Prečišćavanje vode za piće

7/29/2019 Preiavanje vode za pie

1/11

1

UNIVERZITET U TUZLI DATUM:11.01.2013

TEHNOLOKI FAKULTET

PREHRAMBENA TEHNOLOGIJA

Predmet:Tehnologija vode

SEMINARSKI RAD NA TEMU:

PREIDAVANJE VOE ZA PIDE

RAILE:HOID NERMINA PROFESORICA:R.SC.RAMZIJA CVRK,DOCENT

OSTOVID JASMINA


2/11

2

SARAJ:

Uvod.............................................................................................3

Preidavanje voe za pide...........................................................4

Opasni mikroorganizmi................................................................4

Bakterije.......................................................................................5

Protozoe.......................................................................................5

Ciste..............................................................................................6

Hemijske opasnosti......................................................................6

Metoe obrae voe za pide........................................................6

Filtracija(vrste filtracije)................................................................7

Deferizacija vode..........................................................................8

Dehlorinacija i dezodoracija vode.................................................8

Omekavanje vode........................................................................8

Dekarbonizacija vode....................................................................9

Denitritizacija.................................................................................9

Demineralizacija.............................................................................9

UV sterilizacija vode.......................................................................10


3/11

3

Uvod

Osnovni pojmovi o vodi

Kruenje voe u priroi nazivamo hirolokim ciklusom.Isparavanje sa velikih voenih povrina

(okeana,jezera,rijeka i sl), zemlje i biljaka voda odlazi u gornje slojeve atmosfere gdje se kondenzuje u

viu oblaka,a bi se kao atmosferske paavine(kia,snijeg) ponovo vratila na zemlju.Na svom putu kroz

atmosferu ona rastvara razliite gasove prisutne u vazuhu kao to su kiseonik i ugljen ioksi,kao i neke

vrlo tetne gasove kao to su sumporni i azotni oksii,a i skuplja i razne neistode kaok sto su estice

ai,praine,bakterije i sl.alje nasvom putu kroz razliite slojeve zemlje o nekog voonepropusnog

sloja,ona rastvara razliite soli kao soli natrijuma,kalcijuma,magnezijuma,goa i mangana,a i neke

organske materije,tako a se u priroi nika ne nalazi ista.U sleedimpoglavljima demo se upoznati sa

nekim o naina predidavanja voe za pide.


4/11

4

Preiavanje vode za pie

Voa za pide se obino istribuira graskom ili regionalnom mreom za snabijevanje gje moe odi o

kontaminacije.Vedina graova i naselj ima neku vrstu sistema za preidavanje voe koji filtrira njihovu

vou i ezinfikuje je pomodu hemikalija (kao to su hlor ili hloramin)kako bi je uinio sigurnom za

koritenje ko kude.Obino se tih hemikalija oaje mnogo vie nego je potrebno,da bi se voda

bakterioloki sauvala o voovoa o vas(ok putuje kroz sistem cijevi).Ali iako preidavanje moe

unititi pojeine tetne mikroorganizme,postupak ezinfekcije moe rezultirati pojavom nusproizvoadezinfekcije:

TrihlormetaniHloketoni-Haloacetilnitril-Hloropikrin...

Zagaivai voe mogu biti:

-hemijski(kiseline,akalije,razne soli,pesticii,eterenti,fenoli i r.)

-bioloki(bakterije,virusi, alge,fekalije,lignini i dr.)

-fiziki(toplota,boja,miris,raioaktivnost,ra iz cijevi,vrste materije,pijesak,mulj i sl).

Opasni mikroorganizmi

Postoji veliki broj vrsta mikroorganizama koji mogu postojati u voi. Opasnosti u voi za pide su male - vrlo

male. Ja du staviti grubi raspon veliine mikroorganizama kaa ih buem opisivala. Zbog osljenosti sve du

veliine uzraavati u mikronima (mikron je tisuditi io milimetra ili milijunti io metra).

To ukljuuje.:

Virusi

Virus je io nukleinske kiseline zamotan u omota o proteina. To nije stanica ali moe se reproucirati i

rasti tako to de zaraziti omadina gje de umetnuti svoju nukleinsku kiselinu u stanicu omadina.Primjeri

voom prenoenih virusa su virusi hepatitisa i Rota virus

slika 1. Rota virus

Virus je najmanja od organskih opasnosti o kojima mi govorimo oni su u rasponu veliine o 0.3 o 0.01

mikrona.


5/11

5

Bakterije

Bakterije su jenostanini organizmi s kompletnom nukleinskom kiselinom (RNK i NK) i mnogo su vedi o

virusa(i o 100 puta). Vie o 90% bakterija su bezopasne ili korisne za ljue, ali neke su opasne.Primjeri

opasnih bakterija su kolera i tifus.Bakterije su veliine 0.5 o 5 mikrona.

slika 2. Vibrio cholerae

slika 3. Salmonella typhi

Protozoe (praivotinje)

Protozoe su jenostanini organizmi. Vedi su i sloeniji o bakterija, obino se nalaze u vodi i tlu. Oni su

opdenito neviljivi golim okom veliine su o 10 mikrona o 0.5 m ilimetra (ili 500 mikrona). Neke

protozoe imaju sposobnost da formiraju ciste.


6/11

6

Ciste

Ciste su zaahureni oblici mikroorganizma (koji ekaju povoljne uvjete za razvoj), npr. Giardia ili

Cryptosporidium, te ciste mogu preivjeti u voi ili fekalijama ugo vremena, i u uvjetima u kojima

protozoa ne bi. Na primjer klor i jod ne mogu pouzdano ubiti Cryptosporidium cistu.

slika 4. Cryptosporidium and Giardia

Kemijske opasnosti

Mnoge kemikalije mogu se nadi u voi - to su metali (olovo, arsen, iva),

nitrati / nitriti i jo mnogo toga. Njihova prisutnost moe biti prirodna ili kao posljedica ljudske aktivnosti.

Ruarstvo moe uzrokovati prisustvo metala u vooopskrbnom sustavu (naroito u manje razvijenim

dijelovima svijeta), primjena gnojiva i pesticida su dosta esti uzrok kemijskog zagaenja.Kemijski

kontaminanti moraju biti odvojeni od vode da bi voda bila sigurna, jer oni ne mogu biti ubijeni kao

mikroorganizmi.

Najede koridene metoe za obrau voe za pide ili za potrebe oreenih tehnolokih procesa su:

Filtracija vode Deferizacija vode Dehlorisanje i dezodorizacija vode Omekavanje voe Dekarbonizacija vode Denitratizacija vode Uklanjanje organskih supstanci Demineralizacija vode UV sterilizacija vode


7/11

7

Filtracija vode

Filtracija voe je osnovna operacija iji je cilj a iz voe ukloni sve mehanike estice ispergovane u njoj.Nain

filtracije se bita prema vrsti i veliini espergovanih estica.Uglavnom se koriste razliita kudita filtera sa

ogovarajudim filter ulocima raznih poroziteta,a postoji itava paleta poluatomatskih i automatskih filtera koji

se mogu ispirati tokom raa,te nema iskontinuiteta u rau zbog zamjene ili idenja filter uloaka.Ko jaezaprljanih voa mogu se koristiti klasini pjeani filteri sa vieslojnom silikatnom ispunom razliite

granulacije.Najefikasnija je metoa reverzne osmoze kombinovana sa oreenim koracima.

Postoje zapravo tri vrste filtracije - "gruba","fina" i "ultra fina".

Gruba filtracijanede ukloniti ni organske ni kemijske opasnosti jer su otvori na preprekama kroz koje voda

prolazi preveliki, ak bi i protozoe mogle prodi. Grubomfiltracijom demo ukloniti sve estice osim onih finih

koje uzrokuju zamudenost.Time demo prokuhavanje i kemijsku sterilizaciju uiniti uinkovitijom te demo

uvelike poboljati okus. Najedi oblik grube filtracije je Millbankova vreda gusto pletena platnena vreda.

slika 5. Millbank bag

Fina filtracijade sigurno ukloniti protozoe i ciste a kvalitetnijifilteri de takoer ukloniti i bakterije. Kaa traite

kvalitetni fini filter, traite "apsolutno" filtriranje o 1mikrona ili manje. Najedi oblik fine filtracije je

keramiki filter (esto se koristi u kombinaciji s rugim to je opisano kasnije). Visoko kvalitetni keramiki

filteri de trajati neogranieno (ok rugi kombiniraniproizvoi nede). Vano je napomenuti a fini filteri, zbog

toga to mogusakupljati bakterije, mogu postati leglo i izvor oneidenja. Kako bi se ovo sprjeilo esto se

ugrauju razni sekunarni filtri- najede se koristi srebro zasprjeavanje razvoja bakterija. Keramiki filter de

takoer bitiprepreka za neke metale i organske tvari (ali nipoto ne za sve!).

Ultra Fina Filtracija

Postoje neki prijenosni filteri koji su u mogudnosti oistiti vou o virusa. Oni su relativno novi na tritu i jo

uvijek relativno skupi. Osim toga postoji proces poznat kao suprotna osmoza. Ovo je jako fini filter koji

molekule vode potiskuje pod tlakom od 2.7 do 5.5 bara. Suprotna osmoza moe ukloniti ne samo viruse, nego

i soli (npr. za proizvodnju pitke vode iz slane vode) i metalne soli.


8/11

8

Deferizacija vode

U mnogim sluajevima ko voa sa vedim sarajem gvoa postoji potreba a se njegova koliina svee na

minimum.Ko voe za pide povedani saraj gvoa aje vrlo neprijatan ukus voi,a takoe se u njoj stvara

smei talog istaloenog fero-hiroksia,koji u cjevovoima moe stvoriti ozbiljne mikrobioloke probleme.a bi

se ostranilo gvoe mora a se iz vovalentnog prevee u trovalentni oblik,a to se najjenostavnije postieaeracijom.U prisustvu kiseonika iz vazduha fero-oblik se oksiie u feri.Ferihidroksid koji nastaje je nerastvoren i

kao talog odstranjuje se filtriranjem.

2 Fe(HCO3)212 O2H2O=2Fe(OH)34CO2

eferizatori su ureaji koji se sastoje o kolone punjne specijalnom katalitikom-filtarskom masom,kojakatalitiki prevoi gvoe iz rastvorene forme u nerastvorenu i taloi ga na sebi.Istaloeno gvoe se povremenoizbacuje iz ureaja jenostavnim protivstrujnim pranjem,to uz visoku efikasnost rezultuje niskimeksploatacionim trokovima.

Dehlorinacija i dezodoracija vode

Rai oravanja mikrobioloke ispravnosti voe za pide,voa se prije istribucije u grasku voovonuinstalaciju obavezno hlorie i to oreenim vikom hlora(reziualni hlor)kako bi se orala naknanasterilnost.Upravo ovaj viak hlora moe vrlo neugono jelovati na organoleptike osobine voe za pide(miris iokus),a u kontaktu sa organskim supstancama moe graiti za ljue veoma opasn a jedinjenja(neka od njih si ukancerogena).Za ehlorisanje voe anas se iskljuivo koriste filteri sa aktivnim ugljem.Po ezooracijom voeporazumijeva se popravka kvalitete voe,tj. Uklanjanja iz voe supstanci koje joj mogu avati lo ukus,miris,aunekim sluajevima i boju.U ovakvim sluajevima se takoe koriste filteri sa aktivnim ugljem,koji kako jakadsorbens,vezuje za sebe ove materije.Nakon iscrpljivanja adsorpcionih sposobnosti aktivnog uglja on se

zamjenjuje novim.Najede se koriste za ehlorisanje i ezooraciju voe za pide,kao i u prehrambenimtehnologijama koje korista vou iz voovone mree.

Omekavanje vode

anas se omekavanje voe esto koriste jonoizmjenjivaki filteri ,koji se sastoje o jonoizmjenjvake kolonepunjene oreenom koliinom jonoizmjenjivake mase koja vezuje za sebe jone kalcijuma i magnezijuma,azamjenjuje ij jonima natrijuma,ime se uklanja tvroda voe.Kaa se masa zasiti,proputanjem oreenekoliine rastvora kuhinjske soli(NaCl) ona se prevoi u aktivnu formu i ponovo je spremna za omekavanjeoreene koliine voe.Omekivai se koriste za pripremu voe za kotlove niskog pritiska,ko razliitih grejnih irashladnih sistema.Omekavanje voe moze se jo postidi i kuhanjem i pomodi krea.Kuhanje tj.Termikim

putem postie se razlaganje nepostojanih soli bikarbonata pri emu nastaju karbonati,koji se izvajaju u oblikutaloga.

Ca(HCO3)2CaCO3CO2H2O

Ovaj proces je najznaajniji zbog toga to se reovno ovija pri zagrijavanju tvre voe .U praksi se neprimjenjuje jer zahtijeva veliki utroak toplotne energije,pa je neekonomian.Primjena krea tj. krenogmlijeka samog ili u kombinaciji sa natrijum-karbonatom(kalcinisana soa),je pogoan i ekonomian postupakkoji se u praksi najede koristi.


9/11

9

Dekarbonizacija vode

ekarbonizacija voe je postupak kojim se iz voe uklanja karbonatna tvroda.Rai se o jonoizmjenjivakomureaju punjenom specijalnom slabo-kiselom jonoizmjenjivakom masom,koji za sebe vezuje jone kalcijuma imagnezijuma iz soli karbonatne tvrode i zamjenjuje ih jonom voonika.Tako umjesto soli karbonatne tvrode

nastaje ekvivalentna koliina ugljene kiseline koja se,ako smeta,moze ovazuiti.Soli nekarbonatne tvrodepri tome prolaze neizmjenjene.Jonoizmjenjivaka masa se nakon iscrpljivanja svakog kapaciteta regenerieproputanjem rastvora slabe sone kiseline(HCl),poslije ega je ponovo spremna za ra.Zbog problema koje solikarbonatne tvrode izazivaju u proizvonji gaziranih osvjeavajudih napitaka(oteano gaziranje,smanjenjekiselosti zbog reakcije sa vodnim kiselinama,smanjenje slasti zbog reakcije sa ederima i nastajanjima kalcijumsaharata,pojava zamudenja zbog reakcije sa pektinima it)ekarbonizacija je iealna priprema voe priproizvodnji gaziranih osvjeavajudih napitaka ako u voi preovlaava karbonatna tvroda,a to je naedesluaj.

Denitratizacija

Saraj nitrata izna ozvoljenih granica, osim izuzetno tetnog ejstva na ljusko zravlje, najede je znakzagaenja voe organskim supstancama koje mogu biti i fekalnog porijekla. Za uklanjanje nitrata proizvodese ureaji na bazi specijalnih jon-selektivnih jonoizmenjivakih masa kojima se nitratni jon konvertuje unekoljivi hlorini jon. Nakon zasidenja enitratizatori se perioino regeneriu rastvorom kuhinjske soli.

Demineralizacija vode

Demineralizovana voda je voda kojoj su uklonjene sve soli.Naziva se i destiliranom ili deioniziranom

voom.Karakteristike takve voe je elektrina provonost manja o 10S/cm buudi a u vodi struju

provoe samo joni ok je ista voa izolator.Koristi se u hemiji, za napajanje kotlova visokog pritiska,uproizvonji jakih alkoholnih pida,u meicini i rugje.obiva se estilacijom,ionskom izmjenom imembranskim procesom reverzne osmoze.

1.Demineralizacija jonskom izmjenom

emineralizacija voee provoi se primjenom jako kiselog kationskog ionskog izmjenjivaa s aktivnomskupinom u H

formi i primjenim anionskog izmjenjivaa s aktivnom skupinom OHformi spojenih u seriju.Jako

kiseli izmjenjiva na sebe vee sve katione iz voe,jako bazni sve anione kiseline nastalih u jako kiselomizmjenjivau.

2.Demineralizacija reverznom osmozom

U membranskom se ureaju ulazna voa jelovanjem povienog pritiska potiskuje kroz tanku poroznumembranu,ime se razvaja u vije struje:permeat ili filtrat,u kojem se prolazom kroz membranu smanjilakoncentracija otopljenih tvari te koncentrat ili retentat ili io voe koji nije proao kroz membranu i u kojemse koncentracija otopljenih tvari povisila.Na ovaj nain se spreava nakupljanje otopljenih tvari na povrinimembrane i njeno zaepljivanje.


10/11

10

UV sterilizacija voda

Pore hemijskog kvaliteta voe, esto se za neke tehnoloke potrebe postavlja i zahtjev apsolutne sterilnostivoe. To je najede sluaj u prehrambenoj inustriji gje voa vedim ijelom ulazi u sastav nekog proizvoda,ili npr. u raznim kozmetikim ili meicinsko-farmaceutskim zahtjevima. Metoda sterilizacije UV sterilizatorima

je izvanreno efikasna, jer praktino momentalno unitava gljivice, alge, kvasce, bakterije i viruse. Bazira se naosvjetljavanju vode UV lampom smjetenom u kvarcnoj epruveti koju opstrujava voa u tanjem sloju.

Eksploatacioni trokovi su veoma mali i svoe se na perioino idenje kvarcnog stakla, kao i na goinjuzamenu UV lampi. Za pravilan rad UV sterilizatora mora se obezbediti maksimalna transparencija (prozirnost)voe, to se postie oreenim pretretmanom. (reverzna osmoza)

Zakljuak:

Iz svih osa iznesenih injenica moemo shvatiti a voa koja do nas dolazi ili se koristi u prehrambenojinustriji mora prodi kroz niz sloenih procesa, kako bi zaovoljila potrebne stanare koji zahtijevaju da vodakoja se koristi mora biti zravstveno ispravna i sugurna za koritenje kako o strane ljui tako i od straneinustrije.Kako smo osa upoznati postoje razni ureaji koji se koriste za preidavanje voe kako uomadinstvu tako i u inustriji.Prestavit demo ureaj koji se koristi u omadinstvu za vlastito proidavanjevode.

Osnovni princip rada ovog ureaja ili aparata za preidavanje voe zasniva se iskljuivo na procesumehanikog preidavanja voe. Voa iz voovone mree ulazi u aparat za vou-u prvi filter sapolipropilenskom membranom (5 mikrona), koji mehanikim putem ostranjuje zemlju, blato, krupniji i sitnijipijesak i ruge neistode rastvorive u voi vede o 5 mikrona. Zatim voa ie u rugi filter - tip "Carbon" saaktivni ugalj visokog kvaliteta, koji hemijskim putem apsorbuje hlor,hlor-fenol, organske materije isl.. Nakon

toga voda ulazi u tredi filter - tip PX-01. Iz tredeg filtera voa ulazi u glavni filter-membranu (osmoza vode -reverzna osmoza, REVERZIBILNA-REVERS OSMOZA). Usled delovanja pritiska vode, osmotska membranaistivou o jeinjenja soli, tekih metala, virusa, bakterija i ostalih neistoda vedih o 0,0005 mikrona. Iz glavnogfiltera preidena voa, otokom regulisanim sa automatskim stop ventilom, ulazi u rezervoar pod pritiskom.Pritiskom na posebno instalisanoj slavini voda iz rezervoara ide u krajnji ugljeni- filter (Post filter), koji

poboljava ukusvoe za pide, pre direktnog konzumiranja sa posebne slavinice. Ostranjena neistoda u formitzv. prljave voe istie iz filtera posebnim prikljukom na sifon u kanalizaciju (sistem se ispira sam).Konfiguraciju je lako mogude proiriti mineralizatorom, magnetnim filterom ili UV lampom ija je namenadodatna dezinfekcija vode.
http://www.hydrolux.info/english/images/HYDROLUX/reverzna%20osmoza%20-%20filteri.jpghttp://www.hydrolux.info/english/images/HYDROLUX/reverzna%20osmoza%20-%20filteri.jpghttp://www.hydrolux.info/english/images/900/poster7.jpghttp://www.hydrolux.info/english/images/900/poster7.jpghttp://www.hydrolux.info/english/images/900/poster7.jpghttp://www.hydrolux.info/english/images/900/poster7.jpghttp://www.hydrolux.info/english/images/HYDROLUX/reverzna%20osmoza%20-%20filteri.jpg


11/11

11

Literatura: internet,materijal za prpremu parcijalnog ispita prof.Ramzija Cvrk

Documents

Prečišćavanje vode za piće