Uzdatnianie wody ozonem

| Ozonowanie wody | Woda ozonowana | Uzdatnianie wody ozonem |

Wysoka skuteczność ozonowania wody wynika z faktu, że ozon jest jednym z najsilniejszych utleniaczy, przez co skutecznie niszczy on ściany komórkowe i utlenia kwasy nukleinowe mikroorganizmów obecnych w wodzie, niszczy filmy bakteryjne (biofilmy) powstające na ścianach instalacji dystrybucji wody, przyczynia się do poprawy właściwości sensorycznych wody (utlenienie związków odpowiedzialnych za powstawanie nieprzyjemnych zapachów i posmaków w wodzie). W odróżnieniu od dezynfekcji wody za pomocą podchlorynu, ozonowanie wody nie przyczynia się do powstawania niekorzystnych dla zdrowia człowieka ubocznych produktów dezynfekcji wody - tzw. thihalometanów (THM). Uzdatnianie wody ozonem jest jednak jedną z najdroższych technik dezynfekcji wody, a gdy stosowane jest w zbyt wysokich stężeniach może istotnie zwiększyć ryzyko korozji systemów dystrybucji wody.

Zapraszamy do udziału w szkoleniu: "Hygienic Design cz.2 – Media oraz systemy pomocnicze w higienicznych procesach produkcyjnych (powietrze w obszarach produkcyjnych, sprężone powietrze, woda, para)", w trakcie którego podejmiemy m.in. następujące zagadnienia związane z tematyką ozonowania wody

  • Korekta pH wody przez procesem ozonowania
  • Ustalanie wymaganego stężenia ozonu w wodzie (ppm) w zależności od TOC wody 
  • Generator ozonu, detekcja ozonu, dozwolone stężenie ozonu w pomieszczeniu - zagadnienia BHP istotne w podmiotach prowadzących ozonowanie wody
  • Instalacje ozonowania w przemyśle spożywczym (woda ozonowania do płukania linii, woda ozonowana do płukania opakowań)
  • Schemat instalacji uzdatniania wody za pomocą ozonu

 

Uzdatnianie wody ozonem

Spis treści

1. Co to jest uzdatnianie wody ozonem? (Definicja)

Uzdatnianie wody ozonem (ozonowanie) to zaawansowany proces dezynfekcji i oczyszczania, w którym wykorzystuje się ozon (O3) jako niezwykle silny środek utleniający. Gaz ten skutecznie penetruje i niszczy biofilm mikrobiologiczny, rozkładając się ostatecznie do czystego tlenu. Jest to technika powszechnie stosowana w przemyśle spożywczym, kosmetycznym i farmaceutycznym do przygotowania wysokiej jakości wody procesowej.

2. Jak działa technologia ozonowania w przemyśle?

Przemysłowy proces uzdatniania wody ozonem przebiega wieloetapowo, zapewniając skuteczną eliminację drobnoustrojów:

  • Generowanie: Ozon wytwarzany jest na miejscu (in-line) poprzez wyładowania koronowe. Proces ten polega na przepuszczaniu prądu o wysokim napięciu przez strumień gazu zawierającego tlen.
  • Iniekcja i mieszanie: Strumień gazu jest wprowadzany i mieszany z wodą procesową (często za pomocą eżektorów i barbotażu).
  • Magazynowanie i reakcja: Proces dezynfekcji kończy się zazwyczaj w zbiorniku magazynowym. Ozon utlenia materię organiczną, poprawiając parametry fizykochemiczne wody.
  • Destrukcja ozonu resztkowego: Jeśli obecność ozonu w wodzie procesowej mogłaby wpłynąć negatywnie na jakość produktu końcowego (np. zapach lub smak), przed punktami poboru stosuje się filtry UV niszczące resztki ozonu. Lampa UV musi dostarczać dawkę o wartości co najmniej 35 mW.s/cm2 (mikrowatosekund na centymetr kwadratowy).

3. Parametry dawkowania ozonu a poziom TOC

Zalecany poziom stężenia (dawka) ozonu zależy ściśle od jakości doprowadzanej wody. Kluczowym parametrem determinującym ilość ozonu jest Całkowity Węgiel Organiczny (TOC). Poniższa tabela przedstawia standardowe poziomy dawkowania w zamkniętych układach zasilania i zbiornikach magazynowych.

Parametr jakościowy wody Rekomendowana dawka ozonu (ppm) Uwagi operacyjne
Niski poziom TOC 0,1 - 0,5 ppm Zalecana dolna granica w wodzie opuszczającej zbiornik magazynowy to 0,1 ppm.
Wysoki poziom TOC 0,5 - 1,0 ppm Wyższe stężenie materii organicznej wymusza intensywniejsze utlenianie.
Bardzo wysokie stężenia Powyżej 1,0 ppm Stężenia przekraczające 1,0 ppm wymagają rygorystycznej oceny pod kątem korozji instalacji.

4. Zalety i wady ozonowania wody w układach B2B

Projektowanie higieniczne instalacji produkcyjnych musi uwzględniać bilans korzyści oraz wyzwań związanych z wdrożeniem systemów ozonowania.

Kluczowe zalety:

  • Jest niezwykle silnym środkiem utleniającym.
  • Przenika przez struktury biofilmu na powierzchniach i skutecznie go niszczy.
  • Naturalnie i szybko rozkłada się do tlenu.
  • W przeciwieństwie do chlorowania, nie powoduje powstawania szkodliwych produktów ubocznych (brak kancerogennych trihalometanów).

Wady i ograniczenia inżynieryjne:

  • Ozon jest wysoce toksyczny dla personelu, co bezwzględnie wymusza konieczność stosowania szczelnych, zamkniętych systemów dystrybucji.
  • Wykazuje bardzo krótki okres półtrwania w wodzie, wynoszący jedynie około 20 minut.
  • Dawkowanie powyżej 1,0 ppm znacząco przyspiesza degradację i korozję komponentów instalacji technologicznej.

5. Aspekty BHP, alarmy i bezpieczeństwo instalacji

Z racji toksyczności gazu środowisko pracy musi być ciągle monitorowane. Normy przemysłowe wymagają instalacji odpowiednich czujników oraz zautomatyzowanych systemów powiadamiania. Alarmy dźwiękowe i wizualne w strefie przebywania ludzi (ambient) muszą wyraźnie informować o przekroczeniach zdefiniowanych stężeń ozonu. Każdy z alarmów musi być jednoznacznie rozróżnialny dla personelu.

  • Pierwszy próg ostrzegawczy (0,1 ppm): Alarm uruchamia się przy stężeniu 0,1 ppm.
  • Krytyczny próg interwencji (0,3 ppm): Uruchomienie alarmu następuje również w przypadku wykrycia stężenia 0,3 ppm.
"Uzdatnianie wody ozonem to gwarancja najwyższej jakości mikrobiologicznej. Musimy jednak bezwzględnie walidować lokalnie docelowe poziomy ozonu (CCP). Proces ten jest ściśle uwarunkowany przez całkowity węgiel organiczny (TOC) w wodzie. Pamiętajmy również o kluczowych kwestiach BHP – obecność szczelnych instalacji oraz widocznych i słyszalnych alarmów dla ozonu w środowisku pracy to nie opcja, a konieczność."
— Krzysztof Żarczyński, Senior Validation Engineer

6. Integracja ozonowania a szkolenia BNT SIGMA

Dla kierowników i inżynierów pragnących zgłębić techniczne aspekty instalacji technologicznych w zakładach B2B, eksperci Biura Naukowo-Technicznego SIGMA opracowali specjalistyczne bloki edukacyjne. Gorąco zachęcamy do udziału w prowadzonych przez nas szkoleniach, gdzie szczegółowo omawiamy zasady projektowania i czyszczenia sprzętu:

7. FAQ – Najczęściej zadawane pytania (Uzdatnianie wody ozonem)

Co daje wdrożenie wody ozonowanej w zakładzie produkcyjnym?

Ozonowana woda pozbawiona jest drobnoustrojów oraz niebezpiecznego biofilmu. Jest silniejszym utleniaczem niż chlor i po rozkładzie pozostawia w układzie wyłącznie czysty tlen. Przekłada się to na podwyższoną stabilność higieniczną ciągów produkcyjnych (CIP).

Czy ozon znajdujący się w wodzie może trafić do końcowego produktu?

Nie powinien. Typowym rozwiązaniem przed bezpośrednim podaniem wody do procesu jest zniszczenie resztkowego ozonu za pomocą systemów promieniowania ultrafioletowego (lampa UV). Zapobiega to utlenianiu aromatów, barwników lub składników aktywnych w gotowym produkcie.

Jakie są wady instalacji do ozonowania wody?

Dwiema głównymi wadami są: bardzo krótki czas działania wynikający z 20-minutowego okresu półtrwania gazu oraz wysoka toksyczność dla personelu wymagająca implementacji zamkniętych, ściśle kontrolowanych układów z systemem alarmowania.


AUTOR WPISU

Krzysztof Żarczyński - Ekspert ds. Walidacji

Krzysztof Żarczyński
Senior Validation Engineer, Biuro Naukowo-Techniczne SIGMA

Pracował jako specjalista ds. walidacji w Zakładach Farmaceutycznych Polpharma w Starogardzie Gdańskim, koordynator ds. zmian w Dziale Transferów Produktów i Technologii w GlaxoSmithKline Pharmaceuticals w Poznaniu, Quality Manager w ADM Szamotuły. Odpowiedzialny za walidację urządzeń i instalacji oraz system zarządzania jakością w Centrum R&D Unilever w Poznaniu. Obecnie pomiarowiec, konsultant i trener w BNT SIGMA. Odpowiedzialny za kwalifikacje pomieszczeń czystych, pomiary czystości sprężonego powietrza, pomiary procesów termicznych (pasteryzacja i sterylizacja żywności). Członek Komitetu Technicznego nr 161 ds. Jakości Powietrza Wnętrz, Komitetu Technicznego nr 317 ds. Klimatyzacji i Wentylacji, Komitetu Technicznego nr 15 ds. Maszyn i Urządzeń dla Przemysłu Spożywczego oraz Komitetu Technicznego nr 295 ds. Sterylizacji w Polskim Komitecie Normalizacyjnym.

Kontakt:
Email: info@bnt-sigma.pl
Kom: +48 530 30 90 30
Linkedin Krzysztof Zarczynski

Data opublikowania wpisu: 11.03.2012 | Ostatnia aktualizacja wpisu: 25.08.2026 | Data przeglądu merytorycznego: 25.08.2026
do góry
Sklep jest w trybie podglądu
Pokaż pełną wersję strony
Sklep internetowy Shoper.pl