Применение озонирования при розливе бутилированной воды

озонатор в линии производства бутилированной воды

Использование озона для дезинфекции тары и питьевой воды

Производители питьевой воды нередко оказываются в ситуациях, когда добытая из проверенной скважины и прошедшая все степени очистки вода портится уже на полках магазинов или после доставки в квартиру или офис клиента. Причиной этого является вторичное загрязнение воды непосредственно на линии розлива, в результате контакта с воздухом, оборудованием и нестерильной тарой.

п. 4.2 СанПиН 2.1.4.1116-02:

Качество расфасованной воды должно соответствовать гигиеническим нормативам как при ее розливе, транспортировании, хранении, так и в течение всего разрешенного срока реализации в оптовой и розничной торговле.

Финишное озонирование питьевой воды перед розливом позволяет эффективно справляться с последствиями вторичного микробиологического загрязнения. Озон не только обеззараживает воду, но и дезинфицирует оборудование для розлива и стерилизует тару, тем самым предотвращая появление осадка, налета и ухудшение вкусовых качеств воды после розлива в бутылки.

После розлива озонированной воды и закупорки бутылок, озон в течение нескольких часов разлагается, не оставляя следов, и насыщает воду кислородом, улучшая ее вкусовые качества. Одновременно с этим озон стерилизует воду, бутылку, воздух в бутылке и пробку, что позволяет значительно увеличить сроки хранения бутилированной воды. Фактически, среда внутри бутылки остается стерильной до ее открытия (разгерметизации). Никакой дополнительной дезинфекции тары при этом не требуется (в случае с возвратной тарой может понадобиться дополнительная механическая и химическая очистка).

Рекомендуемые дозы и нормативные документы

Основным документом, регулирующим производство питьевой воды в Российской Федерации, является СанПиН 2.1.4.1116-02 "Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды, расфасованной в емкости. Контроль качества". Согласно этому документу, производитель питьевой воды обязан обеспечить обеззараживание не только самой воды, но и емкостей, в которые она разливается.

п. 2.5 СанПиН 2.1.4.1116-02:

Изготовители расфасованных вод обязаны обеспечить обеззараживание емкостей для розлива и обеззараживание или консервирование воды, гарантирующие их безопасность в эпидемиологическом отношении и безвредность по химическому составу.

В тексте документа указано, что озонирование является предпочтительным методом обеззараживания при производстве питьевых вод.

п. 2.6 СанПиН 2.1.4.1116-02:

Не допускается применение препаратов хлора для обработки питьевых вод, предназначенных для розлива, предпочтительными методами обеззараживания являются озонирование и физические методы обработки, в частности, УФ-облучение.

Согласно критериям безвредности воды по химическому составу (п. 4.4), количество остаточного озона в воде при обеспечении времени контакта не менее 12 минут не должно превышать 0.1 мг/л.

0.1 мг/л

– указанное в СанПин значение концентрации озона в бутилированной воде

Необходимая и достаточная номинальная производительность озонатора для финишного озонирования питьевой воды подобрана опытным путем и составляет 1 грамм озона на 1 кубический метр воды.

1 г/м3

– номинальная производительность озонатора для финишного озонирования питьевой воды

Преимуществом использования озонирования является и тот факт, что образующиеся при распаде озона молекулы кислорода повышают содержание кислорода в расфасованной воде, которое также регламентируется.

п. 4.9 СанПиН 2.1.4.1116-02:

Содержание кислорода в расфасованной воде должно быть не менее:

  • 5 мг/л — для воды первой категории;
  • 9 мг/л (насыщение, близкое к оптимальному при t - 20 - 22°) - для воды высшей категории;

В случае производства воды для детского питания, озон является, возможно, единственным вариантом для консервирования и дезинфекции воды, поскольку использование ионов серебра и диоксида углерода в этом случае запрещено.

п. 4.11 СанПиН 2.1.4.1116-02:

Расфасованная вода для приготовления детского питания (при искусственном вскармливании детей) должна соответствовать нормативным величинам по основным показателям воды высшей категории, а также следующим дополнительным требованиям:

  • не допускается использование серебра и диоксида углерода в качестве консервантов.

Выполнение всех вышеуказанных требований является обязательным.

п. 5.1 СанПиН 2.1.4.1116-02:

Изготовители, осуществляющие производство расфасованных вод, обязаны выполнять требования санитарного законодательства, а также постановлений, предписаний и санитарно-эпидемиологических заключений должностных лиц, осуществляющих государственный санитарно-эпидемиологический надзор, в том числе:

  • обеспечивать безопасность для здоровья человека расфасованных вод при их производстве, транспортировке, хранении и реализации населению;
  • осуществлять производственный контроль, в том числе посредством проведения лабораторных исследований и испытаний.

Принципиальная схема финишного озонирования воды

Финишное озонирование питьевой воды происходит непосредственно перед розливом в тару, как показано на схеме ниже (нажмите на изображение для просмотра в полном размере).

Схема озонирования бутилированной воды

Производство озона

  1. Атмосферный воздух очищается от сильных загрязнителей и частиц при помощи фильтра предварительной очистки.
  2. Очищенный воздух поступает в концентратор кислорода, где преобразуется в газовую смесь с 85 – 95 % содержанием кислорода.
  3. Кислород подается в генератор озона. В его ячейках под действием коронного разряда из кислорода производится озон. Производительность озонатора можно регулировать вручную. В случае если озонатор оснащен ОВП-метром, то производительность можно регулировать в автоматическом режиме, основываясь на данных о содержании озона в воде, полученных при помощи ОВП-метра.

Озонирование воды

  1. Вода поступает в систему через инжекционный насос.
  2. Инжекционный насос создает разность давлений, которая необходима для правильной работы эжектора.
  3. Озон всасывается в поток воды при помощи эжектора Вентури.
  4. Вода с растворенным в ней озоном поступает в контактную емкость (предпочтительно) или же сразу подается на розлив.
  5. Нерастворенный озон из контактной емкости сбрасывается в атмосферу через деструктор озона, чтобы избежать превышения предельно допустимых концентраций озона в воздухе помещения (цеха).*
  6. Озонированная вода из контактной емкости подается на розлив. В случае если озонатор оснащен ОВП-метром, то перед подачей на розлив измеряется концентрация озона в воде.
  7. Если концентрация недостаточна, электромагнитный клапан закрывается, и вода уходит на второй круг озонирования.
  8. Если концентрация превышена, то автоматически понижается производительность озонатора.

* возможен сброс озона за пределы помещения (на улицу) без использования деструктора.

Ограничения при озонировании минеральной воды

С химической точки зрения, минеральные вещества, растворенные в предварительно очищенной воде и определяющие ее качественный состав, после озонирования не изменяются. Поскольку озон бесследно распадается на кислород, то при обработке озоном в воду не вносится никаких посторонних веществ.

Перед финишным озонированием вода должна быть подготовлена и очищена в соответствии с п. 4.4 СанПиН 2.1.4.1116-02.

Поэтому в случае озонирования минеральной воды, недопустимо содержание в ней примесей окисляемых озоном – железа, марганца, сероводорода, бромида, природных органических веществ. Озон является чрезвычайно сильным окислителем, и его реакция с некоторыми безвредными веществами, растворенными в минеральной воде, может привести к образованию потенциально опасных (в определенных концентрациях) соединений (например, реакция озона с бромидом, приводит к образованию бромата, норма содержания которого в питьевой воде 10 мкг/л). Растворенные металлы после взаимодействия с озоном переходят в нерастворимые оксиды, что приводит к появлению окраски и осадка в воде.

Наличие большого количества посторонних веществ, растворенных в минеральной воде, также приведет к трудностям с созданием необходимой концентрации свободного озона, необходимой для дезинфекции тары, воды и оборудования.