Ozon – mírumilovná zbraň 21. století
Ozon – mírumilovná zbraň 21. století
Ozonizace je jedním z nejvyspělejších moderních technologických procesů zaměřených na vytváření ekologicky šetrných, dobrých podmínek pro práci a život člověka.
Ozon O3 je plynná látka s charakteristickou vůní, jedná se o alotropní modifikaci kyslíku (skládá se ze tří jeho atomů). Ozon byl objeven již v roce 1785 holandským fyzikem van Marumem. V roce 1850 bylo zjištěno, že je silným oxidačním činidlem a objevena jeho schopnost navázat se na dvojnou vazbu při reakci s mnohými organickými sloučeninami. Díky těmto dvěma vlastnostem našel ozon široké uplatnění v praxi. Ozon, jako jedno z nejsilnějších oxidačních činidel, má silné dezinfekční účinky. Je schopen ničit viry, bakterie a také působit na mikroorganismy odolné vůči chloru.
Silné oxidační vlastnosti ozonu jsou podmíněny jeho vysokou elektronovou afinitou (1,9 eV), vyšší má již pouze fluor. I přes svůj silný oxidační potenciál, ozon reaguje nezvykle selektivně. Důvodem této selektivity je polární struktura molekuly ozonu nebo přesněji kladně nabitý atom kyslíku, který dodává celé molekule elektrofilní charakter. Proto reaguje přednostně molekulami prvků s vysokou elektronovou hustotou.
Ozonizace má celou řadu výhod ve srovnání s chlorací. Je známo, že zbytkový chlorový přípravek a vedlejší produkty vzniklé při chloraci vody jsou toxické a nemohou být zcela odstraněny z pitné vody. Při ozonizaci, na rozdíl od chlorace, probíhají takové oxidační reakce například fenolu a jeho derivátů, které vedou k narušení aromatického kruhu a tedy netoxickým výsledným produktům. Tyto produkty mohou být snadno odstraněny filtrací, jako se odstraňuje zákal a zabarvení, aby bylo dosaženo úplné čistoty vody. Široké použití ozonizace jako alternativní metody čištění je dáno také absencí dodávky a skladování velkého množství chlorových přípravků.
Mezi hlavní výhody použití ozonu patří:
- vysoký oxidační potenciál ozonu (na druhém místě za fluorem a nestabilními radikály);
- možnost získávat ozon ze vzdušného kyslíku, čímž odpadá potřeba dodávání žádných činidel;
- jednoduchá a dostupná výroba ozonu v elektrických přístrojích (ozonátorech);
- bezodpadová výroba a použití ozonu jako důsledek jeho vlastní přeměny;
- ekonomická účelnost použití ozonu ve srovnání s jinými známými oxidačními činidly (jeho použití je 2-5krát levnější než jiných oxidačních činidel);
- ozon je šetrný k životnímu prostředí.
Ozon je vysoce účinný ve vlhkém prostředí, neboť při jeho rozkladu ve vodě se tvoří vysoce reaktivní hydroxylové radikály. Poprvé toho bylo využito v hygieně jako prostředku pro dezinfekci pitné vody. V roce 1911 byla uvedena do provozu první čistička odpadních vod s použitím ozonu v Evropě. V této době byly provedeny také četné studie ozonizace za účelem použití v medicíně, ochraně zdraví při práci v potravinářském průmyslu, chemickém průmyslu atd.
Ozon má silný baktericidní účinek, účinně rozkládá různé druhy plísňových hub a kvasinek. Dezinfekci ozonem je nejvhodnější použít tam, kde jiné prostředky je obtížné nebo dokonce nemožné aplikovat. Například pro dezinfekci lepenkových a plastových obalů, speciálního oblečení, příslušenství a syntetických balení. Ozon nezanechává žádné zbytkové toxické látky.
Na povrchu zeleniny se nachází 105-107 mikroorganismů (Escherichia coli, saprofágy, Proteus, koky, aktinomycety, plísňové houby, kvasinky atd.), což vede k rychlé zkáze potravin a následné tvorbě toxinů. Dekontaminace ozonem výrazně zvyšuje účinnost dezinfekce, je ekologicky šetrný k produktům zelinářství a ovocnářství.
Při skladování čerstvé zeleniny dochází často ke ztrátám v souvislosti s činností škodlivého hmyzu, mikroorganismů a plísní. K dezinfekci hmyzu je nejefektivnější použít ozonizaci. Metoda ozonizace zajišťuje efektivní ochranu skladované zeleniny především při dlouhodobém skladování. Přitom prakticky úplně zůstávají zachovány organoleptické a fyzikálně-chemické vlastnosti a intoxikace zbytkovými chemikáliemi je vyloučena.
Mimořádně efektivní je zpracování čerstvé zeleniny a ovoce ozonizací za účelem zvýšení trvanlivosti. Zelenina a ovoce jsou pro spotřebitele nejpřitažlivějšími, prodávají-li se čerstvé. Nicméně v důsledku působení různých mikroorganismů podléhají zkáze velmi rychle. Pro zvýšení trvanlivosti skladovaných produktů, je vhodné je podrobit jednorázovému či opakovanému ošetření vzdušnou ozonovou směsí, je tak zajištěno vysoké uchování živin a chutnosti, zachována čerstvost, šťavnatost a obsah vlhkosti.
Studie zjistila, že umělá ozonizace vzduchu při koncentraci v rozmezí 0,05-0,1 mg/m3 snižuje mikrobiální kontaminaci ovzduší až na úroveň 370-400 KOE/m3. Tento údaj je typický pro čistý vzduch a je považován za vyhovující pro výrobní prostory. Průmyslová klimatizace a topení jsou energeticky nejnáročnější zařízení. Podíl nákladů na vytápění a větrání je 40-60% z celkových nákladů. Ozonizace vzduchu v průmyslových halách může snížit tyto náklady 1,5-2 krát díky opakovanému použití ohřátého vzduchu a zlepšuje ekologickou situaci díky neustálému čištění.
Ve zdravotnických zařízeních se ozonizace používá k dezinfekci a dezodoraci pokojů, převazoven, ošetřoven, vyšetřoven a dalších zařízení, stejně jako k čištění oblečení pacientů a zdravotnického personálu.
Při čištění uzavřeného prostoru prokázal ozon baktericidní účinky na zárodky zlatého stafylokoka, cholery, tyfu, úplavice a moru. Rozklad a odstraňování ozonu probíhá již v první minutě současně s prací ozonátoru a dále dochází ke zpomalení tempa expanze. Proto při čištění prostor s objemem menším než 150 m3 a koncentraci ozonu 0,5-2,0 mg/m3 je potřebného snížení hladiny ozonu na 0,03 mg/m3(doporučená hladina pro pracovní prostředí) dosaženo během 10-40 minut ozonizace a nemění se v průběhu 2 hodin.
Baktericidní účinek ozonizace po dobu 5-7 minut odpovídá baktericidnímu účinku křemenného zářiče po dobu jedné hodiny. Ekonomicky se velmi vyplatí nahradit původní baktericidní lampy ozonátory, jakožto spolehlivějším, cenově dostupnějším, snadno ovladatelným zařízením, které umožňuje širokou škálu aplikací, má dlouhou životnost, je bez jakýchkoliv negativních vlivů na životní prostředí a nevyžaduje nákladnou likvidaci po skončení životnosti.
Je známo, že mléko je příznivým prostředím pro rozvoj mikroorganismů a potravinářských infekcí. Dezinfekce výrobních nádrží a technologického příslušenství výrazně ovlivňuje kvalitu mléčných výrobků. Tradiční metody, a to zejména tepelná a chemická dezinfekce (chlornanem sodným a vápenatým), mají řadu nevýhod. Mezi tyto nevýhody patří: značná spotřeba biologicky čisté vody, citelné náklady na energii, ekologické nebezpečí. Použití ozonu umožňuje v nejkratší době zajistit hygienické normy pro mlékárenský průmysl. V současné době je ozonizace běžně používána jako účinný prostředek pro suchou dezinfekci a sterilizaci technologických zařízení a výrobních hal potravinářských podniků. S pomocí ozonu se provádí dezinfekce a sterilizace vzduchu v prostorách mlékáren, kvasných oddělení, oddělení kefírových kultur, skladovacích prostorách a chladírenských skladech, příslušenství pro výrobu zakysané smetany, tvarohu a sýru, zařízení pro dojení krav, mléčných čerpadel, pasterizátorů, nádrží pro skladování mléka, zakysané smetany a technologických nádrží, potrubí atd.
Zpracování masa ozonem snižuje ztrátu vlhkosti, zlepšuje bakteriologický stav a jeho vnější vzhled. Zavedení ozonu do skladovacích prostor výrazně zvyšuje jakost masa. Pravidelná ozonizace klobás má inhibiční účinek na mikroflóru, skladovací doba masných výrobků se díky ozonizace zvýší 2-2,5krát.
Ozon je použitelný ve všech oblastech drůbežářského odvětví. Při čištění líhní ozonem se bakteriální kontaminace skořápky snižuje 5-8krát a vyvedení kuřat dosahuje 86%. Doba trvanlivosti konzumních vajec se zvyšuje až na 8 měsíců bez zhoršení nutriční kvality.
V rybářském průmyslu je možné efektivní využití ozonizace v průběhu celého výrobního procesu: od kuchání ryb až po jejich konzervaci. Při výrobě konzerv je ozonizace účinným prostředkem sterilizace potravin bez přídatných látek. Ozonem se dezinfikuje nejen samotný produkt ale i konzervační obal. Již během 40-60timinutového ošetření ozonem jsou zničeny plísně, kvasinky i bakterie a doba trvanlivosti ryb se zvyšuje 1,2-1,5krát.
Ošetření obilí ozonem zajišťuje zničení plísní a toxinů, což vede ke zvýšení biologické kvality produktu a jeho doba skladování je navýšena o přibližně 15%. Dezinfikování pšenice ozonem nemění její semenné, mlecí ani pečicí vlastnosti. Ozon je stejně účinný na obilí suché i polosuché. Velký ekonomický efekt má použití vzdušného ozonu při sušení obilí, neboť se rychlost vystoupení vlhkosti z obilí výrazně zrychluje.
Ozonizace obilí má univerzální účinky: zvyšuje jeho neporušenost a odolnost proti škůdcům a hlodavcům. Má nesporné výhody oproti tradičnímu ošetření, eliminuje použití toxických a vzácných chemikálií a zajišťuje tak ekologickou šetrnost výroby.
Další vlastností ozonu je schopnost zvyšovat biologickou kvalitu krmiv pro živočichy i potravin pro člověka, při použití ozonu při zpracování, přípravě a skladování krmiv a různých potravin.
Použití ozonu je neomezené! Nemá konkurenci!