Озонування

Озонування

ПРИЗНАЧЕННЯ

Озонування належить до однієї з найбільш ефективних та екологічно чистих технологій знезараження. Управлінням із санітарного нагляду за якістю харчових продуктів і медикаментів (FDA, розділ 21CFR173.368) озон (рег. CAS № 10028-15-6) визнаний харчовою добавкою і рекомендований для знезараження продуктів харчування.

МЕХАНІЗМ ДІЇ ОЗОНУ

Знезаражувальна дія озону ґрунтується на його високій окислювальній здатності. Озоном називається трьохатомна молекула кисню (О3). Знезаражуюча здатність озону визначається величиною окиснювально- відновлювального потенціалу Eh.

Окислювально-відновлювальний потенціал озону дорівнює Eh = 2,07 В, що в 1,52 раза перевищує окислювальний потенціал хлору (Eh = 1,36 В), в 1,63 раза – окислювально-відновлювальний потенціал діоксиду хлору (Eh = 1,27 В) та в 1,63 раза чистого кисню (Eh = 1,23 В).

бактерицидна ефективність

Бактерицидн ефективність характеризуються величиною окислювально-відновлювального потенціалу Eh, який прийнято використовувати як індикатор ефективності знезараження.

Завдяки високому значенню окислювально-відновлювального потенціалу озон ефективно руйнує захисну мембрану клітини, що призводить до її швидкої загибелі. Окислювальна здатність озону застосовується для знезараження води, продуктів харчування, медичних інструментів тощо.

Для знезараження води або повітря, як правило, приймають значення Eh = 700 мВ. При знезараженні посуду, тари, пляшок величина Eh повинна бути вищою, але і за нижчих значень окислювально-відновлювального потенціалу досягається істотне скорочення кількості мікробів.

Залежність Eh від концентрації озону у воді

CFU – colony-forming units of CFU (колоніє-утворюючі одиниці КУО).

Критерій ефективності

Рівень окислювально-відновлювального потенціалу понад Eh = 700 мВ гарантує повне знезараження.

Ефективність знезараження залежить від типу окиснювача і його концентрації. Так для досягнення однакової ефективності знезараження, тобто такого ж самого значення окиснювально – відновлювального потенціалу (Eh), потрібно значно більше хлору, ніж озону.

Порівняльна характеристика озону і хлору

Порівняльна характеристика знезаражуючої дії озону та хлору.

ЕФЕКТИВНІСТЬ ОЗОНУВАННЯ

Ефективність озонування (знезараження) залежить від багатьох чинників, таких як температура, вологість, наявності органіки та інших факторів. Так при озонуванні води велику роль грає такий показник, як розчинність озону у воді, яка досить сильнозалежить від температури.

Розчинність озону у воді

Відносна розчинність озону у воді B = С1/C2, де С1 – концентрація розчиненого у воді озону, mgO3/dm3, С2 – концентрація озону у озоно-повітряній суміші на виході генератора озону, mgO3/dm3.

Знаючи, яка розчинність озону у воді, можна підібрати оптимальні параметри генератора озону, що дозволяє здійснити озонування з більшою ефективністю та мінімальними витратами.

сфера застосування озону

  • Знезараження води. Нині озонування досить часто застосовується для знезараження питної води і води в плавальних басейнах. Завдяки високій окислювальній здатності, озон забезпечує ефективне знищення мікроорганізмів, що перебувають у воді: вірусів, бактерій і ціанобактерій, найпростіших мікроорганізмів, різних водоростей тощо. Застосування озону для знезараження стічних вод має низку обмежень, які пов’язані з можливістю утворення в стічних водах токсичних речовин.
  • Знезараження продуктів харчування. Дуже перспективним є застосування озону для знезараження продуктів харчування. Враховуючи здатність газоподібного озону легко проникати всередину насипних продуктів, стає можливим проводити ефективне знезараження таких продуктів, як спеції, борошно, цукор, зерно, комбікорм та інші. Озонування забезпечує не тільки ефективне знезараження продуктів харчування, а й їхню інтоксикацію.
  • Знебарвлення. Висока окислювальна здатність озону сприяє швидкому знебарвленню барвників і гумінових кислот, що знаходить широке застосування в різних технологіях. Так, застосування озону значно покращує фізико-хімічні та органолептичні показники води, усуваючи специфічні запахи і надаючи воді підвищеної прозорості.
  • Дезодорація. Застосування озону перспективне для очищення повітря і приміщень від токсичних речовин і специфічних запахів, наприклад, озон ефективно нейтралізує аміак, амоній, сірководень та інші хімічні речовини. Дуже перспективним є застосування озону для усунення запахів гару (після пожежі), запахів від сміттєвих контейнерів і сирих підвалів та інших специфічних запахів.

ПЕРЕВАГИ

З погляду екологічної безпеки та глибини впливу озон не має собі рівних, оскільки:

  • Під час озонування у воду не вноситься нічого стороннього, мінеральний склад і рН залишаються без зміни;
  • Надлишок озону за кілька хвилин перетворюється на кисень і не погіршує органолептичних властивостей;
  • Озон руйнує органічні речовини, що сприяють розвитку мікроорганізмів;
  • При озонуванні пестицидів відбувається дезодорація з одночасним глибоким руйнуванням вихідних сполук;
  • Правильно підібрані дози озону дають змогу видалити з води феноли, нафтопродукти, поверхнево-активні речовини, сірчисті сполуки, сірководень;
  • Озон ефективно окислює сполуки металів, зокрема залізо, марганець, алюміній тощо. Час окислення озону в кілька разів менший, ніж киснем або повітрям.
  • Озон, на відміну від хлору, не утворює канцерогенних органічних сполук;
  • Озонування звільняє воду від природних або внесених у воду промислових органічних речовин, що надають їй запаху, присмаку і кольоровості;
  • Озон має найбільшу знезаражувальну властивість проти збудників вірусних захворювань і спорових форм, у т. ч. стійких до хлору.

БЕЗПЕКА ВИКОРИСТАННЯ ОЗОНУ

Безпека використання озону для знезараження води і продуктів харчування регламентуються наступними документами:

  • Кодекс з безпеки продуктів харчування та лікарських засобів (розділ 21CFR173.368) Управління із санітарного нагляду за якістю харчових продуктів і медикаментів (Food and Drug Administration (FDA);
  • Інструкція “Дезінфекція і дезодорація в холодильниках способом озонування” (Міністерство торгівлі СРСР, 1973);
  • Методичні рекомендації щодо застосування озону як дезінфекційного засобу (Мінхарчопром СРСР, 1976 р.);
  • Інструкція з озонування камер зберігання твердих сичужних сирів (Міністерство торгівлі, 1975 р);
  • Інструкція з приймання, зберігання, товарної обробки і випуску ковбасних виробів і копчених виробів на розподільчих холодильниках торгівлі (Міністерство торгівлі, 1977 р.);
  • Інструкція по прийманню, холодильної обробці, зберіганню і випуску остиглого і охолодженого м’яса. – Міністерство торгівлі Української РСР, 1977 р.;
  • Інструкція з ветеринарно-санітарної обробки об’єктів ветнагляду із застосуванням озону (ДВ МСГ РФ від 09.07.2001 р.);
  • Інструкція із застосування озону при зберіганні плодоовочевої продукції (Міністерство Торгівлі РФ, 1987 р.);
  • Нові методи і засоби дезінфекції ветеринарних об’єктів (ГУВ МСГ СРСР, 1984 р.);
  • З 1998 р. використання озону (реєстр. № 0039-98/21) дозволено до застосування в медицині, харчовій промисловості, сільському та комунальному господарстві та ін.
Insert math as
Block
Inline
Additional settings
Formula color
Text color
#333333
Type math using LaTeX
Preview
\({}\)
Nothing to preview
Insert
Прокрутити вгору