Озон на производстве питьевой воды. Индустрия напитков. 2006. №6.

ОЗОН НА ПРОИЗВОДСТВЕ ПИТЬЕВОЙ ВОДЫ. АКТУАЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

Сергей Терентьев, инженерно-технический центр «Техновация», Санкт-Петербург

В № 5/2006 журнала мы говорили о высокой эффективности озона как универсального и экологически чистого дезинфектанта, который широко используется в подготовке питьевой воды, расфасовываемой в емкости. Сегодня мы расскажем, как правильно выбирать дозировку озона, основываясь на требованиях стандартов - отечественного и зарубежного, чем эти требования отличаются друг от друга и что это влечет за собой на практике.

Озон поддерживает микробиологическую чистоту всей системы вода-оборудование-тара в целом и, таким образом, обеспечивает длительные сроки хранения воды. Этот результат достигается путем создания определенной концентрации озона в очищенной воде непосредственно перед ее розливом и укупоркой. Удобство и чистота технологии озонирования объясняются тем, что в отличие от консервантов озон распадается в течение не скольких часов хранения готовой продукции, превращаясь в кислород.

Как правильно применять озон

Наиболее распространенным во всем мире является применение озона на завершающей стадии подготовки воды перед розливом. В производственной практике сразу возникают вопросы:

  • Сколько озона требуется?
  • Сколько времени озон должен кон тактировать с водой?
  • В какой точке следует контролировать концентрацию озона в воде?

Требования стандартов и правил, регламентирующих озоновую обработку бутилируемой воды в России и за рубежом, различаются. В США индустрия озонаторного оборудования в настоящее время переживает бурный рост, а производство бутилированной воды с использованием озона ведет начало с 70-х годов прошлого столетия. Именно тогда в производстве бутилированной воды началось массовое вытеснение стеклянной тары пластиковой. Последняя в отличие от стекла была значительно дешевле и удобнее, но подвержена разрушению при горячей щелочной мойке. Особенно остро проблема дезинфекции тары встала с появлением сервиса доставки воды непосредственно потребителям в возвратной таре. Потребовалось внедрение новых - холодных - способов дезинфекции, которые при многократном воздействии на пластик не вызывают его деградации. В России же производство воды, расфасованной в емкости, в силу объективно сложившихся факторов является относительно молодой отраслью, едва ли насчитывающей более 10 лет. А документу, который устанавливает требования к производству и качеству питьевой воды (СанПиН 2.1.4.1116-02), и того меньше: 4 года. Поэтому производители, особенно те, кто работает на импортном оборудовании и зачастую в составе международных компаний, многое заимствуют из зарубежных стандартов и опыта, накопленного за десятилетия успешной работы. Озонирование не является исключением.
Сравним регламент применения озона на производстве бутилированной воды в нашей стране и за рубежом (таблица) и прокомментируем эти данные.

Регламент применения озона при производстве бутилированной воды в России и за рубежом

Критерий сравнения

Россия

США, Канада

Наименование документа

СанПиН 2.1.4.1116-02. «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды, расфасованной в емкости. Контроль качества»

FDA*, Code 21 of Federal Regulations, Section 129.80 d.4; IWBA** Plant Technical Reference Manual 2001

Концентрация остаточного озона, мг/л

Не более 0,1

0,1 – 0,4

Время контакта, мин.

Не менее 12

Не менее 5

Точка отбора пробы

На выходе камеры смешения

Непосредственно перед подачей на розлив

* Food and Drug Administration – Управление по контролю за пищевыми продуктами и лекарственными средствами.
**
International Bottled Water Association Международная ассоциация бутилированной воды (коммерческая организация, объединяющая производителей бутилированной воды США, Канады и других стран.

В марте 1982 года FDA классифицировало озон применительно к дезинфекции бутилированной воды как Generally Recognized as Safe (GRAS), то есть средство, признанное безопасным для здоровья при концентрации растворенного озона до 0,4 мг/л. Позднее озоновая обработка бутилируемой воды была включена FDA в перечень правил надлежащей производственной практики Good Manufacturing Practice (GMP), был установлен минимальный уровень остаточного озона в воде и время контакта: 0,1 мг/л и 5 мин соответственно. В процессе внедрения и эксплуатации озонаторного оборудования в отрасли IBWA собирала, анализировала и обобщала данные об использовании озона на различных предприятиях. Так как IBWA не является регулирующим органом, то ее выводы относительно использования озона, приведенные в документе Plant Technical Reference Manual 2001 (Справочное техническое руководство завода), носят рекомендательный характер, однако они полностью подчинены федеральным требованиям. IBWA рекомендует выполнять озоновую обработку воды в качестве завершающего этапа, то есть непосредственно перед розливом. При этом концентрация озона в воде, подаваемой на розлив, должна быть в пределах 0,1-0,4 мг/л.

А что на этот счет говорит российский СанПиН? В нем указана предельно допустимая концентрация озона в воде, которая не должна превышать 0,1 мг/л после не менее чем 12-минутного контакта; контроль параметра осуществляется на выходе камеры смешения. В чем же разница?

В США в бутыль наливается вода, где концентрация озона может достигать 0,4 мг/л, что гарантирует уничтожение микроорганизмов, которые могут попасть в воду из воздуха в процессе розлива и укупорки, и дезинфекцию тары изнутри, что ведет к реальному увеличению сроков хранения воды. В России концентрация озона в воде на момент розлива ограничена величиной 0,1 мг/л (не более), а это по сути означает, что озона в разливаемой воде быть не должно. В крайнем случае, на розлив можно подавать воду с содержанием озона 0,1 мг/л и ниже, что недостаточно для уничтожения микроорганизмов, попадающих в воду во время розлива, и уж тем более для дезинфекции внутренней поверхности бутыли, пробки и воздушного зазора под пробкой. Такой подход, если следовать ему буквально, не позволяет полностью использовать все преимущества озона.

Выбор и настройка установки озонирования исходя из оптимального использования озона в соответствии с правилами GMP и рекомендациями IBWA или требованиями отечественного СанПиН – дело каждого производителя, который в любом случае заинтересован в повышении качества продукции и ее конкурентоспособности на рынке.

Много не всегда лучше

Как указывалось ранее, обеззараживающее действие озона возрастает с увеличением его концентрации в воде и времени контакта с водой. Вместе с тем известно, что озон в результате самораспада в течение непродолжительного времени (десятки минут, часы) полностью превращается в кислород. Почему нельзя установить верхний предел концентрации озона выше 0,4 мг/л и увеличить время пребывания воды в контактном аппарате, обеспечив, таким образом, уничтожение особо «трудных» микробов, например одноклеточных паразитов, таких как ооцисты криптоспоридия? Этого делать не следует по нескольким причинам.

Во-первых, одноклеточных паразитов и их цисты проще и надежнее удалять при помощи физических барьеров мембранных систем или микрофильтров. Таким образом, мишенью озоновой обработки становятся бактерии и вирусы, уничтожение которых требует меньших значений СТ (произведения концентрации озона на время контакта). Задача существенно упрощается при подготовке воды с помощью технологии обратного осмоса. Во вторых, озон в концентрациях выше 0,4 мг/л способен вызывать деградацию пластика, в результате чего вода может приобрести нежелательный привкус. В третьих, если в воде содержится бромид ион, то при определенных условиях (дозировка озона, время контакта, химический со став воды) могут образовываться броматы – токсичные канцерогенные вещества, относящиеся к так называемым побочным продуктам озоновой дезинфекции.

Таким образом, разумная оптимизация позволит уменьшить мощность, стоимость и габариты оборудования и исключить возможность ухудшения качества продукта.

В следующем номере журнала: конструкция и алгоритм работы современной установки озонирования, контроль озона в воде (сравнение современных способов, дополнительное использование возможностей озона на этапе предварительной подготовки воды и для дезинфекции тары).

Библиографический список

СанПиН 2.1.4.1116-02. Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды, расфасованной в емкости. Контроль качества. Введ. 2002.
Benefits of Ozone Treatment for Bottled Water / L.J. Bollyky. Bollyky Associates, INC. Stamford, 2002.
IBWA Plant Technical Reference Manual 2001. Int. Bottled Water Association.