Спосіб знезараження питної води в процесі бутелювання

Реферат: UA 78980 U UA 78980 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до способів знезараження питної води за допомогою ультрафіолетового випромінювання в процесі її бутелювання і може бути використаний на підприємствах по розливу питної води в тару. Відомо, що знезараження води ультрафіолетовим опроміненням належить до числа фізичних, безреагентних екологічно чистих методів, оскільки не викликає утворення шкідливих сполук, відсутні зміни складу та властивостей води, не існує ризику передозування. Процес бутелювання включає в себе наступні етапи ультрафіолетового опромінювання: попереднє знезараження води; знезараження внутрішньої поверхні бутля та води; знезараження внутрішньої поверхні кришки. Підготовлена питна вода після очищення від механічних домішок пропускається через установку бактерицидного знезараження питної води, потім подається на розлив, де в бутель занурюється ультрафіолетова лампа, яка опромінює внутрішню поверхню тари, а потім воду, що заливається (вода піддається додатковому опроміненню). Внутрішня поверхня кришки для закупорювання також опромінюється і тільки після цього бутель герметично закривається. Задача запропонованого технічного рішення є спосіб знезараження питної води в процесі бутелювання, який підвищує ефективність бактерицидного знезараження без використання хімічних реагентів і продовження терміну зберігання води. Відомий пристрій для знезараження води, що містить корпус з підвідними та відвідними патрубками, бактерицидну лампу ультрафіолетового випромінювання, що розміщена в захисному чохлі з кварцового скла [Опис до авт. св. 1225819, М. кл. C02F1/32, від 11.01.85], який забезпечений ежектором, встановленим на підвідному патрубку, і двома трубками, опущеними на різні рівні в чохол, причому одна з трубок з'єднана з атмосферою, а Інша - з вакуумною порожниною ежектора. Ускладнення конструкції установки за рахунок ежектора і трубок виконано для того, щоб отримати додатково до ультрафіолетового випромінювання озон і використовувати його знезаражувальні властивості. І хоча відмічено відсутність озону в закритому приміщенні через 12 год. безперервної роботи, але установка вимагає додаткових заходів безпеки при її обслуговуванні. Відома також установка для знезараження води, що включає корпус з патрубками для підведення вихідної води і відведення обробленої води, бактерицидну лампу ультрафіолетового випромінювання з захисним кварцовим чохлом [Опис до авт. св. 1798317, М. кл. С 02 F 1/32, 1/78, від 26.07.90], в якій встановлено ежектор на патрубку підведення води, порожнину чохла з'єднану з джерелом повітря та вакуумною порожниною ежектора, забезпечену деаератором, встановленим на патрубку відведення обробленої води. Порожнина деаератора з'єднана з ежектором, на чохлі лампи встановлено пристосування з можливістю обертання для його очищення, що включає щітки, виконані з світлопроникного матеріалу, які пропускають світло різної довжини хвилі. У розглянутій установці підвищується ефективність знезараження води за рахунок одночасного впливу на оброблювану воду озону та імпульсного потоку УФ-променів з різною довжиною хвилі. Однак, як і в попередньому випадку, використання озону веде до ускладнення конструкції установки і додаткових витрат при її обслуговуванні. Крім того, конструкція установки не дозволяє створювати значний надлишковий тиск, що істотно обмежує її продуктивність. Найбільш близькою до заявленого технічного рішення за призначенням, технічної суті та досягнутого результату при використанні є установка для знезараження води, що включає корпус з патрубками для підведення вихідної води і відведенням обробленої води, бактерицидну лампу ультрафіолетового випромінювання з захисним кварцовим чохлом [Соколов В.Ф. Обеззараживание воды бактерицидными лучами. - Μ.: Изд-во литературы по строительству, 1964. - С. 166-185]. 3 метою підвищення ефективності опромінення установка забезпечена додатковим пристроєм для створення турбулентного режиму потоку води під час опромінення, а також пристроєм для очищення кварцового чохла, що істотно ускладнює її. Однак, як показує практика, таке ускладнення установки не дає відповідного внеску в підвищення ефективності знезараження. Проте ці пристрої можуть бути використані в підготовці води до розливу, при цьому не забезпечуючи параметри бактеріологічної безпеки упакованої води, яка після знезараження в цих установках контактує із стінками труб, поверхнею бутлів та кришок. Відомі методи дезінфекції бутлів, які передбачають використання нелужних низькотемпературних розчинів. Недоліком таких методів, є те, що хімічні реагенти залишаються на стінках бутлів, а кришки взагалі не піддають будь-якій дезінфекції. 1 UA 78980 U 5 10 15 20 25 30 Запропонований спосіб знезараження питної води, полягає в тому, що вода протягом певного періоду часу піддається впливу ультрафіолетового опромінювання в процесі її підготовки та розливу в бутлі. Вода, що розливається в бутлі пропускається через установку бактерицидного знезараження питної води (патент на корисну модель №71953 «Установка бактерицидного знезараження питної води»). Суть корисної моделі пояснюється кресленням: вода через вхідний патрубок 6 подається до корпуса установки 1, де під дією лампи опромінювача 7 вода попередньо знезаражується і через вхідний патрубок 5 по системі водопостачання подасться через трубку подачі води 4 в бутель 2, в який перед заповненням вводиться опромінювач 3 для знезараження поверхні тари. Опромінювач являє собою бактерицидну лампу з індивідуальним баластом та вмонтованим стартером потужністю 15 Вт. Після короткочасного опромінення (~515с) внутрішньої поверхні бутля, подається попередньо знезаражена вода для його наповнення. В процесі наповнення опромінювач функціонує доти, поки вода не заповнить бутель, при цьому вода піддається додатковому опроміненню. Одночасно з наповненням бутля проводиться знезараження внутрішньої поверхні кришок для герметизації бутлів УФ-опроміненням за допомогою опромінювача, що комплектується бактерицидною лампою. Після ультрафіолетового знезараження води та кришок бутлі закриваються (герметизуються). В запропонованому способі знезараження питної води необхідною умовою процесу, є те, що мінімальна опроміненість ЕОmin для найменш опромінювальних ділянок поверхні бутля повинна бути достатньою для створення поверхневої дози HS, необхідної для Інактивації мікроорганізмів. Інші ділянки будуть отримувати «надлишкове» опромінення, що тільки підвищує надійність знезараження. Розрахунок дози опромінення поверхні бутля зводиться до визначення такої зони опромінювального простору, яка піддається мінімальній бактерицидній опроміненості ЕOmin. 2 2 Необхідна доза HS (Дж/м ) досягається варіацією EOmin(Вт/м ) або часу t(с): HS=EOmin•t (1) Доза УФ-опромінення, яку отримує вода в процесі наливу в бутель визначається наступною формулою: V  35 40 45 50 55  O min  t  S V (2) де S та V площа та об'єм бутля відповідно. Час обробки поверхні бутля забезпечує необхідну дозу опромінення, що складає не менше 2 3 150 Дж/м , а для води в бутлі не менше 450 Дж/м . Енергетична освітленість EOmin зовнішньої поверхні лампи визначалася експериментально за допомогою УФ радіометра «Тензор-31» за методикою [Методика виконання вимірювань параметрів ультрафіолетового випромінювання. МВУ 11-038-2007, від 1 квітня 2007р]. Для врахування природного спаду променевого потоку лампи протягом терміну служби (~35% до 4000 год горіння) застосовується коефіцієнт запасу 0,65. На основі запропонованого технічного рішення розроблена технологія, яка успішно використовується підприємствами України. Пропускна здатність знезараження залежить від концентрації та виду шкідливих мікроорганізмів бажаного ступеня знезараження та швидкості пропускання води і визначається дослідним шляхом за результатами мікробіологічного аналізу води. Приклад реалізації технічного рішення Приклад 1. Запропонований спосіб бактерицидного знезараження питної води в процесі бутелювання являє собою послідовність виконання необхідних операцій ультрафіолетового опромінення: в бутель поміщається ультрафіолетова лампа (опромінювач) з енергетичною 2 яскравістю 25 Вт/м , під дією якої відбувається знезараження внутрішньої поверхні бутля на протязі 6с, забезпечуючи при цьому поверхневу дозу опромінення 150 Дж/м", після цього в бутель заливається вода, що пройшла попередню підготовку на установці знезараження (патент №71953). Час заливу води в бутель вибирається із умов, щоб забезпечити необхідну дозу опромінення 450 Дж/м. Одночасно відбувається опромінення внутрішньої поверхні кришок. Час проходження кришок по конвеєру повинен забезпечувати необхідну дозу опромінення 150 2 Дж/м . Після цього відбувається герметизація бутлів. Приклад 2. Запропонований спосіб бактерицидного знезараження питної води в процесі бутелювання являє собою послідовність виконання необхідних операцій ультрафіолетового опромінення: в бутель поміщається ультрафіолетова лампа (опромінювач) з енергетичною яскравістю 15 Вт/м% під дією якої відбувається знезараження внутрішньої поверхні бутля, 2 UA 78980 U 2 5 забезпечуючи при цьому поверхневу дозу опромінення 150 Дж/м , після цього в бутель заливається вода, що пройшла попередню підготовку на установці знезараження (заявка u 2012 03392). Час заливу води в бутель вибирається із умов, щоб забезпечити необхідну дозу 3 опромінення 450 Дж/м . Одночасно відбувається опромінення внутрішньої поверхні кришок. Час проходження кришок по конвеєру повинен забезпечувати необхідну дозу опромінення 150 2 Дж/м . Після цього відбувається герметизація бутлів. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 10 15 1. Спосіб знезараження питної води в процесі бутелювання, який відрізняється тим, що він передбачає одночасне УФ-опромінення внутрішньої поверхні бутля, кришки та води з сумарною 2 енергетичною яскравістю не менше 15 Вт/м . 2. Спосіб для знезараження води в процесі бутилювання за п. 1, який відрізняється тим, що час опромінювання внутрішньої поверхні бутля вибирається із умов створення необхідної дози 2 опромінення 150 Дж/м . 3. Спосіб для знезараження води в процесі бутилювання за п. 1, який відрізняється тим, що час опромінювання води при наливанні в бутель вибирається із умов створення необхідної дози 3 опромінення 450 Дж/м . Комп’ютерна верстка С. Чулій Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3