Руководства, Инструкции, Бланки

технологическая инструкция по производству питьевой воды img-1

технологическая инструкция по производству питьевой воды

Рейтинг: 4.2/5.0 (1860 проголосовавших)

Категория: Инструкции

Описание

Технологичка на продукцию

/ Технологичка на продукцию

Технологическая инструкция по производству сыра Голландского.

Настоящая технологическая инструкция является неотъемлемой частью ГОСТ 52972-2008.

Настоящая технологическая инструкция распространяется на сыры, предназначенные для непосредственного употребления в пищу и дальнейшей переработки.

Настоящая технологическая инструкция устанавливает требования к качеству и безопасности и продуктов, сырью, пищевым ингредиентам и добавкам, а также материал, упаковке, маркировке, правилам приемки, методам контроля, транспортированию и хранению молочных продуктов.

Требования к качеству и безопасности

Сыр должен вырабатываться в соответствии с требованиями ГОСТ Р 52972-2008.

По органолептическим показателям продукт должен соответствовать требованиям, указанным в таблице 1.

По физико-химическим показателям продукт должен соответствовать требованиям и нормам, указанным в таблице 2.

По микробиологическим показателям продукт должен соответствовать требованиям, установленными нормативными правовым актами Российской Федерации и приведены в таблице 3.

Содержание токсичных элементов, микотоксинов, антибиотиков, пестицидов и радионуклидов в продукте не должно превышать допустимые уровни, соответствующие требованиям, установленным нормативными правовыми актами Российской Федерации и приведенных в таблице 4.

Требования к сырью

При изготовлении продуктов используемое сырье, пищевые продукты должны быть разрешены к применению в соответствии с правовыми актами Российской Федерации и сопровождаться документами, подтверждающими их безопасность и качество.

Для выработки продукта должно применяться следующее сырье:

- молоко натуральное коровье – сырье по ГОСТ Р 52054-2003, высшего и первого сортов, соответствующее следующим требованиям: уровень бактериальной обсемененности по редуктазной пробе – не ниже 2 класса, сычужно-бродильная проба – не ниже 2 класса, количество мезофильных аэробных и факультотивно-анаэробных микроорганизмов – не более 1*10 6 КОЕ/см 3. количество спор мезофильных анаэробных анаэробных лактатсбраживающих бактерий в 1 дм 3 – не более 2500.

- обезжиренное коровье молоко, соответствующее требованиям, предъявляемым к молоку коровьему по ГОСТ Р 52054, кислотностью не более 19 0 Т;

-сливки-сырье, соответствующие требованиям, рекомендованным ГОСТ Р 52686.

Функционально необходимые ингредиенты:

- Бактериальные закваски и концентраты молочнокислых бактерий, разрешенных к применению в установленном порядке, обеспечивающие получение сыров, соответствующих требованиям настоящего стандарта;

- Молокосвертывающие ферментные препараты животного происхождения сухие по ГОСТ Р 52688 и другие животного происхождения, разрешенные к применению в установленном порядке, обеспечиващие получение сыров, соответствующих требованиям настоящего стандарта;

- Кальций хлористый (Е509), предназначенный для применения в пищевой и фармацевтической промышленности;

- Калий азотнокислый (Е252) по ГОСТ 4217;

- Натрий азотнокислый (Е251) по ГОСТ 4168;

- Вода питьевая по ГОСТ Р 51232;

- Соль поваренная пищевая по ГОСТ Р 51574, не ниже первого сорта, молотая нейодированная.

Функционально необходимые материалы:

Полимерные материалы, многослойные пакеты для вакуумной упаковки, для упаковки в модифицированной газовой среде и др.

Таблица 1 – Органолептические показатели

Другие статьи

Курсовая работа - Технология производства воды высшей категории - Курсовая_технологический процесс_

Курсовая работа - Технология производства воды высшей категории - файл Курсовая_технологический процесс_2.doc Введение


Для описания выбран современный высокотехнологический процесс получения питьевой воды самого высокого качества, которое доступно на рынке. Особенностью процесса являются:

- высокая надёжность технологии, обусловленная необходимо постоянными стабильно высокими характеристиками самого целевого продукта;

- применение современного оборудования и материалов, разработанных в последние 10-15 лет;

- максимально доступная на данный момент сквозная автоматизация процесса, по возможности, исключающая влияние человеческого фактора на его стабильность;

- аппаратурный контроль ключевых параметров, как технологических операций, так и продукта на выходе.

- необходимое условие производства качественной и безопасной питьевой воды - неукоснительное соблюдение требований санитарно-эпидемиологических правил и нормативов.

Вода бутилированная высшей категории отвечает критериям (самим по себе достаточно высоким) воды бутилированной первой категории (а требования к ней превышают требования к просто питьевой воде, например, водопроводной) и дополнительно соответствует критерию физиологической полноценности. Физиологическая полноценность определяется необходимостью обеспечения организма нужными в физиологическом отношении макро- и микроэлементами в оптимальных количествах (т.е. не только максимально допустимых, но также минимально необходимых уровней содержания их в питьевой воде). Например, содержание кальция в физиологически полноценной питьевой воде должно быть в пределах 25-80 мг/л. В воде просто питьевого качества требуется, чтобы содержание кальция лишь не превышало 130 мг/л. Питьевая вода высшей категории качества должна компенсировать недостаток поступления с пищей жизненно важных фтора и йода (иногда - селена), отсутствие которых отрицательно сказывается на здоровье.

Цель курсовой работы: выбор и обоснование технологии получения бутилированной воды высшего качества, детализация технологического процесса, описание выбранного оборудования и технологического регламента.
^

1. Выбор технологии 1.1. Маркетинговый и экономический подходы


Для выбора технологии уточним, что внедряться она будет в Новосибирской области, причем сделанные выводы с некоторыми ограничениями можно распространить на многие другие регионы мира.

Потребность общества в хорошей питьевой воде возрастает по мере того, как происходит уменьшение доступных ресурсов питьевой воды на душу населения. Эта тенденция будет сохраняться, пока живет наша цивилизация. Однако сохраняющаяся доступность во многих регионах воды удовлетворительного по основным показателям качества затрудняет выход на рынок новых участников.

Необходимо учесть, что свыше 90 % выпускаемой в мире и в России питьевой бутилированной воды – это вода первой категории качества. При этом, учитывая растущие доходы значительной части общества и его несомненную санитарно-гигиеническую грамотность, можно с уверенностью предсказать постоянное увеличение спроса на питьевую воду высшего качества.

Существует несколько возможных источников, выбираемых для получения питьевой воды высшей категории: с использованием достаточно глубоких скважин, имеющих высокий дебит воды подходящего и стабильного химического состава; родниковой воды; воды не слишком загрязненных поверхностных источников (рек, озёр); льда из экологически чистых регионов (например, айсбергов из полярных областей); очищенной на городских очистных сооружениях водопроводной воды.

Не вдаваясь в детальный анализ, можно с полной и очевидной уверенностью утверждать, что капитальные затраты в последнем варианте будут в десятки, если в не сотни раз меньше, чем в остальных. Возможна также значительная экономия транспортных и других инфраструктурных расходов. Дополнительный плюс: очень неплохое качество водопроводной воды в Новосибирске, которая большую часть года безвредна по химическому составу, имеет благоприятные органолептические свойства и в целом удовлетворяет санитарно-гигиеническим требованиям к питьевой воде. Лишь в весенний период она, безусловно, содержит повышенное содержание соединений хлора. Изношенность конкретного местного водопровода и проведение процедур его ремонта может вызывать повышение концентрации механических загрязнений (ржавчина, осадки солей жесткости).

В любом случае, можно добиться от поставщика качества воды не хуже того, что требуют федеральные законодательные акты от питьевой воды.

Производительность производства в данном случае определяется конкретной обстановкой на рынке. Она должна быть достаточно гибкой, т.е. возможные периоды желательного увеличения выпуска продукции не должны требовать значительных капитальных вложений в производство.

Итог маркетингового и экономического подхода: выбираем технологию производства питьевой бутилированной воды высшей категории качества, причем источником воды выбираем водопровод города Новосибирска, как стабильный источник относительно недорогой воды декларированного качества.

Устанавливаем начальную производительность в 500 л/час, причем мобильный рост производительности не должен требовать значительных ресурсов времени и денег.

1.2. Технический аспект


Исходя из итогов п.1.1. общее технологическое решение может быть только одним: максимально удалить все посторонние соединения из водопроводной воды, затем провести кондиционирование полученной обессоленной воды, близкой по химическому составу к дистилляту, до соответствия требуемым физиологическим показателям воды высшей категории качества.

Такой подход диктует следующее: в голове процесса стоит грязевик, т.е. задерживающий возможные механические включения фильтр, затем эффективная система удаления солей и органических примесей, затем система прецизионного дозирования физиологически необходимых примесей.

Есть несколько возможностей получить очень чистое соединение Н2 О.

Термические методы – выпаривание (собственно, дистилляция), вымораживание, электродиализ, обратный осмос.

Несмотря на значительный прогресс термических методов в последние годы и безусловные потенциальные преимущества электродиализа, только обратный осмос получил в настоящее время коммерчески легкодоступное оборудование, материалы и сопутствующие методики, и технологическую поддержку надёжных производителей оборудования.

Итог: выбираем технологию обратноосмотической очистки предварительно подготовленной воды, с последующим прецизионным дозированием необходимых компонентов. Особое внимание должно быть уделено санитарно-гигиенической безопасности конечной продукции на стадиях подготовки тары и упаковки воды (розлива).

1.3. Требования к инфраструктуре и предподготовке производства


Инфраструктура рассматриваемого производства, включает, по определению, то, что не относится к основной технологии, но обеспечивает её функциональность, например деятельность техников по обслуживанию, склады, транспорт и т.д. Очевидным является требование наличия надежного водопровода и канализации

В нашем случае, главное звено инфраструктуры, это – строго периодическая, максимально независимая, соответствующим образом документированная система проверки качества технологического процесса и упакованной воды на выходе. А также, соблюдение строгой дисциплины движения продукции с момента её упаковки до отправки потребителю, соответствующим образом документированное складское хранение, регламентированный профилактический осмотр, проверка и ремонт основных узлов технологической схемы.

Существенная часть технологии и инфраструктуры данного технологического процесса – система автоматизации производства и непрерывного документирования контрольных параметров. Это требует от всех устройств возможности встраиваться в единую систему КИПиА и управляться с центрального пульта. Причем для технолога важно не только осуществлять общий контроль над линией, но и иметь возможность следить за каждым конкретным элементом системы. Применяемая система автоматизации должна позволять оперативно отслеживать ситуацию и при необходимости быстро менять настройки системы для оптимизации производственного процесса.

Отдельный, решаемый при выборе конкретного варианта реализации вопрос, - транспортировка продукции и передача её покупателю. В данной работе эта тема опускается, как второстепенная.

1.4. Нормативные требования


Основным нормативным документом для данного технологического процесса являются санитарно-эпидемиологические правила и нормативы СанПиН 2.1.4.1116-02 "Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды, расфасованной в емкости. Контроль качества". Этот документ устанавливает требования к химическому составу произведенной воды, к контролю микробиологического состояния, как воды, так и всей производственной линии. Это обеспечивается регулярным химическим (аналитическим и приборным), микробиологическим и органолептическим контролем воды на всех этапах водоподготовки, воды перед розливом, а также емкостей и укупорочных средств. Программа контроля включает непрерывный анализ основных параметров, регулярный выборочный, сокращенный периодический и полный аналитический контроль.

Кроме этого документа, нормативные требования устанавливают: ГОСТ Р 52109-2003 "Вода питьевая, расфасованная в емкости", ГОСТ Р 51074-2003 "Продукты пищевые. Информация для потребителя. Общие требования", методические указания МУ 2.1.4.719-98 "Санитарный надзор за применением ультрафиолетового излучения в технологии подготовки питьевой воды".

В целом можно констатировать, что нормативные требования к данному технологическому процессу – чрезвычайно жесткие, и сравнимы только с требованиями к процессам, связанным с использованием радионуклидов и ионизирующих излучений. Несоблюдение этих требований с большой вероятностью вызовет закрытие производства на неопределенный срок.

Т. к. Горводоканал г. Новосибирска декларирует соответствие качества водопроводной воды санитарно-эпидемиологическим правилам и нормативам СанПиН 2.1.4.1074-01 "Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества", то они являются характеристикой сырья для данной технологии. Количественные характеристики исходной воды и воды, которая должна быть получена, приведены в Табл. I.
Табл. I


Нормативы качества воды,

не более (или пределы)

* Возможен сезонный рост.
Сокращения: Г – фильтр-грязевик; ОДМ – фильтр с каталитической загрузкой; УФ – блок ультрафильтрации; ОО – блок обратного осмоса

2. Теоретические основы технологии 2.1. Предварительная обработка воды


Производительность и срок службы обратноосмотической установки зависят от эффективной доочистки подаваемой воды. Предварительная очистка включает в себя любой процесс, который может свести до минимума засорение, образование осадка и деградацию качества работы мембраны.

В нашем случае, основные загрязнения, которые желательно наиболее полно убрать на предварительной стадии – это механические загрязнения и соединения хлора, а также, возможно, хлор в свободном виде. Относительно крупные механические включения (не активные химически) задерживаются фильтром-грязевиком, соединения хлора легко и достаточно полно сорбируется на фильтре с активированным углем. Возможно также удаление опасных соединений хлора добавлением в раствор натрия бисульфита, что переведет опасные соединения хлора в безвредные хлориды, для чего необходим промежуточный этап обработки и соответствующая рабочая ёмкость для проведения реакции.

В современных технологиях стало общей проверенной практикой ставить в конце технологической операции предподготовки очистки воды модуль ультрафильтрации, обеспечивающий надежность поддержания высокой эффективности предварительной обработки, т.н. фильтр-барьер. Ультрафильтрационный модуль задерживает все случайно проскочившие механические, сколь угодно мелкие механические загрязнения, т.е. полностью устраняет цветность и мутность воды, и к тому же надежно задерживает крупные органические молекулы, частицы биологических обрастаний и коллоидные частицы, которые с некоторой вероятностью могут находиться в старых водопроводных трубах. Для ультрафильтрационных мембранных модулей необходимо предусмотреть регулярную гидравлическую очистку (обычно автоматическую, по превышению установленных потери давления или расхода). Несомненными преимуществами установок ультрафильтрации является их компактность, незначительный расход химических реагентов и простота обслуживания, что позволяют снизить себестоимость осветленной воды при ее высоком качестве, возможность полной автоматизации процесса.

Также необходимо предотвратить выпадение в осадок и отложение на обратноосмотических мембранах систем равномерно растворимых солей, таких, как карбоната кальция (CaCO3), сульфата кальция (CaSO4). Это можно выполнить или предварительным умягчением воды (например, ионным обменом) или добавить в воду до модуля обратного осмоса т.н. антискалянт, вещество, которое в определенных концентрациях предотвращает образование осадка. При этом, естественно, должно одновременно допускаться существующими нормативными документами его присутствие в питьевой воде в тех же и значительно больших концентрациях, и, безусловно, должно отсутствовать влияние антискалянта на органолептические свойства воды.

2.2. Обратный осмос


В отличие от процесса ультрафильтрации, размеры примесей, задерживаемых в процессе обратного осмоса, ничтожно малы — на уровне молекул, ассоциатов, ионов, кислотных остатков. Большинство мембран обратного осмоса — ассиметричные, с плотным верхним слоем (толщиной до 1 мкм) и пористой подложкой снизу (толщиной 50–150 мкм). Сопротивление потоку в таких мембранах определяется, в основном, плотным верхним слоем. Главный недостаток полиамидов, из которых изготавливают большинство современных обратноосмотических мембран, — их чувствительность к свободному хлору, который вызывает разрушение амидной группы.

Наиболее популярная конструкция мембранных обратноосмотических модулей, - это рулонные (спиральные) конструкции из мембран, работающие по принципу "фильтр-пресс". Очищенная вода ("пермеат"), прошедшая через мембрану, поступает на дальнейшие технологические этапы, а концентрат с загрязнениями сбрасывается в канализацию. При обратноосмотической обработке воды очень важна её температура, от которой в большой степени зависит производительность и избирательность процесса. При температуре исходной воды ниже 15 0 С производительность мембран может стать коммерчески невыгодной, а такой температурный диапазон обычен для условий новосибирского водопровода большую часть года. Поэтому необходим предварительный подогрев воды перед обратноосмотическим модулем с прецизионным регулированием температуры.

Обратный осмос, при соответствующем выполнении предписанной предочистки воды, надежно задерживает до 90…98 % примесей, включая все известные микроорганизмы (и, видимо, все вирусы). Современное оборудование для обратного осмоса исключительно компактно и экономично, но требует высокопрофессионального регламентного и ремонтного обслуживания.

Важен профессиональный подбор и надежное обеспечение вспомогательными материалами для технологии обратного осмоса: антискалянтами и промывочными материалами.

Необходимо иметь в наличии запасные мембранные модули, а в технологической схеме и в технологическом регламенте необходимо предусмотреть возможность временного поочередного выключения части мембранных модулей для промывки, дезинфекции и регенерации.

Желательно также иметь в резерве насосную установку – самую уязвимую часть технологического процесса после самого мембранного модуля.

2.3. Кондиционирование


Как уже было сказано, вода высшей категории, - это не просто чистая вода, а вода, содержащая жизненно важные макро- и микроэлементы, а также вещества, которые обеспечивают ее отличные органолептические качества. В современных технологических процессах дозирование таких веществ осуществляется автоматически с помощью цифровых дозирующих насосов по импульсным или аналоговым сигналам с датчиков состава, установленных в потоке обрабатываемой воды.

Многообразие ингредиентов, требующих дозирования, накладывает особые требования на материалы и исполнение дозирующих устройств. В первую очередь, обращает на себя внимание возможность цифрового насоса работать с концентрированными агрессивными средами. Основным фактором является стойкость проточной части агрегата по отношению к рабочему раствору. Удовлетворительным, по мнению многих специалистов, является выбор проточной части из PVDF (поливинилиденфторида) с уплотнениями из фторсодержащего каучука (например, VITON). Для данного технологического процесса выбраны дозировочные насосы GRUNDFOS типа DME с исполнением проточной части из указанных полимеров или нержавеющей стали.

Применение таких насосов допускает дозирование высококонцентрированных растворов, что позволяет снизить расходы на складские и производственные помещения.

Работа с концентратами требует повышенной точности дозирования. Это делает целесообразным применение современных дозирующих насосов, которые обеспечивают точность в пределах 2% и подачу - от 0,002 л/ч. Кроме того, цифровые дозировочные насосы осуществляют плавную, без пульсаций, подачу реагента, что особенно важно в системах водоочистки. Такие насосы, благодаря собственному процессору, легко калибруются, могут вести обмен информацией с центральным пультом управления и легко контролируются в каждый момент времени. Поэтому, несмотря на относительно более высокие первоначальные затраты, такие устройства быстро окупаются.

Как уже было сказано, дозированию в полученную особо чистую воду подлежат кальций, магний, бикарбонаты, кислород, фтор и йод (в отдельных партиях, возможно, также калий, серебро и селен). Применяемые реагенты должны иметь качество "охч" или "чда" ("особо химически чистые", или – "чистые для анализа"). Дозирование должно быть особо точным, поэтому необходим контроль концентрации этих элементов в готовой продукции. В настоящее время коммерчески доступны готовые комплексные кондиционирующие реагенты для дозирования в особо чистую воду.

2.4. Обеззараживание


Обеззараживание воды – необходимая операция при приготовлении бутилированной воды высшей категории. Наиболее приемлемым (и рекомендуемым нормативной документацией) способом обеззараживания является использование ультрафиолетовых ламп как наиболее дешевого и экономически эффективного. Лампы используются в составе специальных проточных облучателей, выполненных из нержавеющей стали и стекла.

Обработка воды ультрафиолетовым излучением (самая эффективная длина волны - 253,7 нм) нейтрализует бактерии, вирусы, грибы и другие простейшие микроорганизмы и предотвращает их размножение. При применении совместно с обратным осмосом, полностью отводящим возбудителей паразитологических заболеваний, УФ – облучение – универсальный метод обеззараживания, однако не обладающий последействием, что в случае производства бутилированной воды означает, кроме повышенного внимания к дезинфекции упаковочной части технологических операций, ещё и ограничение срока хранения готовой продукции. Метод УФ - облучения действует, даже если микроорганизмы приобрели иммунитет к применяемым химическим веществам.

Также, ультрафиолетовые лучи действуют непосредственно на хлорамины и многие другие, потенциально вредные химические соединения, разлагая их на более простые и значительно менее вредные для человека вещества. Коммерчески доступен широкий спектр УФ – облучателей для водоподготовки, причем их цена не жестко коррелирует с их производительностью, что позволяет приобретать более производительные установки "на вырост".

3. Структура технологического процесса 3.1. Технологическая схема


Реализация данного технологического процесса возможна многочисленными способами.Исходя из сделанных ранее заключений, общая схема реализации технологии выглядит так, как показано на Рис.1.

Выбор наиболее для выбранных условий оптимальной технологической схемы столь сложного процесса должны сделать профессионалы. В Новосибирске, да и во всей азиатской части России наиболее опытным в данной отрасли предприятием является ЗАО "Роса". В этом предприятии целесообразно не только получить консультацию, но и заказать оборудование (под ключ), а также заключить договор на обслуживание установки. При этом возникает реальная экономия за счет сокращения в штате должностей специалистов по обслуживанию установки водоочистки и снижения потребности в складских площадях, т.к. ЗАО "Роса" располагает собственными значительными складами необходимых реагентов и материалов, постоянной связью с поставщиками материалов и запасных частей.

В результате консультации со специалистами ЗАО "Роса" для данного конкретного технологического процесса и источника воды была выбрана следующая принципиальная технологическая схема очистки воды (Рис.2). Она принципиально соответствует общей технологической схеме, но содержит важные уточнения, связанные с конкретным выбором материалов и оборудования ( см. п. 3.2.). Установка в штатном режиме – полностью автоматическая, и требует вмешательства специалистов только при выполнении операций регламентного обслуживания (промывка, дезинфекция, замена расходных материалов, плановый ремонт). После установки очистки вода поступает в накопительную ёмкость, откуда может поступать либо в блок кондиционирования, либо в блок мойки тары и оборудования (конструктивно объединенный с блоком розлива и упаковки). Блок кондиционирования представляет собой мультидозирующую станцию, которая в соответствии с сигналами датчиков соответствующих концентраций (установленных в потоке обрабатываемой воды) направляет в поток точно рассчитанные количества реагентов. Дозирование организовано так, что контроль концентраций выполняется как до, так и после ввода реагентов.

3.2. Оборудование и материалы


Основную функцию предварительной очистки воды выполняет установленный после стандартного сеточного фильтра-грязевика напорный фильтр 1054 с каталитической загрузкой ОДМ-2Ф и с автоматическим управляющим клапаном.

Фильтровально-сорбционный материал ОДМ-2Ф, по данным испытаний ЗАО "Роса", имеет значительную сорбционную ёмкость по железу, маргенцу, алюминию и нефтепродуктам. Он успешно заменяет одновременно кварцевый песок и активированные угли, а также многие сорбенты российских и иностранных производителей, обладая большим экономическим эффектом как по первоначальной установке, так и по затратам на эксплуатацию. Материал разрешен к применению в практике хозяйственно-питьевого водоснабжения, сертифицирован в системе ГОСТ Р. Для регенерации сорбента ОДМ-2Ф не требуются химические реагенты. Регенерация и восстановление осуществляется путем обратной промывки водой. Периодичность промывки (она выполняется автоматически либо по заданным потерям напора, либо по превышению концентраций контролируемых соединений на выходе, - т.е. по факту "проскока") зависит от условий эксплуатации и рекомендуется 1-2 раза в сутки.

Большое значение имеет высокая механическая прочность гранул сорбента. По стойкости к истиранию он занимает первое место среди всех известных фильтрующих загрузок. Благодаря этому замена ОДМ-2Ф выполняется не чаще 1 раза в год.

Следующим в технологической цепочке стоит барьерный фильтр, представляющий собой сдвоенный ультрафильтрационный блок, выполненный на основе полисульфонных половолоконных мембранных модулей Dizzel 1000 MB. Общая производительность модулей – до 2000 л/час, т.е. фильтр установлен с запасом мощности, что позволяет производить промывку мембран, не прерывая технологического процесса. Сама промывка занимает не более 30 секунд.

На выходе фильтра возможны загрязнения эффективным размером не более 0,01 мкм, что более чем обеспечивает длительную безупречную работу модуля обратного осмоса.

Дезинфекция ультрафильтрационного модуля выполняется периодическим дозированием в промывную воду кислоты или щелочи.

Все штатные операции, выполняемые барьерным фильтром, полностью автоматизированы.
В трубопровод на участке между барьерным фильтром и обратноосмотическим модулем выполняется дозирование антискалянта. Выбран лучший современный отечественный антискалянт "Аминат – К", не уступающий по всем своим характеристикам импортным реагентам. Дозирование ведется пропорционально данным датчика объемного расхода, установленного в потоке.

На том же участке технологической схемы происходит дозирование бисульфита натрия, связывающего растворенный в воде хлор. Доза рассчитывается и корректируется по данным ежедневно выполняемых замеров содержания свободного хлора в исходной водопроводной воде.

В качестве дозирующего оборудования выбраны дозировочные насосы GRUNDFOS типа DME, растворы готовятся в ёмкостях фирмы "Юнис", предназначенных для пищевых продуктов.

Все процессы дозирования полностью автоматизированы.
Перед обратноосмотическим модулем и после систем дозирования, по ходу потока воды, установлен проточный нагреватель Siemens DHS, мощностью 18 кВт. Его задача – автоматически поддерживать температуру воды на входе в мембранный блок обратного осмоса в пределах 20…25 0 С. Логика его включения проста. Он может быть включен только при срабатывании датчика потока, выставленного на пороговое включение при более чем 300 л/час (при меньшем расходе воды сработает автоматический отсечной клапан, не позволяющий попасть холодной воде в мембранный модуль); далее, нагреватель включается, когда температура исходной воды (измеряется штатным терморезистором) ниже 21 0 С, и выключается, когда она выше 23 0 С. Мощности нагревателя достаточно, чтобы преодолеть тепловую инерцию потока до 1000 л/час при температуре исходной воды выше 4 0 С.
В качестве обратноосмотического фильтра установлен сдвоенный модуль ROF-2540 P с низконапорными спиральными мембранами Saehan, гарантирующими очистку по NaCl не ниже 98%. Исполнение блока обеспечивает полную автоматизацию процессов фильтрации и промывки мембран, с возможностью изменения длительности и периодичности промывок. Отображает электропроводность пермеата и исходной воды, оценивает степень фильтрации. Возможна подача внешнего управляющего сигнала при возникновении нерегламентированных производственных ситуаций.

Сдвоенное исполнение блока обратного осмоса позволяет либо увеличить производительность до 980 л/час против плановой 500 л/час, либо производить регламентные работы на одном из модулей, практически не снижая паспортную производительность фильтра. Блок снабжен собственной насосной установкой, включенной в общую систему автоматики всего производственного процесса.

После выхода из блока обратного осмоса вода попадает в накопительный бак ёмкостью 4 м 3 (производительность установки за одну смену).

В этом месте технологического процесса происходит разрыв непрерывной технологии, как временной, так и материальный. Из накопительного бака глубоко очищенная вода может направляться в блок кондиционирования, а оттуда в блок бутилирования и упаковки, или может быть направлена на мойку оборудования этого последнего блока и ополаскивания тары.

Блок кондиционирования по функциям и составу оборудования полностью аналогичен блоку дозирования антискалянта и реагента, связывающего хлор. Два насоса дозатора вводят в продукт один – фториды и иодиды, фторой – соли кальция и магния. При этом состав рассчитывается так, чтобы и концентрация хлоридов, сульфатов и фосфатов соответствовала наилучшим органолептическим показателям воды по СанПиН 2.1.4.1116-02, также как величина водородного показателя рН. Дозаторов всего два, т.к. они работают на комплексных реагентах. Эти реагенты производятся специально для подобных производств институтом им. Сысина: при вводе одного комплексного соединения сразу достигается эффект и фторирования, и йодирования либо и кальцинирования с магнезиацией.

Отличие от предыдущего блока дозаторов, - в значительно повышенной точности дозирования и непрерывном контроле в линии кондиционированной воды за уровнем концентраций введенных реагентов.
После блока кондиционирования вода, через промежуточную ёмкость величиной 1 м 3 направляется в блок розлива через проточный блок обеззараживания ультрафиолетовым излучением. Для обеззараживания воды выбрана установка УОВ-0,5-м1, в которой установлены лампами фирмы "Philips" cо сроком службы до 12000 часов. Производительность этой установки до 1000 л/час. Она снабжена с бактериологическими излучателями закрытого типа, которые обеспечивают более высокую эффективность использования ультрафиолетового излучения ламп. При этом конструкция бактериологических излучателей обеспечивает равномерное распределение дозы облучения во всем объеме обеззараживаемой воды.

Блок розлива представлен установкой ЛД-19С и предназначен для мытья, дезинфекции, ополаскивания, розлива и укупоривания емкостей от 11 до 19л. Работа осуществляется полностью в автономном режиме. Установка разработана с применением высоких технологий и имеет исключительно легкое управление при максимальной эффективности. Мытье и ополаскивание выполняется только с использованием глубокоочищенной водой после операции обратного осмоса. Производительность установки – до 300 бутылок в час. Все детали и узлы установки выполнены из пищевой нержавеющей стали и термостойкого стекла. Серийный блок розлива дополнен эжектором, насыщающим воду кислородом (кислородом обеззараженного воздуха, прошедшего через специальные фильтры).

Вся схема технологического процесса имеет единую трехуровневую систему автоматики с единым протоколом обмена данными и ввода-вывода информации. На первом уровне стоят интеллектуальные датчики (температуры, уровня, давления, расхода, положения запорной арматуры, величины концентраций реагентов, величины электропроводности воды и др.), каждый с собственным контроллером; на втором уровне – системы управления отдельными блоками технологической схемы, предоставляющие возможность внешнего автономного управления; на третьем уровне – единый центр управления установкой в целом, куда попадает вся информация о технологическом процессе и из которого можно управлять любым его элементом.

Реализована возможность получения информации о состоянии любого блока через мобильную связь.

Приборы контроля интегрированы в единую систему автоматики. Например, многоканальный иономер-кондуктометр-кислородомер АНИОН-4151 (см. Рис. 1), - это уникальный прибор, позволяющий одновременно анализировать концентрацию ионов (по 3-м каналам), измерять удельную электропроводность, концентрацию растворенного кислорода и температуру пробы. Каждый канал имеет выход через последовательный порт к контроллеру "Mitsubishi", который, в свою очеред обменивается данными с системами автоматики верхних уровней.

3.3. Основное содержание технологического регламента


Технологический регламент, т.е. содержание производственных технологических инструкций для персонала включает в себя:

- подготовительные операции (приготовление растворов реагентов, настройка оборудования, подготовка тары, проверка работоспособности агрегатов и систем автоматики);

- основные операции (контроль работы технологического оборудования, документирование производственного процесса, действия при нештатных ситуациях);

- операции по штатному ремонту (например, замена мембранного блока);

- операции по регламентному обслуживанию оборудования (например, мойка и дезинфекция оборудования);

- контрольно-аналитические операции (выполнение физико-химических анализов воды, в том числе приборными методами);

- складские операции (включая работу на складе хим. реагентов, складе запасных частей и принадлежностей, складе готовой продукции);

- операции по штатному обслуживанию систем автоматики.

При подходе к организации данной работы с позиций аутсорсинга, значительная и самая сложная часть функций по технологическому регламенту, вместе с соответствующей логистикой и штатом, перейдет, например, ЗАО "Роса" и химической лаборатории, расположенной в Новосибирске и аккредитованной на выполнение анализов воды высшей категории качества.

4. Маркетинг

Заключительная часть технологического процесса производства бутилированной воды высшего качества – её реализация. Очевидно, это одна из ключевых фаз работы. Обычно она исторически предшествует тому, что было описано выше.

Следует предполагать, что этот товар имеет специфический канал сбыта, определенную группу потребителей и свои сегменты рынка, а также требует в дальнейшем специфичной маркетинговой стратегии.

Автору неизвестны маркетинговые исследования, где бы решались задачи:

- выделения группы потребителей, имеющих единую мотивацию для приобретения данного продукта;

- выделения единого процесса оказания услуги по доставке данного продукта этой группе потребителей;

- применения единых методов исследования к единым "конечным" точкам реализации данного продукта.

Однако общие маркетинговые подходы к реализации подобных товаров существуют.

Так, представляются наиболее перспективными следующие направления сбыта продукции такого класса:

- предприятия розничной торговли продуктами питания эксклюзивного качества;

- офисы фирм, прежде всего коммерческих, чья деятельность предполагает постоянную значительную долю расходов на представительство (банки, турфирмы, бутики и т.д.);

- индивидуальные потребители, получившие достоверную информацию о товаре (например, от работников медицинской сферы) и имеющие повышенную мотивацию к его потреблению;

- "элитные" предприятия общественного питания.
В результате маркетинговых исследований может выясниться, что интерес к этому продукту есть и у оптовых покупателей, например производителей пищевых продуктов, в частности бутилированных напитков другого направления (газированных, имеющих аромат, слабоалкогольных и т.д.).

В этом случае, вероятно, будет необходимо предусмотреть версификацию последних стадий технологического процесса, т. к это направление сбыта потребует отправки продукта в крупной таре и единовременно в значительных объемах.

Заключение


В данной работе описан очень сложный технологический процесс современного автоматизированного производства бутилированной воды высшего качества.

Т.к. рамки работы не могли вместить все многочисленные и важные нюансы этой технологии, была сделана попытка описать её наиболее существенные и характерные особенности.

Так, была показана необходимая связь заявленного качества продукта и необходимых для достижения этого качества технологических операций.

Выбор (или обоснование технологии) показал обязательность для успешного решения технической задачи привлечения лучших коммерчески доступных на сегодня решений. Показано, что надёжное функционирование столь сложного технологического процесса напрямую определяется степенью и качеством его автоматизации.

Показана зависимость конкретных вариантов реализации технологических операций от реальности рынка (глава "Маркетинг").

Сделан важный вывод о том, что возможная передача важных, особенно узкопрофессиональных производственных функций сторонним организациям (т.н. "аутсорсинг") не только решает непростые задачи логистики технологического процесса, но и способствует надежности его функционирования.
^

Список литературы

1. ГОСТ Р 52109-2003 "Вода питьевая, расфасованная в емкости. Общие технические условия".
2. ГОСТ Р 51074 "Продукты пищевые. Информация для потребителя. Общие требования".
3. Дытнерский Ю.И. Обратный осмос и ультрафильтрация. М. Химия. 1978.
4. Карелин Ф.Н. Обессоливание воды обратным осмосом. М. Стройиздат. 1988.
5. Методические указания МУ 2.1.4.719-98 "Санитарный надзор за применением ультрафиолетового излучения в технологии подготовки питьевой воды".
6. Методические указания по внедрению и применению санитарных правил и нормативов СанПиН 2.1.4.1116-02 "Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды, расфасованной в емкости. Контроль качества". МУ 2.1.4.1184-03. - М. Федеральный центр Госсанэпиднадзора Минздрава России, 2003.
7.Рябчиков Б.Е. Современные методы подготовки воды для промышленного и бытового использования. М. 2004.
8. Санитарно-эпидемиологические правила и нормативы "Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды, расфасованной в емкости. Контроль качества". СанПиН 2.1.4.1116-02, утвержденные Главным государственным санитарным врачом Российской Федерации 15 марта 2002 г. вступили в силу с 1 июля 2002г.
9. Сениор Д. Деге Н. Бутилированная вода: типы, состав, нормативы: Справочник. М: Профессия. 2004.
10. Стин Д.П. Эшхерст Ф.Р. Газированные безалкогольные напитки. Рецептуры и технологии. М. 2008.
11. Фрог Б.Н. Левченко А.П. Водоподготовка: Учебн. Пособие для вузов. М. Издательство МГУ, 1996.