Знезараження питної води в процесі бутилювання

Размещено на http://www.allbest.ru/

Полтавський університет економіки і торгівлі

Знезараження питної води в процесі бутилювання

Технічні науки

Товарознавство

УДК 621.327

Семенов Анатолій Олексійович

Анотації

В роботі показані переваги фізичних методів знезараження води під дією ультрафіолетового опромінення. Запропонована технологія знезараження питної води в процесі бутилювання.

Ключові слова: ультрафіолетове опромінення, ультрафіолетове знезараження питної води, мікробіологічні показники, бактерії.

В работе показаны преимущества физических методов обеззараживания воды под действием ультрафиолетового облучения. Предложенная технология обеззараживания питьевой воды в процессе бутылирования.

Ключевые слова: ультрафиолетовое облучение, ультрафиолетовое обеззараживание питьевой воды, микробиологические показатели, бактерии.

The paper demonstrates the benefits of physical methods of water disinfection by ultraviolet irradiation. The proposed technology of disinfecting drinking water in the process of bottling.

Key words: ultraviolet light, ultraviolet disinfection of drinking water, microbiological, bacteria.

Розрізняють хімічні (реагентні) та фізичні (безреагентні), способи знезараження питної води. До хімічних способів відносять хлорування води, озонування і ін., до фізичних -- знезараження ультрафіолетовими променями, ультразвуком і т.д.

При хімічних способах обробки води для досягнення стійкого знезаражувального ефекту необхідно правильно визначити дозу реагенту, що вводиться, і забезпечити достатню тривалість контакту його з водою. Доза реагенту визначається пробним знезараженням або розрахунковими методами. Відомо, що перевищення дози реагенту додає воді специфічний запах і змінює органолептичні показники.

З фізичних способів обробки питної води найбільшого поширення набуло знезараження ультрафіолетовими променями, бактерицидні властивості яких пагубно діють на мікроорганізми. Ультрафіолетові промені знищують не лише вегетативні, але і спорові форми бактерій і не змінюють органолептичні властивості води.

Дані про переваги та недоліки вище описаних методів представлені в таблиці 1.

Обробка води ультрафіолетовими променями (Уф-опромінення) є найкращим способом для знезараження питної води [1 с.130-147]. За останні 20-30 років цей метод набуває все ширшого використання в провідних країнах світу (США, Германія, Швеція та ін.).

Однією із важливих проблем при оцінці якості питної води науковці зустрічаються із проблемою існування небажаних домішків у вигляді мікробіологічних забруднень. Як правило виявлені біологічні мікроорганізми можуть потрапляти в воду із джерел походження (поверхневі води) або є результатом забруднення в ході технологічного процесу. Тому перед розливом води в тару їх необхідно видалити або інактивувати [2 с.3-26].

Значне зростання кількості мікроорганізмів в процесі розливу води в пляшки було відмічено в роботі [3 с.324-342]. Чим більше відношення площі поверхні до об'єму води, тим ріст бактерій здійснюється швидше [4 с.51-72]. Це пояснюється тим, що наявні в малих концентраціях поживні речовини концентруються на поверхні, таким чином стають доступними для різних видів бактерій. Кількість життєздатних мікроорганізмів на поверхні знаходиться в межах від 15 до 600 КУО/см². Миття тари перед розливом не завжди забезпечує необхідний результат, особливо при багаторазовому їх використанні. Дезінфектанти, що використовуються залишаються на стінках бутилів і можуть впливати на органолептичні властивості води.

Таблиця 1. Переваги та недоліки методів знезараження води

Тому проблема впливу технологічного процесу розливу води в ПЕТ-бутилі є актуальною.

Мета роботи полягає в дослідженні й розробці технології бутилювання води без використання хімічних методів.

Для вирішення поставленої задачі нами застосовується спосіб УФ-опромінення з використанням установок, що розроблені науково-технічним центром Полтавського університету економіки і торгівлі (ПУЕТ).

Запропонована технологія дає можливість одночасно проводити знезараження тари і води в процесі її розливу (бутелювання).

Розглянемо поетапно послідовність технологічного процесу бутилювання: вода знезараження бутилювання

1 - вода, пропускається через установку знезараження типу УБЗВ-60 (установка бактерицидного знезараження питної води з пропускною здатністю 3 - 5 м³/год; номінальне значення бактерицидного потоку лампи - 13,5 Вт) і подається для заповнення в бутель. На рис.2 схематично представлена установка для знезараження питної води;

2 - в бутель перед заповненням водою вводиться опромінювач ОБІС-15 (потужність 15 Вт, бактерицидний потік 3,8 Вт з індивідуальним баластом та вмонтованим стартером), який обробляє та знезаражує внутрішню поверхню бутиля на протязі 5 - 10с., і заповнюється водою, підготовленою за етапом 1. У процесі наповнення бутиля опромінювач функціонує і відбувається додаткове опромінення води і поверхні бутиля. Час опромінення забезпечує необхідну дозу на поверхні бутиля не менше 120 Дж/м²;

3 - одночасно з наповненням відбувається знезараження кришок для герметизації. Цей технологічний процес відбувається на конвеєрі, який оснащується розробленою нами установкою УБЗП-2 для опромінювання поверхонь та повітря (потужність 15 Вт). Час перебування кришок на конвеєрі повинен забезпечувати необхідну дозу опромінення не менше 120 Дж/м².

4 - після технологічного процесу знезараження бутилі герметизують.

Рис. 1. Схема установки бактерицидного знезараження питної води: 1 - камера; 2 - лампа; 3 - верхній патрубок; 4 - верхній фланець для лампи; 5 - ковпак; 6 - колодки; 7 - фланець з кільцевим ущільнювачем; 8 - дроти; 9 - нижній патрубок; 10 - нижній суцільний фланець; 11 - гумовий упор; 12 - електромагнітний баласт; 13 - індикаторна лампа; 14 - автоматичний вимикач; 15 - вилка з під'єднувальними дротами та дротом заземлення.

Проведені мікробіологічні дослідження обробленої води, згідно запропонованої технології, доводять що за мікробіологічними показниками кількість КУО/см² зменшується в порівнянні з необробленою водою на 80-95% в залежності від структури й виду мікроорганізмів. Ефективність УФ-методу та отримані результати підтверджені санітарним висновком.

Запропонована технологія УФ-опроміненя питної води в процесі її розливу та бутилювання сприяє збереженню природних органолептичних властивостей води, забезпечує зниження бактеріологічної безпеки, і відповідно подовжує термін зберігання.

В наступних роботам колективом НТЦ ПУЕТ будуть представлені результати по дослідженню УФ-опромінення на інші об'єкти товарознавства, а також зміна їх фізичних та хімічних властивостей в залежності від дози опромінення, температури та інших чинників.

Список використаних джерел

1. Бутилированая вода: типы, состав, нормативы /под. ред.. Д.Сениор, Н. Деге; пер. С англ. Е. Боровиковой, Т. Зверевич. - С.Пб.: Профессия, 2006. - 418с.

2. Бахира В.М. Дезинфекция питьевой воды: проблемы и решения / Бахира В.М. // Питьевая вода. - 2003. - №1.

3. Zobeli C.E. Observations on the multiplication of bacteria in different volumes of stored sea water and the influence of oxygen tension and solid surface / Zobell C.E., Anderson D.Q. // Biological Bulletin. - 1993. - №6.

4. The bacterial Flora of non-carbonated. Natural Mineral Water from the spring to reservoir and glass and plastic bottles / Bischofberger T., Cha S.K., Schmitt R., Konig B., Schmidt-Lorenz W. //International Journal of Food Microbiology, 1990.

Размещено на Allbest.ru