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EP3983344A1 - Method and domestic appliance for producing mineral water from tap water - Google Patents

Method and domestic appliance for producing mineral water from tap water

Info

Publication number
EP3983344A1
EP3983344A1 EP20731106.9A EP20731106A EP3983344A1 EP 3983344 A1 EP3983344 A1 EP 3983344A1 EP 20731106 A EP20731106 A EP 20731106A EP 3983344 A1 EP3983344 A1 EP 3983344A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
water
pod
mineral
carbon dioxide
predefined volume
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP20731106.9A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Philippe TOB
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Aqvita Srl
Original Assignee
Aqvita Srl
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Aqvita Srl filed Critical Aqvita Srl
Publication of EP3983344A1 publication Critical patent/EP3983344A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/68Treatment of water, waste water, or sewage by addition of specified substances, e.g. trace elements, for ameliorating potable water
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A23FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23LFOODS, FOODSTUFFS, OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES, NOT COVERED BY SUBCLASSES A21D OR A23B-A23J; THEIR PREPARATION OR TREATMENT, e.g. COOKING, MODIFICATION OF NUTRITIVE QUALITIES, PHYSICAL TREATMENT; PRESERVATION OF FOODS OR FOODSTUFFS, IN GENERAL
    • A23L2/00Non-alcoholic beverages; Dry compositions or concentrates therefor; Their preparation
    • A23L2/52Adding ingredients
    • A23L2/54Mixing with gases
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/001Processes for the treatment of water whereby the filtration technique is of importance
    • C02F1/003Processes for the treatment of water whereby the filtration technique is of importance using household-type filters for producing potable water, e.g. pitchers, bottles, faucet mounted devices
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/28Treatment of water, waste water, or sewage by sorption
    • C02F1/283Treatment of water, waste water, or sewage by sorption using coal, charred products, or inorganic mixtures containing them
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/42Treatment of water, waste water, or sewage by ion-exchange
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/68Treatment of water, waste water, or sewage by addition of specified substances, e.g. trace elements, for ameliorating potable water
    • C02F1/685Devices for dosing the additives
    • C02F1/687Devices for dosing solid compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2307/00Location of water treatment or water treatment device
    • C02F2307/10Location of water treatment or water treatment device as part of a potable water dispenser, e.g. for use in homes or offices

Definitions

  • the invention relates to the field of domestic production of mineral water, still or sparkling.
  • each home and more generally each building dedicated to welcoming people, whether in a private or professional setting, is connected to a water distribution network for its supply of running water, also called drinking water.
  • running water also called drinking water.
  • city mains water or tap water.
  • this tap water is drinkable, that is to say suitable for consumption without risk to health.
  • filter jugs to improve the taste of tap water.
  • This type of carafe is designed so that a volume of water taken from the tap is entrained, under the effect of gravity, through a filter cartridge, usually containing activated carbon.
  • the water thus filtered is generally free of its bad taste, but also of most of its minerals.
  • the filter cartridge has a limited life and must be replaced very regularly, usually every month.
  • the taste quality and The mineral water filtered in this type of carafe is not constant over the life of the cartridge, depending on whether the cartridge is new or at the end of its life. In addition, the water thus filtered is not instantly available. Due to the configuration of the carafe, it is necessary to wait until the entire volume of water withdrawn has been filtered before being able to pour it into a glass, otherwise the unfiltered water will leak.
  • More sophisticated systems are also available, generally for use in businesses.
  • Most of the known systems include a reservoir in which the purified water is stored until use.
  • the possibility of bacteria and / or algae or solid mineral particles developing in the tanks during storage can be compensated for by a recirculation system through a filter in order to be able to obtain water of determined quality at any time.
  • the presence of reservoirs makes this system bulky and energy intensive because of the recirculation of the mineral water produced between the reservoirs.
  • the mineral elements used here are mainly chlorides and sulphates, for their ease of dissolution, which is not desirable from a taste point of view.
  • the use of chlorides and sulphates is done to the detriment of carbonates, which are naturally present in commercial mineral waters and would be preferable from a taste and digestive point of view.
  • Application PCT / EP2018 / 057868 describes for its part a domestic system for producing water in line, that is to say not involving a water storage tank, production being carried out on demand.
  • This system provides for circulating city water in a circuit passing in series through a filtration unit, a demineralization unit and a re-mineralization unit.
  • the remineralization unit here comprises at least one secondary inlet, connected to a fluidic microdosing device for the injection of a predetermined volume of mineral powders or of a solution concentrated in minerals. Provision can be made to provide the concentrated solution and / or the powders in the form of “consumable” bottles or refills, that is to say that attach themselves directly to the fluidic microdosing valves and can be discarded when they are empty.
  • the present invention provides a process for producing a predefined volume of mineral water, a process comprising the following steps:
  • a predefined volume of water is mineralized by passing it through a removable pod containing a determined quantity of mineral elements, so as to dissolve the mineral elements contained in the pod,
  • the water that is mineralized is city water, that is to say tap water.
  • this water has an inappropriate mineral content. It may then be necessary to demineralize, at least in part, the predefined volume of water to obtain a predefined volume of demineralized water, before the latter is mineralized.
  • mineralization and remineralization are used interchangeably to refer generally to the addition of minerals.
  • the determined quantity of minerals can correspond to the difference between the determined content of mineral elements, that is to say that one wishes to obtain in the predefined volume of mineral water, and the content of the introduced water, demineralized. or not, for the preset volume.
  • the minerals are preferably completely dissolved during the remineralization step.
  • the mineral elements contained in the pod can be in the form of a concentrated mineral solution, but are preferably in the form of a dry powder. These are minerals commonly contained in mineral waters, for example in the form of carbonates, bicarbonates, hydroxylates, chlorides or sulphates of calcium, magnesium or sodium mainly.
  • the predefined volume of mineral water is a volume on a domestic scale, that is to say of the order of a liter, such as for example a volume less than 10 L, preferably less than 5 L, for example between 0.5 and 1.5 L, i.e. an amount easy to store in a carboy, gourd, carafe or bottle for household use.
  • the impurities in question here can be soluble impurities, for example traces of organic micro-pollutants, such as pesticides, hydrocarbons, or traces of heavy metals such as cadmium or lead.
  • the impurities can also be insoluble, such as, for example, debris of microorganisms, precipitated heavy metals or mineral aggregates.
  • a dry powder of minerals here refers to a very fine powder, composed of particles having diameters of the order of a few microns, for example 5 to 200 microns, which have a high fluidity and whose volume can be measured, so very similar to liquid solutions. This particle size allows almost instantaneous dissolution.
  • the applicant also intends to protect a domestic appliance for the implementation of the method of the invention.
  • This is a domestic appliance for producing a predefined volume of mineral water comprising
  • circuits for circulating water from one inlet to at least one outlet said inlet being provided with an inlet valve to be connected to a water inlet point and said outlet being provided with an outlet valve , circuit passing through a remineralization unit comprising at least one cavity for inserting a removable pod containing a determined quantity of mineral elements, cavity through which the water circulation circuit passes and arranged so that said circuit passes through the pod when it passes. - this is inserted into the cavity;
  • the apparatus being characterized in that the water circulation circuit (2) comprises enzymes catalyzing the reaction of carbon dioxide and water to form carbonic acid and then bicarbonate, arranged downstream or at the level means (7) for introducing carbon dioxide.
  • the enzymes can for example be housed in a cartridge through which the water circulation circuit passes.
  • the apparatus may include a demineralization unit upstream of the water recirculation circuit, that is to say at the start of this circuit, after the water inlet.
  • the inlet valve is arranged to take a predefined volume of city water.
  • the predefined volume of tap water is proportional to the quantity of mineral elements contained in the pod.
  • the pod is removable, i.e. it is not supplied with the device, but must be inserted each time the device is used.
  • the pod is, by definition, for single use, that is to say that it contains a quantity of minerals adapted to the volume of water to be mineralized, for example just the quantity of mineral elements necessary to remineralize, at a determined mineral content, the predefined volume of treated water, that is to say tap water and demineralized, at least in part.
  • domestic By domestic is meant here that the device is not suitable for industrial production and has a production capacity and dimensions allowing it to be installed in a private dwelling or at a workplace, to provide electricity. mineral water to a limited number of people.
  • the device can also be adapted for catering or placed in the public domain.
  • the pH of the city water is far from the pH of the mineral water to be produced, the pH of the remineralized water must be adjusted. In some cases, it is also necessary to adjust the pH of the demineralized water before re-mineralization to optimize the dissolution of the mineral elements.
  • the pH adjustment can be acidification or basification.
  • Basification can be done for example by adding a volume of basic solution.
  • the acidification can for example be carried out by injecting a volume of acidic solution, but is preferably obtained by introducing carbon dioxide before the remineralization.
  • the introduction of carbon dioxide can be done upstream or at the level of the pod, by direct injection or any other suitable technique.
  • Enzymes have been shown to improve the dissolution of CO2 in water and to accelerate the acidification of the water as well as to achieve lower pH, thus avoiding the use of acidic solutions, which are not recommended for home use.
  • the remineralization step of the process according to the invention involves the use of an enzyme catalyzing the reaction of carbon dioxide and water to form bicarbonate.
  • the enzymes catalyzing the reaction of carbon dioxide and water to form carbonic acid and then bicarbonate are preferably carbonic anhydrase.
  • This enzyme of class EC 4.2.1.1, is well known for improving the rate of dissolution of CO2 in water but has never been used in combination with means for injecting mineral powder to optimize their dissolution.
  • the Applicant also seeks to protect the removable pod containing a determined amount of mineral elements.
  • Several embodiments are possible depending on the applications and the configuration of the device. Nevertheless, all the embodiments have the common characteristic of being arranged so that the predefined volume of water to be remineralized can flow through. It is therefore made either of porous materials or of a non-porous material that can be pierced, or a combination of the two.
  • the pod is preferably for single use. When the volume of water to be remineralized passes through the pod, substantially all of the minerals it contains are dissolved.
  • the removable pod can advantageously contain enzymes which catalyze the reaction of carbon dioxide and water to form bicarbonate.
  • FIG. 1 is a block diagram of the method of the invention
  • FIG. 2 is a diagram of the apparatus of the invention
  • Figure 3 is a perspective view of the apparatus of Figure 2;
  • Figure 4 illustrates, perspective view from above, a pod according to
  • Figure 5 is a perspective view from below of the pod of Figure 4, and
  • Figure 6 is a sectional view of another pod according to the invention.
  • THE volume of water to be mineralized is preferably demineralized water.
  • demineralized water designates water with a low mineral content or even devoid of minerals, and in particular of magnesium and calcium.
  • the low mineral content can be obtained naturally, for example for spring water, or artificially, by desalination processes such as reverse osmosis, the use of resins, evaporation and recondensation.
  • a low mineral content preferably corresponds to a dry mineral residue of less than 500 mg / L and more preferably still of less than 100 mg / L.
  • the method of producing mineral water of the invention is preferably applicable for domestic, and not industrial, use.
  • the quantity of mineral water to be produced remains limited to the consumption of a household, or even a business. It makes it possible to produce a limpid mineral water, having a taste chosen by the user, a taste involving a particular composition.
  • the method of producing mineral water of the invention is almost instantaneous. By snapshot, we must understand immediately, in the seconds that follow.
  • the process thus differs from processes in which an internal tank is first filled in order to mix it with a mineral concentrate before being able to take off mineral water. It also differs from processes involving minerals in the form of solid salts, and whose dissolution can take several minutes or hours before giving a limpid mineral water.
  • the process of the invention makes it possible to obtain one or even several liters of mineral water per minute.
  • the process for producing a predefined volume of mineral water possibly having a determined mineral element content, from here for example a tap water, having an inappropriate mineral element content and a known pH, comprises several steps.
  • a user expresses his desire to take mineral water, which triggers the production process.
  • a system inlet valve will open until a predefined volume of tap water enters the system.
  • a step B optional for the implementation of the method of the invention, the impurities of the tap water are removed to obtain purified water, the volume of which is substantially identical to the predefined volume of tap water. taken.
  • the techniques specifics of the purification step depend on the quality of the city water.
  • the purpose of the purification step is to remove suspended matter, residual chlorine and other components such as heavy metals.
  • the volume of purified water is demineralized by partial or total elimination of minerals, in order to remove the undesirable components which are not eliminated by the step of purification.
  • These components are mainly monovalent and bivalent ions.
  • the demineralization step can be carried out using the reverse osmosis technique, which tends to remove all of the minerals, or using ion exchange resins, which allows selective demineralization.
  • the choice of technique is here again determined from the compositions of the tap water and the mineral water to be produced.
  • step D the volume of demineralized water is remineralized by passing it through a removable pod containing a determined amount of mineral elements.
  • the mineral elements contained in the pod are then completely dissolved in the volume of water passing through the pod.
  • the determined quantity of mineral elements which is then dissolved makes it possible to obtain, in the predefined volume of water, the desired mineral content, that is to say corresponding to the chosen mineral water.
  • carbon dioxide in gaseous form, can be injected into the volume of water just before or at step D for pH regulation.
  • the dissolution of carbon dioxide in water allows the formation of bicarbonate, which makes it possible to reduce the pH of the water.
  • This step may be necessary to promote the dissolution of the minerals in step D or to substantially acidify the demineralized water, when the pH of the mineral water to be produced is relatively acidic and the carbonate ions cannot be supplied. only by species dissolved in the concentrated mineral solution.
  • step E the volume of remineralized water is introduced into a suitable container, optionally placed at a place provided for this purpose by the user.
  • a suitable container optionally placed at a place provided for this purpose by the user.
  • a gasification step H is introduced after the re-mineralization.
  • the consumer can have the choice to take water at room temperature, that is to say at room temperature, or chilled water.
  • a cooling step G can then take place. G cooling can optionally be implemented before or after H gasification.
  • steps A to H will thus be implemented each time a consumer wishes to take a predefined volume of remineralized water and inserts a pod.
  • This predefined volume is preferably constant and determined once and for all for a given system. Alternatively, it may be possible to predefine in the system several volumes, which would be produced, for example, at the choice of the user or according to information contained in the pod.
  • a number of preliminary steps can be implemented by the user to enable the production of the desired mineral water.
  • step I inserts a pod of mineral elements corresponding to the mineral water he wishes to produce.
  • a step J the mineral content and the pH of the city water distributed where the method will be implemented can be analyzed. Usually, this information is available and regulatory analyzes should take place on a regular basis. This makes it possible to define the necessary demineralization steps. However, for a more universal method, notably using reverse osmosis as a demineralization technique, it is not necessary to know the mineral content of the tap water if the water is substantially demineralized. Conversely, in regions where city water is example resulting from desalination of sea water, its mineral content may be low enough that no demineralization step is necessary.
  • step J the predefined content and the content of the tap water are then compared in a step K to determine the surplus or excess minerals to be removed and the missing minerals to be added. . From this determination, the method of demineralization, total or partial of step C is determined.
  • Table 1 details the composition of tap water distributed in the municipality of Uccle and compares it to that of Evian registered trademark water and Gerolsteiner registered trademark water.
  • the comparison indicates that the city water contains an excess or a defect, according to the mineral water compared, of sodium ions (Na + ), potassium (K + ), sulphates (SO 4 2 ), chlorides (Cl), nitrates (NO 3 ) calcium (Ca 2+ ), magnesium (Mg 2+ ) and bicarbonate (HCO 3 ).
  • Na + sodium ions
  • K + potassium
  • SO 4 2 sulphates
  • chlorides Cl
  • NO 3 nitrates
  • Ca 2+ calcium
  • magnesium Mg 2+
  • bicarbonate bicarbonate
  • the element magnesium can, for example, be provided by several saline species: magnesium sulfate (MgS0 4 ) hepta-hydrate and magnesium bicarbonate (Mg (HC0 3 ) 2) This is also the case for calcium, supplied in the form of nitrate (Ca (N03) 2 ) and in the form of bicarbonate (Ca (HCO3) 2 ).
  • Sodium can be supplied in the form of chloride (NaCl) and bicarbonate (NaHCOs) and potassium in the form of bicarbonate (KHC03).
  • bicarbonate salts imparting a certain acidity, or rather hydroxides.
  • Geroldsteiner water contains much more mineral elements by weight than Evian water, in particular calcium, magnesium and bicarbonate. Its pH is also lower.
  • These enzymes can be used upstream and / or at the level of the passage of the volume of water through the pod containing the mineral elements. A means of introducing CO 2 into the water to be remineralized is then necessary.
  • the apparatus 100 comprises a connection port 1 for connecting the input of circuit 2 to the water supply network.
  • Circuit 2 passes through a cartridge 3 of granulated activated carbon, a reverse osmosis unit 4 and a re-mineralization unit 5.
  • a pump 6 and a carbon dioxide diffuser 7, connected to a carbon dioxide cylinder 8 via a valve 9, are here inserted between the demineralization unit 4 and the re-mineralization unit 5.
  • circuit 2 passes through a cooling unit 11 before dividing into two sub-circuits 2a and 2b.
  • the sub-circuit 2a leads to the outlet valve 13 of cooled water and the sub-circuit 2b passes through the gasification unit 15, connected to the carbon dioxide bottle 8 by a valve 19, before reaching the valve outlet 14 of carbonated cooled water.
  • the circuit passes through a cavity into which can be inserted a removable pod 18 containing mineral elements.
  • a cartridge 10 containing enzymes catalyzing the reaction of carbon dioxide and water to form carbonic acid and then bicarbonate.
  • enzymes are preferably carbonic anhydrase.
  • cartridge 10 is optional. Since all mineral waters do not have such a low pH or such high minerality as Gerolsteiner water, it is possible to introduce the enzymes which catalyze the reaction of carbon dioxide and water to form carbonic acid only in the pod, if necessary, in variable quantity depending on the mineral content of the pod.
  • the diffuser 7, like the saturator 15, can be a membrane contactor. They can be replaced by a single membrane contact device placed upstream of the enzyme cartridge 10 and of the pod 18.
  • a box 20 having on its surface the connection port 1 (not shown), preferably at the rear of the box, and a control panel 21, on the front of the box, on which are arranged a button 22 for controlling still cooled or cooled water, a button 23 for controlling cooled carbonated water.
  • the front of the case comprises a recess forming a platform 25.
  • a slot 24 is here provided for inserting a pod of minerals into the insertion cavity (not shown).
  • This insertion cavity is preferably designed to be reclosable so as to allow the flow of water to pass only through the pod. The particular arrangement of the pod insertion cavity depends on the type of pod used. Examples will be described below.
  • connection port 1 opens to allow the entry of the predefined volume of city water, for example 1 L, in circuit 2.
  • the triggering of the production of mineral water causes the closure of the insertion cavity of the pod so as to allow the flow of water to pass only through the pod.
  • the city water first passes through the cartridge 3 of granulated activated carbon where it is purified there by removing the residual chlorine as well as other pollutants such as lead.
  • a micron filter (not shown) is for example associated with this cartridge in order to eliminate all the particles possibly suspended in the tap water.
  • the water thus purified then passes through unit 4 comprising one or more reverse osmosis cartridges allowing the water to be freed of 99.5% of its minerals.
  • the pump 6, placed downstream of the demineralization unit 4, provides the water flow and the pressure differential necessary for the operation of the reverse osmosis cartridges.
  • the demineralized water then passes through a carbon dioxide diffuser 7, if the pH must be lowered before re-mineralization, the valve 9 connecting the diffuser 7 to the carbon dioxide bottle 8 is opened to allow injection , continuously during production, at a precise flow rate of CO 2, which, when dissolved, forms part of the required bicarbonate.
  • the demineralized water then enters the re-mineralization unit 5. It passes through the cartridge 10 containing enzymes catalyzing the reaction of carbon dioxide introduced just before and water to form carbonic acid and then bicarbonate, in order to lower the pH of the water. Lowering the pH here not only makes it possible to reach the desired pH value, but also to facilitate the dissolution of the salts downstream.
  • a cartridge 10 may for example contain the enzymes grafted onto beads and retained by a sieve / membrane, or grafted onto the walls of polymeric hollow fibers.
  • the water enriched with bicarbonates then passes through the pod 18 containing minerals. Once all of the predetermined volume has passed through the pod, substantially all of the minerals it contained are dissolved in the water.
  • the carbon dioxide is added here upstream of the remineralization unit, by injection, but it could be injected directly at the level of the pod or of the cavity in which the pod is inserted. It could be added by infusion through a membrane permeable to carbon dioxide, or any other suitable means. After remineralization, depending on the consumer's initial choice, the water goes to one of the outlet valves 13 or 14.
  • valve 13 If the user has pressed the button 22 in order to obtain cooled still water, the valve 13 is open. The water current then follows circuit 2 and passes here through an aluminum thermoelectric module allowing the water to be cooled between 5 ° C and 10 ° C. The cooled water then takes the sub-circuit 2a before exiting through valve 13.
  • valve 14 is open. As described above, the water is first cooled and then passes through a saturator 15 into which carbon dioxide gas is injected at high pressure. The flow of carbon dioxide is controlled by valve 19 and is injected either continuously or by pulses at regular intervals. The carbon dioxide dissolves in cooled mineral water before leaving the sub-circuit 2b through valve 14.
  • obtaining still or sparkling water may not be left to the choice of the user, but depend on the pod which could integrate a tag recognized by the device and which would generate the implementation of certain functions of the device. device, such as gasification. Likewise, this tag could tell the machine how much water to produce.
  • the outlets corresponding to the valves 13 and 14 are preferably pipes assembled, either in a single opening or juxtaposed, above the platform 25. Their opening is arranged vertically downwards so that the water produced falls into the container. placed by the consumer on the platform. Production is almost instantaneous, pressing one of the control keys therefore causes the inlet valve 1 and an outlet valve 13 or 14 to open almost simultaneously.
  • Another outlet valve can also be envisaged, allowing the supply of temperate water, that is to say at ambient temperature.
  • the remineralized water passes directly from the remineralization unit to the tempered water outlet valve.
  • cooling units operate continuously, so that cold water is instantly available.
  • a short delay can be programmed between the moment when the user presses the key of his choice and the moment when the production of mineral water begins, in order to allow the cooling unit to heat up.
  • the apparatus preferably comprises means for ejecting the pod after its use. For example, a pod recovery bin, to be emptied regularly by the user, can be provided.
  • the pod can be introduced inside the cavity of the device using a pod holder, which can, for example, make it possible to optimize the alignment of the pod with the different water circulation channels .
  • the various elements of the apparatus are preferably arranged to minimize the total volume of the circuit in order to avoid dead volumes. Indeed, the dead volumes are conducive to the development of algae or bacteria, which is not desirable.
  • a purge function could also be provided, in order to "clean" the system after prolonged non-use, or when replacing certain parts of the device, or to empty any water remaining in the device after use.
  • the cooling unit is not limited to an aluminum thermoelectric module. Any other technique making it possible to cool the water circulating in the sub-circuit 2b can also be envisaged.
  • the saturator is described here downstream of the cooling unit, but it could also be integrated into this unit, and could be the same element as the diffuser 7.
  • a certain number of components of the system are advantageously linked to an electronic control unit. This is for example the case for all the inlet and outlet valves as well as the valves connected to the carbon dioxide cylinder, the pump 6 and the cooling unit 11.
  • the electronic unit can thus be used to manage. the flow rates in the various circuits and sub-circuits.
  • the apparatus of the invention may be constructed in a standard form including all functionality. Depending on the composition of the town water of the installation municipality and the desired mineral water, it can be programmed so that only certain functions are used.
  • Pods are, by definition, consumable, single-use, small, and home-use items.
  • a pod contains the quantity of mineral elements necessary to remineralize at a determined content, a predefined volume of water, preferably demineralized water.
  • a pod 58 is arranged in the form of a rigid capsule, preferably cylindrical, having a section of the order of a few centimeters.
  • This capsule 58 comprises a water inlet opening 51, which can be perforated or perforable to allow the entry of water, and, on the opposite portion of the capsule, a water outlet opening 52, which can also be perforated or perforable to allow water to escape.
  • a water inlet opening 51 which can be perforated or perforable to allow the entry of water
  • a water outlet opening 52 which can also be perforated or perforable to allow water to escape.
  • powdered minerals 53 and here also enzymes 54 of carbonic anhydrase type are contained inside the capsule 58.
  • the water outlet opening 52 is also here provided with a membrane 55 permeable to dissolved minerals, but not to enzymes.
  • the cavity for inserting the pod in the apparatus described above can be configured with a movable rigid pipe which is placed so as to form a tight connection against the inlet opening of the pod. water from the pod when the process is carried out, or a rigid mobile pipe which perforates the portion of the capsule provided for this purpose, to likewise form a sealed connection.
  • a rigid mobile pipe which perforates the portion of the capsule provided for this purpose, to likewise form a sealed connection.
  • the capsule may also include an additional carbon dioxide inlet opening, or a pierceable portion to allow injection of carbon dioxide. This is not necessary, however, if the complementary pod device is designed to inject CO2 upstream of the capsule insertion cavity.
  • the volume of the capsule may be just sufficient to contain the minerals, evenly spread over the section of the capsule, but preferably the volume of the capsule is greater than the volume of the powdered minerals, so that it can serve as a micro- reactor by increasing the residence time of the water to be remineralized in the capsule.
  • the advantage of a rigid capsule thus configured is also that it can withstand a certain pressure of carbon dioxide inside.
  • the complementary apparatus of the capsule comprises a cartridge with enzymes catalyzing the reaction of carbon dioxide with water, it is obviously not necessary to provide additional carbonic anhydrase in the capsule.
  • the carbonic anhydrase is introduced here in a free form, and a particular membrane is added at the level of the outlet opening of the capsule, but the carbonic anhydrase could be introduced in a “supported” form, ie. i.e. grafted onto beads or even on the internal wall of the capsule, so that a simple filter preventing the passage of the beads at the capsule outlet would be sufficient, or even that the enzymes are grafted onto the membrane placed at the exit of the capsule.
  • the capsule may contain inert supports covering the section of the pod to keep the mineral powders spread over this section.
  • the water inlet and outlet openings have been shown here arranged in the center of the opposite flat faces of the cylinder forming the capsule. However, any other arrangement, preferably through, is also possible.
  • the capsule could also have other shapes, such as an oval, square or rectangle section for example.
  • a “puncture” capsule allows mineral elements to be stored away from humidity, without any additional packaging being necessary. However, this option is also possible.
  • the capsule is preferably made from recyclable materials.
  • a capsule can contain, in powder form, 7 mg of sodium chloride (NaCl), 8 mg of sodium hydrogencarbonate (NaHCO3), 3 mg of hydrogencarbonate.
  • potassium (KHC03) 26 mg of magnesium sulphate heptahydrate (MgS04.7H20), 76 mg of magnesium carbonate (MgC03) and 195 mg of calcium carbonate (CaC03), i.e. 321 mg of powder occupying a volume of approximately 0.12 cm 3 .
  • 0.1 to 18 pmol of carbonic anhydrase are added to the pod, in the form of free enzyme.
  • the capsule has a circular section 3 cm in diameter, ie a section of approximately 7 cm 2 , which allows the mineral powder to be distributed over a thickness of approximately 0.02 cm.
  • a pod 68 is made of flexible or flexible materials. Powdered mineral elements 61 are immobilized between two layers 62 and 63 of a porous material, layers sealed together on the periphery of the pod. The porosity of the material is low enough to retain the mineral powder while allowing water to pass through.
  • the mineral composition described for the first embodiment of the pod can also be used in this type of pod, to produce water similar to the Evian trademark water.
  • the enzymes are here, preferably, part of the complementary apparatus of the pod, for example in a cartridge 10 illustrated in FIG. 3, or are introduced into the flexible pod in supported form, that is to say grafted onto marbles .
  • the advantage of a flexible pod is that, once all the minerals have dissolved, only the porous material remains as a single waste, which makes it easier to process or recycle the pod.
  • the apparatus according to the invention when it is intended to receive a flexible pod, may comprise, in the pod insertion cavity, means for maintaining the pod, such as for example means for exerting pressure on the pod. each side of the pod so that it stays in place during the production of mineral water.

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Abstract

The invention concerns a method for producing mineral water, which involves mineralising a volume of water by passing it through a removable pod containing a determined quantity of mineral elements and enzymes which catalyse the reaction of carbon dioxide and water to form bicarbonate, so as to improve the dissolution of the mineral elements contained in the pod. The invention also concerns the appliance for implementing the method and the complementary pod.

Description

Méthode et appareil domestique de production d' eau minérale à partir d'une eau de ville. Method and domestic apparatus for producing mineral water from tap water.
L' invention se situe dans le domaine de la production domestique d' eau minérale, plate ou pétillante. The invention relates to the field of domestic production of mineral water, still or sparkling.
En particulier, chaque habitation, et plus généralement chaque bâtiment dédié à l'accueil de personnes, que ce soit dans un cadre privé ou professionnel, est reliée à un réseau de distribution d'eau pour son alimentation en eau courante, aussi appelée eau de ville, eau de distribution ou eau du robinet. Généralement, dans de nombreux pays, cette eau du robinet est potable, c'est-à-dire propre à être consommée sans risque pour la santé. In particular, each home, and more generally each building dedicated to welcoming people, whether in a private or professional setting, is connected to a water distribution network for its supply of running water, also called drinking water. city, mains water or tap water. Generally, in many countries, this tap water is drinkable, that is to say suitable for consumption without risk to health.
Il est néanmoins fréquent que les propriétés gustatives de cette eau ne soient pas excellentes. Un goût de chlore désagréable, issu des traitements de désinfection, persiste souvent dans l'eau. Ce goût est gênant non seulement lors de la consommation directe de l'eau mais persiste également dans les préparations utilisant cette eau, comme par exemple dans le thé ou le café . It is however frequent that the taste properties of this water are not excellent. An unpleasant taste of chlorine, resulting from disinfection treatments, often persists in the water. This taste is annoying not only when the water is directly consumed, but also persists in preparations using this water, such as, for example, in tea or coffee.
Pour pallier ce problème, les ménages achètent des bouteilles d'eau de source ou d'eau minérale naturelle, ayant un goût, une saveur, qui leur plait. Il est en effet bien connu que chaque eau minérale a des propriétés gustatives uniques, qui dépendent des ratios des différents éléments minéraux qu'elle contient. Cependant, la consommation recommandée étant d'un litre et demi d'eau par jour et par personne, le volume à déplacer du magasin au domicile peut représenter un réel fardeau . To overcome this problem, households buy bottles of spring water or natural mineral water, having a taste, a flavor, which they like. It is indeed well known that each mineral water has unique taste properties, which depend on the ratios of the different mineral elements it contains. However, the recommended consumption being one and a half liters of water per day per person, the volume to be moved from the store to the home can be a real burden.
Pour s'affranchir de l'achat d'importants volumes d'eau, de nombreux ménages utilisent plutôt des carafes filtrantes pour améliorer le goût de l'eau du robinet. Ce type de carafe est conçu pour qu'un volume d'eau prélevé au robinet soit entraîné, sous l'effet de la gravité, à travers une cartouche filtrante, contenant généralement du charbon actif. L'eau ainsi filtrée est généralement débarrassée de son mauvais goût, mais également de la majeure partie de ses minéraux. La cartouche filtrante a une durée de vie limitée et doit être remplacée très régulièrement, généralement tous les mois. La qualité gustative et minérale de l' eau filtrée dans ce type de carafe n' est pas constante au cours de la durée de vie de la cartouche, selon que la cartouche est neuve ou en fin de vie. De plus, l'eau ainsi filtrée n'est pas disponible instantanément. A cause de la configuration de la carafe, il faut attendre que tout le volume d' eau prélevé ait été filtré pour pouvoir en verser dans un verre, sinon l'eau non-encore filtrée fuit. To avoid purchasing large volumes of water, many households instead use filter jugs to improve the taste of tap water. This type of carafe is designed so that a volume of water taken from the tap is entrained, under the effect of gravity, through a filter cartridge, usually containing activated carbon. The water thus filtered is generally free of its bad taste, but also of most of its minerals. The filter cartridge has a limited life and must be replaced very regularly, usually every month. The taste quality and The mineral water filtered in this type of carafe is not constant over the life of the cartridge, depending on whether the cartridge is new or at the end of its life. In addition, the water thus filtered is not instantly available. Due to the configuration of the carafe, it is necessary to wait until the entire volume of water withdrawn has been filtered before being able to pour it into a glass, otherwise the unfiltered water will leak.
Des systèmes plus perfectionnés sont également disponibles, généralement pour un usage dans les entreprises. La plupart des systèmes connus comprennent un réservoir dans lesquels l' eau purifiée est conservée jusqu'à utilisation. La possibilité de développement de bactéries et/ou d'algues ou de particules solides minérales dans les réservoirs durant le stockage peut être compensée par un système de recirculation à travers un filtre pour pouvoir obtenir à chaque instant une eau de qualité déterminée. La présence de réservoirs rend cependant ce système volumineux et énergivore à cause de la recirculation de l'eau minérale produite entre les réservoirs. De plus, les éléments minéraux ici utilisés sont principalement des chlorures et des sulfates, pour leur facilité de dissolution, ce qui n'est pas souhaitable d'un point de vue gustatif. L'utilisation des chlorures et sulfates se fait au détriment des carbonates, qui sont naturellement présents dans les eaux minérales commerciales et seraient préférables d'un point de vue gustatif et digestif. More sophisticated systems are also available, generally for use in businesses. Most of the known systems include a reservoir in which the purified water is stored until use. The possibility of bacteria and / or algae or solid mineral particles developing in the tanks during storage can be compensated for by a recirculation system through a filter in order to be able to obtain water of determined quality at any time. The presence of reservoirs, however, makes this system bulky and energy intensive because of the recirculation of the mineral water produced between the reservoirs. In addition, the mineral elements used here are mainly chlorides and sulphates, for their ease of dissolution, which is not desirable from a taste point of view. The use of chlorides and sulphates is done to the detriment of carbonates, which are naturally present in commercial mineral waters and would be preferable from a taste and digestive point of view.
La demande PCT/EP2018 /057868 décrit quant à elle un système domestique, de production d'eau en ligne, c'est-à-dire n'impliquant pas de réservoir de stockage d'eau, la production se faisant à la demande. Ce système prévoit de faire circuler l' eau de ville dans un circuit traversant en série une unité de filtration, une unité de déminéralisation et une unité de re-minéralisation . L'unité de reminéralisation comprend ici au moins une entrée secondaire, connectée à un dispositif de microdosage fluidique pour l'injection d'un volume prédéterminé de poudres minérales ou d'une solution concentrée en minéraux. Il peut être prévu de fournir la solution concentrée et/ou les poudres sous forme de bouteilles ou recharges « consommables », c'est-à-dire se fixant directement sur les vannes de microdosage fluidique et pouvant être jetées lorsqu'elles sont vides. Application PCT / EP2018 / 057868 describes for its part a domestic system for producing water in line, that is to say not involving a water storage tank, production being carried out on demand. This system provides for circulating city water in a circuit passing in series through a filtration unit, a demineralization unit and a re-mineralization unit. The remineralization unit here comprises at least one secondary inlet, connected to a fluidic microdosing device for the injection of a predetermined volume of mineral powders or of a solution concentrated in minerals. Provision can be made to provide the concentrated solution and / or the powders in the form of “consumable” bottles or refills, that is to say that attach themselves directly to the fluidic microdosing valves and can be discarded when they are empty.
Dans un souci d'offrir plus de flexibilité à l'utilisateur, la demanderesse a jugé nécessaire d'améliorer le procédé de reminéralisation en développant sa flexibilité. Solution de 1 ' invention In order to offer more flexibility to the user, the applicant has found it necessary to improve the remineralization process by developing its flexibility. Solution of the invention
A cet effet, la présente invention propose un procédé de production d'un volume prédéfini d'eau minérale, procédé comprenant les étapes suivantes : To this end, the present invention provides a process for producing a predefined volume of mineral water, a process comprising the following steps:
-on minéralisé un volume prédéfini d' eau en le faisant passer à travers une dosette amovible contenant une quantité déterminée d' éléments minéraux, de façon à dissoudre les éléments minéraux contenus dans la dosette, - a predefined volume of water is mineralized by passing it through a removable pod containing a determined quantity of mineral elements, so as to dissolve the mineral elements contained in the pod,
procédé caractérisé par le fait que process characterized by the fact that
- on introduit du dioxyde de carbone avant ou pendant la minéralisation et - carbon dioxide is introduced before or during mineralization and
- on utilise des enzymes catalysant la réaction du dioxyde de carbone et de l'eau pour convertir au moins en partie le dioxyde de carbone introduit en bicarbonate . - Enzymes catalyzing the reaction of carbon dioxide and water are used to convert at least part of the carbon dioxide introduced into bicarbonate.
Il est possible que l'eau que l'on minéralisé soit de l'eau de ville, c'est-à-dire de l'eau du robinet. It is possible that the water that is mineralized is city water, that is to say tap water.
Dans certains cas, cette eau a une teneur en éléments minéraux non appropriée. Il peut alors être nécessaire de déminéraliser, au moins en partie, le volume prédéfini d'eau pour obtenir un volume prédéfini d'eau déminéralisée, avant que celui-ci soit minéralisé. In some cases, this water has an inappropriate mineral content. It may then be necessary to demineralize, at least in part, the predefined volume of water to obtain a predefined volume of demineralized water, before the latter is mineralized.
Les termes minéralisation et reminéralisation sont utilisés indifféremment pour désigner de façon générale l'ajout de minéraux. The terms mineralization and remineralization are used interchangeably to refer generally to the addition of minerals.
La quantité déterminée de minéraux peut correspondre à la différence entre la teneur en éléments minéraux déterminée, c'est-à-dire que l'on souhaite obtenir dans le volume prédéfini d'eau minérale, et la teneur de l'eau introduite, déminéralisée ou non, pour le volume prédéfini. Les minéraux sont de préférence totalement dissouts lors de l'étape de reminéralisation . The determined quantity of minerals can correspond to the difference between the determined content of mineral elements, that is to say that one wishes to obtain in the predefined volume of mineral water, and the content of the introduced water, demineralized. or not, for the preset volume. The minerals are preferably completely dissolved during the remineralization step.
Les éléments minéraux contenus dans la dosette peuvent être sous forme de solution concentrée en minéraux, mais sont de préférence sous forme de poudre sèche. Il s'agit des minéraux couramment contenus dans les eaux minérales, sous forme par exemple de carbonates, bicarbonates, hydroxylates , chlorures ou sulfates de calcium, magnésium ou sodium principalement . The mineral elements contained in the pod can be in the form of a concentrated mineral solution, but are preferably in the form of a dry powder. These are minerals commonly contained in mineral waters, for example in the form of carbonates, bicarbonates, hydroxylates, chlorides or sulphates of calcium, magnesium or sodium mainly.
Le volume prédéfini d'eau minérale est un volume à l'échelle domestique, c'est-à-dire de l'ordre du litre, comme par exemple un volume inférieur à 10 L, de préférence inférieur à 5 L, par exemple entre 0.5 et 1.5 L, c'est-à-dire une quantité facile à stocker dans une bonbonne, une gourde, une carafe ou une bouteille à usage domestique. Si nécessaire, on peut au préalable filtrer les impuretés de l'eau de ville. Les impuretés dont il est ici question peuvent être des impuretés solubles, par exemple des traces de micro-polluants organiques, comme des pesticides, des hydrocarbures, ou des traces de métaux lourds comme du cadmium ou du plomb. The predefined volume of mineral water is a volume on a domestic scale, that is to say of the order of a liter, such as for example a volume less than 10 L, preferably less than 5 L, for example between 0.5 and 1.5 L, i.e. an amount easy to store in a carboy, gourd, carafe or bottle for household use. If necessary, you can first filter the impurities from the tap water. The impurities in question here can be soluble impurities, for example traces of organic micro-pollutants, such as pesticides, hydrocarbons, or traces of heavy metals such as cadmium or lead.
Les impuretés peuvent également être insolubles, comme par exemple des débris de microorganismes, des métaux lourds précipités ou des agrégats minéraux . The impurities can also be insoluble, such as, for example, debris of microorganisms, precipitated heavy metals or mineral aggregates.
Une poudre sèche de minéraux fait ici référence à une poudre très fine, composée de particules ayant des diamètres de l'ordre de quelques microns, par exemple 5 à 200 microns, qui présentent une grande fluidité et dont on peut mesurer un volume, de façon très similaire à des solutions liquides. Cette granulométrie permet une dissolution quasi instantanée. A dry powder of minerals here refers to a very fine powder, composed of particles having diameters of the order of a few microns, for example 5 to 200 microns, which have a high fluidity and whose volume can be measured, so very similar to liquid solutions. This particle size allows almost instantaneous dissolution.
La demanderesse entend également protéger un appareil domestique pour la mise en œuvre du procédé de l'invention. Il s'agit d'un appareil domestique de production d'un volume prédéfini d'eau minérale comprenant The applicant also intends to protect a domestic appliance for the implementation of the method of the invention. This is a domestic appliance for producing a predefined volume of mineral water comprising
un circuit de circulation d' eau d' une entrée vers au moins une sortie, ladite entrée étant pourvue d'une vanne d'entrée à connecter à un point d' entrée d' eau et ladite sortie étant pourvue d' une vanne de sortie, circuit traversant une unité de reminéralisation comprenant au moins une cavité d'insertion d'une dosette amovible contenant une quantité déterminée d'éléments minéraux, cavité traversée par le circuit de circulation d' eau et agencée pour que ledit circuit traverse la dosette lorsque celle-ci est insérée dans la cavité ; a circuit for circulating water from one inlet to at least one outlet, said inlet being provided with an inlet valve to be connected to a water inlet point and said outlet being provided with an outlet valve , circuit passing through a remineralization unit comprising at least one cavity for inserting a removable pod containing a determined quantity of mineral elements, cavity through which the water circulation circuit passes and arranged so that said circuit passes through the pod when it passes. - this is inserted into the cavity;
- des moyens d' introduction de dioxyde de carbone en amont ou au niveau de la cavité d'insertion d'une dosette ; - Means for introducing carbon dioxide upstream or at the level of the insertion cavity of a pod;
l'appareil étant caractérisé en ce que le circuit (2) de circulation d' eau comprend des enzymes catalysant la réaction du dioxyde de carbone et de l' eau pour former de l' acide carbonique puis du bicarbonate, disposées en aval ou au niveau des moyens (7) d'introduction de dioxyde de carbone. the apparatus being characterized in that the water circulation circuit (2) comprises enzymes catalyzing the reaction of carbon dioxide and water to form carbonic acid and then bicarbonate, arranged downstream or at the level means (7) for introducing carbon dioxide.
Les enzymes peuvent par exemple être logées dans une cartouche traversée par le circuit de circulation d'eau. The enzymes can for example be housed in a cartridge through which the water circulation circuit passes.
L'appareil peut comprendre une unité de déminéralisation en amont du circuit de recirculation d'eau, c'est-à-dire au début de ce circuit, après l'entrée d'eau. De préférence, la vanne d'entrée est agencée pour prélever un volume prédéfini d'eau de ville. Le volume prédéfini d'eau de ville est proportionnel à la quantité d' éléments minéraux contenus dans la dosette . The apparatus may include a demineralization unit upstream of the water recirculation circuit, that is to say at the start of this circuit, after the water inlet. Preferably, the inlet valve is arranged to take a predefined volume of city water. The predefined volume of tap water is proportional to the quantity of mineral elements contained in the pod.
La dosette est amovible, c'est-à-dire qu'elle n'est pas fournie avec l'appareil, mais doit être introduite à chaque utilisation de l'appareil. La dosette est, par définition, à usage unique, c'est-à- dire qu' elle contient une quantité de minéraux adaptée au volume d' eau à minéraliser, par exemple juste la quantité d'éléments minéraux nécessaires pour reminéraliser, à une teneur en éléments minéraux déterminée, le volume prédéfini d'eau traitée, c'est-à-dire d'eau de ville prélevée et déminéralisée, au moins en partie. The pod is removable, i.e. it is not supplied with the device, but must be inserted each time the device is used. The pod is, by definition, for single use, that is to say that it contains a quantity of minerals adapted to the volume of water to be mineralized, for example just the quantity of mineral elements necessary to remineralize, at a determined mineral content, the predefined volume of treated water, that is to say tap water and demineralized, at least in part.
Par domestique, on entend ici que l'appareil n'est pas adapté à une production industrielle et a une capacité de production et des dimensions lui permettant d' être installé dans une habitation particulière ou sur un lieu de travail, pour fournir de l'eau minéral à un nombre limité de personne. L'appareil peut également être adapté pour l'horeca ou placé sur le domaine public. By domestic is meant here that the device is not suitable for industrial production and has a production capacity and dimensions allowing it to be installed in a private dwelling or at a workplace, to provide electricity. mineral water to a limited number of people. The device can also be adapted for catering or placed in the public domain.
Dans certains cas, le pH de l'eau de ville est éloigné du pH de l'eau minérale à produire, on doit ajuster le pH de l'eau reminéralisée. Dans certains cas, il est également nécessaire d'ajuster le pH de l'eau déminéralisée avant la re-minéralisation pour optimiser la dissolution des éléments minéraux. In some cases, the pH of the city water is far from the pH of the mineral water to be produced, the pH of the remineralized water must be adjusted. In some cases, it is also necessary to adjust the pH of the demineralized water before re-mineralization to optimize the dissolution of the mineral elements.
L'ajustement de pH peut être une acidification ou une basification . La basification peut se faire par exemple par ajout d'un volume de solution basique. L'acidification peut par exemple se faire par injection d'un volume de solution acide, mais est de préférence obtenue par introduction de dioxyde de carbone avant la reminéralisation. L' introduction du dioxyde de carbone peut se faire en amont ou au niveau de la dosette, par injection directe ou toute autre technique appropriée . The pH adjustment can be acidification or basification. Basification can be done for example by adding a volume of basic solution. The acidification can for example be carried out by injecting a volume of acidic solution, but is preferably obtained by introducing carbon dioxide before the remineralization. The introduction of carbon dioxide can be done upstream or at the level of the pod, by direct injection or any other suitable technique.
Il a été montré que des enzymes permettent d' améliorer la dissolution du C02 dans l'eau et permettent d'accélérer l'acidification de l'eau ainsi que d'atteindre des pH plus faibles, évitant ainsi l'utilisation de solutions acides, qui ne sont pas recommandées pour un usage domestique . Enzymes have been shown to improve the dissolution of CO2 in water and to accelerate the acidification of the water as well as to achieve lower pH, thus avoiding the use of acidic solutions, which are not recommended for home use.
L'étape de reminéralisation du procédé selon l'invention implique l'utilisation d'enzyme catalysant la réaction du dioxyde de carbone et de l'eau pour former du bicarbonate. Les enzymes catalysant la réaction du dioxyde de carbone et de l' eau pour former de l'acide carbonique puis du bicarbonate sont de préférence de l'anhydrase carbonique. Cette enzyme, de la classe EC 4.2.1.1, est bien connue pour améliorer le taux de dissolution du CO2 dans l'eau mais n'a jamais été utilisée en combinaison avec des moyens d'injection de poudre minérales pour en optimiser la dissolution. The remineralization step of the process according to the invention involves the use of an enzyme catalyzing the reaction of carbon dioxide and water to form bicarbonate. The enzymes catalyzing the reaction of carbon dioxide and water to form carbonic acid and then bicarbonate are preferably carbonic anhydrase. This enzyme, of class EC 4.2.1.1, is well known for improving the rate of dissolution of CO2 in water but has never been used in combination with means for injecting mineral powder to optimize their dissolution.
La demanderesse cherche également à protéger la dosette amovible contenant une quantité déterminée d'éléments minéraux. Plusieurs formes de réalisations sont possibles selon les applications et la configuration de l'appareil. Néanmoins, toutes les formes de réalisation ont pour caractéristique commune d' être agencée pour pouvoir être traversée par le volume prédéfini d'eau à reminéraliser . Elle est donc fabriquée soit en matériaux poreux, soit dans un matériau non poreux pouvant être percé, ou une combinaison des deux. La dosette est de préférence à usage unique. Lorsque le volume d'eau à reminéraliser traverse la dosette, substantiellement la totalité des minéraux qu' elle contient sont dissouts . The Applicant also seeks to protect the removable pod containing a determined amount of mineral elements. Several embodiments are possible depending on the applications and the configuration of the device. Nevertheless, all the embodiments have the common characteristic of being arranged so that the predefined volume of water to be remineralized can flow through. It is therefore made either of porous materials or of a non-porous material that can be pierced, or a combination of the two. The pod is preferably for single use. When the volume of water to be remineralized passes through the pod, substantially all of the minerals it contains are dissolved.
La dosette amovible peut avantageusement contenir des enzymes catalysant la réaction du dioxyde de carbone et de l' eau pour former du bicarbonate . The removable pod can advantageously contain enzymes which catalyze the reaction of carbon dioxide and water to form bicarbonate.
Les différents modes de réalisation seront détaillés ci-après. The different embodiments will be detailed below.
L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description suivante de plusieurs formes de réalisation de l' invention, en référence au dessin en annexe, sur lequel : The invention will be better understood with the aid of the following description of several embodiments of the invention, with reference to the accompanying drawing, in which:
la figure 1 est un schéma bloc du procédé de l' invention ; FIG. 1 is a block diagram of the method of the invention;
la figure 2 est un schéma de l' appareil de l' invention ; Figure 2 is a diagram of the apparatus of the invention;
la figure 3 est une vue en perspective de l'appareil de la figure 2 ; la figure 4 illustre, vue en perspective du dessus, une dosette selonFigure 3 is a perspective view of the apparatus of Figure 2; Figure 4 illustrates, perspective view from above, a pod according to
1' invention; 1 invention;
la figure 5 est une vue en perspective du dessous de la dosette de la figure 4, et Figure 5 is a perspective view from below of the pod of Figure 4, and
la figure 6 est une vue en coupe d'une autre dosette selon l'invention. Figure 6 is a sectional view of another pod according to the invention.
LE volume d'eau à minéraliser est de préférence de l'eau déminéralisée. Le terme « eau déminéralisée » désigne une eau à faible teneur en minéraux voire dénuée de minéraux, et en particulier de magnésium et calcium. La faible teneur en minéraux peut être obtenue naturellement, par exemple pour une eau de source, ou artificiellement, par des procédés de désalinisation comme l'osmose inverse, l'utilisation de résines, l'évaporation et recondensation. Une faible teneur en minéraux correspond de préférence à un résidu minéral à sec inférieur à 500 mg/L et de préférence encore inférieur à 100 mg/L. Selon les régions ou l'origine de l'eau (eau de ville, eau de source, ...) , il n'est donc pas indispensable que l'eau introduite dans l'appareil ou utilisée dans la méthode soit déminéralisée, puisque sa teneur en minéraux est déjà extrêmement faible . THE volume of water to be mineralized is preferably demineralized water. The term “demineralized water” designates water with a low mineral content or even devoid of minerals, and in particular of magnesium and calcium. The low mineral content can be obtained naturally, for example for spring water, or artificially, by desalination processes such as reverse osmosis, the use of resins, evaporation and recondensation. A low mineral content preferably corresponds to a dry mineral residue of less than 500 mg / L and more preferably still of less than 100 mg / L. Depending on the regions or the origin of the water (city water, spring water, etc.), it is therefore not essential that the water introduced into the device or used in the method be demineralized, since its mineral content is already extremely low.
Le procédé de production d' eau minérale de l' invention est préférablement applicable à un usage domestique, et non industriel. La quantité d' eau minérale à produire reste limité à la consommation d' un foyer, voire d'une entreprise. Il permet de produire une eau minérale limpide, ayant un goût choisi par l'utilisateur, goût impliquant une composition particulière. The method of producing mineral water of the invention is preferably applicable for domestic, and not industrial, use. The quantity of mineral water to be produced remains limited to the consumption of a household, or even a business. It makes it possible to produce a limpid mineral water, having a taste chosen by the user, a taste involving a particular composition.
Le procédé de production d'eau minérale de l'invention est quasi- instantané. Par instantané, il faut comprendre immédiatement, dans les secondes qui suivent. Le procédé se démarque ainsi des procédés dans lesquels on remplit d'abord un réservoir interne afin d'y effectuer un mélange avec un concentré minéral avant de pouvoir prélever de l' eau minérale. Il se démarque aussi des procédés faisant intervenir des minéraux sous forme de sels solides, et dont la dissolution peut prendre plusieurs minutes ou heures avant de donner une eau minérale limpide. Le procédé de l'invention permet d'obtenir un voire plusieurs litres d'eau minérale par minute. The method of producing mineral water of the invention is almost instantaneous. By snapshot, we must understand immediately, in the seconds that follow. The process thus differs from processes in which an internal tank is first filled in order to mix it with a mineral concentrate before being able to take off mineral water. It also differs from processes involving minerals in the form of solid salts, and whose dissolution can take several minutes or hours before giving a limpid mineral water. The process of the invention makes it possible to obtain one or even several liters of mineral water per minute.
En référence à la figure 1, le procédé de production d'un volume prédéfini d'eau minérale, ayant éventuellement une teneur en éléments minéraux déterminée, à partir ici par exemple d'une eau de ville, ayant une teneur en éléments minéraux non appropriée et un pH connu, comprend plusieurs étapes. With reference to FIG. 1, the process for producing a predefined volume of mineral water, possibly having a determined mineral element content, from here for example a tap water, having an inappropriate mineral element content and a known pH, comprises several steps.
Dans une première étape A, un utilisateur manifeste son désir de prélever de l'eau minérale, ce qui déclenche le procédé de production. Une vanne d'entrée du système va s'ouvrir jusqu'à ce qu'un volume prédéfini d'eau de ville pénètre dans le système. In a first step A, a user expresses his desire to take mineral water, which triggers the production process. A system inlet valve will open until a predefined volume of tap water enters the system.
Dans une étape B, optionnelle pour la mise en œuvre du procédé de l'invention, les impuretés de l'eau de ville sont éliminées pour obtenir de l'eau purifiée, dont le volume est substantiellement identique au volume prédéfini d'eau de ville prélevé. Les techniques spécifiques de l'étape de purification dépendent de la qualité de l'eau de ville. L'étape de purification a pour objectif d'éliminer les matières en suspension, le chlore résiduel et d' autres composants comme les métaux lourds . In a step B, optional for the implementation of the method of the invention, the impurities of the tap water are removed to obtain purified water, the volume of which is substantially identical to the predefined volume of tap water. taken. The techniques specifics of the purification step depend on the quality of the city water. The purpose of the purification step is to remove suspended matter, residual chlorine and other components such as heavy metals.
Dans une étape C, optionnelle pour la mise en œuvre du procédé de l'invention, le volume d'eau purifiée est déminéralisée par élimination partielle ou totale de minéraux, afin d'enlever les composants indésirables qui ne sont pas éliminés par l'étape de purification. Ces composants sont principalement des ions monovalents et bivalents. L'étape de déminéralisation peut être réalisée grâce à la technique d'osmose inverse, qui tend à éliminer la totalité des minéraux, ou à l'aide de résines échangeuse ( s ) d'ions, qui permet une déminéralisation sélective. Le choix de la technique est ici encore déterminé à partir des compositions de l'eau de ville et de l'eau minérale à produire. In a step C, optional for the implementation of the method of the invention, the volume of purified water is demineralized by partial or total elimination of minerals, in order to remove the undesirable components which are not eliminated by the step of purification. These components are mainly monovalent and bivalent ions. The demineralization step can be carried out using the reverse osmosis technique, which tends to remove all of the minerals, or using ion exchange resins, which allows selective demineralization. The choice of technique is here again determined from the compositions of the tap water and the mineral water to be produced.
Dans une étape D, le volume d'eau déminéralisée est reminéralisée en le faisant passer à travers une dosette amovible contenant une quantité déterminée d'éléments minéraux. Les éléments minéraux contenus dans la dosette sont alors entièrement dissouts dans le volume d' eau traversant la dosette. La quantité déterminée d'éléments minéraux qui est alors dissoute permet d'obtenir, dans le volume d'eau prédéfini, la teneur en minéraux souhaitée, c'est-à-dire correspondant à l'eau minérale choisie . In step D, the volume of demineralized water is remineralized by passing it through a removable pod containing a determined amount of mineral elements. The mineral elements contained in the pod are then completely dissolved in the volume of water passing through the pod. The determined quantity of mineral elements which is then dissolved makes it possible to obtain, in the predefined volume of water, the desired mineral content, that is to say corresponding to the chosen mineral water.
Dans certains cas, du dioxyde de carbone, sous forme gazeuse, peut être injecté dans le volume d'eau juste avant ou à l'étape D à des fins de régulation de pH. En effet, la dissolution du dioxyde de carbone dans l'eau permet la formation de bicarbonate, qui permet de diminuer le PH de l'eau. Cette étape peut s'avérer nécessaire pour favoriser la dissolution des minéraux à l' étape D ou pour acidifier sensiblement l'eau déminéralisée, lorsque le pH de l'eau minérale à produire est relativement acide et que les ions carbonates ne peuvent pas être apportés uniquement par des espèces dissoutes dans la solution concentrée en minéraux. In some cases, carbon dioxide, in gaseous form, can be injected into the volume of water just before or at step D for pH regulation. Indeed, the dissolution of carbon dioxide in water allows the formation of bicarbonate, which makes it possible to reduce the pH of the water. This step may be necessary to promote the dissolution of the minerals in step D or to substantially acidify the demineralized water, when the pH of the mineral water to be produced is relatively acidic and the carbonate ions cannot be supplied. only by species dissolved in the concentrated mineral solution.
Dans l'étape E, le volume d'eau reminéralisée est introduit dans un récipient adapté, éventuellement disposé à un endroit prévu à cet effet par l'utilisateur. Lorsque le volume prédéfini d'eau minérale a été produit, le procédé de production d'eau minérale s'arrête, et la dosette peut être retirée ou éjectée du système. In step E, the volume of remineralized water is introduced into a suitable container, optionally placed at a place provided for this purpose by the user. When the preset volume of mineral water has been product, the mineral water production process stops, and the pod can be removed or ejected from the system.
Dans l'objectif de minimiser l'accumulation d'eau au cours de la production, toutes les étapes ont lieu « en ligne », c' est-à-dire que l'eau circule en (quasi-) permanence et n'est pas immobilisée durant le procédé. La reminéralisation doit donc être quasi-instantanée ou du moins très rapide. L'utilisateur ne doit pas attendre plusieurs minutes avant de pouvoir récupérer le volume d'eau minérale produit. With the aim of minimizing the accumulation of water during production, all stages take place "in line", that is to say that the water circulates in (almost) permanently and is not not immobilized during the process. The remineralization must therefore be almost instantaneous or at least very rapid. The user should not wait several minutes before being able to recover the volume of mineral water produced.
Plusieurs étapes optionnelles sont également ici insérées entre la re minéralisation D et le prélèvement E. Several optional steps are also inserted here between re-mineralization D and sample E.
Dans le cas où l'eau minérale à produire est une eau gazeuse, une étape H de gazéification est introduite après la re-minéralisation . In the case where the mineral water to be produced is carbonated water, a gasification step H is introduced after the re-mineralization.
Le consommateur peut avoir le choix de prélever de l'eau tempérée, c'est-à-dire à température ambiante, ou de l'eau refroidie. Une étape de refroidissement G peuvent alors avoir lieu. Le refroidissement G peut éventuellement être mis en œuvre avant ou après la gazéification H. The consumer can have the choice to take water at room temperature, that is to say at room temperature, or chilled water. A cooling step G can then take place. G cooling can optionally be implemented before or after H gasification.
Ces étapes A à H vont ainsi être mises en œuvre à chaque fois qu'un consommateur souhaite prélever un volume prédéfini d'eau reminéralisée et insère une dosette. These steps A to H will thus be implemented each time a consumer wishes to take a predefined volume of remineralized water and inserts a pod.
Ce volume prédéfini est de préférence constant et déterminé une fois pour toutes pour un système donné. Alternativement, il peut être possible de prédéfinir dans le système plusieurs volumes, qui seraient produit, par exemple, au choix de l'utilisateur ou en fonction d'une information contenue dans la dosette. This predefined volume is preferably constant and determined once and for all for a given system. Alternatively, it may be possible to predefine in the system several volumes, which would be produced, for example, at the choice of the user or according to information contained in the pod.
Un certain nombre d' étapes préliminaires peuvent être mises en œuvre par l'utilisateur pour permettre la production de l'eau minérale souhaitée . A number of preliminary steps can be implemented by the user to enable the production of the desired mineral water.
Le consommateur, dans une étape I, insère une dosette d'éléments minéraux correspondant à l'eau minérale qu'il désire produire. The consumer, in step I, inserts a pod of mineral elements corresponding to the mineral water he wishes to produce.
D'autre part, dans une étape J, la teneur en minéraux et le pH de l'eau de ville distribuée là où la méthode va être mise en œuvre peuvent être analysés. Généralement, ces informations sont disponibles, des analyses réglementaires devant avoir lieu régulièrement. Cela permet de définir les étapes de déminéralisation nécessaires. Cependant, pour une méthode plus universelle, utilisant notamment l'osmose inverse comme technique de déminéralisation, il n'est pas nécessaire de connaître la teneur en minéraux de l'eau de ville si l'eau est substantiellement déminéralisée. A l'inverse, dans des régions où l'eau de ville est par exemple issu de désalinisation d'eau de mer, sa teneur en minéraux peut être suffisamment faible pour qu'aucune étape de déminéralisation ne soit nécessaire. On the other hand, in a step J, the mineral content and the pH of the city water distributed where the method will be implemented can be analyzed. Usually, this information is available and regulatory analyzes should take place on a regular basis. This makes it possible to define the necessary demineralization steps. However, for a more universal method, notably using reverse osmosis as a demineralization technique, it is not necessary to know the mineral content of the tap water if the water is substantially demineralized. Conversely, in regions where city water is example resulting from desalination of sea water, its mineral content may be low enough that no demineralization step is necessary.
Si l'étape J est mise en œuvre, la teneur prédéfinie et la teneur de l'eau de ville sont alors comparées dans une étape K afin de déterminer les minéraux en surplus, ou en excès, à éliminer et les minéraux en défaut à ajouter. A partir de cette détermination, la méthode de déminéralisation, totale ou partielle de l'étape C est déterminée. If step J is implemented, the predefined content and the content of the tap water are then compared in a step K to determine the surplus or excess minerals to be removed and the missing minerals to be added. . From this determination, the method of demineralization, total or partial of step C is determined.
De la même façon, la comparaison du pH de l' eau minérale souhaitée et de l'eau de ville distribuée permet de déterminer l'ajustement de pH nécessaire . Likewise, by comparing the pH of the desired mineral water and the supplied tap water, it is possible to determine the necessary pH adjustment.
Par exemple, le tableau 1 détaille la composition de l'eau de ville distribuée dans la commune de Uccle et la compare à celle de l'eau de marque déposée Evian et de l'eau de marque déposée Gerolsteiner . For example, Table 1 details the composition of tap water distributed in the municipality of Uccle and compares it to that of Evian registered trademark water and Gerolsteiner registered trademark water.
Tableau 1. Table 1.
La comparaison indique que l'eau de ville contient un excès ou un défaut, selon l'eau minérale comparée, d'ions sodium ( Na+) , potassium ( K+) , sulfates (SO4 2) , chlorures ( Cl ) , nitrates (NO3) calcium ( Ca2+) , magnésium ( Mg2+) et bicarbonate (HCO3). Le défaut en bicarbonates est en partie responsable de la différence de pH entre les eaux. The comparison indicates that the city water contains an excess or a defect, according to the mineral water compared, of sodium ions (Na + ), potassium (K + ), sulphates (SO 4 2 ), chlorides (Cl), nitrates (NO 3 ) calcium (Ca 2+ ), magnesium (Mg 2+ ) and bicarbonate (HCO 3 ). The lack of bicarbonates is partly responsible for the difference in pH between the waters.
Pour produire une eau minérale sensiblement similaire à de l'eau d' Evian, à partir de l'eau de la ville de Uccle, il est possible de procéder à une déminéralisation par osmose inverse. 99.5% des ions contenus dans l'eau de ville de Uccle sont ainsi éliminés. La déminéralisation est ici quasiment totale. Pour reminéraliser de façon appropriée l'eau osmosée, le contenu en éléments minéraux de la dosette est défini par rapport au volume prédéfini d'eau minérale à produire. Les éléments minéraux n'étant pas accessibles sous leur forme ionique pure, il est important de choisir les sels ou couples anions-cations de façon appropriée, en fonction de leur solubilité. To produce mineral water substantially similar to Evian water, using water from the city of Uccle, it is possible to carry out demineralization by reverse osmosis. 99.5% of the ions contained in Uccle city water are thus eliminated. Demineralization here is almost total. To appropriately remineralize the reverse osmosis water, the content of mineral elements in the pod is defined in relation to the predefined volume of mineral water to be produced. Since inorganic elements are not accessible in their pure ionic form, it is important to choose the salts or anion-cation pairs in an appropriate manner, according to their solubility.
L'élément magnésium peut, par exemple, être apporté par plusieurs espèces saline : du sulfate de magnésium (MgS04) hepta-hydrate et du bicarbonate de magnésium ( Mg(HC03) 2) · C'est également le cas du calcium, apporté sous forme de nitrate (Ca(N03)2) et sous forme de bicarbonate (Ca(HC03)2). Le sodium peut être apporté sous forme de chlorure (NaCl) et de bicarbonate (NaHCOs) et le potassium sous forme de bicarbonate (KHC03). Selon le pH souhaité, il est possible d'ajuster la composition en utilisant plutôt des sels de bicarbonate, conférant une certaine acidité, ou plutôt des hydroxydes. The element magnesium can, for example, be provided by several saline species: magnesium sulfate (MgS0 4 ) hepta-hydrate and magnesium bicarbonate (Mg (HC0 3 ) 2) This is also the case for calcium, supplied in the form of nitrate (Ca (N03) 2 ) and in the form of bicarbonate (Ca (HCO3) 2 ). Sodium can be supplied in the form of chloride (NaCl) and bicarbonate (NaHCOs) and potassium in the form of bicarbonate (KHC03). Depending on the desired pH, it is possible to adjust the composition by instead using bicarbonate salts, imparting a certain acidity, or rather hydroxides.
Il est également possible de traiter l'eau de Uccle pour obtenir une eau similaire à l'eau de marque déposée Gerolsteiner . L'eau Geroldsteiner contient beaucoup plus, en poids, d'éléments minéraux que l'eau Evian, en particulier de calcium, magnésium et bicarbonate. Son pH est également plus faible. It is also possible to treat Uccle water to obtain water similar to Gerolsteiner trademark water. Geroldsteiner water contains much more mineral elements by weight than Evian water, in particular calcium, magnesium and bicarbonate. Its pH is also lower.
Afin que la dissolution des minéraux soit possible, dans un temps limité, il est possible d'utiliser dans le procédé une étape de dissolution de C02 à l'aide d'enzymes catalysant la réaction du dioxyde de carbone et de l'eau pour former de l'acide carbonique puis du bicarbonate. Ces enzymes sont de préférence de l'anhydrase carbonique. Cette enzyme, de la classe EC 4.2.1.1, est bien connue pour améliorer le taux de dissolution du C02 dans l'eau mais n'a jamais été utilisée en combinaison avec des moyens d'injection de poudre minérales pour en optimiser la dissolution. In order for the dissolution of minerals to be possible, in a limited time, it is possible to use in the process a step of dissolving CO2 using enzymes catalyzing the reaction of carbon dioxide and water to form carbonic acid then bicarbonate. These enzymes are preferably carbonic anhydrase. This enzyme, of class EC 4.2.1.1, is well known for improving the rate of dissolution of CO 2 in water but has never been used in combination with means for injecting mineral powder to optimize dissolution.
Ces enzymes peuvent être utilisées en amont et/ou au niveau du passage du volume d'eau à travers la dosette contenant les éléments minéraux. Un moyen d' introduction de C02 dans l' eau à reminéraliser est alors nécessaire . These enzymes can be used upstream and / or at the level of the passage of the volume of water through the pod containing the mineral elements. A means of introducing CO 2 into the water to be remineralized is then necessary.
Les étapes du procédé ayant été décrites, un exemple de système permettant sa mise en œuvre va maintenant être présenté. The steps of the method having been described, an example of a system allowing its implementation will now be presented.
En référence à la figure 2, l'appareil 100 comprend un port de connexion 1 pour connecter l' entrée du circuit 2 au réseau d' eau de ville. Le circuit 2 traverse une cartouche 3 de charbon actif granulé, une unité 4 d' osmose inverse et une unité de re-minéralisation 5. Une pompe 6 et un diffuseur de dioxyde de carbone 7, connecté à une bouteille de dioxyde de carbone 8 via une vanne 9, sont ici insérés entre l'unité de déminéralisation 4 et l'unité de re-minéralisation 5. En sortie de l'unité de re-minéralisation, le circuit 2 traverse une unité de refroidissement 11 avant de se diviser en deux sous-circuits 2a et 2b. Le sous-circuit 2a débouche sur la vanne de sortie 13 d'eau refroidie et le sous-circuit 2b traverse l'unité de gazéification 15, reliée à la bouteille de dioxyde de carbone 8 par une vanne 19, avant d'atteindre la vanne de sortie 14 d'eau refroidie gazéifiée. With reference to FIG. 2, the apparatus 100 comprises a connection port 1 for connecting the input of circuit 2 to the water supply network. city. Circuit 2 passes through a cartridge 3 of granulated activated carbon, a reverse osmosis unit 4 and a re-mineralization unit 5. A pump 6 and a carbon dioxide diffuser 7, connected to a carbon dioxide cylinder 8 via a valve 9, are here inserted between the demineralization unit 4 and the re-mineralization unit 5. At the outlet of the re-mineralization unit, circuit 2 passes through a cooling unit 11 before dividing into two sub-circuits 2a and 2b. The sub-circuit 2a leads to the outlet valve 13 of cooled water and the sub-circuit 2b passes through the gasification unit 15, connected to the carbon dioxide bottle 8 by a valve 19, before reaching the valve outlet 14 of carbonated cooled water.
Dans l'unité de re-minéralisation 5, le circuit traverse une cavité dans laquelle peut être insérée une dosette amovible 18 contenant des éléments minéraux. In the re-mineralization unit 5, the circuit passes through a cavity into which can be inserted a removable pod 18 containing mineral elements.
Ici est installé en amont de la dosette 18 une cartouche 10 contenant des enzymes catalysant la réaction du dioxyde de carbone et de l' eau pour former de l'acide carbonique puis du bicarbonate. Ces enzymes sont de préférence de l'anhydrase carbonique. Here is installed upstream of the pod 18 a cartridge 10 containing enzymes catalyzing the reaction of carbon dioxide and water to form carbonic acid and then bicarbonate. These enzymes are preferably carbonic anhydrase.
Néanmoins, la cartouche 10 est optionnelle. Toutes les eaux minérales n'ayant pas un pH aussi faible ni une minéralité aussi élevée que l'eau Gerolsteiner, il est envisageable d' introduire les enzymes catalysant la réaction du dioxyde de carbone et de l'eau pour former de l'acide carbonique seulement dans la dosette, si besoin, en quantité variable en fonction du contenu en éléments minéraux de la dosette. However, cartridge 10 is optional. Since all mineral waters do not have such a low pH or such high minerality as Gerolsteiner water, it is possible to introduce the enzymes which catalyze the reaction of carbon dioxide and water to form carbonic acid only in the pod, if necessary, in variable quantity depending on the mineral content of the pod.
Le diffuseur 7, de même que le saturateur 15, peuvent être un contacteur à membrane. Ils peuvent être remplacés par un seul dispositif contacteur à membrane placé en amont de la cartouche 10 d'enzyme et de la dosette 18. The diffuser 7, like the saturator 15, can be a membrane contactor. They can be replaced by a single membrane contact device placed upstream of the enzyme cartridge 10 and of the pod 18.
En référence à la figure 3, l'ensemble des éléments de l'appareil sont contenus dans un boitier 20, présentant à sa surface le port de connexion 1 (non représenté), préférablement à l'arrière du boitier, et un panneau de commande 21, sur l'avant du boitier, sur lequel sont disposés une touche 22 de commande d'eau plate refroidie ou rafraîchie, une touche 23 de commande d'eau gazéifiée refroidie. L'avant du boitier comprend un renfoncement formant une plateforme 25. Sur la partie haute du boitier, une fente 24 est ici prévue pour insérer une dosette de minéraux dans la cavité d'insertion (non représentée) . Cette cavité d' insertion est de préférence agencée pour être refermable de façon à ne permettre le passage du flux d'eau qu'à travers la dosette. L'agencement particulier de la cavité d'insertion de dosette dépend du type de dosette utilisé. Des exemples seront décrits plus bas . Referring to Figure 3, all the elements of the device are contained in a box 20, having on its surface the connection port 1 (not shown), preferably at the rear of the box, and a control panel 21, on the front of the box, on which are arranged a button 22 for controlling still cooled or cooled water, a button 23 for controlling cooled carbonated water. The front of the case comprises a recess forming a platform 25. On the upper part of the case, a slot 24 is here provided for inserting a pod of minerals into the insertion cavity (not shown). This insertion cavity is preferably designed to be reclosable so as to allow the flow of water to pass only through the pod. The particular arrangement of the pod insertion cavity depends on the type of pod used. Examples will be described below.
Un utilisateur ou consommateur place un récipient sur la plateforme 25 de l'appareil, insère dans la fente 24 une dosette d'éléments minéraux et déclenche la production d'eau en appuyant sur une des touches 22 ou 23 selon que l'eau souhaitée doit être gazeuse ou pas. Le port de connexion 1, ici une électrovanne, s'ouvre pour permettre l'entrée du volume prédéfini d'eau de ville, par exemple 1 L, dans le circuit 2. A user or consumer places a container on the platform 25 of the device, inserts a pod of mineral elements into the slot 24 and starts the production of water by pressing one of the buttons 22 or 23 depending on whether the desired water is to be to be carbonated or not. Connection port 1, here a solenoid valve, opens to allow the entry of the predefined volume of city water, for example 1 L, in circuit 2.
Par exemple, le déclenchement de la production d'eau minérale entraine la fermeture de la cavité d' insertion de la dosette de façon à ne permettre le passage du flux d'eau qu'à travers la dosette. For example, the triggering of the production of mineral water causes the closure of the insertion cavity of the pod so as to allow the flow of water to pass only through the pod.
L'eau de ville traverse tout d'abord la cartouche 3 de charbon actif granulé où elle y est purifiée par élimination du chlore résiduel ainsi que d'autres polluants comme le plomb. Un filtre micron (non représenté) est par exemple associé à cette cartouche afin d'éliminer toutes les particules éventuellement en suspension dans l'eau de ville. L'eau ainsi purifiée traverse ensuite l'unité 4 comprenant une ou plusieurs cartouches d' osmose inverse permettant à l' eau d' être débarrassée de 99.5% de ses minéraux. La pompe 6, placée en aval de l'unité de déminéralisation 4 assure le débit d'eau et le différentiel de pression nécessaire au fonctionnement des cartouches d' osmose inverse . The city water first passes through the cartridge 3 of granulated activated carbon where it is purified there by removing the residual chlorine as well as other pollutants such as lead. A micron filter (not shown) is for example associated with this cartridge in order to eliminate all the particles possibly suspended in the tap water. The water thus purified then passes through unit 4 comprising one or more reverse osmosis cartridges allowing the water to be freed of 99.5% of its minerals. The pump 6, placed downstream of the demineralization unit 4, provides the water flow and the pressure differential necessary for the operation of the reverse osmosis cartridges.
L'eau déminéralisée passe ensuite à travers un diffuseur 7 de dioxyde de carbone, si le pH doit être baissé avant la re-minéralisation, la vanne 9 connectant le diffuseur 7 à la bouteille de dioxyde de carbone 8 est ouverte pour permettre l'injection, en continu durant la production, d'un débit précis de C02, qui, une fois dissout, forme une partie du bicarbonate requis . The demineralized water then passes through a carbon dioxide diffuser 7, if the pH must be lowered before re-mineralization, the valve 9 connecting the diffuser 7 to the carbon dioxide bottle 8 is opened to allow injection , continuously during production, at a precise flow rate of CO 2, which, when dissolved, forms part of the required bicarbonate.
L'eau déminéralisée entre ensuite dans l'unité de re-minéralisation 5. Elle traverse la cartouche 10 contenant des enzymes catalysant la réaction du dioxyde de carbone introduit juste avant et de l'eau pour former de l'acide carbonique puis du bicarbonate, afin de faire baisser le pH de l'eau. L'abaissement du pH permet ici non seulement d'atteindre la valeur de pH désirée, mais également de faciliter la dissolution des sels en aval. Une telle cartouche 10 peut par exemple contenir les enzymes greffées sur des billes et retenues par un tamis/ une membrane, ou greffées sur les parois de fibres creuses polymériques. Plusieurs types de cartouches adéquates sont décrites dans la demande BE2019/5240. The demineralized water then enters the re-mineralization unit 5. It passes through the cartridge 10 containing enzymes catalyzing the reaction of carbon dioxide introduced just before and water to form carbonic acid and then bicarbonate, in order to lower the pH of the water. Lowering the pH here not only makes it possible to reach the desired pH value, but also to facilitate the dissolution of the salts downstream. Such a cartridge 10 may for example contain the enzymes grafted onto beads and retained by a sieve / membrane, or grafted onto the walls of polymeric hollow fibers. Several types of suitable cartridges are described in application BE2019 / 5240.
L'eau enrichie en bicarbonates traverse ensuite la dosette 18 contenant des minéraux. Une fois que tout le volume prédéterminé a traversé la dosette, substantiellement tous les minéraux qu'elle contenait sont dissout dans l'eau. The water enriched with bicarbonates then passes through the pod 18 containing minerals. Once all of the predetermined volume has passed through the pod, substantially all of the minerals it contained are dissolved in the water.
Le dioxyde de carbone est ici ajouté en amont de l'unité de reminéralisation, par injection, mais il pourrait être injecté directement au niveau de la dosette ou de la cavité dans laquelle est insérée la dosette. Il pourrait être ajouté par perfusion à travers une membrane perméable au dioxyde de carbone, ou tout autre moyen adapté. Après la reminéralisation, selon le choix initial du consommateur, l'eau se dirige vers l'une des vannes de sorties 13 ou 14. The carbon dioxide is added here upstream of the remineralization unit, by injection, but it could be injected directly at the level of the pod or of the cavity in which the pod is inserted. It could be added by infusion through a membrane permeable to carbon dioxide, or any other suitable means. After remineralization, depending on the consumer's initial choice, the water goes to one of the outlet valves 13 or 14.
Si l'utilisateur a appuyé sur la touche 22 dans le but d'obtenir de l'eau plate refroidie, la vanne 13 est ouverte. Le courant d'eau emprunte alors le circuit 2 et traverse ici un module thermoélectrique en aluminium permettant le refroidissement de l'eau entre 5°C et 10 °C. L'eau refroidie emprunte ensuite le sous-circuit 2a avant de sortir par la vanne 13. If the user has pressed the button 22 in order to obtain cooled still water, the valve 13 is open. The water current then follows circuit 2 and passes here through an aluminum thermoelectric module allowing the water to be cooled between 5 ° C and 10 ° C. The cooled water then takes the sub-circuit 2a before exiting through valve 13.
Si l'utilisateur a appuyé sur la touche 23, la vanne 14 est ouverte. Comme décrit précédemment, l'eau est d'abord refroidie puis passe dans un saturateur 15 dans lequel est injecté du dioxyde de carbone gazeux à haute pression. Le flux de dioxyde de carbone est contrôlé par la vanne 19 et est injecté soit en continu ou par pulsions à intervalles réguliers. Le dioxyde de carbone se dissout dans l'eau minérale refroidie avant de sortir du sous-circuit 2b par la vanne 14. If the user has pressed key 23, valve 14 is open. As described above, the water is first cooled and then passes through a saturator 15 into which carbon dioxide gas is injected at high pressure. The flow of carbon dioxide is controlled by valve 19 and is injected either continuously or by pulses at regular intervals. The carbon dioxide dissolves in cooled mineral water before leaving the sub-circuit 2b through valve 14.
Alternativement, l'obtention d'eau plate ou gazeuse peut ne pas être laissée au choix de l'utilisateur, mais dépendre de la dosette qui pourrait intégrer un tag reconnu par l'appareil et qui engendrerait la mise en œuvre de certaines fonctionnalités de l'appareil, comme la gazéification. De même, ce tag pourrait indiquer à la machine la quantité d'eau à produire. Alternatively, obtaining still or sparkling water may not be left to the choice of the user, but depend on the pod which could integrate a tag recognized by the device and which would generate the implementation of certain functions of the device. device, such as gasification. Likewise, this tag could tell the machine how much water to produce.
Les sorties correspondant aux vannes 13 et 14 sont de préférence des tuyaux rassemblés, soit en une ouverture unique, soit juxtaposés, au- dessus de la plateforme 25. Leur ouverture est arrangée verticalement vers le bas pour que l' eau produite tombe dans le récipient placé par le consommateur sur la plateforme. La production est quasi-instantanée, la pression sur une des touches de commande entraine donc quasi-simultanément l'ouverture de la vanne d'entrée 1 et d'une vanne de sortie 13 ou 14. The outlets corresponding to the valves 13 and 14 are preferably pipes assembled, either in a single opening or juxtaposed, above the platform 25. Their opening is arranged vertically downwards so that the water produced falls into the container. placed by the consumer on the platform. Production is almost instantaneous, pressing one of the control keys therefore causes the inlet valve 1 and an outlet valve 13 or 14 to open almost simultaneously.
Une autre vanne de sortie peut également être envisagée, permettant la fourniture d'eau tempérée, c'est-à-dire à température ambiante. Dans ce cas, l'eau reminéralisée passe directement de l'unité de reminéralisation à la vanne de sortie d'eau tempérée. Another outlet valve can also be envisaged, allowing the supply of temperate water, that is to say at ambient temperature. In this case, the remineralized water passes directly from the remineralization unit to the tempered water outlet valve.
Il peut être prévu que les unités de refroidissement fonctionnent en permanence, afin que de l'eau froide soit instantanément disponible. It can be provided that the cooling units operate continuously, so that cold water is instantly available.
Il peut également être prévu, dans un souci d'économie d'énergie, que ces unités ne fonctionnent qu'à la demande. Dans ce cas, un court délai peut être programmé entre le moment ou l'utilisateur presse la touche de son choix et le moment ou la production d'eau minérale commence, afin de permettre la mise en température de l'unité de refroidissement. L'appareil comprend de préférence des moyens pour éjecter la dosette après son utilisation. Par exemple, un bac de récupération des dosettes, à vider régulièrement par l'utilisateur, peut être prévu. Provision can also be made, for the sake of energy saving, for these units to operate only on demand. In this case, a short delay can be programmed between the moment when the user presses the key of his choice and the moment when the production of mineral water begins, in order to allow the cooling unit to heat up. The apparatus preferably comprises means for ejecting the pod after its use. For example, a pod recovery bin, to be emptied regularly by the user, can be provided.
La dosette peut être introduite à l'intérieur de la cavité de l'appareil à l'aide d'un porte-dosette, qui peut permettre par exemple d'optimiser l'alignement de la dosette avec les différents canaux de circulation d'eau. The pod can be introduced inside the cavity of the device using a pod holder, which can, for example, make it possible to optimize the alignment of the pod with the different water circulation channels .
Les différents éléments de l' appareil sont préférablement agencés pour minimiser le volume total du circuit afin d'éviter les volumes morts. En effet, les volumes morts sont propices au développement d'algues ou de bactéries, ce qui n'est pas souhaitable. The various elements of the apparatus are preferably arranged to minimize the total volume of the circuit in order to avoid dead volumes. Indeed, the dead volumes are conducive to the development of algae or bacteria, which is not desirable.
Une fonction de purge pourrait également être prévue, afin de « nettoyer » le système après une inutilisation prolongée, ou lors du remplacement de certains éléments de l'appareil, ou de vider toute l'eau restante dans l'appareil après utilisation. A purge function could also be provided, in order to "clean" the system after prolonged non-use, or when replacing certain parts of the device, or to empty any water remaining in the device after use.
Les différents éléments de l' appareil peuvent être remplacés par tout autre élément ou système ayant la même fonction et permettant d' obtenir le même résultat. The various elements of the apparatus can be replaced by any other element or system having the same function and making it possible to obtain the same result.
L'unité de refroidissement n'est pas limitée à un module thermoélectrique en aluminium. Toute autre technique permettant de refroidir l' eau circulant dans le sous-circuit 2b est également envisageable . The cooling unit is not limited to an aluminum thermoelectric module. Any other technique making it possible to cool the water circulating in the sub-circuit 2b can also be envisaged.
Le saturateur est ici décrit en aval de l'unité de refroidissement, mais il pourrait également être intégré à cette unité, et pourrait être le même élément que le diffuseur 7. Un certain nombre de composants du système sont avantageusement reliés à une unité électronique de pilotage. C'est par exemple le cas de toutes les vannes d' entrée et de sortie ainsi que les vannes connectées à la bouteille de dioxyde de carbone, la pompe 6 et l'unité de refroidissement 11. L'unité électronique peut ainsi permettre de gérer les débits dans les différents circuits et sous-circuits. The saturator is described here downstream of the cooling unit, but it could also be integrated into this unit, and could be the same element as the diffuser 7. A certain number of components of the system are advantageously linked to an electronic control unit. This is for example the case for all the inlet and outlet valves as well as the valves connected to the carbon dioxide cylinder, the pump 6 and the cooling unit 11. The electronic unit can thus be used to manage. the flow rates in the various circuits and sub-circuits.
L'appareil de l'invention peut être construit sous une forme standard comprenant toutes les fonctionnalités. Selon les compositions de l'eau de ville de la commune d'installation et de l'eau minérale souhaitée, il peut être programmé pour que seulement certaines fonctionnalités soient utilisées . The apparatus of the invention may be constructed in a standard form including all functionality. Depending on the composition of the town water of the installation municipality and the desired mineral water, it can be programmed so that only certain functions are used.
Les différents types de dosettes, éléments complémentaires essentiels de l'appareil et de la méthode vont maintenant être décrit. The different types of pods, essential complementary elements of the apparatus and of the method will now be described.
Les dosettes sont, par définition, des éléments consommables, à usage unique, de petite taille et à usage domestique. Une dosette contient la quantité d' éléments minéraux nécessaire pour reminéraliser à une teneur déterminée, un volume d'eau prédéfini, de préférence de l'eau déminéralisée . Pods are, by definition, consumable, single-use, small, and home-use items. A pod contains the quantity of mineral elements necessary to remineralize at a determined content, a predefined volume of water, preferably demineralized water.
Selon un premier mode de réalisation, en référence aux figures 4 et 5, une dosette 58 est agencée sous forme d'une capsule rigide, de préférence cylindrique, ayant une section de l'ordre de quelques centimètres. Cette capsule 58 comprend une ouverture 51 d'entrée d'eau, qui peut être perforée ou perforable pour permettre l'entrée d'eau, et, sur la portion opposée de la capsule une ouverture 52 de sortie d'eau, qui peut également être perforée ou perforable pour permettre la sortie d'eau. A l'intérieur de la capsule 58 sont contenus des minéraux en poudre 53 et ici également des enzymes 54 de type anhydrase carbonique. L'ouverture 52 de sortie d'eau est ici en outre munie d'une membrane 55 perméable aux minéraux dissouts, mais pas aux enzymes. According to a first embodiment, with reference to Figures 4 and 5, a pod 58 is arranged in the form of a rigid capsule, preferably cylindrical, having a section of the order of a few centimeters. This capsule 58 comprises a water inlet opening 51, which can be perforated or perforable to allow the entry of water, and, on the opposite portion of the capsule, a water outlet opening 52, which can also be perforated or perforable to allow water to escape. Inside the capsule 58 are contained powdered minerals 53 and here also enzymes 54 of carbonic anhydrase type. The water outlet opening 52 is also here provided with a membrane 55 permeable to dissolved minerals, but not to enzymes.
Pour l'utilisation de la dosette, la cavité d'insertion de la dosette dans l' appareil décrit plus haut peut être configurée avec un tuyau rigide mobile qui vient se placer de façon à former une connexion étanche contre l'ouverture d'entrée d'eau de la dosette lorsque le procédé se met en œuvre, ou un tuyau mobile rigide qui vient perforer la portion de la capsule prévue à cet effet, pour former de même une connexion étanche. De tels systèmes sont notamment connus et utilisés pour des dosettes de café. La capsule peut également comprendre une ouverture supplémentaire d'entrée de dioxyde de carbone, ou une portion perforable pour permettre l'injection de dioxyde de carbone. Cela n'est cependant pas nécessaire si l' appareil complémentaire de la dosette est conçu pour injecter le C02 en amont de la cavité d'insertion de la capsule. For the use of the pod, the cavity for inserting the pod in the apparatus described above can be configured with a movable rigid pipe which is placed so as to form a tight connection against the inlet opening of the pod. water from the pod when the process is carried out, or a rigid mobile pipe which perforates the portion of the capsule provided for this purpose, to likewise form a sealed connection. Such systems are in particular known and used for coffee pods. The capsule may also include an additional carbon dioxide inlet opening, or a pierceable portion to allow injection of carbon dioxide. This is not necessary, however, if the complementary pod device is designed to inject CO2 upstream of the capsule insertion cavity.
Le volume de la capsule peut être juste suffisant pour contenir les minéraux, de façon homogènement étalés sur la section de la capsule, mais de préférence, le volume de la capsule est supérieur au volume des minéraux en poudres, afin de pouvoir servir de micro-réacteur en augmentant le temps de séjour de l'eau à reminéraliser dans la capsule. The volume of the capsule may be just sufficient to contain the minerals, evenly spread over the section of the capsule, but preferably the volume of the capsule is greater than the volume of the powdered minerals, so that it can serve as a micro- reactor by increasing the residence time of the water to be remineralized in the capsule.
L'avantage d'une capsule rigide ainsi configurée est également de pouvoir supporter à l' intérieur une certaine pression de dioxyde de carbone . The advantage of a rigid capsule thus configured is also that it can withstand a certain pressure of carbon dioxide inside.
Si l' appareil complémentaire de la capsule comprend une cartouche avec des enzyme catalysant la réaction du dioxyde de carbone avec l' eau, il n'est évidemment pas nécessaire de prévoir de l'anhydrase carbonique en sus dans la capsule. If the complementary apparatus of the capsule comprises a cartridge with enzymes catalyzing the reaction of carbon dioxide with water, it is obviously not necessary to provide additional carbonic anhydrase in the capsule.
De même, l'anhydrase carbonique est ici introduite sous une forme libre, et une membrane particulière est ajoutée au niveau de l'ouverture de sortie de la capsule mais l'anhydrase carbonique pourrait être introduite sous une forme « supportée », c' est-à-dire greffée sur des billes ou même sur la paroi interne de la capsule, de façon à ce qu'un simple filtre empêchant le passage des billes en sortie de capsule serait suffisant, ou même que les enzymes soient greffées sur la membrane placée à la sortie de la capsule. Likewise, the carbonic anhydrase is introduced here in a free form, and a particular membrane is added at the level of the outlet opening of the capsule, but the carbonic anhydrase could be introduced in a “supported” form, ie. i.e. grafted onto beads or even on the internal wall of the capsule, so that a simple filter preventing the passage of the beads at the capsule outlet would be sufficient, or even that the enzymes are grafted onto the membrane placed at the exit of the capsule.
La capsule peut contenir des supports inertes couvrant la section de la dosette pour maintenir étalée sur cette section les poudres de minéraux . The capsule may contain inert supports covering the section of the pod to keep the mineral powders spread over this section.
Les ouvertures d' entrée et de sortie d' eau ont ici été représentées disposées au centre des faces plates opposées du cylindre formant la capsule. Néanmoins, toute autre disposition, de préférence traversante, est également possible. La capsule pourrait d'ailleurs avoir d'autres formes, comme une section ovale, carrée ou rectangle par exemple. Une capsule « à perforer » permet de stocker les éléments minéraux à l'abri de l'humidité, sans qu'un emballage supplémentaire soit nécessaire. Cette option est toutefois également envisageable. The water inlet and outlet openings have been shown here arranged in the center of the opposite flat faces of the cylinder forming the capsule. However, any other arrangement, preferably through, is also possible. The capsule could also have other shapes, such as an oval, square or rectangle section for example. A “puncture” capsule allows mineral elements to be stored away from humidity, without any additional packaging being necessary. However, this option is also possible.
La capsule est de préférence fabriquée en matériaux recyclables . The capsule is preferably made from recyclable materials.
Par exemple, pour produire 1 L d'eau de type Evian, une capsule peut contenir, sous forme de poudre, 7 mg de chlorure de sodium (NaCl) , 8 mg d' hydrogénocarbonate de sodium (NaHC03), 3 mg d' hydrogénocarbonate de potassium (KHC03), 26 mg de sulfate de magnésium heptahydraté (MgS04.7H20 ) , 76 mg de carbonate de magnésium (MgC03)et 195 mg de carbonate de calcium (CaC03), soit 321 mg de poudre occupant un volume d'environ 0.12 cm3. Pour assurer la dissolution totale et rapide de ces minéraux, 0.1 à 18 pmol d'anhydrase carbonique sont ajoutées dans la dosette, sous forme d'enzyme libre. For example, to produce 1 L of Evian-type water, a capsule can contain, in powder form, 7 mg of sodium chloride (NaCl), 8 mg of sodium hydrogencarbonate (NaHCO3), 3 mg of hydrogencarbonate. potassium (KHC03), 26 mg of magnesium sulphate heptahydrate (MgS04.7H20), 76 mg of magnesium carbonate (MgC03) and 195 mg of calcium carbonate (CaC03), i.e. 321 mg of powder occupying a volume of approximately 0.12 cm 3 . To ensure the total and rapid dissolution of these minerals, 0.1 to 18 pmol of carbonic anhydrase are added to the pod, in the form of free enzyme.
La capsule a une section circulaire de 3 cm de diamètre, soit une section d' environ 7 cm2 , ce qui permet de répartir la poudre de minéraux sur une épaisseur d'environ 0.02 cm. The capsule has a circular section 3 cm in diameter, ie a section of approximately 7 cm 2 , which allows the mineral powder to be distributed over a thickness of approximately 0.02 cm.
Selon un deuxième mode de réalisation, en référence à la figure 6, une dosette 68 est fabriquée en matériaux flexibles ou souples. Des éléments minéraux en poudre 61 sont immobilisés entre deux couches 62 et 63 d'un matériau poreux, couches scellées entre elles sur le pourtour de la dosette. La porosité du matériau est suffisamment faible pour retenir la poudre minérale tout en laissant passer l'eau. According to a second embodiment, with reference to FIG. 6, a pod 68 is made of flexible or flexible materials. Powdered mineral elements 61 are immobilized between two layers 62 and 63 of a porous material, layers sealed together on the periphery of the pod. The porosity of the material is low enough to retain the mineral powder while allowing water to pass through.
La composition minérale décrite pour le premier mode de réalisation de la dosette peut être reprise également dans ce type de dosette, pour produire une eau proche de l'eau de marque déposée Evian. Les enzymes font ici, de préférence, partie de l'appareil complémentaire de la dosette, par exemple dans une cartouche 10 illustrée sur la figure 3, ou sont introduites dans la dosette souple sous forme supportée, c'est- à-dire greffée sur des billes . The mineral composition described for the first embodiment of the pod can also be used in this type of pod, to produce water similar to the Evian trademark water. The enzymes are here, preferably, part of the complementary apparatus of the pod, for example in a cartridge 10 illustrated in FIG. 3, or are introduced into the flexible pod in supported form, that is to say grafted onto marbles .
L'avantage d'une dosette souple est que, une fois tous les minéraux dissouts, il ne reste plus que le matériau poreux comme déchet unique, ce qui facilite le traitement ou recyclage de la dosette. L'appareil selon l'invention, lorsqu'il est destiné à recevoir une dosette souple, peut comprendre, dans la cavité d'insertion de la dosette, des moyens de maintien de la dosette, comme par exemple des moyens pour exercer une pression sur chaque face de la dosette pour qu'elle reste en place durant la production d'eau minérale. The advantage of a flexible pod is that, once all the minerals have dissolved, only the porous material remains as a single waste, which makes it easier to process or recycle the pod. The apparatus according to the invention, when it is intended to receive a flexible pod, may comprise, in the pod insertion cavity, means for maintaining the pod, such as for example means for exerting pressure on the pod. each side of the pod so that it stays in place during the production of mineral water.

Claims

Revendications Claims
1. Procédé de production d'un volume prédéfini d'eau minérale, comprenant les étapes suivantes : 1. Process for producing a predefined volume of mineral water, comprising the following steps:
-on minéralisé (D) un volume prédéfini d'eau en le faisant passer à travers une dosette amovible contenant une quantité déterminée d'éléments minéraux, de façon à dissoudre les éléments minéraux contenus dans la dosette, -on mineralized (D) a predefined volume of water by passing it through a removable pod containing a determined quantity of mineral elements, so as to dissolve the mineral elements contained in the pod,
procédé caractérisé par le fait que : - on introduit du dioxyde de carbone avant ou pendant la reminéralisation et process characterized by the fact that: - carbon dioxide is introduced before or during the remineralization and
- on utilise des enzymes catalysant la réaction du dioxyde de carbone et de l'eau pour convertir au moins en partie le dioxyde de carbone introduit en bicarbonate . - Enzymes catalyzing the reaction of carbon dioxide and water are used to convert at least part of the carbon dioxide introduced into bicarbonate.
2. Procédé selon la revendication 1, selon lequel on déminéralise (C) , au moins en partie, un volume prédéfini d'eau préalablement à la minéralisation et à l' introduction de dioxyde de carbone, pour obtenir un volume prédéfini d'eau déminéralisé. 2. Method according to claim 1, wherein one demineralizes (C), at least in part, a predefined volume of water prior to mineralization and the introduction of carbon dioxide, to obtain a predefined volume of demineralized water. .
3. Procédé selon l'une des revendications 1 et 2, dans lequel le volume prédéfini d'eau minérale a une teneur en minéraux prédéterminée. 3. Method according to one of claims 1 and 2, wherein the predefined volume of mineral water has a predetermined mineral content.
4. Appareil (100) domestique de production d'un volume prédéfini d'eau minérale comprenant 4. Domestic apparatus (100) for producing a predefined volume of mineral water comprising
un circuit (2) de circulation d'eau d'une entrée (1) vers au moins une sortie (13, 14), ladite entrée étant pourvue d'une vanne d' entrée à connecter à un point d' entrée d' eau et ladite sortie étant pourvue d'une vanne de sortie (13, 14), circuit traversant une unité de reminéralisation (5 comprenant au moins une cavité d'insertion d'une dosette amovible (18) contenant une quantité déterminée d'éléments minéraux, cavité traversée par le circuit (2) de circulation d' eau et agencée pour que ledit circuit traverse la dosette lorsque celle-ci est insérée dans la cavité ; a circuit (2) for circulating water from an inlet (1) to at least one outlet (13, 14), said inlet being provided with an inlet valve to be connected to a water inlet point and said outlet being provided with an outlet valve (13, 14), a circuit passing through a remineralization unit (5 comprising at least one cavity for inserting a removable pod (18) containing a determined quantity of mineral elements, cavity crossed by the water circulation circuit (2) and arranged so that said circuit passes through the pod when the latter is inserted into the cavity;
- des moyens (7,9) d'introduction de dioxyde de carbone en amont ou au niveau de la cavité d'insertion d'une dosette (18 ) ;) - Means (7,9) for introducing carbon dioxide upstream or at the level of the insertion cavity of a pod (18);)
appareil caractérisé en ce que le circuit (2) de circulation d'eau comprend des enzymes catalysant la réaction du dioxyde de carbone et de l'eau pour former de l'acide carbonique puis du bicarbonate, disposée en aval ou au niveau des moyens (7) d'introduction de dioxyde de carbone . apparatus characterized in that the water circulation circuit (2) comprises enzymes catalyzing the reaction of carbon dioxide and water to form carbonic acid and then bicarbonate, arranged downstream or at the level of the means ( 7) introduction of carbon dioxide.
5. appareil selon la revendication 4, dans lequel les enzymes sont logées dans une cartouche traversée par le circuit de circulation d' eau . 5. Apparatus according to claim 4, wherein the enzymes are housed in a cartridge through which the water circulation circuit passes.
6. Appareil selon l'une des revendication 4 et 5, dans lequel la cavité d'insertion d'une dosette amovible (18) est refermable de façon étanche à l'eau et de façon à ne permettre le passage du flux d'eau qu'à travers la dosette. 6. Apparatus according to one of claims 4 and 5, wherein the insertion cavity of a removable pod (18) is resealable in a waterproof manner and so as not to allow the passage of the water flow. than through the pod.
7. Appareil selon l'une des revendications 4 à 6, dans lequel la cavité d'insertion d'une dosette amovible (18) est équipée de moyens de perforation d'une dosette amovible (18) . 7. Apparatus according to one of claims 4 to 6, wherein the insertion cavity of a removable pod (18) is equipped with means for perforating a removable pod (18).
8. Appareil selon l'une des revendications 4 à 7, comprenant en outre une unité de déminéralisation en amont du circuit de circulation d'eau. 8. Apparatus according to one of claims 4 to 7, further comprising a demineralization unit upstream of the water circulation circuit.
9. Appareil selon l'une des revendications 4 à 8, dans lequel la vanne d' entrée est agencée pour être connectée à un point d' entrée d' eau de ville . 9. Apparatus according to one of claims 4 to 8, wherein the inlet valve is arranged to be connected to a city water inlet point.
10. Dosette (58, 68) de reminéralisation d'eau potable à usage unique contenant une quantité déterminée d'éléments minéraux (53, 61) et des enzymes (53) catalysant la réaction du dioxyde de carbone et de l'eau pour former du bicarbonate. 10. Disposable drinking water remineralization pod (58, 68) containing a determined amount of mineral elements (53, 61) and enzymes (53) that catalyze the reaction of carbon dioxide and water to form baking soda.
11. Dosette selon la revendication 10, dans laquelle les minéraux sont sous forme de poudre, dont les particules ont, de préférence, une granulométrie comprise entre 5 à 200 microns. 11. Pod according to claim 10, wherein the minerals are in powder form, the particles of which preferably have a particle size of between 5 to 200 microns.
12. Dosette (58) selon l'une des revendications 10 et 11, sous forme d'une capsule rigide. 12. Pod (58) according to one of claims 10 and 11, in the form of a rigid capsule.
13. Dosette selon l'une des revendications 10 à 12, agencée avec une ouverture (51) d'entrée d'eau et une ouverture (52) de sortie d'eau, lesdites ouvertures étant ouvertes et/ou pré-perforées . 13. Pod according to one of claims 10 to 12, arranged with an opening (51) for water inlet and an opening (52) for water outlet, said openings being open and / or pre-perforated.
14. Dosette selon l'une des revendication 10 à 13, comprenant des supports inertes couvrant la section de la dosette pour maintenir étalé sur cette section les éléments minéraux. 14. Pod according to one of claims 10 to 13, comprising inert supports covering the section of the pod to keep the mineral elements spread over this section.
15. Dosette (68) selon l'une des revendications 10 à 14, dans laquelle les éléments minéraux (61) sont compris entre deux couches (62, 63) d'un matériau poreux, lesdites couches étant scellées entre elles sur le pourtour de la dosette. 15. Pod (68) according to one of claims 10 to 14, wherein the mineral elements (61) are between two layers (62, 63) of a porous material, said layers being sealed together around the periphery of the pod.
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