Способ производства фасованной питьевой воды

 

Изобретение: способ относится к обеспечению населения высококачественной особо чистой питьевой водой с длительным сроком хранения. Сущность изобретения: вода посредством глубинного водовода забирается из озера Байкал на участках с глубинами, превышающими 400 м. Водозаборник размещается от дна в точке водозабора на высоте от 25 до 100 м. Воду подвергают фильтрации через три фильтра: грубой очистки (25 мкм), глубинного (10 мкм), тонкой очистки (0,2 или 0,65 мкм), затем стерилизации с помощью УФ-облучения и озона и наливают в емкости, сполоснутые водой, прошедшей ту же подготовку. При производстве газированной воды озонирование заменяется сатурированием воды углекислотой. 7 з.п.ф-лы.

Изобретение относится к производству питьевых столовых газированных и негазированных вод и может быть использовано при розливе воды в бутылки и другие герметично укупориваемые емкости, забираемой из глубоких пресноводных водоемов. Известна вода питьевая натуральная байкальская, выпускаемая Слюдянским Орсом ВСЖ, которую получают розливом в бутылки насыщенной углекислым газом воды, подаваемой по водопроводной сети из поверхностного слоя озера Байкал у г.Слюдянка [1]. Недостатком известного продукта является недостаточная степень естественной очистки от растворимых примесей, значительная сезонная изменчивость по взвешенному веществу поверхностных вод.

Известен способ получения байкальской воды, характеризующийся тем, что забор воды осуществляют из слоя глубинных вод, нижняя и верхняя границы которого задаются фиксированным значением отношения к максимальной глубине озера в месте водозабора, с последующей ее обработкой путем грубой, затем тонкой очистки и стерилизации УФ-облучением и озонированием [3]. Воды разливают в стерильные емкости, свободное пространство которых заполнено кислородно-озоновой смесью.

Недостатком известного способа является то, что его применение ограничивается описанным примером, поскольку для общего случая (круглогодичный розлив на множестве всех возможных мест водозабора) требуются специальные технические средства в виде глубинного водовода, устройство которого не вытекает очевидным образом из существующего уровня техники, выделение зоны акватории, отвечающей применимости критерия скачки прозрачности, требует проведения длительных узкоспециальных исследований, что связано с дополнительными затратами. Кроме того, условия заполнения емкости кислородно-озоновой смесью перед розливом усложняет операции подготовки емкостей и розлива, а также требует принятия дополнительных мер по соблюдению санитарно-гигиенических норм на производстве.

Целью изобретения является упрощение способа производства глубинной байкальской воды, расширение доступности его применения для всех сезонов и пригодных мест водозабора, а также повышения экономической эффективности.

Указанная цель достигается тем, что водозабор осуществляется из зоны акватории с глубинами превышающими 400 м, а высота положения водозаборника над дном не должна быть меньше 25 и больше 100 м. Вода в слоях ограниченных этими значениями параметров, как показывает многолетний опыт, характеризуется стабильностью состава, высокой чистотой и прозрачностью.

Забор воды производится посредством глубинного всасывающего водовода, состоящего из водозаборника и трубы, соединяющей его с насосной станцией, которая состоит из двух участков - прибрежного и глубинного, при этом прибрежный участок трубы выполнен из нержавеющей стали, а глубинный из полиэтилена: глубина стыка между участками должна превышать глубину проникновения солнечных лучей и воздействия волнений в месте прокладки водовода.

Подготовка воды состоит из следующих стадий: грубой очистки, тонкой очистки, обработки ультрафиолетовым облучением и озонированием, после чего вода по обеззараживаемой трубопроводной магистрали поступает в блок розлива.

При этом обработанная вода может доставляться к месту розлива в бутылки авто- и железнодорожными цистернами-термосами.

Для грубой очистки используют установки, фильтрующей перегородкой которых могут быть либо металлические мембраны из нержавеющей сетки с калиброванными отверстиями в 25 мкм, либо стенки титанокерамических свечных элементов таким же рейтингом фильтрации.Данные аппараты задерживают основную массу частиц, преимущественно планктонных организмов, содержащихся в глубинной байкальской воде. Применение указанных фильтрационных установок предпочтительно, потому что они допускают регенерацию обратным током в отличие от большинства мембранных систем на основе полимерных материалов.

Далее вода поступает на аппарат с глубинным фильтром из полипропилена, задерживающим частицы размером свыше 10 мкм. Значительная емкость фильтра обеспечивает его высокую пропускную способность при небольших размерах и продолжительную службу. Конструкции некоторых фильтров данного класса, например "Sartofine" фирмы Sartorius", позволяют производить регенерацию обратным током, что существенно повышает эффективность процесса.

Конечным этапом очистки является фильтрация через патронный боросиликатный фильтр 0,2 или 0,65 мкм или через комбинированный фильтр с размером пор у первой мембраны 0,8 мкм и второй 0,2 мкм. Такие фильтры выпускаются фирмой "Sartorius" и широко применяются в производстве напитков. Они задерживают микроорганизмы и споры бактерий, вода после них в бактериальном отношении чистая, но не гарантируется проскок вирусов.

Для повышения надежности производства стерильного продукта фильтры после линии подвергаются стандартной процедуре стерилизации либо паром, либо дезинфицирующими составами с последующей промывкой прямым током перед новым циклом работ.

Стерилизация воды осуществляется ультрафиолетовыми лучами в проточной установке.

УФ-обработка гарантирует эффект стерилизации на 99,9%, что достаточно при производстве газированной воды.

С целью гарантировать 100%-ную стерилизацию при производстве негазированной воды после УФ-установки вода поступает в озонатор, где насыщается озоном, выработанном из осушенного воздуха или кислорода, до концентрации озона 1,0-5,0 мг/л воды. Подготовка емкостей (бутылок) к розливу заключается в их споласкивании водой, прошедшей полную обработку. Достаточность такой процедуры обусловлено производством емкостей на тех же производственных площадях, где осуществляется розлив, и, следовательно, защитой от контаминации, наиболее вероятной при накоплении, упаковке и транспортировке емкостей. За счет озона, содержащегося в подаваемой на розлив и ополаскивание бутылок воде, происходит гибель живых бактериальных форм, если таковые остались после процедуры ополаскивания. Розлив осуществляется в асептических условиях, поэтому исключается контаминация на промежутках между споласкиванием и наливом, наливом укупориванием.

Санитарная обработка линии от УФ-установки до розливочного аппарата перед началом нового рабочего цикла осуществляется путем пропускания озонированной воды в проточном режиме со сливом в дренаж, или при перерыве в работе линии более 2 сут горячим 1-3%-ным раствором NaOH (80-90^oС).

Способ получения глубинной воды опробован в августе-октябре 1996 г. на базе завода по розливу байкальской воды в порту Байкал, сданного в эксплуатацию в сентябре 1996 г. Забор воды осуществляют посредством глубинного водовода, его протяженность около 1560 м, водозаборник зафиксирован на глубине 425 м в подвешенном состоянии в 27 м от дна. Подачу воды в линию водоподготовки и розлива осуществляют насосной станцией. При пуске вода всасывается посредством вакуум-емкости, подключенной к вакуум-насосу марки ВВН-О, 75-1.

При заполнении водой картера рабочего насоса марки ВК-2/26К из нержавеющей стали его включают и подают воду на систему фильтрации.

Фильтрационная установка состоит из трех стадий фильтрования: фильтрация через сетку из нержавеющей стали с размерами пор 25 мкм, через глубинный фильтр из полипропиленового волокна с размерами пор 10 мкм, через фильтр тонкой очистки из боросиликатного волокна с размерами пор 0,2 или 0,65 мкм.

Фильтрационная установка оснащена регулирующей водопроводной арматурой, предохраняющей фильтр от гидравлических ударов и подключена к насосу и питательному баку с дезинфицирующим раствором, обеспечивающим во время продолжительной остановки обеззараживание фильтров.

Прошедшую тонкую очистку воду подвергают стерилизации в установке УФ-обработки. Параметры УФ-облучения: толщина слоя воды 26 мм, время обработки 13-18 с, мощность дозы 20-40 мВт·с/см².

Затем вода насыщается углекислотой до содержания СО₂ не ниже 0,3 мас.% и подается на розлив в бутылки или наполняется авто- или железнодорожная цистерна - термос в случае транспортировки обработанной воды к месту розлива в бутылки.

При производстве негазированной воды после УФ-обработки вода озонируется в озонаторной установке OZONO Elettronika (Италия) до содержания остаточного озона 1,0-5,0 мг/л с временем контакта озона с водой 7-10 мин.

Часть полностью обработанной воды подают на споласкивание бутылок перед розливом. При розливе газированной воды ополаскивание бутылок может производится водой после УФ-обработки с добавлением перекиси водорода до 0,5%.

Воду, разлитую по описанному способу, анализировали по химическим и бактериологическим показателям. На основании проведенных испытаний получен гигиенический сертификат, разработаны и зарегистрированы технические условия [2].

Продукт прошел сертификацию в установленном порядке и получил сертификаты соответствия в Центрах сертификации питьевой воды при ВНИИ стандарте г. Москвы и при областном Центре Госсанэпиднадзора г.Иркутска.

Формула изобретения

1. Способ получения глубинной байкальской воды, включающий забор воды из оз. Байкал посредством водозаборника, транспортировку ее к насосной станции, очистку воды путем последовательной фильтрации через систему фильтров, стерилизацию воды и розлив ее в емкости, отличающийся тем, что воду забирают из зоны акватории с глубинами, превышающими 400 м, а высота положения водозаборника относительно над дном не должна быть меньше 25 м и больше 100 м, вода к насосной станции транспортируется по глубинному водоводу, фильтрацию производят через систему фильтров, первый из которых имеет металлическую или металлокерамическую фильтрационную перегородку, второй представляет собой глубинный фильтр, а третий фильтр - тонкой очистки, при этом стерилизацию воды осуществляют воздействием на воду УФ-облучением, а емкости готовят к наливу путем споласкивания водой, прошедшей ту же подготовку, что и вода для розлива.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что при производстве негазированной воды осуществляют воздействие на нее озоном на отдельных аппаратах в проточном режиме.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что после продолжительной остановки линии для розлива осуществляют стерилизацию фильтровальной системы путем пропускания острого пара или наполнением дезинфицирующим раствором с выдерживанием в таком состоянии в течение 20 мин с последующей промывкой прямым током воды.

4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что обработку воды УФ-облучением производят дозой мощностью 20-40 мВт · с/см², в течение 13-18 с в слое воды 26 мм.

5. Способ по п.2, отличающийся тем, что озонирование воды, предназначенной для розлива и споласкивания емкостей, производят до содержания озона 1,0-5,0 мг/л в течение 7-10 мин.

6. Способ по п.1, отличающийся тем, что для регенерации первого фильтра периодически производят его промывку обратным током обработанной воды.

7. Способ по п.1, отличающийся тем, что при производстве газированной воды для споласкивания емкостей в предназначенную для этого воду добавляют раствор перекиси водорода с помощью дозировочного электронного насоса.

8. Способ по п.1, отличающийся тем, что периодически производят санитарную обработку оборудования от УФ-облучения до розлива озонированной водой с содержанием озона 1,0-5,0 мг/л в проточном режиме в течение 15 мин со сливом воды в дренаж, а при простое линии свыше 2 сут горячим (80-90^oС) 1-3%-ным раствором каустической соды.

NF4A Восстановление действия патента Российской Федерации на изобретение

Номер и год публикации бюллетеня: 12-2004

Извещение опубликовано: 27.04.2004        

MM4A Досрочное прекращение действия патента из-за неуплаты в установленный срок пошлины заподдержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 01.03.2009

Дата публикации: 27.12.2011

---