Микробиологична (антибактериална) обработка чрез системи за озониране
Едно от основните приложения на озонирането е използвано му в системите за озониране при бутилиране на вода, безалкохолни напитки и напитки с ниско съдържание на алкохол.
Озониране при бутилиране на вода, безалкохолни напитки и напитки с ниско съдържание на алкохол
Целта на озонирането е осигуряването на надеждна защита на бутилираната вода от вторично микробиологично заразяване и увеличаването на сроковете за съхранение, без използването на консерванти и без изменение на минералния състав.
Това се постига посредством създаването и поддържането на определена концентрация на озона (предсавляващ екологически безопасен окислител и дезинфектант) във водата, преди нейното бутилиране, в диапазона 0,2 ~ 0,6 мг/л. Озонираноте също води до повишаване на съдържанието на кислород във водата и подобряване на вкусовите й качества.
Повече от 95% от бутилираната вода в световен мащаб преминава през обработка чрез озониране. Озонът е дезифектант, одобрен от Международната Асоциация за бутилиране на вода (IBWA). Обработката с озон успешно се прилага не само при бутилирането на вода, а също и на газирани безалкохолни напитки, при производстото на бира и на други напитки с ниско съдържание на алкохол.
Свойства на озона
Озонът, за разлика от кислорода, е неустойчиво съединение. Той се разлага самопроизволно при високи концентрации, при това колкото по-голяма е концентрацията, толкова по-бърза е реакцията на разлагане.
Озонът е силен окислител, той разрушава веществата на безвредни (вода, водородно-кисел газ, кислород) и без мирис компоненти.
Преимущества на озона
- Озонът унищожава всички известни микроорганизми: вируси, бактерии, гъбички, водорасли, техни спори, цисти и т.н.;
- Озонът имъ бързо въздействие - в течение на няколко минути;
- Озонът премахва неприятните миризми;
- Озонът не образува токсични странични продукти;
- Остатъчният озон бърза се преобразува в кислород;
- Озонът се произвежда на място, не е необходимо да се съхранява или транспортира;
- Озонът унищожава микроорганизмите от 300 до 3000 пъти по-бързо от всеки друг дезинфектант;
- Озонът е екологично съвместим с околната среда.
Озонът в обработката на минерална вода
Озонът се използва при пречистването на природните минерални и изворни води. С Директива на Европейската комисия № 2003/40/ ЕС от 16 май 2003 г. се предвижда пречистване на водата от желязо, манган, сяра, арсен и на други съединения с използването на озон.
В Директивата са определени следните условия:
- Жизнено важните компоненти да не се подлагат на модификации в процеса на пречистване;
- Природната минерална вода преди и след обработаката трябва да съответства на микробиологичните критерии;
- Обработката не следва да води до образуване във водата на разтворен озон > 50 мг/л, бромати >3 мг/л, бромоформ >1 мг/л.
Процесът на озониране е най-ефективния метод за коригиране на химичния състав на минералната вода. При бутилирането на минералната вода (а също така и на други напитки) широко се използват системи за добавяне на неголеми обеми озонирана вода непосредствено в бутилките при процеса на бутилиране. Като резултат в пълния обем на напитката се създава концентрация на озон 0,2 ~ 0,3 мг/л. Разлагането на въведения озон обикновено не продължава повече от 1 ч (в зависимост от концентрацията на НСО-3 и рН).
Технология, използвана в системите за озониране при бутилиране на вода
Насищането с озон непосредствено преди бутилирането придава на водата за относително кратко време дезинфекциращи свойтсва. В резултат озонът не само унищожава бактериите във водата, но също стерилизира вътрешната повърхност на упаковките (бутилките), капачките и въздушното пространство в горната част на бутилките (под капачките), както и тъбите, по които се подава водата за бутилиране.
След поставянето на капачките изминават няколко часа, в течение на които озонът напълно се правръща в кислород. След това продуктът е готов за продажба и остава стерилизиран до отварянето на бутилките или упаковките.
Антимикробното въздействие на озона се реализира посредством поддържането в питейната вода на определена концентрация озон за определен период от време, достатъчно за завършване на обеззаразяването. Имайки предвид бързото разлатгане на озона във водата, нужно е да бъдат осигурени такива условия, при които водата да съдържа определената концентрация озон до самия момент на запечатване на упаковката. Това изискване определя проектирането на хидравличната система и автоматизираната система за дозиране на озона на инсталацията за озониране при бутилиране. Системите се проектират така, че да обезпечат постоянна концентрация на озона на входа на инсталацията за бутилиране в диапазона от 0,2 до 0,6 мл/г и продължителност на контакт на водата с озона 3 ~ 4 мин.
Използването на озона в заключителния етап на производствения процес (при бутилирането на вече обработената вода) позволява да се решат следните задачи:
- Отстраняване на вторичното микробиологично замърсяване на водата в резултат на попадане в обработената вода на замърсители от въздуха в работната зона, от стените на бутилките и от оборудването, влизащи в контакт с обработената вода;
- Допълнителна дезинфекция на упаковките/бутилките при подготовката им за бутилиране, чрез изплакване с озонирана вода.
Описание на система за озониране при бутилиране на вода
Циркулационната помпа (5) всмуква вода от контейнер (3) и я подава към механизъм за инжектиране (4). Към водата, постъпваща от механизма за инжектиране, се подава озоно-воздушна смес, която се произвежда от озон-генератор (2).
Датчикът (12) подава данни за концетрацията на озона във водата към преобразувателя (6), който непрекъснато сравнява измерената величина с допустимите предели на концентрация. При намаляване на концентрацията на озон в контейнера, под допустимия минимален предел, блок (7) включва модула за генерация на озон и процесът на насищане на водата с озон се продължава до тогава, докато концентрацията на озон в контейнера не достигне максималния допустим предел, след което производството на озон се прекратява.
Блокът за управление регулира нивото на водата в контейнера, като получава информация от датчик (9) и отваря/затваря клапан (8), като така предотвратява включването на помпата на сух ход.
С цел подаването на вода с нужната концентрация на озон към системата за бутилиране (1) е предвидена възвратна линия (11), която не позволява застояването на озонираната вода в тръбите или в помпата (13) за подаване към системата за бутилиране.
За неутрализиране на излишния озон, натрупан в контейнера, се използва катализатор за разлагане на разложения озона (10).
Благодарение на цикличната схема на смесване на озона с водата и на системата за контролиране на концентрацията на озона във водата, в контейнер (3) се поддържа буферен запас от вода с нужната концентрация на озон.
Принципна схема на система за озониране
Озон-генератори за системи за озониране при бутилиране на вода, безалкохолни напитки и напитки с ниско съдържание на алкохол
