(57)【要約】  本発明は、少なくとも１つのアルカリ土類金属炭酸水素塩を含む水性溶液の調製のための設備、少なくとも１つのアルカリ土類金属炭酸水素塩を含む水性溶液の調製のための設備の使用並びに水のミネラル化及び／又は安定化のための設備の使用に関する。
2019504761.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つのアルカリ土類金属炭酸水素塩を含む水性溶液の調製のための設備であって、
ａ）水を供給する工程流ラインと、
ｂ）少なくとも１つのアルカリ土類金属炭酸塩含有材料を含む水性懸濁液を得るための、前記少なくとも１つのアルカリ土類金属炭酸塩含有材料を、前記工程流ラインに供給された水の少なくとも一部に投入するのに好適である、少なくとも１つの投入ユニットと、
ｃ）少なくとも１つのアルカリ土類金属炭酸水素塩を含む水性懸濁液Ｓ１を得るための、前記工程流ライン中に供給された水の少なくとも一部又は少なくとも１つのアルカリ土類金属炭酸塩含有材料を含む水性懸濁液に、ＣＯ２又は５未満のｐＫａ値を有する酸を投入するのに好適である、少なくとも１つの手段と、
ｄ）入口によって前記少なくとも１つの工程流ラインに連結されたコンテナであって、前記コンテナが、
ｉ）少なくとも１つのアルカリ土類金属炭酸水素塩を含む水性溶液Ｓ２を得るために、前記水性懸濁液Ｓ１を少なくとも１つの浸漬型膜モジュールに通過させることによって、前記水性懸濁液Ｓ１の少なくとも一部を濾過するための前記少なくとも１つの浸漬型膜モジュールが前記コンテナ内に位置するように構成され、及び
ｉｉ）前記コンテナから前記少なくとも１つのアルカリ土類金属炭酸水素塩を含む水性溶液Ｓ２を放出するための、少なくとも１つの出口を含む、
ものであるコンテナと
を含む設備。
【請求項２】
前記少なくとも１つの投入ユニットが、
ｉ）固体材料用の貯蔵コンテナに連結され、及び／又は
ｉｉ）前記少なくとも１つのアルカリ土類金属炭酸塩含有材料が前記工程流ラインに供給された前記水中に直接投入されるように構成されている、又は
ｉｉｉ）前記少なくとも１つのアルカリ土類金属炭酸塩含有材料を含む水性懸濁液を調製するのに好適な容器に連結され、前記容器が前記工程流ラインに、前記工程流ラインに供給された前記水を導入するための入口及び前記少なくとも１つのアルカリ土類金属炭酸塩含有材料を含む水性懸濁液を放出するための出口によって連結されている、又は
ｉｖ）前記コンテナに連結されている、
請求項１に記載の設備。
【請求項３】
前記コンテナが反応槽、好ましくは密閉反応槽である、請求項１又は２に記載の設備。
【請求項４】
コンテナが、空気又は工程流体を前記少なくとも１つの浸漬型膜モジュールの表面の少なくとも一部にわたって、前記少なくとも１つの浸漬型膜モジュール及び／又は前記コンテナの底部から上部方向に再循環させるように構成された再循環手段を含む、請求項１〜３のいずれか一項に記載の設備。
【請求項５】
前記少なくとも１つの手段ｃ）が、
ｉ）ＣＯ２又は５未満のｐＫａ値を有する酸が前記工程流ラインに供給された水に直接投入されるように構成されている、又は
ｉｉ）少なくとも１つのアルカリ土類金属炭酸水素塩を含む水性懸濁液Ｓ１を調製するのに好適な容器に連結され、前記容器が前記工程流ラインに供給された水を導入するための入口及び前記少なくとも１つのアルカリ土類金属炭酸水素塩を含む水性懸濁液Ｓ１を放出するための出口によって前記工程流ラインに連結されている、又は
ｉｉｉ）コンテナに、好ましくは空気又は工程流体を前記少なくとも１つの浸漬型膜モジュールの表面の少なくとも一部にわたって、前記少なくとも１つの浸漬型膜モジュール及び／又は前記コンテナの底部から上部方向に再循環させるのに好適な再循環手段に、連結されている、
請求項１〜４のいずれか一項に記載の設備。
【請求項６】
前記少なくとも１つの浸漬型膜モジュールが、
ａ）１μｍ未満、より好ましくは０．１μｍ未満、例えば０．０４〜０．９μｍ、例えば約０．０４μｍ若しくは０．０８μｍの細孔径を有し、及び／又は
ｂ）１０ｌ／（ｍ２ｈ）以上、好ましくは５０〜１５０ｌ／（ｍ２ｈ）の範囲、最も好ましくは８０〜１５０ｌ／（ｍ２ｈ）の範囲の流束を有し、及び／又は
ｃ）セラミック、ポリマー若しくは他の合成材料製である、
請求項１〜５のいずれか一項に記載の設備。
【請求項７】
前記少なくとも１つの工程流ラインが、１つ以上の主工程流ラインを含む、請求項１〜６のいずれか一項に記載の設備。
【請求項８】
前記少なくとも１つの工程流ラインが、２つの主工程流ライン、好ましくは前記主工程流ラインの主分岐及び前記主工程流ラインの副分岐を含む、請求項７に記載の設備。
【請求項９】
前記少なくとも１つの投入ユニットが、前記主工程流ラインの前記副分岐に位置する、請求項８に記載の設備。
【請求項１０】
前記主工程流ラインの前記主分岐及び前記主工程流ラインの前記副分岐が、コンテナの上流で合流するように構成されている、請求項８又は９に記載の設備。
【請求項１１】
前記少なくとも１つの工程流ラインが、１つの主工程流ライン及び１つ以上の副工程流ライン、好ましくは１つの主工程流ライン及び１つ又は２つの副工程流ラインを含む、請求項１〜６のいずれか一項に記載の設備。
【請求項１２】
前記少なくとも１つの工程流ラインが、１つの主工程流ライン及び２つの副工程流ライン、好ましくは前記副工程流ラインの主分岐及び前記副工程流ラインの副分岐を含む、請求項１１に記載の設備。
【請求項１３】
前記少なくとも１つの投入ユニットが、前記副工程流ライン内に、又は存在する場合は、前記副工程流ラインの前記副分岐内に位置する、請求項１１又は１２に記載の設備。
【請求項１４】
前記副工程流ラインの前記主分岐及び前記副工程流ラインの前記副分岐が、コンテナの上流で合流するように構成されている、請求項１１〜１３のいずれか一項に記載の設備。
【請求項１５】
前記主工程流ライン及び前記副工程流ラインが、コンテナの下流で合流するように構成されている、請求項１１〜１４のいずれか一項に記載の設備。
【請求項１６】
前記設備が、前記少なくとも１つのアルカリ土類金属炭酸水素塩を含む水性溶液Ｓ２に塩基を導入するための塩基投入手段を、コンテナの下流に含む、請求項１〜１５のいずれか一項に記載の設備。
【請求項１７】
前記設備が、前記副工程流ラインと前記主工程流ラインとが合流された箇所の下流で前記主工程流ラインに塩基を導入するための、好ましくは前記主工程流内の少なくとも１つのアルカリ土類金属炭酸水素塩を水と共に含む前記水性溶液Ｓ２の混合物に塩基を導入するための、塩基投入手段を含む、請求項７〜１５のいずれか一項に記載の設備。
【請求項１８】
少なくとも１つのアルカリ土類金属炭酸水素塩を含む水性溶液の調製のための、請求項１〜６のいずれか一項に記載の設備の使用。
【請求項１９】
水のミネラル化及び／又は安定化のための、請求項１〜１５のいずれか一項に記載の設備の使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、少なくとも１つのアルカリ土類金属炭酸水素塩を含む水性溶液の調製のための設備、少なくとも１つのアルカリ土類金属炭酸水素塩を含む水性溶液の調製のための設備の使用並びに水のミネラル化及び／又は安定化のための設備の使用に関する。
【背景技術】
【０００２】
飲料水が欠乏しつつある。水が豊富な国であっても、すべての供給源と貯水池が飲料水の生産に適しているわけではなく、今日の多くの供給源は水質の劇的な悪化に脅かされている。当初、飲用目的で使用された供給水は、主に地表水及び地下水であった。しかし、海水、塩水、汽水、廃水及び汚染廃水の処理は、環境及び経済的理由により、ますます重要になっている。
【０００３】
飲用用途のために海水又は汽水から水を回収するには、乾燥地域、沿岸地域及び海洋島にとってかなり重要な幾つかの設備及び方法が既知であり、このような設備及び方法は、通常、蒸留、電解及び浸透、又は逆浸透圧法を含む。このような方法によって得られる水は、非常に軟質であり、ｐＨ緩衝塩が不足しているためにｐＨ値が低く、したがって反応性が高い傾向があり、処理しなければ従来のパイプラインでの配水中に重大な腐食問題を引き起こすおそれがある。さらに、未処理の脱塩水を飲料水源として直接使用することはできない。パイプラインシステム内での望ましくない物質の溶解を防止するために、パイプやバルブなどの水道設備の腐食を防ぎ、水の味を良くするために、水の鉱物（ｍｉｎｅｒａｌ）及びアルカリ度（ａｌｋａｌｉｎｉｔｙ）含有量を上昇させる必要がある。
【０００４】
主に水のミネラル化に使用される従来の方法及び対応する設備は、二酸化炭素による部分炭酸塩化を用いた石灰添加及び溶解並びにカルサイト接触器とも呼ばれる石灰石床濾過である。他の、これより一般的ではないミネラル化方法は、例えば消石灰及び炭酸ナトリウムの添加、硫酸カルシウム及び炭酸水素ナトリウムの添加、又は塩化カルシウム及び炭酸水素ナトリウムの添加を含む。
【０００５】
該石灰方法は、石灰溶液をＣＯ２酸性化水で処理することを含み、以下の反応が関与する：
Ｃａ（ＯＨ）２＋２ＣＯ２→Ｃａ２＋＋２ＨＣＯ３−
【０００６】
上記反応スキームから推測できるように、ミネラル化のために、１当量のＣａ（ＯＨ）２をＣａ２＋及び炭酸水素イオンに変換するには、２当量のＣＯ２が必要である。この方法は、アルカリ性水酸化物イオンを緩衝種ＨＣＯ３−に変換するために、２当量のＣＯ２の添加に依存している。水をミネラル化するために、総重量に対して０．１重量％〜０．２重量％の、一般に石灰水と呼ばれる飽和水酸化カルシウム溶液を、石灰乳から調製する（通常は、最大で５重量％）。石灰水を製造するためにサチュレーターを使用する必要があり、目標レベルの鉱物及びアルカリ度含有量を達成するために、多量の石灰水が必要である。本方法のさらなる欠点は、消石灰が腐食性であり、適切な取り扱い及び特殊な装置が必要になることである。さらに、軟水への消石灰の添加の制御が不十分であると、石灰に緩衝特性がないために、望ましくないｐＨ変化が引き起こされることがある。
【０００７】
石灰石床濾過方法は、顆粒状の石灰石床に軟水を通過させ、水流に炭酸カルシウムを溶解させるステップを含む。石灰石とＣＯ２酸性化水とを接触させると、以下のように水がミネラル化される。
ＣａＣＯ３＋ＣＯ２＋Ｈ２Ｏ→Ｃａ２＋＋２ＨＣＯ３−
【０００８】
石灰方法とは異なり、ミネラル化及びアルカリ度添加のために、１当量のＣａＣＯ３をＣａ２＋及び炭酸水素イオンに変換するには、化学量論的に必要なのは、わずか１当量のＣＯ２である。さらに、石灰石は腐食性ではなく、ＣａＣＯ３の緩衝特性のために、大きなｐＨ変化が抑制される。しかし、ｐＨが上昇するにつれ、反応が低速化するため、十分なＣａＣＯ３を確実に溶解させるために、追加のＣＯ２を適用する必要がある。次いで、未反応のＣＯ２を水酸化ナトリウムによる中和又はストリッピングによって除去する。
【０００９】
石灰乳又は石灰スラリーを用いて水をミネラル化するための方法及びシステムは、ＵＳ７，３７４，６９４及びＥＰ０５２０８２６に記載されている。ＵＳ５，９１４，０４６は、パルス化石灰石床を使用する排水放出物での酸性度を低下する方法を記載している。
【００１０】
ＵＳ７，７７１，５９９は、脱塩システムにおいて処理水をミネラル化する方法について記載している。該方法は、気体移動膜を介して、脱塩工程の海水又は濃縮物（塩水）から二酸化炭素ガスを隔離する。その後、隔離した二酸化炭素ガスを、可溶性炭酸水素カルシウム（Ｃａ（ＨＣＯ３）２）の製造に使用する。ＷＯ２０１２／０２００５６Ａ１は、供給水を供給するステップと、ガス状二酸化炭素及びスラリーを供給水に注入するステップを含み、スラリーが微粉化炭酸カルシウムを含む、水のミネラル化方法に関する。ＷＯ２０１０／０２３７４２Ａ２は、蒸留又は逆浸透による海水の脱塩によって得られた脱塩水を後加工（後処理）することによる、飲用水を製造する方法及び装置について記載している。該方法は、脱塩水に二酸化炭素を過剰に供給し、二酸化炭素を吸収させる二酸化炭素吸収方法、脱塩水を通過させ、石灰石が充填された石灰石フィルターによって二酸化炭素を吸収し、カルシウムイオン及び炭酸水素イオンを生成する、ミネラル化方法並びに該ミネラル化方法によって通過した脱塩水に空気を供給し、二酸化炭素を空気と共に排気させて飲用水を得る、二酸化炭素排気方法を含む。ＷＯ２０１２／１１３９５７Ａ１は、最終濁度が制御される、流体の再ミネラル化方法に関する。該方法は、試薬の適用、再ミネラル化及び濾過を含むステップを含む。ＥＰ２５６５１６５Ａ１は、水のミネラル化方法であって、供給水を供給するステップ、炭酸カルシウムの水性溶液を供給するステップであって、前記炭酸カルシウムの水性溶液が溶解炭酸カルシウム及びその反応種を含む、ステップ、並びに供給水と炭酸カルシウム水性溶液を配合するステップを含む方法に関する。ＥＰ２６２３４６６Ａ１は、少なくとも１つのアルカリ土類金属炭酸水素塩を含む水性溶液の調製方法及びこれの使用に関する。該方法は、撹拌機を備えた槽、少なくとも１つの濾過装置及び粉砕装置を含む反応装置システム内で行われ得る。ＥＰ２６２３４６７Ａ１は、少なくとも１つのアルカリ土類金属炭酸水素塩を含む水性溶液の調製方法及びこれの使用に関する。該方法は、撹拌機を備えた槽及び少なくとも１つの濾過装置を含む反応装置システム内で行われる。ＥＰ２６２３５６４Ａ１は、鉱物、顔料及び／若しくはフィラーの精製並びに／又は沈降アルカリ土類金属炭酸塩の調製並びに／又は水のミネラル化のための設備に関し、並びに鉱物、顔料及び／若しくはフィラーの精製並びに／又は水のミネラル化並びに／又は沈降アルカリ土類金属炭酸塩の調製のためのこのような設備の使用に関する。ＷＯ２０１３／１３２３９９Ａ１は、粉末形態の炭酸塩を高速工程で水に混合し、水中でＣＯ２を生成させることによって行う水のミネラル化を示しているが、水の濁度が増す。次いで、処理水は、粒状炭酸塩を含む反応装置を通って送達され、水中のＣＯ２は低速工程で追加の炭酸塩を溶解させる。反応装置は同時に、水にさらなる鉱物及びアルカリ度を加え、残留粉末を溶解させて、不溶性粒子を濾過することによって水から濁りを除去するように作用する。ＣＮ１０２８２６６８９Ａ１は、脱塩海水の後処理方法であって、以下のステップ：（１）脱塩海水にＣＯ２を添加して十分に混合するステップ及び（２）ミネラル化プール中でＣＯ２を添加した脱塩海水をミネラル化して；ミネラル化プールに炭酸カルシウムフィルタ床を配置し；炭酸カルシウムフィルタ床にＣＯ２を添加した脱塩海水を通過させて、炭酸カルシウムと十分に接触及び反応させるステップを含む方法について記載している。ＷＯ２０１３／０１４０２６Ａ１は、このような方法における水処理方法及び炭酸カルシウムの使用に関する。具体的には、ＷＯ２０１３／０１４０２６Ａ１は、水の再ミネラル化方法であって、（ａ）少なくとも２０ｍｇ／ｌ、好ましくは２５〜１００ｍｇ／ｌの範囲及びより好ましくは３０〜６０ｍｇ／ｌの範囲の二酸化炭素濃度を有する供給水を供給するステップ、（ｂ）微粉化炭酸カルシウムを含む水性スラリーを供給するステップ、及び（ｃ）ステップ（ａ）の供給水とステップ（ｂ）の水性スラリーを配合して、再ミネラル化水を得るステップを含む方法に関する。ＷＯ２０１４／１８７６６６Ａ１は、炭酸水素カルシウムの溶液の調製のための多重バッチシステム及び炭酸水素カルシウムの溶液の調製のためのこのような二重バッチシステムの使用について記載している。ＷＯ２０１４／１８７６１３Ａ１は、炭酸水素カルシウムの溶液の調製のための設備及び炭酸水素カルシウムの溶液の連続調製のためのこのような設備の使用並びに水の再ミネラル化のためのこのような設備の使用に関する。
【００１１】
ＵＳ２００９／０１０１５７３Ａ１は、鉱物混合槽が生物学的処理水、生物学的処理によって発生した汚泥及び沈降槽からのカルシウムなどを含む鉱物汚泥を収容する、廃水処理装置及び方法を言及する。鉱物ポンプは、汚泥及び処理水を鉱物混合槽から原水槽に戻す。エアリフトポンプは、半嫌気部を有する再曝気槽と脱窒槽との間で処理水を循環させる。半嫌気部は、再曝気槽と脱窒槽との間の処理水の循環中に、微生物の環境変化を改善し、これにより微生物の増殖を促進する環境を実現する。エアリフトポンプは、微生物をその高濃度まで培養しても、低エネルギー消費での撹拌が可能となる。ＷＯ２００６／１２８７３０  Ａ１は、所与の工程条件下の逆浸透（ＲＯ）システムにおいて、溶解された潜在的なスケール形成成分を含む所与の組成の水性媒体の供給流を処理して、透過液流及び保持液流（濃縮物）であって、スケール抑制剤の非存在下で前記保持液と接触しているＲＯ系の部分にスケールを形成させるのに十分高い濃度で潜在的なスケール形成成分を含む保持液流を得る方法であって、（ａ）保持液を連続的に監視して保持液中の潜在的なスケール形成成分の粒子の存在を検出し、このような粒子の存在に関連する保持液の１つ以上の物理的パラメータの読み取り値を連続的に記録する；（ｂ）前記記録された読み取り値を、同じ工程条件下で同じ組成の水性媒体から得られた保持液の前記１つ以上のパラメータの測定値であって、経験的に予め決められた値と連続的に比較し及び（ｃ）１つ以上のパラメータの記録された測定値が予め決められた測定値と異なったら、前記条件下でスケール形成を防止するために経験的に予め決められた量のスケール抑制剤を、膜の上流のＲＯシステムに添加することを含む、方法について記載している。ＷＯ９８／４６５３３Ａ１は、天然有機物、色、濁り、細菌、シスト及びオーシスト、ウイルス、ヒ素化合物及び不溶性不純物の少なくとも１つを除去するための、浄水システムについて記載している。このシステムは、精製する水塊を提供するステップと、水塊のｐＨを５〜８の範囲に制御するステップ及び水塊に凝固剤を添加してフロックを与えるステップを含む。フロックは、天然有機物、色、濁り及び細菌の少なくとも１つを吸着して処理水を与える目的で、１〜６の範囲の濃度で水塊に維持される。その後、処理水及びフロックの第１の部分が水塊から除去される。ＵＳ６，０２７，６４９Ａは、天然有機物、色、濁り、細菌、シスト及びオーシスト、ウイルス、ヒ素化合物及び不溶性不純物の少なくとも１つを除去するための浄水システムについて記載している。このシステムは、精製する水塊を提供するステップと、水塊のｐＨを５〜８の範囲に制御するステップ及び水塊に凝固剤を添加してフロックを与えるステップを含む。フロックは、天然有機物、色、濁り及び細菌の少なくとも１つを吸着して処理水を与える目的で、１〜６の範囲の濃度で水塊に維持される。その後、処理水及びフロックの第１の部分が水塊から除去される。処理水の第２の部分を除去するために、水塊中に浸漬型半透膜が設けられている。この膜は、０．０２〜１μｍの範囲の細孔径を有し、浄水から成る透過液を提供するとともに、フロックを含有する保持液を提供する。水��を混合手段によって処理して、膜の汚れを最小限とし、水塊中でフロックを完全に混合する。ＵＳ２０１０／０２２４５４１Ａ１には、散気管が長い場合でも均質及び均一に微細気泡を発生させることができる微細気泡散気管、このような管を用いた微細気泡散気装置及び浸漬型膜分離装置が記載されている。ＵＳ  ２０１３／００６４７４１  Ａ１は、二酸化炭素を固定するためのシステムに関する。このシステムは、スラグからアルカリ金属成分を抽出する第１の反応装置及び抜き取ったアルカリ金属成分を二酸化炭素で炭酸塩化する第２の反応装置を含む。このシステムでは、二酸化炭素をより簡単で費用効率的に固定することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】米国特許第７３７４６９４号明細書
【特許文献２】欧州特許第０５２０８２６号明細書
【特許文献３】米国特許第５９１４０４６号明細書
【特許文献４】米国特許第７７７１５９９号明細書
【特許文献５】国際公開第２０１２／０２００５６号
【特許文献６】国際公開第２０１０／０２３７４２号
【特許文献７】国際公開第２０１２／１１３９５７号
【特許文献８】欧州特許出願公開第２５６５１６５号明細書
【特許文献９】欧州特許出願公開第２６２３４６６号明細書
【特許文献１０】欧州特許出願公開第２６２３４６７号明細書
【特許文献１１】欧州特許出願公開第２６２３５６４号明細書
【特許文献１２】国際公開第２０１３／１３２３９９号
【特許文献１３】中国特許出願公開第１０２８２６６８９号明細書
【特許文献１４】国際公開第２０１３／０１４０２６号
【特許文献１５】国際公開第２０１４／１８７６６６号
【特許文献１６】国際公開第２０１４／１８７６１３号
【特許文献１７】米国特許出願公開第２００９／０１０１５７３号明細書
【特許文献１８】国際公開第２００６／１２８７３０号
【特許文献１９】国際公開第９８／４６５３３号
【特許文献２０】米国特許第６０２７６４９号明細書
【特許文献２１】米国特許出願公開第２０１０／０２２４５４１号明細書
【特許文献２２】米国特許出願公開第２０１３／００６４７４１号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかし、先行技術に記載された設備は、水のミネラル化及び／又は安定化並びにとりわけ水のミネラル化に使用される少なくとも１つのアルカリ土類金属炭酸水素塩を含む水性溶液の調製が、改善可能なＣＯ２効率及び／又は過剰なエネルギー消費を示すという欠点を有する。
【００１４】
上記を考慮すると、水のミネラル化及び／又は安定化の改善は、依然として当業者の関心事となっている。より効率的、経済的及び生態学的な方法で調製できる、少なくとも１つのアルカリ土類金属炭酸水素塩を含む水性溶液を調製するための代替的又は改良された設備であって、とりわけ設備及び設備で実施される方法のためのＣＯ２消費の効率を上昇させることが可能であり、該設備及び対応する方法のための過剰なエネルギーの消費を伴わない、方法を提供することがとりわけ望ましい。
【００１５】
したがって、本発明の目的は、少なくとも１つのアルカリ土類金属炭酸水素塩を含む水性溶液の調製のための設備を提供することである。別の目的は、該設備又は該設備で実施される方法のためのＣＯ２消費効率を向上させる、少なくとも１つのアルカリ土類金属炭酸水素塩を含む水性溶液の調製のための設備を提供することにも見られ得る。さらなる目的は、該設備及び対応する方法のための全体的なエネルギー消費を低減することができる、少なくとも１つのアルカリ土類金属炭酸水素塩を含む水性溶液の調製のための設備を提供することに見られ得る。さらなる目的は、先行技術の典型的な石灰系と比較して汚泥の生成が低下する、少なくとも１つのアルカリ土類金属炭酸水素塩を含む水性溶液の調製のための設備を提供することに見られ得る。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記及び他の課題の１つ以上は、独立請求項において本明細書に定義された主題によって解決される。本発明の好都合な実施形態は該当する従属請求項に定義されている。
【００１７】
本発明の第１の態様は、少なくとも１つのアルカリ土類金属炭酸水素塩を含む水性溶液の調製のための設備に関する。当該設備は、
ａ）水を供給する工程流ラインと、
ｂ）少なくとも１つのアルカリ土類金属炭酸塩含有材料を含む水性懸濁液を得るための、少なくとも１つのアルカリ土類金属炭酸塩含有材料を、工程流ラインに供給された水の少なくとも一部に投入するのに好適である、少なくとも１つの投入ユニットと、
ｃ）少なくとも１つのアルカリ土類金属炭酸水素塩を含む水性懸濁液Ｓ１を得るための、工程流ライン中に供給された水の少なくとも一部又は少なくとも１つのアルカリ土類金属炭酸塩含有材料を含む水性懸濁液に、ＣＯ２又は５未満のｐＫａ値を有する酸を投入するのに好適である、少なくとも１つの手段と、
ｄ）入口によって少なくとも１つの工程流ラインに連結されたコンテナであって、前記コンテナが、
ｉ）少なくとも１つのアルカリ土類金属炭酸水素塩を含む水性溶液Ｓ２を得るために、水性懸濁液Ｓ１を少なくとも１つの浸漬型膜モジュールに通過させることによって、水性懸濁液Ｓ１の少なくとも一部を濾過するための少なくとも１つの浸漬型膜モジュールがコンテナ内に位置するように構成され、及び
ｉｉ）コンテナから少なくとも１つのアルカリ土類金属炭酸水素塩を含む水性溶液Ｓ２を放出するための、少なくとも１つの出口を含む
ものであるコンテナと
を含む。
【００１８】
本発明のさらなる態様によれば、少なくとも１つのアルカリ土類金属炭酸水素塩を含む水性溶液の調製のための、本明細書で定義された設備の使用が提供される。
【００１９】
本発明の別の態様によれば、水のミネラル化及び／又は安定化のための、本明細書で定義された設備の使用が提供される。
【００２０】
本設備の一実施形態によれば、少なくとも１つの投入ユニットは、ｉ）固体材料用の貯蔵コンテナに連結され、及び／又はｉｉ）少なくとも１つのアルカリ土類金属炭酸塩含有材料が工程流ラインに供給された水中に直接投入されるように構成されている、又はｉｉｉ）少なくとも１つのアルカリ土類金属炭酸塩含有材料を含む水性懸濁液を調製するのに好適な容器に連結され、該容器は工程流ラインに、工程流ラインに供給された水を導入するための入口及び少なくとも１つのアルカリ土類金属炭酸塩含有材料を含む水性懸濁液を放出するための出口によって連結されている、又はｉｖ）コンテナに連結されている。
【００２１】
本設備の別の実施形態によれば、コンテナは反応槽、好ましくは密閉反応槽である。
【００２２】
本設備のさらに別の実施形態によれば、コンテナは、空気又は工程流体を少なくとも１つの浸漬型膜モジュールの表面の少なくとも一部にわたって、少なくとも１つの浸漬型膜モジュール及び／又はコンテナの底部から上部方向に再循環させるように構成された再循環手段を含む。
【００２３】
本設備の一実施形態によれば、少なくとも１つの手段ｃ）は、ｉ）ＣＯ２又は５未満のｐＫａ値を有する酸が工程流ラインに供給された水に直接投入されるように構成されている、又はｉｉ）少なくとも１つのアルカリ土類金属炭酸塩含有材料を含む水性懸濁液Ｓ１を調製するのに好適な容器に連結され、該容器が工程流ラインに供給された水を導入するための入口及び少なくとも１つのアルカリ土類金属炭酸水素塩を含む水性懸濁液Ｓ１を放出するための出口によって工程流ラインに連結されている、又はｉｉｉ）コンテナに、好ましくは空気又は工程流体を少なくとも１つの浸漬型膜モジュールの表面の少なくとも一部にわたって、少なくとも１つの浸漬型膜モジュール及び／又はコンテナの底部から上部方向に再循環させるのに好適な再循環手段に、連結されている。
【００２４】
本設備の別の実施形態によれば、少なくとも１つの浸漬型膜モジュールは、ａ）１μｍ未満、より好ましくは０．１μｍ未満、例えば０．０４〜０．９μｍ、例えば約０．０４μｍ若しくは０．０８μｍの細孔径を有し、及び／又はｂ）１０ｌ／（ｍ２ｈ）以上、好ましくは５０〜１５０ｌ／（ｍ２ｈ）の範囲、最も好ましくは８０〜１５０ｌ／（ｍ２ｈ）の範囲の流束を有し、及び／又はｃ）セラミック、ポリマー若しくは他の合成材料製である。
【００２５】
本設備のさらに別の実施形態によれば、少なくとも１つの工程流ラインは、１つ以上の主工程流ラインを含む。
【００２６】
本設備の一実施形態によれば、少なくとも１つの工程流ラインは、２つの主工程流ライン、好ましくは主工程流ラインの主分岐及び主工程流ラインの副分岐を含む。
【００２７】
本設備の別の実施形態によれば、少なくとも１つの投入ユニットは、主工程流ラインの副分岐に位置する。
【００２８】
本設備のさらに別の実施形態によれば、主工程流ラインの主分岐及び主工程流ラインの副分岐は、コンテナの上流で合流するように構成されている。
【００２９】
本設備の一実施形態によれば、少なくとも１つの工程流ラインは、１つの主工程流ライン及び１つ以上の副工程流ライン、好ましくは１つの主工程流ライン及び１つ又は２つの副工程流ラインを含む。
【００３０】
本設備の別の実施形態によれば、少なくとも１つの工程流ラインは、１つの主工程流ライン及び２つの副工程流ライン、好ましくは副工程流ラインの主分岐及び副工程流ラインの副分岐を含む。
【００３１】
本設備のさらに別の実施形態によれば、少なくとも１つの投入ユニットは、副工程流ライン内に、又は存在する場合には、副工程流ラインの副分岐内に位置する。
【００３２】
本設備の一実施形態によれば、副工程流ラインの主分岐及び副工程流ラインの副分岐は、コンテナの上流で合流するように構成されている。
【００３３】
本設備の別の実施形態によれば、主工程流ライン及び副工程流ラインは、コンテナの下流で合流するように構成されている。
【００３４】
本設備のさらに別の実施形態によれば、本設備は、少なくとも１つのアルカリ土類金属炭酸水素塩を含む水性溶液Ｓ２に塩基を導入するための塩基投入手段を、コンテナの下流に含む。
【００３５】
本設備の一実施形態によれば、本設備は、副工程流ライン及び主工程流ラインが合流された箇所の下流で主工程流ラインに塩基を導入するための、好ましくは主工程流内の少なくとも１つのアルカリ土類金属炭酸水素塩を水と共に含む水性溶液Ｓ２と水との混合物に塩基を導入するための、塩基投入手段を含む。
【００３６】
本発明の目的のために、以下の用語が以下の意味を有することを理解すべきである。
【００３７】
「アルカリ土類金属炭酸塩含有材料」という用語は、アルカリ土類金属炭酸塩含有材料の総乾燥重量に対して、少なくとも５０．０重量％のアルカリ土類金属炭酸塩を含む材料を示し得る。
【００３８】
本発明の意味における「炭酸カルシウム含有材料」は、炭酸カルシウム源材料であり、好ましくは粉砕炭酸カルシウム、沈降炭酸カルシウム、表面反応炭酸カルシウム、ドロマイト及びそれらの混合物から選択される材料を指す。
【００３９】
本発明で使用する「ミネラル化」という用語は、鉱物若しくはアルカリ度を全く含まない又は水の味が良好であるには不十分な量で含む水中において、必須鉱物イオン及びアルカリ度の両方を増加させることを指す。ミネラル化は、少なくとも特定のアルカリ土類金属炭酸塩、例えば炭酸カルシウムを原料として処理される水のみに添加することによって達成できる。任意に、例えば幾つかの必須鉱物及び微量元素を確実に適切に摂取する健康上の利益のために、マグネシウム塩などのさらなる物質を、炭酸カルシウムなどのアルカリ土類金属炭酸塩に中に混合しまたは一緒にし、次いで、ミネラル化方法の間に水に添加してもよい。ヒトの健康及び飲料水質に関する国内ガイドラインにしたがって、ミネラル化生成物は、カリウム又はナトリウム、硫酸マグネシウム、炭酸水素カリウム、炭酸水素ナトリウム又は必須微量元素を含有する他の鉱物及びそれらの混合物を含む群から選択される追加の鉱物を含むことができる。好ましくは、ミネラル化生成物は、硫酸マグネシウム、炭酸水素カリウム、炭酸水素ナトリウム及びそれらの混合物を含む群から選択される追加の鉱物を含む。
【００４０】
本発明で使用する「安定化」という用語は、鉱物含有量及びアルカリ度の増加、残存する「攻撃的」二酸化炭素の中和若しくは除去、及び／又は安定したバランスのとれた最終水質を達成するためのｐＨの上昇を指す。安定化は、好ましくは攻撃的な二酸化炭素のストリッピング、本発明の設備によって得られたミネラル化への塩基の添加、又は両方の組み合わせによって達成される。
【００４１】
本発明の意味における「ＣＯ２効率」という表現は、本設備において実施される方法におけるＣＯ２（ｍｍｏｌ／ｌで測定）であって、最初に工程流ラインで供給された供給水中及び少なくとも１つの手段ｃ）で供給された追加のＣＯ２の両方ＣＯ２の、アルカリ土類金属炭酸水素塩に換算された、アルカリ土類金属炭酸塩（少なくとも１つの投入手段によって供給された）の量に対する比であって、当該アルカリ土類金属炭酸塩の量は、工程流ライン中に供給された供給水から本設備のコンテナ内で製造された水性溶液Ｓ２へのアルカリ土類金属炭酸塩の増加分として、アルカリ土類金属炭酸水素塩（ｍｍｏｌ／ｌで測定）に換算された量を指す。
【００４２】
本発明の意味において、「酸性化された」又は「酸」という表現はブレンステッド−ローリー理論を指し、したがってＨ３Ｏ＋イオン供給体を指す。さらに、酸に供給されるＨ３Ｏ＋イオンを受容するための好適な対応塩基が利用できる限り、酸のｐＨ値は、７を超えて７．５までの範囲などの７より大であることができる。
【００４３】
本出願の目的では、「ｐＫａ値」は所与の酸中の所与のイオン化され得る水素に関連する酸解離定数を表し、所与の温度における水中で平衡状態でのこの酸からのこの水素の自然解離度を指す。このようなｐＫａ値は、Ｈａｒｒｉｓ，Ｄ．Ｃ．「Ｑｕａｎｔｉｔａｔｉｖｅ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ａｎａｌｙｓｉｓ：３ｒｄ  Ｅｄｉｔｉｏｎ，１９９１，Ｗ．Ｈ．Ｆｒｅｅｍａｎ＆Ｃｏ．（ＵＳＡ），ＩＳＢＮ  ０−７１６７−２１７０−８などの参考テキストに見出され得る。ｐＫａ値は、当業者によく知られている先行技術の方法にしたがって求められ得る。酸のｐＫａ値は、温度に依存するが、別途明記しない限り、本発明によるｐＫａ値は２５℃の温度を指す。
【００４４】
本発明の意味における「下流」という用語は、設備の別のユニットの後の後続の位置を指す。
【００４５】
本発明の意味における「上流」という用語は、設備の別のユニットの前の先行する位置を指す。
【００４６】
「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」という用語を本明細書及び特許請求の範囲において使用する場合、これは他の要素を排除しない。本発明の目的のために、「から成る（ｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇ  ｏｆ」という用語は、用語「から構成される（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ  ｏｆ）」の好ましい実施形態であると見なされる。以下で群が少なくとも幾つかの実施形態を含むと定義される場合、これはまた、好ましくはこれらの実施形態のみから成る群を開示すると理解されるものとする。
【００４７】
単数名詞を指す時に不定冠詞又は定冠詞、例えば「１つの（ａ）」、「１つの（ａｎ）」又は「この（ｔｈｅ）」を使用する場合、何か他のことが特に示されない限り、これはこの名詞の複数を含む。
【００４８】
「得られる（ｏｂｔａｉｎａｂｌｅ）」又は「定義できる」及び「得られた（ｏｂｔａｉｎｅｄ）」又は「定義された」などの用語は、互換的に使用される。このことは例えば、文脈が別途明確に示さない限り、用語「得られた」は、例えば実施形態を例えば、用語「得られた」の後の一連のステップによって得られなければならないことを意味するものではないが、このような限定された理解は好ましい実施形態として用語「得られた」又は「定義された」によって常に含められる。
【００４９】
本発明の発明者らは、驚くべきことに、このような設備により、当業者が少なくとも１つのアルカリ土類金属炭酸水素塩を含む水性溶液が調製可能になることを見出した。本発明者の発明者らは、さらに驚くべきことに、このような設備によって、設備又は設備で実施される方法のＣＯ２消費効率が向上することを見出した。さらに、このような設備によって、設備及び対応する方法のためのエネルギー消費全体の低減が可能となる。これに加えて、このような設備によって、とりわけ先行技術の代表的な石灰系と比較して、汚泥生成の低減が可能となる。
【００５０】
少なくとも１つのアルカリ土類金属炭酸水素塩を含む水性溶液の調製のための本発明の設備の詳細及び好ましい実施形態を、以下でより詳細に説明する。これらの技術的詳細及び実施形態は、適用可能な限り本発明の使用にも適用されることが理解されるものとする。
【００５１】
したがって、本発明は、少なくとも１つのアルカリ土類金属炭酸水素塩を含む水性溶液の調製のための設備であって、
ａ）水を供給する工程流ラインと、
ｂ）少なくとも１つのアルカリ土類金属炭酸塩含有材料を含む水性懸濁液を得るための、少なくとも１つのアルカリ土類金属炭酸塩含有材料を、工程流ラインに供給された水の少なくとも一部に投入するのに好適である、少なくとも１つの投入ユニットと、
ｃ）少なくとも１つのアルカリ土類金属炭酸水素塩を含む水性懸濁液Ｓ１を得るための、工程流ライン中に供給された水の少なくとも一部又は少なくとも１つのアルカリ土類金属炭酸塩含有材料を含む水性懸濁液に、ＣＯ２又は５未満のｐＫａ値を有する酸を投入するのに好適である、少なくとも１つの手段と、
ｄ）入口によって少なくとも１つの工程流ラインに連結されたコンテナであって、コンテナが、
ｉｉｉ）少なくとも１つのアルカリ土類金属炭酸水素塩を含む水性溶液Ｓ２を得るために、水性懸濁液Ｓ１を少なくとも１つの浸漬型膜モジュールに通過させることによって、水性懸濁液Ｓ１の少なくとも一部を濾過するための少なくとも１つの浸漬型膜モジュールがコンテナ内に位置するように構成され、及び
ｉｖ）コンテナから少なくとも１つのアルカリ土類金属炭酸水素塩を含む水性溶液Ｓ２を放出するための、少なくとも１つの出口を含む、
ものであるコンテナと
を含む設備を提供する。
【００５２】
本発明の設備は、少なくとも１つのアルカリ土類金属炭酸水素塩を含む水性溶液の調製のためのいずれの方法にも適用可能である。例えば、本設備は、水のミネラル化及び／又は安定化に好適である少なくとも１つのアルカリ土類金属炭酸水素塩を含む水性溶液の調製に適用可能である。
【００５３】
「水性」溶液という用語は、水性溶媒が水を含む、好ましくは水から成る系を指す。しかし、前記用語は、水性溶媒がメタノール、エタノール、アセトン、アセトニトリル、テトラヒドロフラン及びそれらの混合物を含む群から選択される、少なくとも１つの水混和性有機溶媒を微量含むことを除外しない。好ましくは、水性溶媒は、水性溶媒の総重量に対して、少なくとも８０．０重量％、好ましくは少なくとも９０．０重量％、より好ましくは少なくとも９５．０重量％、さらにより好ましくは少なくとも９９．０重量％の量の水を含む。例えば、水性溶媒は水から成る。
【００５４】
本発明の意味における水性「溶液」という用語は、水性溶媒並びにアルカリ土類金属炭酸塩及び／又はアルカリ土類金属炭酸水素塩の粒子を含む系であって、アルカリ土類金属炭酸塩及び／又はアルカリ土類金属炭酸水素塩の粒子が水性溶媒に溶解している系を指す。本発明の意味における「溶解した」という用語は、水性溶媒中に離散した固体粒子が見られない系を指す。
【００５５】
本発明の意味における「少なくとも１つの」アルカリ土類金属炭酸水素塩という用語は、アルカリ土類金属炭酸水素塩が、１つ以上のアルカリ土類金属炭酸水素塩を含む、好ましくは１つ以上のアルカリ土類金属炭酸水素塩から成ることを意味する。
【００５６】
本発明の一実施形態において、少なくとも１つのアルカリ土類金属炭酸水素塩は、１つのアルカリ土類金属炭酸水素塩を含み、好ましくは１つのアルカリ土類金属炭酸水素塩から成る。又は、少なくとも１つのアルカリ土類金属炭酸水素塩は、２つ以上のアルカリ土類金属炭酸水素塩を含み、好ましくは２つ以上のアルカリ土類金属炭酸水素塩から成る。例えば、少なくとも１つのアルカリ土類金属炭酸水素塩は、２つのアルカリ土類金属炭酸水素塩を含み、好ましくは２つのアルカリ土類金属炭酸水素塩から成る。
【００５７】
好ましくは、少なくとも１つのアルカリ土類金属炭酸水素塩は、１つのアルカリ土類金属炭酸水素塩を含み、より好ましくは１つのアルカリ土類金属炭酸水素塩から成る。
【００５８】
本発明の一実施形態において、少なくとも１つのアルカリ土類金属炭酸水素塩は、炭酸水素カルシウム、炭酸水素マグネシウム及びそれらの混合物から成る群から選択される。好ましくは、少なくとも１つのアルカリ土類金属炭酸水素塩は、炭酸水素カルシウムを含み、好ましくは炭酸水素カルシウムから成る。
【００５９】
＜ａ）：水を供給する工程流ライン＞
本発明の設備のａ）によれば、本設備は水を供給する工程流ラインを含む。
【００６０】
工程流ラインは、好ましくは、管、パイプ、及び流体連通、即ち本発明の１つのユニットから別のユニット、ユニット間の懸濁液などの流体の流れが実現されるように、設備のさらなるユニット（例えば少なくとも１つの投入ユニット、少なくとも１つの手段ｃ）及びコンテナ）を相互に連結するために好適である、他のこのような物品によって形成されることが認識される。工程流ラインは、任意の種類のチューブ、パイプ及び当業者に知られており、通例連結ユニットに使用される他のこのような物品であり得る。
【００６１】
工程流ラインで供給される水は、種々の供給源から得ることができ、蒸留水、水道水、工業用水、脱塩海水などの脱塩水、汽水、処理廃水、逆浸透による処理水又は地下水、地表水若しくは雨水などの自然軟水の中から選択できる。該水は１０〜２０００ｍｇ／ｌのＮａＣｌも含有できる。好ましくは、工程流ラインで供給された水は、脱塩水、例えば脱塩工程から得られた透過液又は蒸留液である。
【００６２】
本発明の設備の一実施形態において、工程流ラインで供給された水は、ミネラル化される水である。即ち、工程流ラインで供給された水は、鉱物若しくはアルカリ度を全く含まないか、又は不十分な量で含む水である。
【００６３】
工程流ラインで供給された水は前処理することができる。例えば水が地表水、地下水又は雨水から得られる場合には、前処理が必要となることがある。例えば、飲料水ガイドラインを達成するには、有機物や望ましくない鉱物などの汚染物質を除去するために、化学的又は物理的技法を使用して水を処理する必要がある。例えば、オゾン処理は、第１の前処理ステップとして使用され得、第２の処理ステップとして凝固、凝集又はデカンテーションが後続する。例えば、ＦｅＣｌＳＯ４若しくはＦｅＣｌ３などの鉄（ＩＩＩ）塩又はＡｌＣｌ３、Ａｌ２（ＳＯ４）３若しくはポリアルミニウムなどのアルミニウム塩を凝集剤として使用することができる。凝集材料は、例えば砂フィルター又は多層フィルターによって水から除去できる。水の前処理に使用できるさらなる浄水方法は、例えば、ＥＰ１９７５３１０、ＥＰ１９８２７５９、ＥＰ１９７４８０７又はＥＰ１９７４８０６に記載されている。
【００６４】
工程流ラインにおいて海水又は汽水が供給される場合、海水又は汽水は、最初に海洋取水又は坑井などの海面下取水によって海から汲み出され、次いで篩過、沈降又は排砂処理などの物理的前処理に供される。要求される水質に応じて、膜上の潜在的な汚れを低減するために、凝固及び凝集などの追加の処理ステップが必要な場合がある。次いで、前処理された海水又は汽水は、例えば多段階フラッシュ、多重効用蒸留又はナノ濾過若しくは逆浸透などの膜濾過を用いて蒸留して、残存する微粒子及び溶解物質を除去することができる。
【００６５】
工程流ラインで供給された水は、好ましくは、１つの主工程流ライン（１７）及び１つ以上の副工程流ライン（１５）で供給されることに留意されたい。
【００６６】
即ち、工程流ラインで供給された水の一部は、主工程流ライン（１７）で供給され、水の残りの部分は、１つ以上の副工程流ライン（１５）で供給される。このため、主工程流ライン（１７）及び１つ以上の副工程流ライン（１５）は相互に連結されている、好ましくは、１つ以上の副工程流ライン（１５）がその入口及び出口によって主工程流ライン（１７）に連結されている。
【００６７】
工程流ラインは、好ましくは、１つの主工程流ライン（１７）及び１つ以上の副工程流ライン（１５）を含む。より好ましくは、少なくとも１つの工程流ラインは、１つの主工程流ライン（１７）及び１つ又は２つの副工程流ライン（１５）を含む。例えば、少なくとも１つの工程流ラインは、１つの主工程流ライン（１７）及び１つの副工程流ライン（１５）を含む。
【００６８】
水性溶液Ｓ２をコンテナ、好ましくは反応槽（１）内で得られた後に、主工程流ライン（１７）及び１つ以上の副工程流ライン（１５）が合流している場合、工程流ラインは副工程流ライン（１５）と見なされる。
【００６９】
このため、主工程流ライン（１７）及び副工程流ライン（１５）は、好ましくは、コンテナの下流で合流するように構成されている。
【００７０】
工程流ラインが２つ以上の副工程流ライン（１５）を含む場合、２つ以上の副工程流ライン（１５）は、副工程流ラインの主分岐（１５ａ）及び副工程流ラインの１つ以上の副分岐（１５ｂ）を含むことができる。例えば、２つの副工程流ライン（１５）は、副工程流ラインの主分岐（１５ａ）及び副工程流ラインの副分岐（１５ｂ）を含む。
【００７１】
２つ以上の副工程流ライン（１５）は、少なくとも１つのアルカリ土類金属炭酸塩含有材料を含む水性懸濁液の調製のための水又は水性懸濁液Ｓ１を供給する副工程流ラインの副分岐（１５ｂ）及び少なくとも１つのアルカリ土類金属炭酸塩含有材料を含む水性懸濁液Ｓ１又は副工程流ラインの副分岐（１５ｂ）で調製した水性懸濁液Ｓ１を希釈するための水を供給する副工程流ラインの主分岐（１５ａ）に分岐できることが認識される。換言すれば、副工程流ラインの副分岐（１５ｂ）は、アルカリ土類金属炭酸塩含有材料水性懸濁液又は水性懸濁液Ｓ１用の水を供給するのに対して、副工程流ラインの主分岐（１５ａ）は、コンテナ、好ましくは反応槽（１）に直接水を供給する。
【００７２】
このように、アルカリ土類金属炭酸塩含有材料水性懸濁液又は水性懸濁液Ｓ１がコンテナ、好ましくは反応槽（１）に直接誘導される前に、副工程流ラインの主分岐（１５ａ）及び１つ以上の副分岐が合流される場合、副分岐は、副工程流ラインの副分岐（１５ｂ）と見なされる。即ち、水性アルカリ土類炭酸アルカリ含有材料懸濁液又は水性懸濁液Ｓ１は、副工程流ラインの副分岐（１５ｂ）で調製され、次いで、例えばアルカリ土類金属炭酸塩含有材料水性懸濁液又は水性懸濁液Ｓ１を希釈するために、副工程流ラインの主分岐（１５ａ）に誘導され、次いで、希釈されたアルカリ土類金属炭酸塩含有材料水性懸濁液又は水性懸濁液Ｓ１は、副工程流ラインの主分岐（１５ａ）を介してコンテナ、好ましくは反応槽（１）内に誘導される。
【００７３】
このため、副工程流ラインの主分岐（１５ａ）及び副工程流ラインの副分岐（１５ｂ）は、好ましくは、コンテナの上流で合流するように構成されている。
【００７４】
代替的に、少なくとも１つの工程流ラインで供給された水は、主工程流ライン（１７）にのみ供給される。即ち、この設備は、少なくとも１つの副工程流ラインを含んでいない。したがって、一実施形態において、工程流ラインは、１つ以上の主工程流ライン（１７）を含む。好ましくは、工程流ラインは、１つ以上の主工程流ライン（１７）から成る。
【００７５】
一実施形態において、工程流ラインは、２つ以上の主工程流ライン（１７）を含む。好ましくは、主工程流ライン（１７）は、主工程流ラインの主分岐（１７ａ）及び主工程流ラインの１つ以上の副分岐（１７ｂ）を含むことができる。
【００７６】
例えば、２つの主工程流ライン（１７）は、主工程流ラインの主分岐（１７ａ）及び主工程流ラインの副分岐（１７ｂ）を含む。
【００７７】
工程流ライン（１７）は、アルカリ土類金属炭酸塩含有材料水性懸濁液又は水性懸濁液Ｓ１の調製のための水を供給する主工程流ラインの副分岐（１７ｂ）及びアルカリ土類金属炭酸塩含有材料水性懸濁液又は主工程流ラインの副分岐（１７ｂ）で調製された水性懸濁液Ｓ１を希釈するための水を供給する主工程流ラインの主分岐（１７ａ）に分岐できることが認識される。換言すれば、主工程流ラインの副分岐（１７ｂ）は、アルカリ土類金属炭酸塩含有材料水性懸濁液又は水性懸濁液Ｓ１用の水を供給するのに対して、主工程流ラインの主分岐（１７ａ）は、コンテナ、好ましくは反応槽（１）に直接水を供給する。
【００７８】
アルカリ土類金属炭酸塩含有材料水性懸濁液又は水性懸濁液Ｓ１がコンテナ、好ましくは反応槽（１）に直接誘導される前に、主工程流ラインの主分岐（１７ａ）及び１つ以上の副分岐がともに合流される場合、副分岐は、主工程流ラインの副分岐（１７ｂ）と見なされることに留意されたい。即ち、水性アルカリ土類炭酸アルカリ含有材料懸濁液又は水性懸濁液Ｓ１は、主工程流ラインの副分岐（１７ｂ）で調製され、次いで、例えばアルカリ土類金属炭酸塩含有材料水性懸濁液又は水性懸濁液Ｓ１を希釈するために、主工程流ラインの主分岐（１７ａ）に誘導され、次いで、希釈されたアルカリ土類金属炭酸塩含有材料水性懸濁液又は水性懸濁液Ｓ１は、主工程流ラインの主分岐（１７ａ）を介してコンテナ、好ましくは反応槽（１）内に誘導される。
【００７９】
このため、主工程流ラインの主分岐（１７ａ）及び主工程流ラインの副分岐（１７ｂ）は、好ましくは、コンテナの上流で合流するように構成されている。
【００８０】
＜ｂ）：少なくとも１つのアルカリ土類金属炭酸塩含有材料用の投入ユニット＞
本発明の設備のｂ）によれば、本設備は、少なくとも１つのアルカリ土類金属炭酸塩含有材料を含む水性懸濁液を得るために、工程流ラインで供給された水の少なくとも一部に少なくとも１つのアルカリ土類金属炭酸塩含有材料を投入するのに好適である少なくとも１つの投入ユニット（２５）を含む。
【００８１】
本発明の意味における「少なくとも１つの」投入ユニットという用語は、設備が１つ以上の投入ユニットを含むことを意味する。例えば、設備は１つ又は２つ、より好ましくは１つの投入ユニットを含む。
【００８２】
少なくとも１つの投入ユニットは、当業者に知られており、アルカリ土類金属炭酸塩含有材料を水流中に又は槽に直接投入するために通例使用される、任意の種類の投入ユニットであり得る。
【００８３】
少なくとも１つの投入ユニットは、工程流ラインで供給された水の少なくとも一部に少なくとも１つのアルカリ土類金属炭酸塩含有材料を投入するように構成されている。少なくとも１つのアルカリ土類金属炭酸塩含有材料は、好ましくは１つ又は２つの、例えば１つのアルカリ土類金属炭酸塩含有材料を含み、より好ましくは１つ又は２つの、例えば１つのアルカリ土類金属炭酸塩含有材料から成る。例えば、少なくとも１つの投入ユニットは、炭酸カルシウム含有材料を含む、より好ましくは炭酸カルシウム含有材料から成る少なくとも１つのアルカリ土類金属炭酸塩含有材料を、工程流ラインで供給された水の少なくとも一部に投入するように構成されている。
【００８４】
本発明の方法の一実施形態によれば、少なくとも１つのアルカリ土類金属炭酸塩含有材料、好ましくは炭酸カルシウム含有材料は、沈降炭酸カルシウム、改質炭酸カルシウム、粉砕炭酸カルシウム及びそれらの混合物から成る群から選択される。好ましくは、少なくとも１つの投入ユニットは、工程流ラインで供給された水の少なくとも一部に粉砕炭酸カルシウムを投入するように構成されている。
【００８５】
本発明の意味における「粉砕炭酸カルシウム（ＧＣＣ）」は、例えば大理石、チョーク又は石灰石を含む天然源から得られて、処理、例えば粉砕、篩過及び／又は分画などの湿式及び／又は乾式による処理により、例えばサイクロンによって加工された炭酸カルシウムである。
【００８６】
本発明の意味における「沈降炭酸カルシウム（ＰＣＣ）」は、水性環境における二酸化炭素と石灰との反応後の沈降によって、又は水中でのカルシウム及びカーボネート源の沈降によって、又はカルシウムイオンとカーボネートイオン、例えばＣａＣｌ２とＮａ２ＣＯ３との溶液からの沈降によって一般に得られる合成材料である。沈降炭酸カルシウムは、カルサイト、アラゴナイト及びファーテライトの３種類の主な結晶形態として存在し、これらの結晶形態それぞれについて多くの異なる多形（晶癖）がある。カルサイトは、偏三角面体（Ｓ−ＰＣＣ）、菱面体（Ｒ−ＰＣＣ）、六方晶柱状、卓面体晶系、コロイド晶系（Ｃ−ＰＣＣ）、立方晶系及び柱状（Ｐ−ＰＣＣ）などの代表的晶癖を有する、三方晶系構造を有する。アラゴナイトは、六方晶柱状系双晶、並びに薄い細長柱状、湾曲ブレード状、鋭利な角錐状、チゼル形状結晶、分枝樹及びサンゴ又はワーム様形状の多様な組み合わせの代表的晶癖を有する斜方晶系構造である。
【００８７】
本発明の意味における「改質炭酸カルシウム」は、天然炭酸カルシウムと、２５℃で２．５以下のｐＫａを有する１つ以上のＨ３Ｏ＋イオン供与体と、現場で生成された及び／又は外部供給源から得られたガス状ＣＯ２とを、任意に少なくとも１つのアルミニウムシリケート及び／若しくは少なくとも１つの合成シリカ及び／若しくは少なくとも１つのカルシウムシリケート並びに／又は少なくとも１つの１価塩のシリケート、例えばナトリウムシリケート及び／若しくはカリウムシリケート及び／若しくはリチウムシリケート並びに／又は少なくとも１つの水酸化アルミニウム並びに／又は少なくとも１つのナトリウム及び／若しくはカリウムシリケートの存在下で反応させる方法によって得られる、表面反応天然炭酸カルシウムである。表面反応天然炭酸カルシウムの調製に関するさらなる詳細は、ＷＯ００／３９２２２、ＷＯ２００４／０８３３１６及びＵＳ２００４／００２０４１０Ａ１に開示され、これらの参考文献の内容はここで本特許出願に含まれる。
【００８８】
アルカリ土類金属炭酸塩含有材料、好ましくは炭酸カルシウム含有材料は、好ましくは粉砕炭酸カルシウム（ＧＣＣ）である。
【００８９】
例えば、少なくとも１つのアルカリ土類金属炭酸塩含有材料、好ましくは炭酸カルシウム含有材料が、大理石、石灰石、チョーク、半焼成石灰、焼成石灰、ドロマイト質石灰石、石灰質ドロマイト、半焼成ドロマイト、焼成ドロマイト並びに沈降アルカリ土類金属炭酸塩、例えばＣａ（ＯＨ）２の添加による水の軟化による、例えばカルサイト、アラゴナイト及び／又はバテライト鉱物結晶構造の沈降炭酸カルシウムなどを含む群から選択される。大理石、石灰石及び／又はチョークの使用が好ましいのは、これらが天然型鉱物であり、これらの天然型鉱物を用いて生成される少なくとも１つのアルカリ土類金属炭酸水素塩を含む透明水性溶液を使用することにより、最終飲料水水質の濁度が保証されるためである。天然大理石の堆積物は、たいてい酸不溶性シリケート不純物を含有している。しかし、本発明の方法によって調製される生成物を使用した場合、このような酸不溶性の、場合により着色したシリケートは、濁度に関して最終水質に影響を及ぼさない。
【００９０】
したがって、少なくとも１つの投入ユニットは、大理石、石灰石、チョーク及びそれらの混合物から成る群から選択される粉砕炭酸カルシウム（ＧＣＣ）を、工程流ラインに供給された水の少なくとも一部に投入するように構成されている。
【００９１】
本発明の一実施形態によれば、少なくとも１つのアルカリ土類金属炭酸塩含有材料は、少なくとも１つの少なくとも１つのアルカリ土類金属炭酸塩含有材料の総乾燥重量に対して４０．０重量％以上、好ましくは９０．０重量％、より好ましくは９５．０重量％以上及び最も好ましくは９７．０重量％以上の量のアルカリ土類金属炭酸塩から成る粒子を含む、好ましくは該粒子から成る。
【００９２】
例えば、少なくとも１つの炭酸カルシウム含有材料は、少なくとも１つの炭酸カルシウム含有材料の総乾燥重量に対して４０．０重量％以上、好ましくは９０．０重量％、より好ましくは９５．０重量％以上及び最も好ましくは９７．０重量％以上の量の炭酸カルシウムから成る粒子を含む、好ましくは該粒子から成る。
【００９３】
少なくとも１つの投入ユニットは、微粉化アルカリ土類金属炭酸塩含有材料、好ましくは炭酸カルシウム含有材料を工程流ラインで供給された水の少なくとも一部に投入するように構成されていることがさらに好ましい。
【００９４】
本発明の目的のために、「微粉化」という用語は、マイクロメートル範囲の粒径、例えば０．１〜５０．０μｍの粒径を指す。微粉化粒子は、摩擦及び／又は衝撃に基づく技術、例えば湿式又は乾式のどちらかの条件下での製粉又は粉砕によって得ることができる。しかし、他のいずれかの好適な方法、例えば沈降、超臨界溶液の急速膨張、スプレードライ、天然起源の砂又は泥の分級又は分画、水の濾過、ゾル−ゲル法、スプレー反応合成、火炎合成又は液体泡合成によって、微粉化粒子を生成することも可能である。
【００９５】
例えば、少なくとも１つのアルカリ土類金属炭酸塩含有材料、好ましくは炭酸カルシウム含有材料は、０．１〜５０．０μｍ、好ましくは０．２〜２５．０μｍ、より好ましくは０．３〜１０．０μｍ及び最も好ましくは０．５〜５．０μｍの重量中央粒径ｄ５０を有する。
【００９６】
本文書を通じて、アルカリ土類金属炭酸塩含有材料及び他の材料の「粒径」は、これの粒径分布によって説明される。
【００９７】
値ｄｘは、粒子のｘ重量％がｄｘ未満の直径を有する粒径を表す。このことは例えばｄ２０値が、全粒子の２０重量％がこの粒径よりも小さい粒径であることを意味する。ｄ５０値はこのため重量中央粒径であり、即ちすべての粒子の５０重量％がこの粒径より大きく、残りの５０重量％がこの粒径より小さい。本発明の目的のために、別途指摘しない限り、粒径は重量中央粒径ｄ５０として規定する。ｄ９８値は、全粒子の９８重量％がこの粒径より小さい粒径である。粒径は、Ｍｉｃｒｏｍｅｒｉｔｉｃｓ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ  ＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎのＳｅｄｉｇｒａｐｈ（商標）５１００又は５１２０装置を用いて決定した。方法及び機器は当業者に知られており、フィラー及び顔料の粒径を決定するためによく使用されている。測定は０．１重量％Ｎａ４Ｐ２Ｏ７水性溶液中で行った。高速撹拌機を使用してサンプルを分散させ、超音波処理した。
【００９８】
本発明の一実施形態において、アルカリ土類金属炭酸塩含有材料、好ましくは炭酸カルシウム含有材料が、ＢＥＴ等温線を使用して窒素ガス吸着によって測定した（ＩＳＯ  ９２７７：２０１０）、０．０１〜２００．０ｍ２／ｇ及び好ましくは１．０〜１００．０ｍ２／ｇのＢＥＴ比表面積を有する。
【００９９】
追加的に又は代替的に、少なくとも１つのアルカリ土類金属炭酸塩含有材料、好ましくは炭酸カルシウム含有材料は、少なくとも１つのアルカリ土類金属炭酸塩含有材料、好ましくは炭酸カルシウム含有材料の総重量に対して、０．０２〜５０．０重量％、０．０３〜２５．０重量％又は０．０５〜１０．０重量％のＨＣｌ不溶解成分を含むことができる。好ましくは、少なくとも１つのアルカリ土類金属炭酸塩含有材料のＨＣｌ不溶解成分は、炭酸カルシウムの総重量に対して１．０重量％を超えない。ＨＣｌ不溶解成分は、例えば石英、シリケート又は雲母などの鉱物であることができる。
【０１００】
一実施形態において、少なくとも１つの投入ユニットは、アルカリ土類金属炭酸塩含有材料、好ましくは炭酸カルシウム含有材料を乾燥形態又は水性形態で、工程流ラインで供給された水の少なくとも一部に投入するように構成されている。
【０１０１】
少なくとも１つの投入ユニットが、アルカリ土類金属炭酸塩含有材料、好ましくは炭酸カルシウム含有材料を乾燥形態で、工程流ラインで供給された水の少なくとも一部に投入するように構成されている場合、少なくとも１つの投入ユニットは、アルカリ土類金属炭酸塩含有材料、好ましくは炭酸カルシウム含有材料を粉末形態又は粒状形態で、工程流ラインで供給された水の少なくとも一部に投入するように構成されている。
【０１０２】
少なくとも１つのアルカリ土類金属炭酸塩含有材料に関する「乾燥」という用語は、少なくとも１つのアルカリ土類金属炭酸塩含有材料、好ましくは炭酸カルシウム含有材料の重量に対して０．３％重量未満の水を有する材料であると理解される。水の％は、少なくとも１つのアルカリ土類金属炭酸塩含有材料を２２０℃まで加熱して、蒸気として放出され、（１００ｍｌ／分の）窒素ガス流を使用して単離した含水量を電量カールフィッシャー装置にて決定する、電量カールフィッシャー測定方法によって決定する。
【０１０３】
少なくとも１つのアルカリ土類金属炭酸塩含有材料が乾燥形態で少なくとも１つの投入ユニットによって工程流ラインで供給された水の少なくとも一部に投入される場合、乾燥アルカリ土類金属炭酸塩含有材料は、スラリーメイクダウン（ｍａｋｅ−ｄｏｗｎ）システムに投入され、次に工程流ラインにおいて水と配合される。
【０１０４】
少なくとも１つの投入ユニットが、アルカリ土類金属炭酸塩含有材料、好ましくは炭酸カルシウム含有材料を水性形態で、工程流ラインで供給された水の少なくとも一部に投入するように構成されている場合、少なくとも１つの投入ユニットは、アルカリ土類金属炭酸塩含有材料、好ましくは炭酸カルシウム含有材料を水性懸濁液の形態で、工程流ラインで供給された水の少なくとも一部に投入するように構成されている。水性懸濁液は、懸濁液の総重量に対して好ましくは、０．０１〜２０．０重量％の範囲、より好ましくは１．０〜１５．０重量％の範囲、最も好ましくは２．０〜１０．０重量％の範囲の固体含有量を有する。本実施形態において、少なくとも１つの投入ユニットは、好ましくは、この水性懸濁液が、例えば３０．０〜６０．０重量％の間の、例えば約４０重量％の固体含有量を有し、いずれの分散剤も使用することなく高濃縮スラリーを使用して、又は固体形態の、例えば粉末状として又は粒状形態のアルカリ土類金属炭酸塩含有材料、好ましくは炭酸カルシウム含有材料を使用して、現場で生成されるように構成されている。
【０１０５】
本発明の目的のために、「懸濁液」又は「スラリー」は、溶媒、即ち水性溶媒及びアルカリ土類金属炭酸塩含有材料及び／又はアルカリ土類金属炭酸水素塩の粒子を含む系を指し、アルカリ土類金属炭酸塩含有材料及び／又はアルカリ土類金属炭酸水素塩の粒子の少なくとも一部は、水性溶媒中に不溶性固体として存在する。前記用語は、アルカリ土類金属炭酸塩含有材料及び／又はアルカリ土類金属炭酸水素塩粒子の一部が水性溶媒に溶解していることを排除するものではない。
【０１０６】
少なくとも１つのアルカリ土類金属炭酸塩含有材料、好ましくは炭酸カルシウム含有材料に加えて、少なくとも１つのアルカリ土類金属炭酸塩含有材料、好ましくは炭酸カルシウム含有材料を含む懸濁液は、さらなる微粉化鉱物を含むことができる。一実施形態によれば、少なくとも１つのアルカリ土類金属炭酸塩含有材料、好ましくは炭酸カルシウム含有材料を含む懸濁液は、微粉化炭酸カルシウムマグネシウム、例えばドロマイト石灰石、石灰質ドロマイト又は半焼成ドロマイト、焼成ドロマイトなどの酸化マグネシウム、硫酸マグネシウム、炭酸水素カリウム、炭酸水素ナトリウム及び／又は必須微量元素を含む他の鉱物を含むことができる。
【０１０７】
例えば、工程流ラインで供給された水の少なくとも一部に少なくとも１つの投入ユニット（２５）によって投入された少なくとも１つのアルカリ土類金属炭酸塩含有材料、好ましくは炭酸カルシウム含有材料は、固体材料用の貯蔵コンテナ（１３）で供給される。したがって、少なくとも１つの投入ユニット（２５）は、好ましくは、固体材料用の貯蔵コンテナ（１３）に連結されている。
【０１０８】
貯蔵コンテナ（１３）は、当業者に知られており、通例アルカリ土類金属炭酸塩含有材料を貯蔵するために使用される任意の種類の貯蔵コンテナであり得る。
【０１０９】
追加的に又は代替的に、少なくとも１つの投入ユニット（２５）は、少なくとも１つのアルカリ土類金属炭酸塩含有材料を含む懸濁液の調製に好適な容器（１４）に連結されている。一実施形態において、少なくとも１つの投入ユニット（２５）は、好ましくは、少なくとも１つのアルカリ土類金属炭酸塩含有材料を含む懸濁液の調製に好適である容器（１４）に連結された、固体材料用の貯蔵コンテナ（１３）に連結されている。
【０１１０】
容器（１４）は、当業者に知られており、少なくとも１つのアルカリ土類金属炭酸塩含有材料を含む懸濁液の調製に通例使用される任意の種類の容器であり得る。
【０１１１】
好ましくは、容器（１４）は、工程流ラインで供給された水を導入するための入口及び少なくとも１つのアルカリ土類金属炭酸塩含有材料を含む水性懸濁液を放出するための出口によって工程流ラインに連結されている。
【０１１２】
例えば、副工程流ライン（１５）又は副工程流ラインの副分岐（１５ｂ）に供給された水が、少なくとも１つのアルカリ土類金属炭酸塩含有材料、好ましくは炭酸カルシウム含有材料を含む懸濁液の調製に使用されるように、容器（１４）は副工程流ライン（１５）に連結されている、又は副工程流ラインが副分岐を含む場合、容器（１４）は好ましくは副工程流ラインの副分岐（１５ｂ）に連結されている。少なくとも１つのアルカリ土類金属炭酸塩含有材料、好ましくは炭酸カルシウム含有材料を含む懸濁液（１６）は、次いで、コンテナ、好ましくは反応槽（１）に移送される。副工程流ライン（１５）が副分岐を含む場合、副工程流ラインの副分岐（１５ｂ）は、好ましくは、コンテナの上流の副工程流ラインの主分岐（１５ａ）、好ましくは反応槽（１）に連結されている。このため、例えば貯蔵コンテナ（１３）及び容器（１４）に連結された少なくとも１つの投入ユニットが副工程流ライン（１５）内に配置されているか、又は副工程流ラインが副分岐を含む場合、例えば貯蔵コンテナ（１３）及び容器（１４）に連結されている少なくとも１つの投入ユニットは、副工程流ラインの副分岐（１５ｂ）に位置する。
【０１１３】
又は、アルカリ土類金属炭酸塩含有材料は、コンテナ、好ましくは反応槽（１）内で副工程流ライン（１５）の水と配合され得る。即ち、少なくとも１つのアルカリ土類金属炭酸塩含有材料、好ましくは炭酸カルシウム含有材料は、貯蔵コンテナ（１３）に供給されることができ、貯蔵コンテナ（１３）はコンテナ、好ましくは反応槽（１）に直接連結されている。
【０１１４】
したがって、少なくとも１つの投入ユニットは、コンテナ、好ましくは反応槽（１）に連結することができる。一実施形態において、少なくとも１つの投入ユニット（２５）は、貯蔵コンテナ（１３）、好ましくは反応槽（１）に直接連結された貯蔵コンテナ（１３）に連結されている。
【０１１５】
別の実施形態において、少なくとも１つのアルカリ土類金属炭酸塩含有材料、好ましくは炭酸カルシウム含有材料は、工程流ラインで供給された水に直接投入される。
【０１１６】
このため、少なくとも１つの投入ユニット（２５）は、少なくとも１つのアルカリ土類金属炭酸塩含有材料が工程流ラインで供給された水に直接投入されるように構成することができる。一実施形態において、少なくとも１つの投入ユニット（２５）は貯蔵コンテナ（１３）に連結され、少なくとも１つの投入ユニットは、少なくとも１つのアルカリ土類金属炭酸塩含有材料が工程流ラインで供給された水に直接投入されるように構成されている。
【０１１７】
例えば、少なくとも１つの投入ユニット（２５）は、少なくとも１つのアルカリ土類金属炭酸塩含有材料が、副工程流ライン（１５）で供給された水に直接的に投入されるように構成されているか、又は副工程流ラインが副分岐を含む場合、少なくとも１つの投入ユニットは、少なくとも１つのアルカリ土類金属炭酸塩含有材料が、副工程流ラインの副分岐（１５ｂ）で供給された水に直接投入されるように構成されている。副工程流ライン（１５）又は副工程流ラインの副分岐（１５ｂ）で供給された水は、少なくとも１つのアルカリ土類金属炭酸塩含有材料、好ましくは炭酸カルシウム含有材料を含む懸濁液の調製のために使用されることが認識される。
【０１１８】
このため、少なくとも１つの投入ユニット（２５）が副工程流ラインに位置することが認識される。副工程流ラインが副工程流ラインの主分岐及び副工程流ラインの副分岐を含む場合、少なくとも１つの投入ユニットは副工程流ラインの副分岐に位置する。
【０１１９】
少なくとも１つの工程流ラインが主工程流ライン（１７）から成る、即ち１つ以上の副工程流ライン（１５）を含まない場合、少なくとも１つの投入ユニット（２５）は、好ましくは、少なくとも１つのアルカリ土類金属炭酸塩含有材料を含む懸濁液の調製に好適である容器（１４）に連結された、固体材料用の貯蔵コンテナ（１３）に連結されている。
【０１２０】
好ましくは、主工程流ライン（１７）又は主工程流ラインの副分岐（１７ｂ）に供給された水が、少なくとも１つのアルカリ土類金属炭酸塩含有材料、好ましくは炭酸カルシウム含有材料を含む水性懸濁液Ｓ１の調製に使用されるように、容器（１４）は主工程流ライン（１７）に連結されている、又は主工程流ラインが副分岐を含む場合、容器（１４）は好ましくは主工程流ラインの副分岐（１７ｂ）に連結されている。少なくとも１つのアルカリ土類金属炭酸塩含有材料、好ましくは炭酸カルシウム含有材料を含む懸濁液（１６）は、次いでコンテナ、好ましくは反応槽（１）に移送される。主工程流ライン（１７）が副分岐を含む場合、主工程流ラインの副分岐（１７ｂ）は、好ましくは、コンテナの上流の主工程流ラインの主分岐（１７ａ）、好ましくは反応槽（１）に連結されている。このため、少なくとも１つの投入ユニット、例えば貯蔵コンテナ（１３）及び容器（１４）が主工程流ライン（１７）内に配置されているか、又は主工程流ラインが副分岐を含む場合、例えば貯蔵コンテナ（１３）及び容器（１４）に連結されている少なくとも１つの投入ユニットは、主工程流ラインの副分岐（１７ｂ）に位置する。
【０１２１】
又は、アルカリ土類金属炭酸塩含有材料は、コンテナ、好ましくは反応槽（１）内で主工程流ライン（１７）の水と配合され得る。即ち、少なくとも１つのアルカリ土類金属炭酸塩含有材料、好ましくは炭酸カルシウム含有材料が、貯蔵コンテナ（１３）に供給されることができ、貯蔵コンテナ（１３）はコンテナ、好ましくは反応槽（１）に直接連結されている。
【０１２２】
したがって、少なくとも１つの投入ユニットは、コンテナ、好ましくは反応槽（１）に連結することができる。一実施形態において、少なくとも１つの投入ユニット（２５）は、貯蔵コンテナ（１３）、好ましくは反応槽（１）に直接連結された貯蔵コンテナ（１３）に連結されている。
【０１２３】
別の実施形態において、少なくとも１つの投入ユニット（２５）は、少なくとも１つのアルカリ土類金属炭酸塩含有材料が、主工程流ライン（１７）で供給された水に直接的に投入されるように構成されているか、又は主工程流ラインが副分岐を含む場合、少なくとも１つの投入ユニットは、少なくとも１つのアルカリ土類金属炭酸塩含有材料が、主工程流ラインの副分岐（１７ｂ）で供給された水に直接投入されるように構成されている。主工程流ライン（１７）又は主工程流ラインの副分岐（１５ｂ）で供給された水は、少なくとも１つのアルカリ土類金属炭酸塩含有材料、好ましくは炭酸カルシウム含有材料を含む水性懸濁液Ｓ１の調製のために使用されることが認識される。本実施形態において、主工程流ラインの主分岐（１７ａ）及び主工程流ラインの副分岐（１７ｂ）は、コンテナの上流で合流するように構成されている。
【０１２４】
このため、工程流ラインが主工程流ライン（１７）から成る場合、少なくとも１つの投入ユニット（２５）が主工程流ライン内に位置することが認識される。主工程流ラインが主工程流ライン（１７ａ）の主分岐及び主工程流ラインの副分岐（１７ｂ）を含む場合、少なくとも１つの投入ユニットは主工程流ラインの副分岐（１７ｂ）に位置する。
【０１２５】
このため、少なくとも１つの投入ユニットは、好ましくは、工程流ラインで供給された水源の下流に位置する。工程流ラインが主工程流ライン（１７）及び副工程流ライン（１５）を含む場合、少なくとも１つの投入ユニットは、好ましくは、副工程流ライン（１５）の下流に、即ち工程流ラインが分岐して主工程流ライン（１７）及び副工程流ライン（１５）を形成した後に位置する。
【０１２６】
主工程流ライン（１７）又は副工程流ライン（１５）が分岐を含む場合、少なくとも１つの投入ユニット（２５）は、好ましくは、主工程流ラインの副分岐（１７ｂ）又は副工程流ラインの副分岐（１５ｂ）の下流に、即ち主工程流ライン（１７）又は副工程流ライン（１５）が分岐して対応する副分岐を形成した後に位置する。追加的に又は代替的に、少なくとも１つの投入ユニット（２５）は、好ましくは、主工程流ラインの副分岐（１７ｂ）及び主分岐（１７ａ）又は副工程流ラインの副分岐（１５ｂ）又は主分岐（１５ａ）が合流する箇所の上流に位置する。
【０１２７】
好ましくは、少なくとも１つの投入ユニット（２５）は、コンテナ、より好ましくは反応槽（１）の上流に位置する。
【０１２８】
＜ｃ）：ＣＯ２又は酸を投入する手段＞
本発明の設備のｃ）によれば、設備は、少なくとも１つのアルカリ土類金属炭酸水素塩を含む水性懸濁液Ｓ１を得るために、工程流ラインで供給された水の少なくとも一部に、ＣＯ２若しくは５未満のｐＫａ値を有する酸又は少なくとも１つのアルカリ土類金属炭酸塩含有材料を含む水性懸濁液を投入するのに好適である少なくとも１つの手段を含む。
【０１２９】
本発明の意味において、ＣＯ２又は５未満のｐＫａ値を有する酸を投入するのに好適であることを意味する「少なくとも１つの」という用語は、本設備がＣＯ２又は５未満のｐＫａ値を有する酸を投入するのに好適である１つ以上の手段を含むことを意味する。例えば、設備は、ＣＯ２又は５未満のｐＫａ値を有する酸を投入するのに好適である１つ又は２つ、より好ましくは１つの手段を含む。
【０１３０】
少なくとも１つの手段ｃ）は、当業者に知られており、通例、水中にＣＯ２又は５未満のｐＫａ値を有する酸を投入するために使用される任意の種類の手段であり得る。
【０１３１】
少なくとも１つの手段は、工程流ラインで供給された水の少なくとも一部に、ＣＯ２又は５未満のｐＫａ値を有する酸を投入するために構成されている。
【０１３２】
少なくとも１つの手段は、好ましくは、ガス状二酸化炭素、液体二酸化炭素、固体二酸化炭素並びに二酸化炭素と燃焼工程又はか焼工程などの工業工程から排出される煙道ガスを含有する二酸化炭素などの他のガスとのガス混合物から選択される二酸化炭素を投入するのに好適である。好ましくは、二酸化炭素はガス状二酸化炭素である。二酸化炭素と他のガスとの気体混合物が使用される場合、二酸化炭素は、ガス状混合物の総体積に対して９０．０〜約９９．０体積％の範囲、好ましくは９５．０〜９９．０体積％の範囲で存在する。例えば二酸化炭素は、気体混合物の総体積に対して少なくとも９７．０体積％の量で存在する。
【０１３３】
代替的に、少なくとも１つの手段は、２５℃にて５未満、好ましくは４未満のｐＫａ値を有する酸を投入するのに好適である。例えば、少なくとも１つの手段は、好ましくは、硫酸、塩酸、硝酸又はクエン酸及びそれらの混合物から成る群から選択される酸を投入するのに好適である。一実施形態において、少なくとも１つの手段は、２５℃でゼロ以下のｐＫａ値を有する酸の中から選択され、より詳細には硫酸、塩酸又はそれらの混合物から選択される酸を投入するのに好適である。又は、少なくとも１つの手段は、酸性ｐＨを有する塩、例えばアルカリ金属水素塩、例えば塩酸塩、例えばＮａＨＳＯ４及び／又はＫＨＳＯ４である酸を投入するのに好適である。
【０１３４】
好ましくは、少なくとも１つの手段は、ＣＯ２の投入に好適である。
【０１３５】
一実施形態において、ＣＯ２又は５未満のｐＫａ値を有する酸がコンテナ（１）に投入される。このため、少なくとも１つの手段ｃ）は、好ましくはコンテナ、より好ましくは反応槽（１）に連結されている。
【０１３６】
一実施形態において、コンテナ、好ましくは反応槽（１）は、再循環空気流（５）を含む再循環手段に連結されている。例えば、再循環手段は、空気流がコンテナ、好ましくは反応槽（１）の底部から上部方向に再循環されるように配置される。一実施形態において、少なくとも１つの手段ｃ）は、ＣＯ２又５未満のｐＫａ値を有する酸が再循環手段の再循環空気流（５）に注入されるように構成されている。即ち、少なくとも１つの手段ｃ）は、ＣＯ２又５未満のｐＫａ値を有する酸が再循環手段の再循環空気流（５）の空気又は工程流体に注入されるように構成されている。
【０１３７】
このため、コンテナ、好ましくは反応槽（１）は、空気又は工程流体を少なくとも１つの浸漬型膜モジュールの表面の少なくとも一部にわたって、少なくとも１つの浸漬型膜モジュール及び／又はコンテナ、好ましくは反応槽（１）の底部から上部方向に再循環させるように構成された再循環手段を含むことができる。
【０１３８】
代替的に、少なくとも１つの手段は、ＣＯ２又は５未満のｐＫａ値を有する酸が工程流ラインで供給された水に直接投入されるように構成することができる。
【０１３９】
例えば、少なくとも１つの手段は、ＣＯ２又は５未満のｐＫａ値を有する酸が副工程流ライン（１５）で供給された水に直接投入されるように構成することができるか、又は副工程流ラインが副分岐を含む場合、少なくとも１つの手段は、ＣＯ２又は５未満のｐＫａ値を有する酸が、副工程流の主分岐（１５ａ）又は副工程流ラインの副分岐（１５ｂ）のどちらかで供給された水に直接投入される。
【０１４０】
このため、少なくとも１つの手段は、副工程流ライン（１５）に位置できることが認識される。副工程流ライン（１５）が、副工程流ラインの主分岐（１５ａ）及び副工程流ラインの１つ以上の副分岐（１５ｂ）を含む場合、少なくとも１つの手段は、好ましくは、副工程流ラインの副分岐（１５ｂ）の１つに位置する。
【０１４１】
別の実施形態において、少なくとも１つの手段は、ＣＯ２又は５未満のｐＫａ値を有する酸が主工程流ライン（１７）で供給された水に直接投入されるように構成することができるか、又は主工程流ラインが副分岐を含む場合、少なくとも１つの手段は、ＣＯ２又は５未満のｐＫａ値を有する酸が、主工程流の主分岐（１７ａ）又は主工程流ラインの副分岐（１７ｂ）のどちらかで供給された水に直接投入される。
【０１４２】
このため、工程流ラインが主工程流ライン（１７）から成る場合、少なくとも１つの手段が主工程流ライン内に位置することが認識される。主工程流ラインが、主工程流ラインの主分岐（１７ａ）及び主工程流ラインの１つ以上の副分岐（１７ｂ）を含む場合、少なくとも１つの手段は、好ましくは、主工程流ラインの副分岐（１７ｂ）の１つに位置する。
【０１４３】
別の実施形態において、少なくとも１つの手段は、少なくとも１つのアルカリ土類金属炭酸水素塩を含む水性懸濁液Ｓ１の調製に好適な容器（１４）に連結されている。好ましくは、容器（１４）は、工程流ラインで供給された水を導入するための入口及び少なくとも１つのアルカリ土類金属炭酸水素塩を含む水性懸濁液Ｓ１を放出するための出口によって工程流ラインに連結されている。
【０１４４】
このため、一実施形態において、容器（１４）は、好ましくは、例えば貯蔵コンテナ（１３）に連結された少なくとも１つの投入ユニット及び少なくとも１つの手段ｃ）に連結されている。又は、例えば貯蔵コンテナ（１３）に連結された少なくとも１つの投入ユニットは、１つの容器（１４ａ）に連結され、少なくとも１つの手段ｃ）は別の容器（１４ｂ）に連結されている。この場合、少なくとも１つの手段ｃ）は、好ましくは、少なくとも１つの投入ユニットの下流に位置する。
【０１４５】
このため、少なくとも１つの手段ｃ）及び容器（１４）は、好ましくは副工程流ライン（１５）に位置し、又は副工程流ラインが副分岐を含む場合、少なくとも１つの手段ｃ）及び容器（１４）は、副工程流ラインの副分岐（１５ｂ）に位置する。
【０１４６】
少なくとも１つの工程流ラインが主工程流ライン（１７）からなり、即ち１つ以上の副工程流ライン（１５）を含まない場合、少なくとも１つの手段ｃ）及び容器（１４）は主工程流ライン（１７）に連結されている、又は主工程流ラインが副分岐を含む場合、少なくとも１つの手段ｃ）及び容器（１４）は、好ましくは主工程流ラインの副分岐（１７ｂ）に連結されている。
【０１４７】
このため、少なくとも１つの手段ｃ）は、好ましくは、工程流ラインで供給された水源の下流に位置する。工程流ラインが主工程流ライン（１７）及び副工程流ライン（１５）を含む場合、少なくとも１つの手段ｃ）は、好ましくは、副工程流ライン（１５）の下流に、即ち工程流ラインが分岐して主工程流ライン（１７）及び副工程流ライン（１５）を形成した後に位置する。
【０１４８】
主工程流ライン（１７）又は副工程流ライン（１５）が分岐を含む場合、少なくとも１つの手段ｃ）は、好ましくは、主工程流ライン（１７）の副分岐又は副工程流ライン（１５）の副分岐の下流に、即ち主工程流ライン（１７）又は副工程流ライン（１５）が分岐して対応する副分岐を形成した後に位置する。
【０１４９】
好ましくは、少なくとも１つの手段ｃ）は、コンテナ、より好ましくは反応槽（１）の上流に位置する。
【０１５０】
又は、少なくとも１つの手段ｃ）は、コンテナ、より好ましくは再循環手段であって、少なくとも１つの浸漬型膜モジュールの表面の少なくとも一部にわたって空気又は工程流体を、少なくとも１つの膜モジュール及び／又はコンテナの底部から上部方向に再循環させるために好適なコンテナ、より好ましくは再循環手段に連結されている。
【０１５１】
＜ｄ）：工程流ラインに連結されたコンテナ＞
本発明の設備のｄ）によれば、本設備は、入口によって少なくとも１つの工程流ラインに連結されたコンテナを含む。
【０１５２】
コンテナは、当業者に知られており、通例、水と少なくとも１つのアルカリ土類金属炭酸塩含有材料及びＣＯ２又は５未満のｐＫａ値を有する酸を配合及び／又は混合するために使用される、任意の種類のコンテナであり得る。好ましくは、コンテナは、配合及び／又は混合が混合及び／又は均質化条件下で行われ得るように構成されている。
【０１５３】
例えば、コンテナは反応槽（１）である。このような槽は当業者によく知られており、広範囲の供給者から入手可能である。
【０１５４】
特に、コンテナ、好ましくは反応槽（１）は、少なくとも１種のアルカリ土類金属炭酸水素塩を含む水性懸濁液Ｓ１が得られるように、工程流ラインに供給された水が少なくとも１つのアルカリ土類金属炭酸塩含有材料及びＣＯ２又５未満のｐＫａ値を有する酸と配合されるように構成することができる。
【０１５５】
一実施形態において、コンテナ、好ましくは反応槽（１）は、コンテナ、好ましくは反応槽（１）内の充填水位（１１）及び／又はコンテナ、好ましくは反応槽（１）内の圧力（８）が測定されるように構成することができる。
【０１５６】
少なくとも１つのアルカリ土類金属炭酸水素塩を含む溶液Ｓ１を得るための、少なくとも１つのアルカリ土類金属炭酸塩含有材料を含む水性懸濁液の液相、即ち水中のアルカリ土類金属炭酸塩の溶解速度は、添加された二酸化炭素又は５未満のｐＫａ値を有する酸の量だけでなく、懸濁液中の温度、ｐＨ、圧力、初期アルカリ土類金属炭酸塩の濃度並びに二酸化炭素又は（２５℃で）５未満のｐＫａ値を有する酸が、少なくとも１つのアルカリ土類金属炭酸塩含有材料を含む水性懸濁液に導入される添加速度によっても変わることが認識される。
【０１５７】
コンテナ、好ましくは反応槽（１）は、コンテナ内で得られた少なくとも１つのアルカリ土類金属炭酸水素塩を含む水性懸濁液Ｓ１中の二酸化炭素濃度が、１０〜１５００ｍｇ／ｌの範囲、より好ましくは２０〜１０００ｍｇ／ｌの範囲、最も好ましくは５０〜４００ｍｇ／ｌであるように構成されていることが好ましい。
【０１５８】
追加的に又は代替的に、コンテナ、好ましくは反応槽（１）は、コンテナ内で得られた水性懸濁液Ｓ１中の少なくとも１つのアルカリ土類金属炭酸水素塩１ｍｏｌを製造するために使用したＣＯ２の量は、１．０〜６．０ｍｏｌの範囲、好ましくは１．０〜３．０ｍｏｌの範囲及び最も好ましくは１．０〜２．０ｍｏｌの範囲である。
【０１５９】
コンテナ内で得られた少なくとも１つのアルカリ土類金属炭酸水素塩を含む水性懸濁液Ｓ１は、アルカリ土類金属炭酸水素塩として、２０〜１０００ｍｇ／ｌの範囲、好ましくは５０〜６００ｍｇ／ｌの範囲、及び最も好ましくは８０〜４００ｍｇ／ｌの範囲のアルカリ土類金属濃度を好ましくは有することが認識される。一実施形態において、炭酸水素カルシウムである、コンテナ内で得られた少なくとも１つのアルカリ土類金属炭酸水素塩を含む水性懸濁液Ｓ１は、炭酸水素カルシウムとして、２０〜１０００ｍｇ／ｌの範囲、好ましくは５０〜６００ｍｇ／ｌの範囲及び最も好ましくは８０〜４００ｍｇ／ｌのカルシウム金属濃度を有する。
【０１６０】
上記のように、少なくとも１つのアルカリ土類金属炭酸水素塩を含む水性懸濁液Ｓ１がコンテナ、好ましくは反応槽（１）で得られる。
【０１６１】
コンテナ、好ましくは反応槽（１）で得られた少なくとも１つのアルカリ土類金属炭酸水素塩を含む水性懸濁液Ｓ１は、少なくとも１つのアルカリ土類金属炭酸塩含有材料の未溶解固体粒子をさらに含み、したがって少なくとも１つのアルカリ土類金属炭酸水素塩を含む水性懸濁液Ｓ１を濾過ステップに供する。
【０１６２】
このことを考慮して、コンテナ、好ましくは反応槽（１）で得られた少なくとも１つのアルカリ土類金属炭酸水素塩を含む水性懸濁液Ｓ１は、好ましくは１０ＮＴＵを超える濁度値を有し、より好ましくは水性懸濁液Ｓ１は、可視固形分を含み、即ち不透明である。
【０１６３】
本発明の意味における「濁度」は、肉眼では一般に見えない個々の粒子（懸濁固体）によって引き起こされる流体の曇り又は濁りを説明する。濁度の測定は水質の主要な検査であり、比濁計で行うことができる。本発明で使用する較正比濁計による濁度の単位は、ネフェロメ濁度単位（ＮＴＵ）として規定されている。
【０１６４】
発明の一実施形態において、コンテナ、好ましくは反応槽（１）で得られた少なくとも１つのアルカリ土類金属炭酸水素塩を含む水性懸濁液Ｓ１は、水性懸濁液Ｓ１の総重量に対して、好ましくは０．０１〜１０．０重量％の範囲、より好ましくは０．５〜１０．０重量％及び最も好ましくは１．２〜８．０重量％の範囲の固体含有量を有する。
【０１６５】
このため、本設備の１つの特定の要件は、コンテナ、好ましくは反応槽（１）が、少なくとも１つのアルカリ土類金属炭酸水素塩を含む水性溶液Ｓ２を得るために、少なくとも１つの浸漬型膜モジュールに水性懸濁液Ｓ１を通過させることによって水性懸濁液Ｓ１の少なくとも一部を濾過するためのコンテナ内に、少なくとも１つの浸漬型膜モジュールが位置するように構成されていることである。
【０１６６】
一実施形態において、水と少なくとも１つのアルカリ土類金属炭酸塩含有材料及びＣＯ２又は５未満のｐＫａ値を有する酸との配合及び／又は混合並びに水性懸濁液Ｓ１の少なくとも一部の濾過は、同一のコンテナ、好ましくは反応槽（１）内で行うことができる。代替的に、水と少なくとも１つのアルカリ土類金属炭酸塩含有材料及びＣＯ２又は５未満のｐＫａ値を有する酸との配合及び／又は混合は、１つのコンテナ、好ましくは反応槽（１）内で行うことができ、水性懸濁液Ｓ１の少なくとも一部の濾過は、別のコンテナ、好ましくは反応槽（１ａ）内で行うことができる。本実施形態において、水性懸濁液Ｓ１の少なくとも一部の濾過が行われるコンテナ、好ましくは反応槽（１ａ）は、水と少なくとも１つのアルカリ土類金属炭酸塩含有材料及びＣＯ２又は５未満のｐＫａ値を有する酸の配合及び／又は混合が行われるコンテナ、好ましくは反応槽（１）の下流に位置する。
【０１６７】
エネルギーの全消費量の低減及びよりコスト効率の向上を考慮すると、水と少なくとも１つのアルカリ土類金属炭酸塩含有材料及びＣＯ２又は５未満のｐＫａ値を有する酸との配合及び／又は混合並びに水性懸濁液Ｓ１の少なくとも一部の濾過は、同一のコンテナ、好ましくは反応槽（１）内で実施可能であることが好ましい。このため、設備は、好ましくは１つのコンテナ、好ましくは反応槽（１）を含む。
【０１６８】
水性懸濁液Ｓ１の少なくとも一部を少なくとも１つの浸漬型膜モジュール（２）によって濾過することは、本発明の方法の１つの特定の要件である。好ましくは、水性懸濁液Ｓ１の総量は、少なくとも１つの浸漬型膜モジュール（２）によって濾過される。
【０１６９】
このように、コンテナは、少なくとも１つの浸漬型膜モジュール（２）がコンテナ、好ましくは反応槽（１）内に位置するように構成されている。
【０１７０】
少なくとも１つの浸漬型膜モジュールは、当業者に知られており、汚泥並びに鉱物、顔料及び／又は充填剤を含む水性懸濁液の濾過に通例使用される任意の種類の浸漬型膜モジュールであり得る。例えば、東レ製の浸漬型膜モジュールが使用され得る。
【０１７１】
少なくとも１つの浸漬型膜モジュール（２）、即ち膜は、好ましくは１μｍ未満、より好ましくは０．１μｍ未満、例えば約０．０４〜０．９μｍ又、例えば約０．０４〜０．０８μｍの細孔径を有する。少なくとも１つの浸漬型膜モジュール（２）は、好ましくは、セラミック、ポリマー又は他の合成材料製である。例えば、少なくとも１つの浸漬型膜モジュール（２）は、焼結材料、多孔質磁器、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスルホン、ポリエチレンスルホン、ポリビニリデンフルオリド（ＰＶＤＦ）又はテフロン（Ｒ）などの合成ポリマー及びそれらの混合物を含む群から選択される材料から作製された膜を含む。一実施形態において、少なくとも１つの浸漬型膜モジュール（２）は、繊維又は不織布、例えばポリエチレン、ポリプロピレン及びそれらの混合物などの合成ポリマーを含む群から選択される材料から作製された繊維又は不織布をさらに含む。
【０１７２】
少なくとも１つの浸漬型膜モジュール（２）の数は、設備の規模によって変わることが認識される。当業者は、使用される特定の設備の規模に、浸漬型膜モジュールのこの数を適合させるであろう。
【０１７３】
少なくとも１つの浸漬型膜モジュール（２）は、好ましくは、高い流束、即ち、単位膜面積及び時間あたりの高い流量（流束＝ｌ／（ｍ２ｈ）を有する。例えば、少なくとも１つの浸漬型膜モジュール（２）は、１０ｌ／（ｍ２ｈ）以上、好ましくは５０〜１５０ｌ／（ｍ２ｈ）の範囲、最も好ましくは８０〜１５０ｌ／（ｍ２ｈ）の範囲の流束を有する。
【０１７４】
少なくとも１つの浸漬型膜モジュール（２）は、空気又は工程流体が少なくとも１つの浸漬型膜モジュールの表面の少なくとも一部にわたって再循環（５）するように配置されることが好ましい。このように配置することは、少なくとも１つのアルカリ土類金属炭酸水素塩を含む水性懸濁液Ｓ１の生成効率を改善するために、コンテナ、好ましくは反応槽（１）にＣＯ２を効率的に導入できるという利点を有する。さらに、この配置は、少なくとも１つの浸漬型膜モジュール（２）の汚れを低減し得るクロスフロー通気によって、少なくとも１つの浸漬型膜モジュール（２）の洗浄をもたらし得る。さらに、この配置は、均質な懸濁液を維持し、未溶解粒子の沈降を防止するという利点を有する。
【０１７５】
一実施形態において、空気又は工程流体は、少なくとも１つの浸漬型膜モジュール（２）の表面の少なくとも一部にわたって、少なくとも１つの浸漬型膜モジュール（２）並びに／又はコンテナ、好ましくは反応槽（１）、好ましくは少なくとも１つの浸漬型膜モジュール（２）及びコンテナ、好ましくは反応槽（１）の底部から上部方向に再循環する（５）。
【０１７６】
このため、コンテナは、空気又は工程流体を少なくとも１つの浸漬型膜モジュール（２）の表面の少なくとも一部にわたって、少なくとも１つの浸漬型膜モジュール（２）及び／又はコンテナ、好ましくは反応槽（１）の底部から上部方向に再循環させる（５）ように構成された再循環手段を含む。
【０１７７】
ＣＯ２又は酸（４）は、好ましくは、少なくとも１つの浸漬型膜モジュール（２）の表面の少なくとも一部にわたって再循環する（５）空気又は工程流体に添加されることが認識される。
【０１７８】
空気又は工程流体が少なくとも１つの浸漬型膜モジュールの表面の少なくとも一部にわたって再循環する場合、コンテナ、好ましくは反応槽（１）を密閉して、コンテナ、好ましくは反応槽（１）が供給材料として使用され、コンテナの底部、好ましくは反応槽（１）の底部にて再導入される（５）ことが好ましい。このため、コンテナは密閉された反応槽（１）であることが好ましい。
【０１７９】
再循環手段は、好ましくは副工程流ライン（１５）又は主工程流ライン（１７）から独立し、即ち再循環手段の入口及び出口がコンテナ、好ましくは反応槽（１）に、副工程流ライン（１５）又は副工程流ラインの主分岐（１５ａ）又は副工程流ラインの副分岐（１５ｂ）又は主工程流ライン（１７）又は主工程流ラインの主分岐（１７ａ）又は主工程流ラインの副分岐（１７ｂ）の入口及び出口とは異なる位置で連結されていることが認識される。
【０１８０】
コンテナ、好ましくは反応槽（１）が入口によって少なくとも１つの工程流ラインに連結されることがさらに必要である。加えて、コンテナ、好ましくは反応槽（１）は、少なくとも１つのアルカリ土類金属炭酸水素塩を含む水性溶液Ｓ２をコンテナ、好ましくは反応槽（１）から放出するための少なくとも１つの出口を含む。このため、コンテナ、好ましくは反応槽（１）の少なくとも１つの工程流ラインに連結された入口及び水性溶液Ｓ２を放出するための出口は、好ましくは再循環手段の入口及び出口とは独立して、即ちこれらの入口及び出口は相互に異なる位置で連結されている。このため、コンテナ、好ましくは反応槽（１）は、水性溶液Ｓ２を放出する出口が少なくとも１つの浸漬型膜モジュール（２）の透過側に連結されるように構成されることが好ましい。
【０１８１】
一実施形態において、コンテナ、好ましくは反応槽（１）は、少なくとも１つの浸漬型膜モジュール（２）を洗浄に供することができるように構成されている。
【０１８２】
例えばコンテナ、好ましくは反応槽（１）は、少なくとも１つの浸漬型膜モジュールの逆洗を行うことができるように構成されている。
【０１８３】
本発明の意味における「逆洗」という用語は、少なくとも１つの浸漬型膜モジュール（２）を洗浄するための、少なくとも１つの浸漬型膜モジュール（２）の他方の側から、即ち少なくとも１つの浸漬型膜モジュール及び／又はコンテナの透過側から供給側への水及び／又は化学薬品の添加を指す。
【０１８４】
例えば、少なくとも１つの浸漬型膜モジュール（２）の逆洗は、水で行われ得る。本発明の方法が、少なくとも１つの浸漬型膜（２）の水による逆洗を含む場合、逆洗は５〜６０分ごと、例えば１０分〜１５分ごとに行われ得る。加えて、ＣＯ２又は５未満のｐＫａ値（２５℃）を有する酸を水に添加することができる。この実施形態において、逆洗は週に１回又は２回行われ得る。
【０１８５】
本設備は、バッチモード、半連続モード又は連続モードで実施できることが認識される。
【０１８６】
本出願の意味における「半連続法」という用語は、例えば少なくとも１つの浸漬型膜モジュール（２）の逆洗を行うために、連続モードで運転されるが、断続的な中断を伴う方法を意味する。
【０１８７】
本発明の設備により得られた少なくとも１つのアルカリ土類金属炭酸水素塩を含む水性溶液Ｓ２は、好ましくは０．００１〜３００ｍｇ／ｌの範囲、より好ましくは０．１〜１５０ｍｇ／ｌの範囲、最も好ましくは０．５〜５０の範囲の二酸化炭素濃度を有する。
【０１８８】
本発明の設備で得られた少なくとも１つのアルカリ土類金属炭酸水素塩を含む水性溶液Ｓ２は、アルカリ土類金属炭酸水素塩として、好ましくは、２０〜１０００ｍｇ／ｌの範囲のアルカリ土類金属濃度を有することが認識される。好ましくは、本発明の設備で得られた少なくとも１つのアルカリ土類金属炭酸水素塩を含む水性溶液Ｓ２は、アルカリ土類金属炭酸水素塩として、５０〜５００ｍｇ／ｌ及びより好ましくは８０〜３００ｍｇ／ｌの範囲のアルカリ土類金属濃度を有する。
【０１８９】
一実施形態において、本発明の設備で得られた少なくとも１つのアルカリ土類金属炭酸水素塩を含む水性溶液Ｓ２は、炭酸水素カルシウムを含み、該水性溶液は、炭酸水素カルシウムとして、２０〜１０００ｍｇ／ｌの範囲、好ましくは５０〜５００ｍｇ／ｌの範囲及びより好ましくは８０〜３００ｍｇ／ｌのカルシウム金属濃度を有する。
【０１９０】
別の実施形態において、本発明の設備によって得られた少なくとも１つのアルカリ土類金属炭酸水素塩含む水性溶液Ｓ２は、炭酸水素マグネシウムを含み、該水性溶液は、炭酸水素マグネシウムとして、２０〜１０００ｍｇ／ｌの範囲、好ましくは５０〜４００ｍｇ／ｌの範囲及びより好ましくは８０〜３００ｍｇ／ｌのマグネシウム金属濃度を有する。
【０１９１】
又は、本発明の設備によって得られた少なくとも１つのアルカリ土類金属炭酸水素塩の水性溶液Ｓ２は、炭酸水素カルシウム及び炭酸水素マグネシウムを含み、該水性溶液は、炭酸水素カルシウム及び炭酸水素マグネシウムとして、２０〜１０００ｍｇ／ｌの範囲、好ましくは５０〜５００ｍｇ／ｌ及びより好ましくは８０〜３００ｍｇ／ｌの範囲の総カルシウム及びマグネシウム金属濃度を有する。
【０１９２】
本発明の一実施形態において、本発明の設備によって得られた少なくとも１つのアルカリ土類金属炭酸水素塩を含む水性溶液Ｓ２は、水性溶液の総重量に対して０．００１〜２．０重量％の範囲、より好ましくは０．００１〜０．０５重量％の範囲及び最も好ましくは０．００１〜０．０３重量％の範囲の、少なくとも１つのアルカリ土類金属炭酸水素塩の溶解含有量を有する。
【０１９３】
追加的に又は代替的に、本発明の設備によって得られた少なくとも１つのアルカリ土類金属炭酸水素塩を含む水性溶液Ｓ２は、好ましくは０．５ＮＴＵ未満及びより好ましくは０．３ＮＴＵ未満の濁度値を有する。例えば、本発明の設備によって得られた少なくとも１つのアルカリ土類金属炭酸水素塩を含む水性溶液Ｓ２は、０．２ＮＴＵ未満又は０．１ＮＴＵ未満の濁度値を有する。
【０１９４】
本発明の設備によって得られた少なくとも１つのアルカリ土類金属炭酸水素塩を含む水性溶液Ｓ２は、好ましくは６．１〜８．９の範囲及び好ましくは６．５〜８．５の範囲のｐＨ値を有することが認識される。
【０１９５】
一実施形態によれば、本発明の設備によって得られた少なくとも１つのアルカリ土類金属炭酸水素塩を含む水性溶液Ｓ２は、１〜５５°ｄＨ、好ましくは３〜３０°ｄＨ及び最も好ましくは４．５〜１７°ｄＨのドイツ硬度を有する。
【０１９６】
本発明の目的のために、ドイツ硬度は「ドイツ硬度、°ｄＨ」で表される。この点について、ドイツ硬度とは、アルカリ土類金属炭酸水素塩を含む水性溶液中のアルカリ土類イオンの総量を指す。
【０１９７】
本発明の設備によって得られる少なくとも１つのアルカリ土類金属炭酸水素塩を含む水性溶液は、工程流ラインで供給される水のドイツ硬度よりも少なくとも３°ｄＨ、より好ましくは少なくとも５°ｄＨ高いドイツ硬度を有することが好ましい。
【０１９８】
一実施形態において、本発明の設備によって得られる少なくとも１つのアルカリ土類金属炭酸水素塩を含む水性溶液Ｓ２は、ミネラル化水として好適である。このことは好ましくは、本設備が１つ以上の副工程流ライン（１５）を含まない場合に当てはまる。即ち、本発明の設備によって得られる少なくとも１つのアルカリ土類金属炭酸水素塩を含む水性溶液Ｓ２は、本設備が主工程流（１７）のみを含む場合にはミネラル化水である。
【０１９９】
代替的に、本発明の設備によって得られる少なくとも１つのアルカリ土類金属炭酸水素塩を含む水性溶液Ｓ２は、水のミネラル化に好適である。例えば、本発明の設備によって得られる少なくとも１つのアルカリ土類金属炭酸水素塩を含む水性溶液Ｓ２は、脱塩水又は天然軟水のミネラル化及び／又は安定化に好適である。このことは好ましくは、本設備が１つ以上の副工程流ライン（１５）を含む場合に当てはまる。
【０２００】
例えば、本発明の設備による少なくとも１つのアルカリ土類金属炭酸水素塩を含む水性溶液Ｓ２は、水のミネラル化のために工程流ライン（１５）から主工程流ライン（１７）に移送される（９）。
【０２０１】
本発明の設備によって得られる少なくとも１つのアルカリ土類金属炭酸水素塩を含む水性溶液Ｓ２を用いてミネラル化及び／又は安定化することができる水は、種々の供給源から得ることができ、蒸留水、工業用水、水道水、脱塩海水などの脱塩水、汽水又は塩水、処理廃水又は地下水、地表水又は雨水などの自然軟水の中から選択できる。好ましくは、本発明の設備によって得られる少なくとも１つのアルカリ土類金属炭酸水素塩を含む水性溶液Ｓ２を用いてミネラル化及び／又は安定化される水は、脱塩水、例えば脱塩工程から得られた透過液又は蒸留液である。
【０２０２】
残存する「攻撃的」二酸化炭素を中和し、及び／又はｐＨを上昇させて安定したバランスのとれた最終水質を達成するためには、攻撃的な二酸化炭素を除去すること、本発明の設備によって得られたミネラル化水に塩基を添加すること、又はその両方の組み合わせが好ましい。
【０２０３】
このため、本設備は、好ましくは少なくとも１つのアルカリ土類金属炭酸水素塩を含む水性溶液Ｓ２に塩基を導入するための塩基投入手段を、コンテナ、好ましくは反応槽（１）の下流に含む。
【０２０４】
一実施形態において、塩基投入手段は、好ましくは水中で供給された塩基を、コンテナ、好ましくは反応槽（１）の下流の主工程流（１７）中に投入して、ミネラル化水のｐＨ値を７．０〜９．０の範囲に調整し、アルカリ土類金属炭酸水素塩として、アルカリ土類金属濃度が１０〜３００ｍｇ／ｌの範囲のミネラル化水を生成するために構成されている。
【０２０５】
例えば、本設備は、副工程流ライン（１５）及び主工程流ライン（１７）が合流された箇所の下流で、好ましくはコンテナの下流で、主工程流ライン（１７）に塩基を導入するための、好ましくは主工程流（１７）内の少なくとも１つのアルカリ土類金属炭酸水素塩を含む水性溶液Ｓ２と水との混合物に塩基を導入するための、塩基投入手段を含む。
【０２０６】
塩基を導入するための塩基投入手段は、好ましくは、アルカリ金属水酸化物及び／又はアルカリ土類金属水酸化物を導入するために構成されている。より好ましくは、塩基を導入するための塩基投入手段は、水酸化カルシウム及び／又は水酸化マグネシウム及び／又は水酸化ナトリウムから選択されるアルカリ金属水酸化物及び／又はアルカリ土類金属水酸化物、例えば水酸化カルシウム又は水酸化マグネシウム又は水酸化ナトリウム、例えば水酸化カルシウムである塩基を導入するために構成されている。
【０２０７】
例えば、塩基を導入するための塩基投入手段は、０．１〜１００．０μｍ、好ましくは０．２〜５０．０μｍ、より好ましくは０．３〜２５．０μｍ及び最も好ましくは０．５〜１０．０μｍの重量中央粒径ｄ５０を有するアルカリ土類金属水酸化物を導入するために構成されている。
【０２０８】
本発明の一実施形態において、アルカリ土類金属水酸化物である塩基は、ＢＥＴ等温線を使用して窒素ガス吸着によって測定した（ＩＳＯ  ９２７７：２０１０）、０．０１〜２００．０ｍ２／ｇ及び好ましくは１．０〜１００．０ｍ２／ｇのＢＥＴ比表面積を有する。
【０２０９】
塩基を導入するための塩基投入手段は、好ましくは、ミネラル化水に添加されるアルカリ金属水酸化物及び／又はアルカリ土類金属水酸化物の濃度が０．１〜１００ｍｇ／ｌの範囲及び好ましくは０．５〜１０ｍｇ／ｌとなるように、アルカリ金属水酸化物及び／又はアルカリ土類金属水酸化物を導入するために構成されている。
【０２１０】
塩基は好ましくは水中で供給される。このため、塩基を導入するための塩基投入手段は、好ましくは、溶液又は懸濁液の形態で塩基を導入するために構成されている。アルカリ金属水酸化物及び／又はアルカリ土類金属水酸化物である塩基が溶液又は懸濁液の形態である場合、アルカリ金属水酸化物及び／又はアルカリ土類金属水酸化物の含有量は、溶液又は懸濁液の総重量に対して、好ましくは０．５重量％〜５０重量％、好ましくは約２０重量％である。
【０２１１】
アルカリ金属水酸化物及び／又はアルカリ土類金属水酸化物溶液又は懸濁液は、現場で、又は本発明の方法とは独立して生成され得る。アルカリ金属水酸化物及び／又はアルカリ土類金属水酸化物溶液又は懸濁液が本発明の設備とは独立して調製される場合、アルカリ金属水酸化物及び／又はアルカリ土類金属水酸化物溶液又は懸濁液は、好ましくは工程流ラインで供給される水から調製されない。又は、アルカリ金属水酸化物及び／又はアルカリ土類金属水酸化物溶液又は懸濁液は、工程流ラインで供給される水で調製される。
【０２１２】
主工程流（１７）において塩基、好ましくはアルカリ金属水酸化物及び／又はアルカリ土類金属水酸化物をミネラル化水に添加することにより、ミネラル化水のｐＨ値を７．０〜９．０の範囲に調整する。好ましくは、ミネラル化水のｐＨ値は、７．２〜８．９の範囲、好ましくは７．８〜８．４の範囲のｐＨ値に調整される。ｐＨの調整は、ミネラル化のレベル及び目標最終水質によって変わることが認識される。
【０２１３】
一実施形態において、工程流ラインで供給された水の一部は主工程流（１７）を形成し、水の残りの部分は１つ以上の副工程流ライン（１５）を形成する。このため、１つ以上の副工程流ライン（１５）は、好ましくは、１つ以上の副工程流ライン（１５）が主工程流ライン（１７）に入口及び出口によって連結される点で、主工程流ライン（１７）に連結されている。
【０２１４】
一実施形態において、１つ以上の副工程流ライン（１５）の出口は、好ましくは、主工程流（１７）における１つ以上の副工程流ライン（１５）の入口の下流に位置する。
【０２１５】
本発明のさらなる態様は、少なくとも１つのアルカリ土類金属炭酸水素塩を含む水性溶液の調製のための、本明細書で定義される設備の使用について述べる。
【０２１６】
本発明の別の態様は、水のミネラル化及び／又は安定化のための、本明細書で定義された設備の使用について述べる。水は、好ましくは脱塩水又は天然軟水である。
【０２１７】
設備及びその好ましい実施形態の定義に関して、本発明の少なくとも１つのアルカリ土類金属炭酸水素塩を含む水性溶液の調製のための設備の技術的詳細を論じる場合の、上で提供した説明を参照する。
【符号の説明】
【０２１８】
（１）：反応槽
（２）：浸漬型膜（モジュール）
（３）：生成物貯蔵槽
（４）：二酸化炭素の注入
（５）：再循環空気
（６）：再循環空気の圧力測定
（７）：反応槽内の圧力測定
（８）：水性溶液中での圧力測定
（９）：水性溶液Ｓ２
（１０）：水性溶液の流量測定
（１１）：反応槽内の水位測定
（１２）：水性溶液中の濁度測定
（１３）：炭酸カルシウム用貯蔵コンテナ
（１４）：炭酸カルシウムの懸濁液を調製するための容器
（１５）：工程への副工程流ライン水供給
（１６）：微粉化炭酸カルシウムの懸濁液
（１７）：主工程流ライン
（１７ａ）：主工程流ラインの主分岐
（１７ｂ）：主工程流ラインの副分岐
（１８）：配合水流のｐＨの測定
（１９）：配合水流の導電率の測定
（２０）：Ｃａ（ＯＨ）２の貯蔵槽
（２１）：Ｃａ（ＯＨ）２投入工程流
（２２）：最終水流のｐＨ測定
（２３）：最終水流の導電率測定
（２４）：最終処理水流
（２５）：炭酸カルシウム投入スクリュフィーダ
【図面の簡単な説明】
【０２１９】
【図１】本発明による一般的な方法を実施するのに好適な設備を示す。
【図２】本発明によるミネラル化方法を実施するのに好適な設備を示す。
【図３】本発明による、ｐＨ調整方法を用いてミネラル化を実施するのに好適な設備を示す。
【図４】主工程流ライン（１７）のみを含む設備であって、炭酸カルシウムを投入するための投入ユニットが浸漬型膜モジュール（２）を含むコンテナ（１）に連結されている設備の概略図を示す。
【図５】主工程流（１７）のみを含む設備であって、投入ユニットが、炭酸カルシウムが主工程流ライン（１７）に直接投入されるように構成されている設備の概略図を示す。
【図６】主工程流ライン（１７）のみを含む設備であって、炭酸カルシウムを投入するための投入ユニットが炭酸カルシウムの懸濁液を調製する容器（１４）に連結されている設備の概略図を示す。
【図７】主工程流ラインの主分岐（１７ａ）及び主工程流ラインの１つの副分岐（１７ｂ）を含む設備であって、炭酸カルシウムを投入するための投入ユニットが、主工程流ラインの副分岐（１７ｂ）に位置する炭酸カルシウムの懸濁液を調製するための容器（１４）に連結されている設備の概略図を示す。
【図８】主工程流ラインの主分岐（１７ａ）及び主工程流ラインの１つの副分岐（１７ｂ）を含む設備であって、投入ユニットが、炭酸カルシウムが主工程流ラインの副分岐（１７ｂ）中に直接投入されるように構成されている設備の概略図を示す。
【図９】主工程流ライン（１７）及び副工程流ライン（１５）を含む設備であって、炭酸カルシウムを投入するための投入ユニットが副工程流ライン（１５）の下流に位置する浸漬型膜モジュール（２）を含むコンテナ（１）に連結されている設備の概略図を示す。
【図１０】主工程流ライン（１７）及び副工程流ライン（１５）を含む設備であって、浸漬型膜モジュール（２）を含むコンテナ（１）が副工程流ライン（１５）に位置し、投入ユニットが、炭酸カルシウムが副工程流ライン（１５）に直接投入されるように構成されている設備の概略図を示す。
【図１１】主工程流ライン（１７）及び副工程流ライン（１５）を含む設備であって、浸漬型膜モジュール（２）及び循環空気（５）を含むコンテナ（１）が副工程流ライン（１５）に位置し、炭酸カルシウムを投入するための投入ユニットが、副工程流ライン（１５）に位置する炭酸カルシウム（１４）の懸濁液を調製するための容器に連結されている設備の概略図を示す。この概略図は、Ｃａ（ＯＨ）２投入（２１）のための塩基投入手段をさらに示す。
【図１２】主工程流ライン（１７）、副工程流ラインの主分岐（１５ａ）及び副工程流ラインの副分岐（１５ｂ）を含む設備であって、炭酸カルシウムを投入するための投入ユニットが副工程流ラインの副分岐（１５ｂ）に位置する炭酸カルシウム（１４）の懸濁液を調製するための容器に連結されている設備の概略図を示す。この概略図は、副工程流ラインの主分岐（１５ａ）に位置する、浸漬型膜モジュール（２）及び再循環空気（５）を含むコンテナ（１）並びにＣａ（ＯＨ）２投入のための塩基投入手段（２１）をさらに示す。
【図１３】主工程流ライン（１７）、副工程流ラインの主分岐（１５ａ）及び副工程流ラインの副分岐（１５ｂ）を含む設備であって、投入ユニットが、炭酸カルシウムが副工程流ラインの副分岐（１５ｂ）に直接投入されるように構成されている設備の概略図を示す。この概略図は、副工程流ラインの主分岐（１５ａ）に位置する、浸漬型膜モジュール（２）及び再循環空気（５）を含むコンテナ（１）並びにＣａ（ＯＨ）２投入のための塩基投入手段（２１）をさらに示す。
【０２２０】
本発明の範囲及び重要性は、本発明のある実施形態を説明するためであり、非限定的である以下の実施例に基づいてより良好に理解される。
【実施例】
【０２２１】
１．測定方法
以下では、実施例で行った測定方法について説明する。
【０２２２】
＜水性懸濁液又は溶液のｐＨ＞
内蔵温度補償及びＷＴＷＷＴＷ  ＳｅｎＴｉｘ  ９４０  ｐＨプローブを備えたＷＴＷ  Ｍｕｌｔｉ  ３４２０  ｐＨメーターを使用して、懸濁液又は溶液のｐＨを測定した。ｐＨ電極の較正は、ｐＨ値４．０１、７．００及び９．２１の標準を使用して行った。報告したｐＨ値は、機器によって検出した終点値である（終点は、測定した信号の平均からの差が前の６秒間にわたって０．１ｍＶ未満である場合である。）。
【０２２３】
＜水性懸濁液の固体含有量＞
水分析装置
固体含有量（「乾燥重量」としても知られている。）は、スイスのＭｅｔｔｌｅｒ−Ｔｏｌｅｄｏ社製の水分分析装置ＨＲ７３を以下の設定：温度１２０℃、自動スイッチオフ３、標準乾燥、生成物５〜２０ｇを使用して決定した。
【０２２４】
＜粒状材料の粒径分布（粒径がＸ未満の粒子の質量％）及び重量中央径（ｄ５０）＞
微粒子材料の重量粒径及び粒径質量分布は、沈降法、即ち重力場における沈降挙動の分析によって測定した。測定は、Ｍｉｃｒｏｍｅｒｉｔｉｃｓ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ製のＳｅｄｉｇｒａｐｈ（商標）５１２０又はＳｅｄｉｇｒａｐｈ（商標）５１００を用いて行った。
【０２２５】
当該方法及び機器は当業者に知られており、フィラー及び顔料の粒径を決定するためによく使用されている。測定は０．１重量％Ｎａ４Ｐ２Ｏ７水性溶液中で行う。高速撹拌機及び超音波を使用してサンプルを分散させる。
【０２２６】
＜溶液の水性懸濁液の濁度＞
濁度は、ハックランゲ（Ｈａｃｈ  Ｌａｎｇｅ）２１００ＡＮ  ＩＳラボラトリ濁度計（Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ  Ｔｕｒｂｉｄｉｍｅｔｅｒ）を使用して測定し、０．１未満、２０、２００、１０００、４０００及び７５００ＮＴＵのＳｔａｂＣａｌ濁度標準（ホルマジン標準）を使用して較正を行った。
【０２２７】
＜導電率＞
導電率は、対応するＭｅｔｔｌｅｒ  Ｔｏｌｅｄｏ導電率拡張ユニット及びＭｅｔｔｌｅｒ  Ｔｏｌｅｄｏ  ＩｎＬａｂ（Ｒ）７４１導電率プローブを備えたＭｅｔｔｌｅｒ  Ｔｏｌｅｄｏ  Ｓｅｖｅｎ  Ｍｕｌｔｉ計測器を使用して２５℃で測定した。
【０２２８】
該機器は、最初に、メトラートレドによる市販の導電率較正ソリューションを使用して、関連する導電率の範囲で較正した。導電率に対する温度の影響は、線形補正モードによって自動的に補正される。測定した導電率は、２０℃の基準温度について報告した。報告した導電率値は、機器によって検出した終点値であった（終点は、測定した導電率の平均からの差が最後の６秒間にわたって０．４％未満である時である。）。
【０２２９】
＜温度＞
温度は、Ｘｙｌｅｍ  Ａｎａｌｙｔｉｃｓの手持ち式ＷＴＷプローブで測定した。
【０２３０】
＜水性溶液の硬度＞
水の硬度に関与するイオン、即ちＣａ２＋（ａｑ）及びＭｇ２＋（ａｑ）は、キレート剤であるエチレンジアミン四酢酸（ＥＤＴＡ−二ナトリウム塩０．０１Ｍ）を用いた滴定によって求められてきた。ｐＨを１０にて一定に緩衝するために、ＮＨ３−ＮＨ４Ｃｌ緩衝液を使用した。指示薬としてＥｒｉｏｃｈｒｏｍｅ  Ｂｌａｃｋ  Ｔを使用した滴定は、溶液がワインレッド色からスカイブルー色に変化するまでＣａ２＋（ａｑ）イオン及びＭｇ２＋（ａｑ）イオンによる総硬度を求める。総硬度の量を以下の式によって算出した。
【０２３１】
硬度＝EDTAの体積(ml)×0.01×100.08×1000/(サンプルの体積(ml))
【０２３２】
＜水性溶液のアルカリ度＞
水性溶液のアルカリ度は、０．１Ｍ塩酸溶液による試料の滴定によって求めた。滴定の終点は、４．３の一定ｐＨにて達成される。アルカリ度の量を以下の式によって算出した。
【０２３３】
アルカリ度＝酸の体積(ml)×0.1×100.08×1000/(2×サンプルの体積(ml))
【０２３４】
＜水性溶液の酸性度＞
水性溶液の酸性度は、０．０１Ｍ水酸化ナトリウム溶液による遊離ＣＯ２の滴定によって求めた。滴定の終点は、８．３の一定ｐＨで達成される。遊離ＣＯ２の量を以下の式によって算出した。
【０２３５】
遊離CO2＝NaOHの体積(ml)×0.01×44.01×1000/試料の体積(ml)
【０２３６】
＜ランゲリア飽和指数（Ｌａｎｇｅｌｉｅｒ  Ｓａｔｕｒａｔｉｏｎ  Ｉｎｄｅｘ（ＬＳＩ））＞
ランゲリア飽和指数（ＬＳＩ）は、水性液体のスケール形成性又は腐食性の傾向を説明する指数であり、正のＬＳＩはスケール形成傾向を示し、負のＬＳＩは腐食性を示す。したがって、バランスのとれたランゲリア飽和指数、即ちＬＳＩ＝０は、水性液体が化学平衡状態にあることを意味する。ＬＳＩは次のように算出する。
【０２３７】
ＬＳＩ＝ｐＨ−ｐＨｓ、
式中、ｐＨは水性液体の実際のｐＨ値であり、ｐＨはＣａＣＯ３飽和時の水性液体のｐＨ値である。ｐＨは以下のように概算できる：
ｐＨｓ＝（９．３＋Ａ＋Ｂ）−（Ｃ＋Ｄ）、
式中、Ａは、水性液体中に存在する総溶解固体（ＴＤＳ）の数値指標であり、Ｂは、単位Ｋの水性液体の、温度の数値指標であり、Ｃは、単位がＣａＣＯ３のｍｇ／ｌの、水性液体のカルシウム濃度の数値指標であり、Ｄは、単位がＣａＣＯ３のｍｇ／ｌの、水性液体のアルカリ度の数値指標である。パラメータＡからＤは、以下の式を使用して求める。
【０２３８】
Ａ＝（ｌｏｇ１０（ＴＤＳ）−１）／１０、
Ｂ＝−１３．１２×ｌｏｇ１０（Ｔ＋２７３）＋３４．５５、
Ｃ＝ｌｏｇ１０［Ｃａ２＋］−０．４、
Ｄ＝ｌｏｇ１０（ＴＡＣ）、
式中、ＴＤＳは、単位がｍｇ／ｌの、総溶解固形分であり、Ｔは、単位が℃の温度であり、［Ｃａ２＋］は、単位がＣａＣＯ３のｍｇ／ｌの、水性液体のカルシウム濃度であり、ＴＡＣは、単位がＣａＣＯ３のｍｇ／ｌの、水性液体のアルカリ度である。
【０２３９】
２．実施例
＜本発明の設備−重炭酸カルシウムの水性溶液の調製＞
本発明による１つの設備の一般的な工程流れ図を図１に示す。この設備は、内部の５０ｍ２の浸漬型膜（２）を備えた反応槽（１）、投入スクリュフィーダを備えた炭酸カルシウム貯蔵サイロ（１３）及び炭酸カルシウムの懸濁液を調製するための容器（１４）を含む。
【０２４０】
炭酸水素カルシウム溶液（９）を透過液流中で生成し、この溶液を使用して別の流れの鉱物含有量及びアルカリ度を上昇させることができる。
【０２４１】
供給水を逆浸透システムから得て、以下の水仕様の水を生成した：
ナトリウム：１ｍｇ／ｌ未満
塩化物：２ｍｇ／ｌ未満
カルシウム：８ｍｇ／ｌ
マグネシウム：１ｍｇ／ｌ未満
アルカリ度：１２ｍｇ／ｌ（ＣａＣＯ３として）
°ｄＨ：１．１２
ｐＨ：６．９
導電率：２４μＳ／ｃｍ
【０２４２】
炭酸水素カルシウム溶液は、以下の方法で上記設備を使用して製造することができる。反応槽（１）に最初に、５．０重量％の炭酸カルシウム懸濁液を、反応槽内での水位測定（１１）によって求めた、浸漬型膜の表面を覆う規定の体積まで充填する。ブロワは、均質懸濁液が反応槽（１）内に保持され、浸漬型膜（２）の多少の洗浄効果が与えられるように、反応槽（１）の上部から浸漬型膜（２）の底部に位置する散気装置までの空気量（５）の再循環を開始する。空気量（５）は、１時間につき約２００回の割合で再循環される。制御量の二酸化炭素が空気流中で（４）において添加される。二酸化炭素が載荷された再循環空気は、反応槽（１）の底部から上部まで浸漬型膜（２）を通過して乱流を生成し、二酸化炭素が空気流から炭酸カルシウム懸濁液へ渡り、懸濁液内の溶解二酸化炭素の量を増加させる。炭酸カルシウムと溶解二酸化炭素との間の反応により、反応槽（１）内にアルカリ性炭酸水素カルシウム溶液が形成される。同時に、炭酸カルシウム懸濁液を容器（１４）内で調製するために、炭酸カルシウムを貯蔵サイロ（１３）から容器（１４）に添加する。添加した炭酸カルシウムの量を正確に測定するために、減量スクリュフィーダが使用される。水も槽に添加し、ミキサーを使用して固体含有量が既知の均質懸濁液を生成する。次いで、反応槽（１）内の未溶解炭酸カルシウムの総量が一定に維持されるように、微粉化炭酸カルシウムの懸濁液（１６）を、二酸化炭素との反応によって溶解される炭酸カルシウムの量に等しい速度で反応槽（１）に移送する。濾過された透過液の水性溶液Ｓ２（９）は、浸漬型膜（２）を通じて反応槽（１）から抜き取られる。
【０２４３】
＜始動パイロットユニット＞
本発明の設備によるパイロットプラントでは、天然炭酸カルシウム粉末（フランス、オルゴンのオムヤインターナショナルＡＧ製のＭｉｌｌｉｃａｒｂ（Ｒ）、ｄ５０＝３μｍ）を出発材料として使用した。水位制御（１１）を用いて、調製済み５重量％炭酸カルシウム粉末懸濁液９００ｌを反応装置（１）に充填した。乱流によって膜を再生するために、再循環空気流（５）ファンを１０ｍ３／ｈで始動させた。空気流の過圧を（６）によって測定した。
【０２４４】
［実施例１］
高度載荷濃縮物（約２５０ｍｇ／ｌのアルカリ度）を生成するために、二酸化炭素９９ｇ（４）を１時間以内に再循環空気流に投入した。連続製造は、最初の１時間の再循環時間の終了時に開始した。連続製造中に、２５０ｍｇ／ｌ炭酸カルシウム懸濁液（１６）を反応装置（１）に添加して、反応槽（１）内の炭酸カルシウムの連続溶解を裏付けた。同時に、双方向投入ポンプを使用して２５０ｍｇ／ｌ重炭酸カルシウム（炭酸カルシウムとして測定）の濃度で、浸漬型膜（２）を通じて透明な水性溶液Ｓ２（９）を抜き取った。微粉化炭酸カルシウム（１６）と水性溶液（９）の懸濁液の両方の割合は、反応槽（１）における水位測定（１１）及び水性溶液Ｓ２（９）での流量計測定（１０）によって制御した。割合の一次設定は達成可能な膜流束率によって変わり、膜間差圧（８）として測定した。水性溶液Ｓ２（９）の品質を濁度測定（１２）及び滴定によって制御した。
【０２４５】
運転条件及び水質の結果を以下の表１及び表２に示す。
【０２４６】
【表１】
2019504761.tif 000003
【０２４７】
【表２】
2019504761.tif 000004
【０２４８】
特許出願ＥＰ２６２３４６７Ａ１と比較して、本発明による設備を使用する上記方法は、はるかに良好なエネルギー効率を有する。ＥＰ２６２３４６７Ａ１の表４により、管状膜モジュール（Ｍｉｃｒｏｄｙｎｅ−Ｍｏｄｕｌｅ  ＭＤ  ０６３  ＴＰ  ２Ｎ）からの４種類の異なる試験で、３５ｌ／ｈの透過液が生成された。これらの試験における懸濁液を、１．５バールの圧力下、３×２００ｌ／ｈの速度で管状モジュールを通じて循環させ、この透過液流を生成させた。したがって、この透過液を生成するのに必要な水力エネルギーは以下の通りであった：
水力エネルギー（Ｗ）＝Ｖ×ρ×ｐ
式中：
Ｖ＝流体の流量（ｍ３／ｓ）
ρ＝流体密度（ｋｇ／ｍ３）
ｐ＝ポンプの出口静圧（ｋＰａ）
【０２４９】
特許出願ＥＰ  ２  ６２３  ４６７  Ａ１による例では、以下の入力値であった：
Ｖ＝３  ２００ｌ／ｈ＝８．８ｅ−０４ｍ３／ｓ
ρ＝１０００ｋｇ／ｍ３（その他の詳細物を含まない水の場合）
ｐ＝１．５バール＝１５０ｋＰａ
→Ｗ＝８．８８８ｅ−０４×１０００×１５０＝１３３Ｗ
【０２５０】
これにより、平均５４ｌ／ｈの透過液が生成されたため、生成された透過液１立方メートル当たりの電力消費量は、
電力／立方メートル＝０．１３３ｋＷ÷０．０３５ｍ３／ｈ＝３．８ｋＷｈ／ｍ３
と算出することができる。
【０２５１】
本発明による設備を使用し、図１に示すように、１２５０ｌ／ｈ＝３．４７ｅ−０４ｍ３／ｓの透過液を５０ｋＰａの圧力下で生成した。
【０２５２】
したがって、水力エネルギーは以下のように算出される：
水力エネルギー（Ｗ）＝Ｖ×ρ×ｐ＝３．４７ｅ−０４×１０００×５０＝１７．４Ｗ
【０２５３】
これにより、平均１２５０ｌ／ｈの透過液が生成されたため、生成された透過液１立方メートル当たりの電力消費量は、
電力／立方メートル＝０．０１７４ｋＷ÷１．２５ｍ３／ｈ＝０．０１４ｋＷｈ／ｍ３
と算出することができる。
【０２５４】
したがって、具体的な電力消費量（生成された透過液１立方メートル当たりの電力）は、本発明では、特許出願ＥＰ２６２３４６７Ａ１よりも２７０分の１より少ない。
【０２５５】
図１に示し、ＥＰ２６２３４６７Ａ１号に記載される本発明の設備を用いた試験によるＣＯ２効率は、以下のように算出される：
（水中の遊離ＣＯ２＋ＣＯ２投入量）／ＣＯ２の分子量：（最終アルカリ度−初期アルカリ度）／ＣａＣＯ３の分子量
＝(2+110)/44.01g/mol：(220-12)/100.08g/mol＝2.54：2.08＝1.22：1
【０２５６】
特許出願ＥＰ２６２３４６７Ａ１に記載の設備を用いて行った試験によるＣＯ２効率は、以下のように示された：
110/44.01g/mol：170/100.08g/mol＝2.5：1.7＝1.47：1
【０２５７】
＜本発明の設備−脱塩水の鉱物及びアルカリ度含有量を上昇させる重炭酸カルシウムの水性溶液の調製及び投入＞
本発明による１つの設備の一般的な工程流れ図を図２に示す。この設備は、内部の５０ｍ２の浸漬型膜（２）を備えた反応槽（１）、生成物貯蔵サイロ（３）、投入スクリュフィーダを備えた炭酸カルシウム貯蔵サイロ（１３）及び炭酸カルシウムの懸濁液を調製するための容器（１４）を含む。
【０２５８】
炭酸水素カルシウム溶液を水性溶液Ｓ２（９）中で製造し、主工程流（１７）に投入して主工程流の鉱物含有量及びアルカリ度を上昇させる。
【０２５９】
供給水を逆浸透システムから得て、以下の水仕様の水を生成した：
ナトリウム：１ｍｇ／ｌ未満
塩化物：２ｍｇ／ｌ未満
カルシウム：８ｍｇ／ｌ
マグネシウム：１ｍｇ／ｌ未満
アルカリ度：１２ｍｇ／ｌ（ＣａＣＯ３として）
°ｄＨ：１．１２
ｐＨ：６．９
導電率：２４μＳ／ｃｍ
【０２６０】
炭酸水素カルシウム溶液は、以下の方法で上記設備を使用して副工程流ライン中で製造することができる。反応槽（１）に最初に、５．０重量％の炭酸カルシウム懸濁液を、反応槽（１）内での水位測定（１１）によって測定した、浸漬型膜（２）の表面を覆う規定の体積まで充填する。ブロワは、均質懸濁液が反応装置（１）内に保持され、膜の多少の洗浄効果が与えられるように、反応槽（１）の上部から浸漬型膜（２）の底部に位置する散気装置までの空気量（５）の再循環を開始する。空気量（５）は、１時間につき約２００回の割合で再循環される。制御量の二酸化炭素が空気流中で例えば位置（４）にて添加される。二酸化炭素が載荷された再循環空気は、反応装置の底部から上部まで浸漬型膜（２）を通過して乱流を生成し、二酸化炭素が空気流から炭酸カルシウム懸濁液へ渡り、懸濁液内の溶解二酸化炭素の量を増加させる。炭酸カルシウムと溶解二酸化炭素との間の反応により、反応槽内に炭酸水素カルシウム溶液が形成される。同時に、炭酸カルシウム懸濁液を容器（１４）内で調製するために、炭酸カルシウムを貯蔵サイロ（１３）から容器（１４）に添加する。添加した炭酸カルシウムの量を正確に測定するために、減量スクリュフィーダが使用される。水も容器（１４）に添加し、ミキサーを使用して固体含有量が既知の均質懸濁液を生成する。次いで、反応槽（１）内の未溶解炭酸カルシウムの総量が一定に維持されるように、微粉化炭酸カルシウム（１６）の懸濁液を、二酸化炭素との反応によって溶解される炭酸カルシウムの量に等しい速度で反応槽（１）に移送する。透明な濃縮炭酸水素カルシウム溶液として濾過した透過液の水性溶液Ｓ２（９）を使用して、カルシウム及び重炭酸塩を、双方向投入ポンプによって主工程流（１７）に添加する。生成物貯蔵槽（３）は、１０分ごとに逆洗シーケンスのための緩衝としても使用した。
【０２６１】
＜始動パイロットユニット＞
パイロットプラントでは、天然炭酸カルシウム粉末（フランス、オルゴンのオムヤインターナショナル製のＭｉｌｌｉｃａｒｂ（Ｒ）、ｄ５０＝３μｍ）を出発材料として使用した。反応槽（１）内の水位制御（１１）を用いて、調製済み５重量％炭酸カルシウム粉末懸濁液９００ｌを反応槽（１）に充填した。乱流によって膜を再生するために、再循環空気流（５）ファンを１０ｍ３／ｈで始動させた。空気流の過圧を（６）によって測定した。
【０２６２】
［実施例２］
高度載荷濃縮物（約２５０ｍｇ／ｌのアルカリ度）を生成するために、二酸化炭素９９ｇ（４）を１時間以内に再循環空気流に投入した。連続製造は、最初の１時間の再循環時間の終了時に開始した。連続製造中に、２５０ｍｇ／ｌの炭酸カルシウム懸濁液（１６）を反応装置（１）に添加して、反応槽（１）内の炭酸カルシウムの連続溶解を裏付けた。同時に、２５０ｍｇ／ｌの重炭酸カルシウム（炭酸カルシウムとして測定）の濃度で、浸漬型膜を通じて透明な水性溶液Ｓ２（９）を双方向投入ポンプによって、主流（１７）における生成物貯蔵槽（３）を介して抜き取り及び排出した。微粉化炭酸カルシウム（１６）と水性溶液Ｓ２（９）の懸濁液の両方の割合は、反応槽（１）における水位測定（１１）及び流量測定（１０）によって制御した。割合の一次設定は達成可能な膜流束率によって変わり、膜間差圧（８）として測定した。水性溶液Ｓ２（９）の品質を水性溶液（９）における濁度測定（１２）及び滴定によって制御した。第１のブレンドの品質は、ｐＨ（１８）、電気伝導度（１９）及びブレンドされた水流の滴定によって測定した。
【０２６３】
運転条件及び品質の結果を以下の表３及び表４に示す。
【０２６４】
【表３】
2019504761.tif 000005
【０２６５】
【表４】
2019504761.tif 000006
【０２６６】
＜本発明の設備−脱塩水の鉱物及びアルカリ度含有量並びに脱塩水の飽和指数に対して脱塩水の安定性を上昇させるための、重炭酸カルシウムの水性溶液の調製及び投入と後続のｐＨ調整＞
本発明による１つの設備の一般的な工程流れ図を図３に示す。この設備は、内部に５０ｍ２の浸漬型膜（２）を備えた反応槽（１）、生成物貯蔵サイロ（３）、投入スクリュフィーダを備えた炭酸カルシウム貯蔵サイロ（１３）及び炭酸カルシウムの懸濁液を調製するための容器（１４）並びに水酸化カルシウム貯蔵槽（２０）及び投入システムを含む。
【０２６７】
炭酸水素カルシウム溶液を水性溶液Ｓ２（９）中で製造し、主工程流（１７）に投入して主工程流（１７）の鉱物含有量及びアルカリ度を上昇させる。炭酸水素カルシウム溶液の投入後に、５．０重量％の高純度の水酸化カルシウム懸濁液を主工程流（１７）に投入して（２１）、最終処理水流（２４）の所望の最終水質を生成する。
【０２６８】
供給水はすべての工程流で供給され、供給水は、以下の水仕様の水を生成する逆浸透システムから得られた。
【０２６９】
ナトリウム：１ｍｇ／ｌ未満
塩化物：２ｍｇ／ｌ未満
カルシウム：８ｍｇ／ｌ
マグネシウム：１ｍｇ／ｌ未満
アルカリ度：１２ｍｇ／ｌ（ＣａＣＯ３として）
°ｄＨ：１．１２
ｐＨ：６．９
導電率２４μＳ／ｃｍ
【０２７０】
炭酸水素カルシウム溶液は、以下の方法で上記設備を使用して副工程流ライン中で製造することができる。反応槽（１）に最初に、５．０重量％の炭酸カルシウム懸濁液を、反応槽（１）内での水位測定（１１）によって測定した、浸漬型膜（２）の表面を覆う規定の体積まで充填する。ブロワは、均質懸濁液が反応槽（１）内に保持され、浸漬型膜（２）の多少の洗浄効果が与えられるように、反応槽（１）の上部から浸漬型膜（２）の底部に位置する散気装置までの空気量の再循環（５）を開始する。空気量は１時間につき約２００回の割合で再循環される。制御量の二酸化炭素（４）が空気流中に添加される。二酸化炭素が載荷された再循環空気は、反応槽（１）の底部から上部まで浸漬型膜（２）を通過して乱流を生成し、二酸化炭素が空気流から炭酸カルシウム懸濁液へ渡り、懸濁液内の溶解二酸化炭素の量を増加させる。炭酸カルシウムと溶解二酸化炭素との間の反応により、反応槽（１）内に炭酸水素カルシウム溶液が形成される。同時に、炭酸カルシウム懸濁液を容器（１４）内で調製するために、炭酸カルシウムを貯蔵サイロ（１３）から容器（１４）に添加する。添加した炭酸カルシウムの量を正確に測定するために、減量スクリュフィーダが使用される。水も槽に添加し、ミキサーを使用して固体含有量が既知の均質懸濁液を生成する。次いで、反応槽（１）内の未溶解炭酸カルシウムの総量が一定に維持されるように、微粉化炭酸カルシウム（１６）の懸濁液を、二酸化炭素との反応によって溶解される炭酸カルシウムの量に等しい速度で反応槽（１）に移送する。透明な濃縮炭酸水素カルシウム溶液として濾過した透過液の水性溶液Ｓ２（９）を使用して、カルシウム及び重炭酸塩を、双方向投入ポンプによって主工程流（１７）に添加する。生成物貯蔵槽（３）は、１０分ごとに逆洗シーケンスのための緩衝としても使用した。第２投入ポンプを使用して水酸化カルシウム懸濁液を例えば貯蔵槽（２０）に貯蔵された位置（２１）で主工程流（１７）に添加する。
【０２７１】
＜始動パイロットユニット＞
天然の炭酸カルシウム粉末（フランス、オルゴンのオムヤインターナショナル製Ｍｉｌｌｉｃａｒｂ（Ｒ）、ｄ５０＝３μｍ）及び水酸化カルシウム懸濁液（Ｓｃｈａｆｅｒｋａｌｋ、Ｐｒｅｃａｌ  ７２、水中２０重量％濃度）を出発材料としてパイロットプラントで使用した。Ｓｃｈａｆｅｒｋａｌｋ製品（Ｐｒｅｃａｌ  ７２）は、高反応性２０重量％％水酸化カルシウム懸濁液であり、効果的な圧送のため、これを５重量％に希釈して（２１）、最終処理水流（２４）に直接添加した。反応槽（１）内の水位制御（１１）を用いて、調製済み５重量％炭酸カルシウム粉末懸濁液９００ｌを反応槽（１）に充填した。乱流によって膜を再生するために、再循環空気流（５）ファンを１０ｍ３／ｈで始動させた。空気流の過圧を（６）によって測定した。
【０２７２】
［実施例３］
高度載荷濃縮物（約２５０ｍｇ／ｌのアルカリ度）を生成するために、二酸化炭素９９ｇ（４）を１時間以内に再循環空気流に投入した。連続製造は、最初の１時間の再循環時間の終了時に開始した。連続製造中に、２５０ｍｇ／ｌの微粉化炭酸カルシウム懸濁液（１６）を反応槽（１）に添加して、反応槽（１）内の炭酸カルシウムの連続溶解を裏付けた。同時に、２５０ｍｇ／ｌの重炭酸カルシウム（炭酸カルシウムとして測定）の濃度で、浸漬型膜（２）を通じて透明な水性溶液（９）を双方向投入ポンプによって、主工程流（１７）における生成物貯蔵槽（３）を介して抜き取り及び排出した。微粉化炭酸カルシウム（１６）と水性溶液Ｓ２（９）の懸濁液の両方の割合は、反応槽（１）における水位測定（１１）及び水性溶液Ｓ２（９）での流量計測定（１０）によって制御した。割合の一次設定は達成可能な膜流束率によって変わり、膜間差圧（８）として測定した。水性溶液（９）の品質を濁度測定（１２）及び滴定によって制御した。第１のブレンドの品質は、ｐＨ（１８）、電気伝導度（１９）及び滴定によって測定した。最終処理流（２４）についてランゲリア飽和指数が０である所望の最終水質に到達するために、槽（２０）からの水酸化カルシウム懸濁液（２１）をまた最終処理水流（２４）に投入した。
【０２７３】
運転条件及び水質の結果を以下の表５及び表６に示す。
【０２７４】
【表５】
2019504761.tif 000007
【０２７５】
【表６】
2019504761.tif 000008
【０２７６】
［実施例４］
図１による膜カルサイト反応装置（ＭＣＲ）内でのセラミック膜の使用
４．１  装置
以下の装置を試験に使用した：
・以下から成る「膜カルサイト反応装置」（ＭＣＲ）：
○７５リットルの最大容積及び必要な連結を有する長方形のＰＶＣ反応装置、
○反応装置内に設置された、膜面積０．８２８ｍ２のＣｅｍｂｒａｎｅ  ＳｉＣＦＭ−０８２８炭化ケイ素浸漬型膜モジュール。
Ｃｅｍｂｒａｎｅ  ＳｉＣＦＭ−０８２８  炭化ケイ素はセラミック膜である。本発明に好適なセラミック膜の製造方法は、例えばＥＰ３００９１８２Ａ１に記載されている。したがって、特許出願ＥＰ３００９１８２Ａ１の内容は、参照により本明細書に組み入れられている。
○反応装置を密閉するための蓋、
○水位制御用計測器
○圧力、特に膜差圧（Ｔｒａｎｓ−Ｍｅｍｂｒａｎｅ  Ｐｒｅｓｓｕｒｅ、ＴＭＰ）を監視するための計測器、
・以下から成るブロワ再循環ループを形成するように構成されたブロワシステム：
○可変速駆動装置により作動するブロワ、
○反応装置の上部から連結された、ブロワへの供給配管（蓋に連結）、
○浸漬型膜ユニットの底部の散気装置マニホールドに連結された排出配管
・以下から成る膜を通じて濃縮液を抜き取るための透過液ポンプ：
○可変速駆動装置により作動するポンプ、
○流量を測定するための流量計、
・以下から成る二酸化炭素の投入システム：
○二酸化炭素ボトル
○ボトルの圧力を５０バールから５バールまで低下させるための圧力調節器、
○二酸化炭素の投入量を調節及び測定するためのマスフローメータ及び制御弁
・ブロワ排出配管への投入連結部
【０２７７】
・以下から成るスラリーメイクダウン（ＳＭＤ）システム：
○電気ミキサー及び槽水位計装を備えたスラリーメイクダウン（ＳＭＤ）槽、
○給水を槽に供給し、槽内の水位を維持するように制御された、タンクへの給水供給
○必要量の微粉化炭酸カルシウムをＳＭＤ槽に正確に添加するための減量投入フィードシステム、
○微粉化炭酸カルシウムを減量フィーダに供給するホッパー、
○７５ｌ反応装置にＳＭＤ槽で製造炭酸カルシウム懸濁液を投入するためのスラリーフィードポンプ、
○スラリーフィードポンプと１８００ｌの反応装置を連結する投入ホース
・以下の機能を実行する制御システム：
○透過液ポンプを制御して、要求された流量を達成する
○スラリー供給ポンプを制御して、反応装置水位を一定に保つ
○要求された速度でブロワを運転する。
【０２７８】
４．２  手順：
次の手順を使用して試験を行った：
１．ＳＭＤ槽に水を充填し、炭酸カルシウムを槽に注入して、以下で規定する設定にしたがって懸濁液Ｓ１を製造した。
２．ＳＭＤ制御を自動モードとして、槽から懸濁液が抜き取られた時にＳＭＤ槽に絶えず水が補充され、炭酸カルシウムが継続的に投入されて、４．３節で規定する濃度の均一な懸濁液が供給されるようにした。
３．１％の微粉化炭酸カルシウムＳ１を含有する懸濁液５０ｌを７５ｌ反応装置（膜カルサイト反応装置）に供給した。この工程中、連続工程を確実に行うために、反応装置に微粉化炭酸カルシウムＳ１の懸濁液を補充した。
４．反応装置の蓋を閉じ、確実に密閉した。
５．ブロワを通電して作動させ、微粉化炭酸カルシウムを懸濁液Ｓ１中に保持した。
６．４．３節で規定する設定にしたがって、二酸化炭素をブロワ再循環ループに投入した。
７．透過液ポンプを設定速度で運転して、必要な流量を供給し、反応槽から透明溶液Ｓ２を抜き取った。ポンプ速度は、４．３節で規定する設定にしたがって、ある範囲の流量を達成するように変更した。
８．スラリーフィードポンプを設定速度で運転して、反応槽内の水位が一定に維持されるようにした。
９．透過液ポンプによって抜き取った濃縮溶液Ｓ２のサンプルを、以下の水質について上記の方法によって分析した：
ａ．アルカリ度（ｍｇ／ｌ）
ｂ．総硬度（ｍｇ／ｌ）
ｃ．酸性度（ｍｇ／ｌ  ＣＯ２として）
ｄ．ｐＨ、導電率、温度及び濁度
【０２７９】
流量、ＴＭＰ、温度を含む各試験の操作設定を記録した。
【０２８０】
４．３  試験設定
試験中に以下の試験設定を使用した：
【０２８１】
【表７】
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【０２８２】
４．４  測定結果
【０２８３】
【表８】
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【０２８４】
表８に示す結果は、少なくとも１つの浸漬型膜モジュールとしてセラミック膜を使用することによって高い流束（最大８４５ｌｍｈ）を達成することができ、さらに、これらの高い流束は、安定したほぼ一定の膜差圧（ＴＭＰ）値によって達成された。流束を、（温度と共に）ＴＭＰに対して正規化し、膜の透過率値を生成する。少なくとも１つの浸漬型膜モジュールとしてのセラミック膜の透過率値は、流束の全範囲にわたってかなり一定である。表８からわかるように、この工程における少なくとも１つの浸漬型膜モジュールとしてのセラミック膜の透過率は、１１００〜１７９０ｌｍｈ／バールの範囲である。
【０２８５】
さらに、浸漬型膜モジュールを使用すると、ブロワの運転のための比エネルギー消費がより低くなる。
【０２８６】
膜面積７９ｍ２のセラミック膜塔は、最大ブロワ空気流量が１５０Ｎｍ３／ｈｒである。８００ｌｍｈの安定した流速が達成可能であることを示す試験の結果を使用すると、このような塔は、８００ｌｍｈ×７９ｍ２＝６３．２ｍ３／ｈｒの流量を生成することができる。この流量を最大ブロワ空気流量に対して正規化すると、比流量（ブロワ空気１Ｎｍ３／ｈｒあたりの流量）は、ブロワ空気１Ｎｍ３／ｈｒあたり透過液０．４２１ｍ３／ｈｒであることを示すことができる。
【０２８７】
上記の利点に加えて、試験によって、少なくとも１つの浸漬型膜モジュールの使用によって、４分もの非常に短い接触時間を達成可能であることが実証された。
【０２８８】
結論：再ミネラル化工程内の少なくとも１つの浸漬型膜モジュールとしてセラミック膜を用いた試験により、安定運転中にはるかに高い流速が達成可能であることが実証されている。流束がより高いと、ブロワからの比エネルギー消費が低減され、工程の接触時間が短縮され、これにより工程全体のフットプリントが低減され、このことは大規模脱塩工程にとって非常に重要である。さらに、膜モジュールの透過性の上昇により、膜モジュールにわたって圧力降下の低減をもたらし、ゆえにエネルギーコストが非常に重要な用途向けのエネルギー消費を低減することができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【国際調査報告】
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