Ứng dụng của ozon xử lý nước trong sản xuất đồ uống đóng chai

Ozone từ năm 1890 đã được ứng dụng trong lĩnh vực khử trùng nước do có tính oxy hóa mạnh, đến năm 1940 ozone được ứng dụng hầu hết các nhà máy xử lý nước tại châu âu và Canada. Ozone được sử dụng trong xử lý nước với mục đính khử trùng nước uống và tiêu diệt vi khuẩn bên trong nước do tính oxy hoá mạnh, không để lại chất tồn dư cũng như kiểm soát được mùi và vị của nước.

Ozon được sử dụng trong xử lý nước như sau:  

• Loại bỏ các chất hữu cơ và vô cơ 
• Loại bỏ các vi chất gây ô nhiễm, chẳng hạn như thuốc trừ sâu
• Tăng cường khử trùng và giảm các sản phẩm phụ khử trùng
• Loại bỏ mùi và vị từ các chất hữu cơ và vô cơ.

Ứng dụng của ozon trong xử lý nước

Ozon được ứng dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp xử lý nước và đáp ứng các tiêu chuẩn nghiêm ngặt của Hiệp hội nước đóng chai quốc tế (IBWA) trong quy trình sản xuất nước đóng bình, đóng chai. Công nghệ khử trùng nước bằng ozone đã đóng góp một phần tích cực vào trong việc tạo ra các loại đồ uống chất lượng, an toàn. Điều này đã được ứng dụng thực tế trong ngành công nghiệp nước, đồ uống đóng chai với các thương hiệu nổi tiếng như: Pepsi, Coca-Cola, TH…

Ozone có khả năng khử trùng nước mạnh hơn phương pháp khử trùng bằng clo, không chỉ khử trùng hoàn toàn các vi khuẩn độc hại có trong nước mà còn làm giảm các thành phần gây hại có trong nước như: các ion kim loại nặng và các tạp chất hữu cơ khác nhau như sắt, mangan, sunfua, benzen, aldehyd, phốt pho hữu cơ, clo hữu cơ, xyanua, v.v., cũng có thể khử mùi và khử màu nước, từ đó đạt được mục đích làm sạch nước. Ozone có khả năng thích ứng mạnh và ít bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ và pH nước.

Lợi ích của ozone trong sản xuất đồ uống đóng chai

Khí ozon được sử dụng để xử lý nước đem lại rất nhiều lợi ích vì sức mạnh oxy hoá của mình. Cụ thể như sau:

• Loại bỏ được các chất độc hại tồn dư trong nước đến 99%.
• Xử lý được nhiều chất khác nhau như chất hóa học, vi khuẩn, virus, kim loại nặng.
• Không để lại chất tồn dư nên thân thiện, và an toàn với con người.
• Có thể sử dụng nước sau sử dụng mà không cần thời gian chờ đợi quá lâu.
• Chỉ cần một chiếc máy cũng có thể xử lý được một lượng nước lớn.

Lịch sử phát triển của công nghệ ozone

Người phát hiện ra ozone đầu tiên chính là Martinus van Marum (người Hà Lan) vào đầu năm 1785. Đến năm 1840, nhà hóa học người Đức là Christian Friedrich Schobein đặt tên ozone (nhiều tại liệu cho là từ tiếng Hy Lạp “Ozein” – nghĩa là không khí trong lành. Trung Quốc gọi là “Chou yang” nghĩa Hán Việt là Xú khí, hoặc “Hou yang” – Hoạt khí).

Năm 1873, Werner Von Svemens sáng chế ra ống tạo ozone và Vox phát hiện ra khả năng diệt vi sinh của ozone.

Từ đầu năm 1900, nhiều nước đã ứng dụng ozone vào việc sát khuẩn, khử độc, bảo quản thịt cá, thực phẩm đông lạnh, sữa, trứng và các chế phẩm từ chúng. Cũng từ những năm này, nhiều nước trên thế giới đã sử dụng ozone vào làm sạch nước cấp cho sinh hoạt với công suất lớn như: nhà máy nước ở Schiertein, Wiesbaden, Padenborn (Đức), Nice (Pháp- 1909), Maur – Pari (1909), Peterburg (1910 – Nga), Whiting (1940 – Mỹ)…

Tuy nhiên, do sức ép kinh tế, trong nửa đầu thế kỉ 20, ngoại trừ Pháp, hầu hết các nước dùng Chlorine, tạm thời quên đi những lợi ích kì diệu của ozone. Cho đến năm 1950, người ta lại quay trở lại với ozone. Từ đây, công nghệ ozone nhanh chóng được sử dụng phổ biến trong nhiều lĩnh vực: sát khuẩn, khử độc, khử mùi, khử màu, làm sạch không khí, nước uống, nước thải, bảo quản, chế biến thực phẩm, oxi hóa trong công nghệ hóa chất…

Năm 1973, Hiệp hội Ozone quốc tế (IOA) được thành lập và phát triển rất nhanh các hội thành viên ở hầu hết các nước phát triển.

Từ thập niên 90, ozone đã ở vị trí đầu của công nghệ làm sạch và an toàn.

Từ năm 1986, ở Mỹ bắt đầu ban hành hàng loạt các quy chế về vệ sinh an toàn thực phẩm, an toàn sản xuất, an toàn cho môi trường chung… trong các quy chế đó công nghệ ozone đóng vai trò quan trọng. Cũng từ thập niên này ion âm được phối hợp với ozone nhất là tiền xử lý mùi bùn rác hữu cơ trước khi chuyển sang giai đoạn ozone.

Từ năm 1999, Nhật Bản nghiên cứu sử dụng đồng thời ion âm với ozone trong việc sát khuẩn, cho phép giảm đi 5 lần lượng ozone và vẫn đạt hiệu quả tương đương.

Tới năm 2000, công nghệ oxy hóa sâu (Advanced Oxidation Process – AOP) đã được báo cáo tại hội nghị Quốc tế ở Tokyo. Ngày 26/6/2001, Cục quản lý dược và thực phẩm Mỹ (FDA) cho phép dùng ozone sát khuẩn trực tiếp đối với thực phẩm

Tại Việt Nam, ozone nhân tạo đã được nhiều cá nhân, đơn vị nghiên cứu ứng dụng từ trước năm 1990 chủ yếu trên cơ sở các máy nước ngoài như Pháp, Canada, Mỹ, Nga… Máy ozone – máy ozone gia dụng và công nghiệp cỡ nhỏ bắt đầu được sản xuất. Hiện nay các dòng máy ozone công nghiệp, máy ozone khử mùi cũng được ra đời nhằm đáp ứng nhu cầu trong sản xuất.

Như vậy chúng ta đã biết những ứng dụng của ozon trong xử lý nước, ozone được sử dụng khá phổ biến, hiện trên thế giới có khoảng hơn 2000 cơ sở sản xuất nước uống đang sử dụng công nghệ Ozone.