0
Корзина пуста

Системы финишного озонирования воды и

очистки воды озоном

Озонаторы воды и воздуха

Озонирование

Подписаться на RSS

Преимущества финишного озонирования воды перед розливом

ОБЕСПЕЧЕНИЕ САНИТАРНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ ПРОДУКТА
 

 

 Вода разливаемая в бутылку должна быть не только стерильной, но и обладать антисептическими свойствами. Выполнение последнего условия необходимо для того чтобы обеспечить стерильность тары и пробки с целью максимально увеличить срок хранения бутилированной воды. Данную задачу в полной мере решает ОЗОНИРОВАНИЕ ВОДЫ перед подачей ее на розлив.
 

 
 А как же ультрафиолетовое обеззараживание или насыщение воды ионами серебра? - Спросите ВЫ.
 

 УСТАНОВКИ УЛЬТРАФИОЛЕТОВОГО ОБЕЗЗАРАЖИВАНИЯ не обеспечивают пролонгированного эффекта стерилизации, то есть вода на выходе из стерилизатора практически не содержит живых микроорганизмов, но не обладает антисептическими свойствами. Такая вода, контактируя с микробиологическими загрязнителями присутствующими на внутренних поверхностях трубопроводов, бутыли, пробки да и просто в окружающем воздухе, повторно осеменяется. Микроорганизмы попавшие в такую воду начинают размножаться и вскоре их число выходит за пределы ПДК норматива.
 
 О эффективности или "полезности" ОБРАБОТКИ ВОДЫ ИОНАМИ СЕРЕБРА написано немало статей. Мы же выскажем свою точку зрения по данному вопросу и приведем несколько абсолютно достоверных фактов, которые легко проверить.
 
 Отечественные санитарные нормы ограничивают ПДК ионов серебра в воде - величиной 50 мкг/л. Гибель некоторых микроорганизмов (далеко не всех) в воде, вызывают концентрации серебра свыше 250 мкг/л. Серебро - тяжелый метал, способный накапливаться в организме человека, данный метал относится ко второму классу опасности (высоко опасные вещества). В "до предельных" концентрациях ионы серебра обладают слабовыраженным бактериостатическим эффектом (способностью замедлять рост микроорганизмов). Применение данного метода для обеспечения антисептических свойств воды, на Наш взгляд, не только неэффективно, но и опасно.

 

 

 ОЗОНИРОВАНИЕ представляет собой единственный современный метод обработки воды, который действительно универсален, поскольку он проявляет своё действие одновременно в бактериологическом, физическом и органолептическом отношении. Озон является одним из наиболее сильных окислителей, уничтожающих бактерии, споры и вирусы. Механизм обеззараживания воды озоном основан на его способности инактивировать сложные органические вещества белковой природы, содержащиеся в животных и растительных организмах. При озонировании, одновременно с обеззараживанием происходит обесцвечивание воды, а также ее дезодорация и улучшение вкусовых качеств.
 
 Обесцвечивающее действие озона объясняется окислением соединений, вызывающих цветность воды; они превращаются в более простые молекулы, не имеющие окраски. Озонирование придаёт воде отчётливый голубой оттенок.
 
 Озон не придает воде привкусов и запахов и обладает весьма ценным свойством самораспада – после окончания обработки, через некоторое время (до 12 часов с учетом распада газовой фазы), озон превращается обратно в кислород. Благодаря этому передозировка озона не является проблемой. По своей сути очистка воды озоном эквивалентна многократно ускоренной процедуре природной очистки воды, протекающей в естественных условиях под действием кислорода воздуха и солнечного излучения.

 

 

 

 Во время озонирования могут образовываться такие побочные продукты как: кетоны, альдегиды, броматы (если имеются бромиды), органические кислоты, пероксиды. Перед применением озонирования необходимо убедится в отсутствии в обрабатываемой озоном воде веществ которые могут образовывать указанные соединения.

 

 Для получения озона применяется специальное оборудование – озоногенератор (озонатор), который вырабатывает озон из окружающего, предварительно осушенного, воздуха или из чистого кислорода. Полученный в озоногенераторе озон вводят методом эжекции либо барботажа в резервуар с продуктовой водой (контактная емкость), либо в специальный смеситель (сатуратор), установленный непосредственно перед блоком розлива воды в бутыли.

 

Рекомендуемые нормы содержания озона в воде для производства бутилированной воды:


  • Вода для розлива в бутыль - 0,2 - 0,4 мг/л; (Нормы FDA, правила GMP и рекомендации IBWA (Международная ассоциация производителей бутилированной воды), регламентирующих применение озона для бутилируемой питьевой воды. )

  • Вода для финишной мойки тары и пробки - 0,4 - 0,6 мг/л;

  • Вода доставляемая конечному потребителю - не более 0,1 мг/л (согласно норматива).


 Рекомендуемое содержание озона в воде, доставляемой конечному потребителю, не должно превышать 0,02 мг/л, что достигается выдерживанием готовых к отправке бутылей на складе в течении 12 часов. В противном случае производство может получат жалобы от потребителей на резкий запах присутствующий в воде.

Очистка воды озоном

Обработка озоном представляет собой весьма эффективный и экономичный способ очистки питьевой воды, так как озон является одним из наиболее сильных окислителей, при этом современные технологии позволяют организовать его экономичное и надежное производство.

При подготовке воды питьевого качества жизненно важно ее обеззараживание и осуществление контроля популяции вирусов. Практически все водоочистные сооружения в Германии, а также в большинстве других европейских стран, на стадии окисления используют озон.


При обеззараживании озоном происходит разрушение либо нарушение целостности оболочки клеток бактерий. Этот процесс называется клеточный лизис. Механизм дезинфекции озоном значительно отличается от хлорирования. Хлор проникает через оболочку клеток бактерий, приводя к их отмиранию путем воздействия на энзимы. Различия между озонированием и хлорированием, связанные с механизмом дезинфекции, объясняют тот факт, что скорость обеззараживания озоном значительно выше, чем хлором.


Для достижения достаточного качества обеззараживания необходимо проникновение внутрь микроорганизмов дезинфектанта определенной концентрации (С, мг/л) в течение определенного времени (Т, мин). Коэффициент С*Т имеет большое значение.

Показатель

C*T мг/л*мин

Примечание

Кишечная палочка
(уничтожение более 99.99%)



Хлор

3 - 4


Диоксид хлора

1.2


Озон

0.012 – 0.04


Лямблия кишечная
(уничтожение более 99.99%)



Хлор

104 - 122

pH = 7, t = 10°C

Диоксид хлора

23

pH = 7, t = 10°C

Озон

1.4

pH = 7, t = 10°C

Криптоспоридия парвум(уничтожение более 99.99%)



Хлор

1440

pH = 7, t = 10°C

Диоксид хлора

> 120

pH = 7, t = 10°C

Озон

> 5

pH = 7, t = 10°C


Рис. 1. Примеры различных значений C*T.


На рис. 1 показаны результаты борьбы с тремя типами болезнетворных микроорганизмов. Наибольшая дозировка озона (0,5 г/м³ воды) требуется для уничтожения криптоспоридии парвум, довольно устойчивого одноклеточного паразита. Имея значение C*T=5, получаем время, необходимое для уничтожения более 99.99% паразитов, равное более 10 мин. Дозировка хлора, необходимая для получения аналогичного времени реакции, приблизительно в 300 раз превышает дозировку озона.


Такая чрезвычайно высокая дозировка хлора может стать причиной образования хлорсодержащих побочных продуктов большой концентрации. С другой стороны, низкой дозировки хлора может оказаться недостаточно для качественного обеззараживания.


В связи с этим, практически все водоочистные сооружения США уже перешли на озоновое окисление или планируют это сделать в ближайшем будущем. Сегодня наметилась четкая мировая тенденция к применению все более современных технологий очистки воды.


Единственной приемлемой нормой по уничтожению вирусов является их полное отсутствие, так как минимальной дозой, требуемой для заражения вирусом, является одна бляшкообразующая единица (БОЕ). Кишечные вирусы и вирусы гепатита могут в течение долгого времени выживать в резервуарах чистой воды (РЧВ). Наиболее распространенное сегодня хлорирование питьевой воды не способно снизить популяцию вирусов до приемлемого уровня, а эффективность инактивации вирусов при помощи озона подтверждена документальными доказательствами. Станция озонирования на данный момент более актуальна.


Дозировки озона, требуемые для контроля содержания бактерий, находятся в диапазоне от 1,5 до 3 мг/л, для контроля содержания вирусов – от 3 до 5 мг/л, при этом время удержания составляет 5-10 мин, однако для некоторых поверхностных вод требуются дозировка 11 мг/л. Кроме того, озон, применяемый в достаточно больших концентрациях, обеспечивает уничтожение всех микроскопических форм жизни, включая паразиты, споры и цисты.


        Контроль вкуса и запаха


Источником большинства вкусов и запахов воды являются органические вещества либо синтезированные углеродные соединения. При разложении органического вещества образуются соединения, придающие поверхностным водам вкус, обусловленный метаболизмом бактерий.


Биологическая активность, продолжающаяся после разложения органических веществ, является причиной образования низкомолекулярных соединений, легко испаряющихся и обладающих запахом. Озон окисляет эти соединения в водяной фазе. Наиболее распространенными загрязнителями в нашей воде являются синтетические фенольные соединения. Фенолы попадают в воду не только с промышленных предприятий – в небольших концентрациях они могут образовываться в результате биологического разложения гумусовых веществ. Фенол быстро реагирует со свободным хлором с образованием орто-хлорфенола, порог восприятия вкуса и запаха которого более чем в 100 раз ниже аналогичных показателей самого фенола. В хлорированной поверхностной воде это соединение чаще всего встречается в очень небольших концентрациях, которых, тем не менее, достаточно для придания воде вкуса и запаха. Как правило, это вкус хлорзамещенного фенола, который ошибочно принимается за вкус хлора. К сожалению, это хлорсодержащее соединение более токсично, чем фенол в чистом виде. С другой стороны, озон также быстро реагирует с фенолом, но при этом не происходит образования токсичных веществ, являющихся причиной возникновения неприятного вкуса и запаха.


Другим веществом, которое может придать воде вкус и запах гнилых яиц, является сероводород. Это неорганическое соединение может образовываться в поверхностных водах, имеющих большую нагрузку по органическим веществам и почти не содержащих растворенный кислород. Чаще всего сероводород встречается в подземных источниках, где вода, в которой нет атмосферного кислорода, контактирует с сульфидными минералами.

Озон окисляет сероводород до сульфата.

H2S + 4 O3 ® H2SO4 + 4 O2


В поверхностных водах, содержащих достаточное количество питательных веществ и имеющих подходящую температуру, произрастают водоросли. Причиной неприятного вкуса и запаха воды являются промежуточные продукты метаболизма (такие как геосмин или 2-метил-изоборнеол). Высокие концентрации водорослей, попадающих в водоочистные сооружения, могут вызвать снижение срока службы фильтрующих элементов. К сожалению, фильтрация не позволяет удалить вкус и запах, вызываемый водорослями, поскольку вещества, влияющие на органолептические свойства воды, растворены в ней. Обработка озоном обеспечивает окисление водорослей с одновременным уничтожением промежуточных продуктов метаболизма, которые придают очищенной воде вкус и запах. Учитывая, что цветение водорослей носит сезонный характер, станции озонирования воды должны быть рассчитаны на нормальную производительность плюс производительность, требуемую в сезон цветения водорослей.

Как правило, даже низкие концентрации озона (1-3 мг/л) обеспечивают значительное ослабление вкуса и запаха.

Применение озона в зернохранилищах

Озонирование воздуха в зернохранилище – это залог поддержания устойчивого благополучия хозяйства по инфекционным болезням, сохранение здоровья и сохранения зерновых культур находящихся на хранении высокого санитарного качества.

Озонирование воздуха не требует значительной дозировки. Преимущество метода заключается в том, что антимикробный агент (озон) создается из кислорода атмосферного воздуха непосредственно на месте применения и по окончании дезинфекционного мероприятия быстро распадается, не загрязняя объект и атмосферу остаточными продуктами. Именно поэтому, озонирование по сравнению с традиционными методами дезинфекции, позволяет существенно снизить потребление биологически чистой воды, энергетические затраты, а также затраты связанные с транспортировкой и хранением дезинфектанта.

Потери качества семенного материала происходит с начала уборки до последующего посева. Особенно большие потери, снижающие всхожесть семян и последующую урожайность, происходят во время хранения. Это обусловлено многими факторами: повышенной влажностью зерна, наличием микрофлоры, деятельностью паразитирующих насекомых и др. В связи с этим поиск новых способов и методов повышения сохранности семенного зерна является актуальной задачей.

Озон обладает выраженным бактерицидным, фунгицидным и дезодорирующим действием, что позволяет использовать его в процессах послеуборочной обработки семян и зерна, существенно увеличивая сроки их безопасного временного хранения и сокращая время низкотемпературной сушки. Это обеспечивает снижение пиковых нагрузок на зернообрабатывающее оборудование и энергоемкость процесса. Выполнены экспериментальные исследования в лабораторных и производственных условиях по обеззараживанию, стимуляции и сушке семян зерновых культур озоно-воздушной смесью. Обеззараживающее действие озонирования воздуха оценивали по изменению сроков безопасного хранения зерна, а стимулирующее воздействие по изменению энергии прорастания и всхожести семян. Установлено увеличение сроков безопасного хранения зерна в 1,5…2 раза, повышение семенных качеств на 15 %, снижение длительности низкотемпературной сушки и расхода энергии на сушку зерна на 15…20 %. Важнейшей задачей технологии обработки семян и зерна является снижение энергоемкости процесса и предотвращение потерь. Эту задачу можно решить путем использования озона в процессах обработки с.-х. продуктов. Работами ряда ученых показано, что применение озоно-воздушных смесей позволяет ускорить процесс обработки зерна, снизить его энергоемкость, обеспечить повышение посевных качеств и предотвратить порчу.

Предпосевная обработка с/х материалов с использованием озоно-воздушной смеси может рассматриваться как один из методов, оказывающих влияние на интенсивность этого процесса и его качественные показатели. В тоже время кроме обеспечения сохранности отмечается положительное влияние озона на качество семян и подсушивающий эффект.

Эксперименты показали значительное повышение всхожести озонированных семян зерновых культур по сравнению с неозонированными. При этом семена пшеницы из внеклассных (всхожесть 85%) достигли всхожести 1 класса (всхожесть 95,7%), рожь в контроле всхожесть 72,7% после озонирования имела всхожесть 88,3%, а овес повысил всхожесть с 70,0% до 86,7%, т.е. на 16,7%.

Рассмотрим действие озона на вредителей хранящегося зерна. Вредители хлебных запасов причиняют большой ущерб: уничтожают зерна, загрязняют его и ухудшают качество, снижают всхожесть. Биологическая активность озона, оцененная выживанием, парализацией, смертностью и способностью к репродукции вредителей, зависит от вида вредителя, стадии его развития, концентрации озона, продолжительности воздействия, температуры и влажности зерна. При низких концентрациях озона для уничтожения насекомых требуется большая экспозиция обработки до нескольких часов. После нее отмечается скрытый период поражения, длящийся 1-2 суток, когда обработанные озоном насекомые внешне не отличаются от контрольных. Затем насекомые выглядят парализованными и постепенно в течение последующих 3-5 суток вымирают. Проводилась оценка воспроизводства потомства родителями, которые выжили после обработки озоном в сублетальных режимах. Жуки, находящиеся в скрытом периоде поражения озоном, потомства не давали. В отличие от ядохимикатов, которые действуют на оболочку насекомых, озон действует на плазму, разрушая ее. Отсюда возврат к жизни насекомых после озоновой обработки исключен.

Результаты количественной оценки влияния обработки озоном на поверхностную микрофлору зерна пшеницы показывают, что количество мезофильных, аэробных и факультативно аэробных микроорганизмов было сильно, более чем на 95%, подавлено озонированием. Споровые бактерии снизили свою численность на треть. На 70% уменьшилось количество плесневых грибов. Это при незначительной концентрации озона и при небольшой экспозиции.

Озонирование имеет положительный эффект не только тем, что снижает и ослабляет степень поражения грибами, но и обеспечивает семенам быстрый рост на стартовых этапах по сравнению с контрольными не озонированными семенами.

Озон может найти применение при сушке не только семян зерновых культур, но и фуражного зерна, защищая его от плесневения и брожения. При этом повышаются кормовые качества зерна за счет увеличения сахаров до 20% и аминокислот до 19,0%.

Фуражное зерно во время его уборки влажностью 26-36% продувают обычным атмосферным воздухом при его влажности меньше равновесной влажности зерна. Независимо от погодных условий один раз в сутки в течение 1-3 часа подают озоно-воздушную смесь при концентрации озона 15-30 мг/м3 и сушку проводят до конечной влажности зерна 14-15%.

Обработанное озоном зерно лучше усваивается животными.
На основании приведенных данных можно сделать вывод, что применение озона в зернохранилищах ведет к:
1. Улучшению качества зерна, повышению его всхожести.
2. Устранению запахов в зерне, таких как полынный (т.е. сохранению нескольких тысяч тонн зерна как продукта питания).
3. Экономии энергоресурсов до 20% с применением озона при сушке зерна.
4. Увеличении срока безопасного хранения зерна за счет устранения основных причин порчи.
Озон позволяет отказаться от ядохимикатов при подготовке посевного материала.

Применение озона для хранения зерновой продукции способствует резкому снижению обсемененности ее поверхности гнилостной микрофлорой, снижает уровень метаболических процессов и препятствует ее прорастанию, т.е. устраняет основные причины порчи сельскохозяйственной продукции, давая значительный экономический эффект. За осенне-зимний период сохраняется более 90% продукции.

Обработка поверхности пищевых продуктов озоном, находящимся в газообразной форме - это мощное, удобное и надежное средство их стерилизации. Уже очень невысокие концентрации озона в воздухе порядка 10 мг/л, при небольших временах воздействия достаточны для дезинфекции поверхности от бактерий и вирусов. Это делает озонирование удобным способом обработки продуктов в зернохранилищах.

Применение озона в сельском хозяйстве. Хранение овощей и фруктов.

Применение озона в сельском хозяйстве. Хранение овощей и фруктов.


Озон обладает мощным бактерицидным действием, способен эффективно разрушать различные виды плесневых грибов и дрожжей. Озоновую дезинфекцию наиболее целесообразно применять там, где другие средства применить сложно или вообще невозможно. Например, для дезинфекции картонной и пластмассовой тары.

Обеззараживание. На поверхности овощей содержится 10е+5 - 10е+7 микроорганизмов (кишечная палочка, сапрофиты, протей, кокки, актиномицеты, плесневые грибы, дрожжи и др.), приводящих к быстрой порче продуктов и образованию в них токсинов. Озон экологически совместим с продуктами овощеводства и садоводства. Озон эффективно разрушает плесени и токсины и обеспечивает стерилизацию насекомых.

Детоксикация. В результате жизнедеятельности микроорганизмов в продуктах накапливаются токсины. Применяемые в настоящее время способы обработки хотя и предотвращают развитие микрофлоры, однако не разрушают образующиеся токсины. Детоксикацию возможно осуществить с помощью озонированной воды.

Дезинсекция. При хранении свежих овощей очень часто возникают потери в связи с деятельностью вредных насекомых, микроорганизмов и плесневых грибов. Дезинсекцию насекомых наиболее эффективно осуществлять озонированием. Метод озоновой дезинсекции обеспечивает эффективную защиту хранящихся овощей, особенно в условиях длительного хранения. При этом практически полностью сохраняются органолептические и физико-химические свойства, исключается интоксикация остаточными химическими веществами. Овощи и фрукты имеют наивысшую потребительскую привлекательность, если они продаются в свежем виде. Однако в результате деятельности различных микроорганизмов происходит его быстрая порча. Для увеличения сроков хранения продукты подвергают обработке озоно - воздушной смесью после укладки в транспортную тару или перед вакуумной упаковкой. Обработка озоном обеспечивает высокую сохранность питательных и вкусовых качеств продукта.

Озонирование воды

Подготовка питьевой воды.

Применение озона для подготовки питьевой воды относится к самым ранним использованиям окислительных и дезинфицирующих свойств озона. Первоначально озон использовался только для обеззараживания, затем его стали применять для удаления запаха, изменения цветности воды и устранения примесей.

Обеззараживание - это удаление из воды бактерий, спор, микробов и вирусов (инактивация) на станции финишного озонирования. Для удаления бактерий в воду вводят дезинфицирующее вещество. Чем больше дезинфицирующего вещества введено, тем эффективнее его воздействие на бактерии. Доза дезинфицирующего вещества (минимальное количество дезинфицирующего вещества в миллиграммах, необходимое для инактивации одного литра обрабатываемой воды) варьируется в зависимости от содержания в воде органических веществ, от температуры воды и от величины активной реакции воды с дезинфицирующим веществом - рН.  Для озона обнаруживается резкое бактерицидное действие при достижении критической дозы озона равной 0,4 - 0,5 мг озона в газе на литр обрабатываемой воды. Причем, происходит полная инактивация воды.

Механизм воздействия окислителя состоит в разрушении бактерий путем инактивации бактериальных протеинов, то есть диффузией через мембрану клетки в цитоплазму с поражением жизненных центров.