 |
Устранение привкусов и запахов воды
|
|
|
|
Неприятные привкусы и запахи в некоторых природных водах вызываются присутствием соединений минерального и органического происхождения, находящихся в растворенном или коллоидном состоянии. Озон окисляет названные выше соединения, приводя к их расщеплению, сопровождающемуся исчезновением привкусов и запахов. Благодаря более высокой окислительной способности, озон в состоянии действовать на такие соединения, которые не подвергаются воздействию других химических реагентов. Обработка воды избыточным количеством озона не влечет за собой никаких нежелательных явлений: избыточный озон, будучи нестойким, снова превращается в кислород в течение нескольких минут. Озонирование не создает дополнительных или замещающих соединений, тогда как хлор дает с некоторыми веществами сложные соединения, вызывающие появление весьма резких запахов. Например, при обработке хлоров воды, содержащей примесь фенолов, образуется хлорфенол, имеющий весьма неприятные привкус и запах. Наконец, при обработке озоном вода насыщается кислородом, что приводит к эффекту родниковой воды. Нежелательные компоненты. В последние годы в поверхностных водах и, соответственно, в питьевой воде, обнаружено большое количество мутагенных и канцерогенных веществ. Есть два источника появления мутагенов в питьевой воде: мутагенные вещества, которые уже присутствуют в сырой воде, и предсубстанции, которые формируют мутагены в результате реакции с хлором. Последние представляют постоянно растущую опасность вследствие загрязнения окружающей среды. Предсубстанциями, к примеру, являются гуминовые кислоты, в результате реакции которых с хлором образуются тригалометаны (ТГМ). Чтобы избежать образования ТГМ, предсубстанции должны быть удалены из воды перед ее хлорированием. Как уже упоминалось выше, такие предсубстанции легко окисляются озоном. Защита приготовленной воды от повторного загрязнения. Озон полностью и успешно заменяет хлор или двуокись хлора в процессе приготовления питьевой воды, однако он не обладает пролонгированным действием. Для предотвращения повторного загрязнения воды на пути к потребителям в воду добавляют хлор в небольших дозах непосредственно перед подачей в трубопроводную сеть. Пост-обработка очищенной воды хлором не приводит к образованию нежелательных компонентов и используется во всем мире. Установки очистки сточных вод. Химическое окисление озоном является основой перспективной технологии очистки сточных вод, загрязненных органическими веществами. Озон сам по себе, или в комбинации с гидроксил-радикалами, эффективен против большинства органических соединений, и в результате обработки загрязнители разлагаются, образуя безвредные вещества. Основная цель обработки сточных вод озоном - уменьшение ХПК и содержания хлороорганических веществ в той части, которая не может быть удалена предварительной биологической очисткой. По сравнению с другими методами, в результате окисления озоном, в воде не остается растворенных веществ, которые необходимо удалять дальнейшей специальной обработкой.
|
|
|
3. Использование озона в газовой и жидкой фазе
Использование озона в газовой фазе
| НАЗНАЧЕНИЕ ТЕХНОЛОГИИ | ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ |
| Дезодорация воздуха | Заводы по переработке отходов, предприятия по хранению, переработке и приготовлению пищи, кафе, рестораны, склады, стационарные и передвижные холодильники, туалетные комнаты. Дезодорация предметов постоянного обихода, обуви, одежды, салонов автомобилей. |
| Очистка воздуха | Предприятия по производству и использованию растворителей, красок, эпоксидных компаундов, слоистых пластиков, парфюмерии, целлюлозно–бумажные комбинаты (нейтрализация меркаптанов). |
| Дезинфекция воздуха | Операционные и реанимационные палаты, фармацевтическая промышленность, помещения производств по упаковке пищевых продуктов, склады и хранилища овощей и фруктов. |
| Обеззараживание и дезинфекция | Утилизация медицинских отходов, изделия медицинского назначения после контактов с пациентами, постельные принадлежности в больницах и на транспор-те, трубопроводы, накопительные емкости и герметичное технологическое оборудование, предназначенное для хранения и транспортировки воды и пищевых жидкостей, оборотная тара и технологическое оборудование пищевых производств, обработка пищевых продуктов перед переработкой или закладкой на хранение. |
| Стерилизация | Изделия медицинского назначения при их производстве и перед использованием во врачебной практике, биотехнология. |
| Озонотерапия | Лечение кожных болезней, гнойная и ожоговая хирургия, дерматология, венерология, косметология, флебология. |
| Очистка полупровониковых изделий | Производство полупроводниковых и микроэлектронных изделий. |
| Отбеливание | Производство текстиля, целлюлозы, выделка кож. |
| Регенерация фильтров, сорбентов, катализаторов | Вентиляционные системы, установки очистки воздуха |
| Утилизация отработанных или некондиционных резинотехнических изделий | Предприятия по переработке автопокрышек, заводы резино-технических изделий. |
|
|
|
Использование озона в жидкой фазе
| НАЗНАЧЕНИЕ ТЕХНОЛОГИИ | ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ |
| Водоочистка и водоподготовка | Стационарные и мобильные установки подготовки питьевой воды и воды для медицинских целей, установки подготовки воды в бассейнах, установки очистки сточных вод, содержащих органические, радиоактивные, цианистые и микробиологические загрязнители различных производств, установки очистки льяльных вод на судах морского флота, очистка оборотной воды. |
| Промышленная стирка | Промышленные прачечные в больших отелях, госпиталях, на транспорте. |
| Обработка продуктов | Мойка в озонированной воде овощей, фруктов, тушек птицы, мяса, морепродуктов перед переработкой или с целью увеличения сроков хранения. |
| Обработка емкостей, бочек, стеклотары | Производство безалкогольных напитков, вина и пива. |
| Производство озонированного льда | Увеличение сроков хранения морепродуктов. |
| Создание бактерицидных растворов медицинского назначения | Медицинская практика. |
|
|
|
4. Стерилизация изделий медицинского назначения озоном в газовой
фазе
Развитие современной медицинской техники требует развития новых эффективных методов холодной стерилизации. Хирургические инструменты с микронной заточкой, эндоскопическое и лапароскопическое оборудование, катетеры не выдерживают температурной обработки воздухом или паром под давлением. Ограниченность применения температурной обработки связана с широким применением в современной медицине полимеров, оптики, клеевых соединений. Пластмассы применяются также и для внутреннего и наружного протезирования в стоматологии, лицевой хирургии, травматологии и т.п.
В настоящее время в практике работы лечебно-профилактических учреждений в РФ и за рубежом применяются жидкостные и газовые методы холодной стерилизации на основе высокотоксичных хлорсодержащих соединений, окиси этилена, формальдегида, перекиси водорода, использование которых связано со следующими проблемами:
· большим временем стерилизации (4-6 часов),
· трудностями утилизации реагентов, их неблагоприятным влиянием на окружающую среду,
· необходимостью удаления следов стерилизующего агента с инструментов и оборудования промывкой в стерильной воде или длительной аэрацией стерильным воздухом,
· неблагоприятным влиянием ряда стерилизующих веществ и их производных на здоровье персонала, проводящего стерилизацию.
Применение жидкостной стерилизации ограничено также невозможностью использования упаковок и, следовательно, простых методов поддержания стерильности изделий до момента их использования.
Газовые стерилизаторы на основе окиси этилена (ЕО) использовались более сорока лет для стерилизации термочувствительных и влагочувствительных изделий. Недавно ЕО был признан потенциально мутагенным, неврогенным и небезопасным с точки зрения пожаро- и взрывоопасности. Ряд организаций предлагают считать ЕО канцерогенным. Occupapational Safety and Health Administrationa (OSHA) были наложены жесткие требования в отношении обнаружения ЕО и использования ЕО, содержание которой в воздухе вместе с другими токсичными загрязнителями контролируется организациями по защите окружающей среды, действие которых направлены на очищение воздуха. Кроме того, было обращено внимание на то, что хлорофлюорокарбониты (CFCs), являющиеся растворителями ЕО, в использующихся во многих стерилизаторах смесях ЕО-CFC, приводят к разрушению озонового слоя. Правила и ограничения, установленные в этих документах, заставили многие больницы отказаться от использования ЕО-стерилизаторов.
|
|
|
Газовый озоновый стерилизатор лишен перечисленных выше недостатков. Он характеризуется низкой температурой газа во время стерилизационного цикла (до 40°C), имеет низкое энергопотребление (120 Вт при объеме стерилизационной камеры10 литров), сравнительно небольшую длительность стерилизационного цикла, прост в эксплуатации, может быть установлен непосредственно в кабинете врача, не требует расходных материалов и химически стойких дезинфектантов, подлежащих утилизации, не требует отмывки изделий или аэрации после стерилизационного цикла. Стерилизация происходит в озоне, обладающем высокой окислительной способностью. Озон получается из кислорода атмосферного воздуха и по окончании цикла стерилизации конвертируется в кислород.
Стерилизатор СО-01-С-Пб не имеет аналогов в РФ и в странах Европы, имеет патентную защиту в РФ и весь набор разрешительных документов Минздрава РФ и Госстандарта.
Озоновый стерилизатор успешно эксплуатируется в отделениях и кабинетах стоматологии, лапароскопии, эндоскопии, микрохирургии, урологии, пластической хирургии, рефлексотерапии и т.д.
Низкое энергопотребление, отсутствие необходимости в расходных реагентах, простота управления, небольшое время стерилизации делают озоновый стерилизатор крайне привлекательным для полевой хирургии, медицины катастроф. Имеются методические рекомендации МО РФ.
Применение озона в технологиях хранения и переработки пищевых продуктов
Микробная контаминация пищевых продуктов может представлять опасность для здоровья потребителей и сокращает сроки реализации продукции. Для снижения уровней микробного загрязнения продуктов используют тепловую обработку, гамма-излучение, химические консерванты. Тепловая обработка, как правило, влечет за собой изменение органолептических свойств продукта и снижает его пищевую ценность, в частности, из-за разрушения большинства витаминов. Применение радиации и консервантов снижает привлекательность продукции в глазах населения. На протяжении последних лет все большее внимание производителей пищевой продукции привлекает озонирование. Озон является одним из наиболее сильных антимикробных агентов и имеет ряд бесспорных преимуществ по сравнению с другими обеззараживающими агентами:
|
|
|
· В процессах дезинфекции озон конвертируется в кислород, который не токсичен и не образует токсичных соединений. Озон - нестойкий газ, который самопроизвольно разлагается и не накапливается в организме. Озоновая дезинфекция не требует последующей обработки - промывки или дегазации изделий в специальных помещениях.
· Обладая исключительно высокой окислительной способностью, озон гораздо более эффективен, чем традиционно используемые реагенты такие, как формальдегид, хлор, окись этилена и др. в процессах инактивации бактерий, спор бактерий, грибов, вирусов. Для озона требуется меньшее время контакта, чем для других дезинфектантов.
· Озон обладает сильным дезодорирующим эффектом.
· Технологии применения озона - экологически чистые. Непрореагировавший озон разлагается на катализаторах разложения озона. Процесс разложения ускоряется при температурном воздействии.
· Для генерации озона необходим только воздух или кислород и электроэнергия. При применении озоновых технологий исключаются транспортировка и хранение реагентов, связанные с соблюдением мер безопасности.
· Присущий озону запах оповещает персонал в случае аварийной ситуации задолго до достижения опасных для здоровья концентраций. Существуют простые и дешевые методы определения концентрации озона на уровне ПДК.
В настоящее время в мире накоплен значительный опыт применения озона для обработки фруктов и овощей с целью снижения их микробной обсемененности и повышении сохранности. В России подобные работы проводятся уже на протяжении 20, в США эксперты FDA и USDA одобрили применение озона как "Generally Recognized As Safe (GRAS)". Эта формулировка используется по отношению к новым агентам, свидетельства, указывающие на опасность применения которых отсутствуют.
Основные применения озона в технологиях хранения сырья, переработке и хранении продукции в пищевой промышленности:
1. Повышение сохранности овощей и фруктов Высокая эффективность применения озона отмечена при хранении картофеля, моркови, капусты, лука, винограда и яблок. Для каждого из этих видов плодоовощной продукции разработаны рекомендуемые режимы обработки для непродолжительного, среднесрочного и длительного хранения.
2. Озонирование воздуха хранилищ, холодильных камер, технологических участков Небольшие концентрации озона (до 10 мг/м3) с успехом применяются для озонирования воздуха холодильных камер с целью увеличения срока сохранности таких продуктов, как яйца, фрукты, ягоды, мясо, сливочное масло, рыба.
3. Мытье овощей и фруктов озонированной водой перед закладкой их на хранение Мытье овощей озонированной водой используется и перед закладкой их на хранение в замороженном виде. Использование озона для обработки технологической воды по мнению некоторых авторов особенно перспективно, так как это позволяет не только достигнуть снижения уровня микробной обсемененности, но и обеспечивает инактивацию вредных хлорорганических соединений, присутствующих в водопроводной воде, снижает объем сточных вод и облегчает организацию систем оборотного водоснабжения.
4. Обработка мяса и птицы с целью увеличения сроков хранения Исследованиями была установлена зависимость срока хранения охлажденного мяса от суммарной микробной обсеменности его поверхности. Применение озона в концентрации 10-20 мг/м3 позволило увеличить допустимый срок хранения на 30-40%. Биохимический анализ тканевых липидов и производных миоглобина мяса не выявил существенных различий между опытными и контрольными образцами. Рекомендуется обработка тушек птицы озоносодержащей жидкостью с концентрацией озона 7,5-10 г/м3 при экспозиции не менее 30 минут.
5. Обработка технологической воды при консервировании продуктов Озон с успехом используется для обработки технологической воды в консервной промышленности. Загрязнение спорами грибов и плесеней технологической воды способствует загрязнению фруктов и попаданию грибов и плесеней в готовую продукцию, что влечет за собой ее порчу. Для предотвращения контаминации воды, используемой при переработке фруктов, грибами и плесенями на предприятиях плодоперерабатывающей промышленности традиционно используют хлор и ортофенилфенат. Эти вещества остаются на поверхности фруктов и в конечном итоге попадают в организм человека, не будучи безвредными. Применение озонированной воды позволяет создать эффективную, экологически чистую технологию мытья пищевой продукции перед консервированием.
6. Использование озона в газовой фазе и концентрированных растворов озона в воде для обеззараживания тары и технологического оборудования Важную роль в молочной, пивоваренной и других отраслях пищевой промышленности играет дезинфекция производственных емкостей - обязательная операция всех технологических процессов. Часто используемый в настоящее время метод тепловой дезинфекции энергетически не выгоден и приводит к разрушению специальных покрытий на поверхности технологических емкостей. Применение озонированной воды и озона в газовой фазе для дезинфекции производственных емкостей обусловлено высокой дезинфицирующей способностью озона.
7. Водоподготовка для бутилированной воды и изготовления напитков Использование озона для водоподготовки и водоочистки признано и разрешено повсеместно. Использование озона для водоподготовки бутилированной воды разрешено в США с 1982. В Европе озон для этих целей используется более 20 лет.
|
|
|
