale, il quale determina l’apertura dell’elettrovalvola che abilita l’ingresso dell’acqua nel tino per la formazione della salamoia o della miscela; - un dispositivo a galleggiante posto all’intemo del tino, il quale, raggiunto il livello prefissato, chiude l’elettrovalvola anzidetta.5) Plant for carrying out the process referred to in the preceding claims, of the type comprising a cylinder containing synthetic resins, a vat for brine formation, an electronic or electromechanical control unit for programming and managing the operation of the plant, characterized for understanding: - a manually operated electric switch, which determines the opening of the solenoid valve that enables the water to enter the vat for brine or mixture formation; - a float device placed inside the vat, which, having reached the predetermined level, closes the aforementioned solenoid valve.