W przemyśle spożywczym woda jest niezykle istotnym czynnikiem procesowym, a także niezastąpionym surowcem, bez którego funkcjnowanie wielu przedsiębiorstw stanęłoby pod znakiem zapytania. Do najważniejszych kierunków wykorzystania wody w przemyśle spożywczym zaliczyć należy: wykorzystanie wody na cele technologiczne; wykorzystanie wody do mycia, sprzatania i utrzymania higieny; wykorzystanie wody jako nośnika energii w układach chłodzących i układach generowania pary oraz woda niezbędna dla zabezpieczenia potrzeb przeciwpożarowych zakładu.

Każdy kierunek wykorzystania wody narzuca odrębe wymagania, co do jej jakości, a wlaściwa eksploatacja urządzeń technologicznych zwrócenia szczególnej uwagi na problemy związane ze skłonnością wody do tworzenia się osadów, korozji, pienienia czy rozwóju bakterii. Źródłem wody w większości zakładów spożywczych są ujęcia wody podziemnej, które jak podają dane statystyczne zabezpieczają ponad 80% potrzeb. Pomimo, że wody podziemne charakteryzuje wysoka jakość, wymagania stawiane w poszczególnych procesach narzucają koniecznośc jej uzdatniania.
 

Wymagania stawiane wodzie

Woda, która może mieć kontakt z żywnością i jest wykorzystywana w produkcji lub obrocie żywnością, a także woda wykorzystywana do mycia, sprzątania i higieny na musi być bezpieczna dla zdrowia ludzkiego i spełniać wymagania rozporządzenia Ministra Zdrowia w sprawie jakości wody przeznaczonej do spożycia przez ludzi. Zgodnie z definicją zawartą w ww. rozporządzeniu – „woda jest bezpieczna dla zdrowia ludzkiego, jeżeli jest wolna od mikroorganizmów chorobotwórczych i pasożytów w liczbie stanowiącej potencjalne zagrożenie dla zdrowia ludzkiego, wszelkich substancji w stężeniach stanowiących potencjalne zagrożenie dla zdrowia ludzkiego oraz nie ma agresywnych właściwości korozyjnych”. Jednocześnie woda musi spełniać wymagania bakteriologiczne, fizykochemiczne i organoleptyczne określone w załącznikach 1-4 cytowanego rozporządzenia. W tym miejscu należy zaznaczyć, że rozporządzenie w obecnej formie obowiązywać będzie najprawdopodobniej do końca bieżącego roku. Na etapie konsultacji jest już nowe rozporządzanie, które co prawda w istotny sposób nie zmienia dopuszczalnych parametrów jakości wody do picia, jednak narzuca na „podmioty wykorzystujące wodę, pochodzącą z indywidualnego ujęcia w ramach działalności gospodarczej” obowiązek dokonania oceny ryzyka na podstawie normy PN-EN 15975-2 „Bezpieczeństwo zaopatrzenia w wodę do spożycia – Wytyczne zarządzania kryzysowego i ryzyka – Część 2: Zarządzenie ryzykiem”. Obligatoryjność dokonania wspomnianej oceny ryzyka nie dotyczy przedsiębiorstw pobierających wodę w ilości do 10 m3 na dobę.

Jeżeli chodzi o wodę wykorzystywaną w procesach energetycznych, to musi ona spełniać wysokie wymagania stawiane przez dostawców aparatury wymiany ciepła. I tak, woda wykorzystywana w systemach chłodzenia nie powinna zawierać zanieczyszczeń mechanicznych, które mogłyby się osadzać w rurkach skraplaczy i chłodnic. Niepożądana jest też obecność związków powodujących korozję oraz nadmierna ilość kwaśnych węglanów wytrącających się w postaci kamienia. Woda powinna być również pozbawiona substancji organicznych i drobnoustrojów odpowiedzialnych za tworzenie się biofilmu wewnątrz urządzeń chłodzących. Jeżeli chodzi o wymagania stawiane wodzie kotłowej oraz wodzie uzupełniającej obiegi parowo-wodne, to rosną one w miarę podwyższania się parametrów kotła. Woda kotłowa nie powinna zawierać związków powodujących powstawanie kamienia kotłowego, korozji, osadów, a także związków powodujących pienienie się wody. Należy w tym miejscu podkreślić, że jakość wody zasilającej kotły w sposób bezpośredni zależy od czystości kondensatu powrotnego i jakości wody uzupełniającej, a podstawowym dokumentem regulującym jakość wody zasilającej kotły jest norma PN-EN 12952-12:2006: Kotły wodnorurkowe i urządzenia pomocnicze. Część 12: Wymagania dotyczące jakości wody zasilającej i wody kotłowej.

Jeżeli chodzi o wodę wykorzystywaną na cele przeciwpożarowe zakładu, regulacje (rozporządzenie w sprawie przeciwpożarowego zaopatrzenia w wodę oraz dróg pożarowych) dotyczą tylko i wyłącznie zapewnienia odpowiedniej ilości i wydajności wody na wypadek pożaru i nie odnoszą się z żaden sposób do jej jakości.
 

Technologie uzdatniania wody podziemnej

Właściwe rozpoznanie jakości ujmowanej wody podziemnej oraz wymagania co do jakości wykorzystywanej wody determinują sposób jej uzdatniania. Każdy proces inwestycyjny polegający na budowie systemów uzdatniania wody powinien być poprzedzony szeroko zakrojonymi badaniami jakości wody w źródle, celem doboru optymalnych technologii jej uzdatniania. Wskazanym jest również przeprowadzenie badań w skali ułamkowo-technicznej, pozwalających potwierdzić skuteczność zaprojektowanego układu uzdatniania w konkretnym źródle. Koszty takich badań w odniesieniu do całości nakładów inwestycyjnych nie są znaczące, a ograniczają ryzyko podjęcia niewłaściwych decyzji technologicznych. Technologia uzdatniania wód podziemnych opiera się o szereg procesów jednostkowych, z których najważniejsze są napowietrzanie i filtracja.
 

Napowietrzanie

Celem napowietrzania jest dostarczenie do wody odpowiedniej ilości tlenu oraz usunięcie z niej niepożądanych gazów, takich jak np. agresywny dwutlenek węgla czy siarkowodór. Wprowadzenie do wody tlenu stwarza warunki do hydrolizy i utleniania związków żelaza i manganu oraz zapobiega powstawaniu środowiska redukcyjnego, które w dalszych etapach wykorzystania wody mogą zainicjować pogłębiające się problemy wtórnego zanieczyszczenia wody. Napowietrzanie wody prowadzi się z wykorzystaniem urządzeń nazywanych aeratorami. Ze względu na budowę aeratory możemy podzielić na aeratory otwarte, pracujące pod ciśnieniem atmosferycznym oraz aeratory zamknięte tzw. ciśnieniowe. Biorąc pod uwagę wielkość produkcji wody w zakładach przemysłu spożywczego, najczęściej spotyka się tam urządzenia ciśnieniowe...

Cały artykuł został opublikowany
w numerze 4/2017 "Kierunek Spożywczy"