Příspěvek ke studiu využití ozonu vprádelenské technologii.

Využití ozonu v prádelenské technologii je myšlenka poměrně stará. Od myšlenky k provozní realizaci je však cesta složitá a někdy i velmi dlouhá. Ozon je toho příkladem. Chemie vodného roztoku ozonu není zdaleka tak jednoduchá, jak by se na první pohled mohlo zdát. Ještě složitější je působení ozonu a jeho vliv na vlastnosti soustavy asociativních koloidů. Poznání a pochopení tohoto vlivu je předpokladem jeho využití v prádelenské technologii.

Vlastnosti a některé reakce ozonu

Ozon je při pokojové teplotě vplynném skupenství. Koncentrace mezi 0,2 – 0,5 ppm je detekovatelná čichem. Molekula ozonu je nelineární, tříatomová, sestávající se z kyslíkových atomů. Ozon nevykazuje paramagnetické vlastnosti. Jeho struktura je určována dvěma vazbami kyslík – kyslík. Délka vazby je 1,278 Ǻ a průměrný valenční úhel je 116,49° (1, 2 ). Uspořádání ozonové molekuly je obvykle znázorňováno následujícími rezonančními strukturami:.

Image

Kyslíkové atomy vrezonační struktuře I a II nesou plný oktet elektronů, zatímco valenční sféry kyslíkových atomů v strukturách III a IV představují jen sextet elektronů. Deficit elektronů vtěchto rezonančních strukturách způsobuje vytvoření parciálního kladného náboje vmolekule, což umožňuje elektrofilní atak vazeb bohatých na elektrony ( 2 ).

Parciální kladný náboj struktury III a IV silně polarizuje molekulu. Tyto rezonační struktury vpodstatě představují 1,3 dvojpólovou sloučeninu, která je patrně příčinou schopnosti molekuly ozonu vstupovat do adičních reakcí. (3 )

Naznačené typy reakcí lze u ozonu pozorovat jak v plynné fázi, tak ve vodném roztoku.

Rozpustnost ozonu ve vodě vzávislosti na teplotě, která je nejčastěji uváděna vliteratuře, zachycuje tabulka číslo 1

Teplota °C

Rozpustnost g/litr

0

1,09

10

0,78

20

0,57

30

0,40

40

0,27

50

0,19

60

0,14

tabulka číslo 1

 

Sycení vody ozonem je ovlivňováno celou řadou faktorů. Vedle již zmíněné teploty je to také velikost povrchu mezifázového rozhraní, tlak plynu, ale i sloučeniny obsažené ve vodě sycené ozonem. Henryho konstanta pro destilovanou vodu dosahuje při 20°C hodnoty 3,76,103 ( 4 ). Ozon je ve vodě nestabilní a podléhá vlastnímu rozkladu.

Vliteratuře lze nalézt celou řadu velmi podrobných studíí věnovaných tomuto tématu

( 5). Byla publikována kinetická data reakcí ozonu rozpuštěného ve vodě jak

snedisociovatelnými (), tak disocovatelnými sloučeninami.( 7 ).

Všechny kinetické údaje však velmi těsně souvisí s vlastní stabilitou ozonu. Je proto účelné přiblížit úvahy různých autorů o mechanismu jeho rozkladu ve vodě.

Stabilita ozonu byla studována valkalickém ( 8 - 15), neutrálním (16 – 21 ) a kyselém

(22 - 25) roztoku. Výsledky těchto prací ukazují, že jeho stabilita vroztoku se snižuje vzávislosti na koncentraci hydroxidových iontů ( 8 - 14). Rychlost rozkladu valkalickém prostředí se snižuje v přítomnosti uhličitanů a nebo alifatických alkoholů (14 -15). Rozkladu ozonu valkalickém prostředí je přisuzován radikálový mechanismus, který iniciují OH- ionty.

Weiss ( 8 ) studoval rozklad ozonu ve vodném roztoku hydroxidu draselného. Zjistil, že rychlost rozkladu je úměrná koncentraci hydroxidu. Na základě tohoto pozorování navrhl mechanismus rozkládání ozonu, který je iniciován právě OH- iontem:

Image

 

Gorbenko - Germanov a Kozlova ( 12 ) vyšetřovali rozkládání ozonu v roztoku

hydroxidu draselného koncentraci 8M pomocí elektronové resonance a absorpční spektroskopie. Porovnáním výsledků spektrálního měření rozkladu ozonu, ozonidu draselného a peroxidu draslíku dospěli kzávěru, že ozonylový radikál a peroxylový radikál jsou meziprodukty při rozkladu ozonu.

Navrhli proto jako iniciační krok rozkladu ozonu singeltový transfer elektronu z OH- aniontu na ozon za vzniku ozonidového radikálu.

Image

Ozonylový radikál může podle výše zmíněných autorů následně reagovat svodou a nebo jinou substancí, kterou roztok obsahuje.

Staehelln a Hoigné ( 13 ), stejně jako  Forni ( 14 ) se svými spolupracovníky studovali rozklad ozonu vroztocích při rozsahu hodnot pH 5 - 13. Potvrdili mechanismus iniciace rozkladu navržený Weissem. Pro rozklad peroxidových radikálů však navrhli mechanismu poněkud odlišný: .

Image

Na mechanismus iniciace rozkladu ozonu však pohlíželi uvedení autoři také ze zcela jiného úhlu pohledu. Podle tohoto pohledu je rozklad iniciován OH- aniontem, avšak reakčním produktem je hydroperoxylový aniont a kyslík. Hydroperoxylový aniont reakcí sozonem vede ke vzniku radikálů zvýchozích složek.

Image

Z naznačených úvah vyplývá, že součástí řetězce rozkladu ozonu je hydroxylový a hydroperoxylový radikál.

Hydroxyperoxylové radikály tvoří svodou klastry. Molekulárně dynamickou studii hydryperoxylových vodných klastrů publikoval vroce 2005 Iyengar ( 26 ).

Rolí hydroxylových radikálů jako oxidačních meziproduktů se podrobně zabýval např. Hoigné vroce 1975 ( 27 ).

Rozklad ozonu byl také studován, jak již bylo uvedeno, vneutrálních a kyselých roztocích Rychlost rozkladu ozonu se výrazně snižuje sklesající hodnotou pH roztoku, zvláště mezi

7 – 4 . Pod hodnotou pH 4 je rozklad již velmi pomalý a s dalším poklesem pH se již rychlost podstatě konstantní (22 - 23).

Na druhé straně zliteratury vyplývá, že rychlost rozkladu ozonu je také ovlivňována charakterem kyseliny použité kvytvoření příslušného pH roztoku. Pan se spolupracovníky (23) provedl porovnání rychlosti rozkladu vroztocích kyseliny sírové dusičné a octové.

Podle jejich zjištění je rozklad ozonu vkyselině sírové a dusičné dvakrát rychlejší než je tomu vroztoku kyseliny octové a to vrozmezí hodnot pH mezi 3,5 až 5,0. Snížení rychlosti

rozkladu ozonu vprostředí kyseliny octové publikovala celá řada další autorů (19,24 ). Kyselina octová je proto všeobecně považována za retardér rozkladu ozonu.

Rozklad ozonu je naopak katalyzován kovy ( 23 – 25). Katalytický účinek kovů se projevuje při jejich koncentraci vyšší než 3 ppm. Mohutnost katalytického účinek kovů lze znázornit řadou ( 23):

Image

 

Při koncentraci kovů pod hodnotu 0,5 ppm zvyšuje rychlost rozkladu ozonu pouze kobalt.

Vpřítomnosti kyseliny octové však bylo opět pozorováno výrazné snížení rychlosti rozkladu ozonu i vroztocích obsahujících kovy ve srovnání skyselinou sírovou a dusičnou . Hill (25) zjistil, že vpřítomnosti kobaltu je rozklad ozonu pomalejší vkyselině octové oproti kyselině chloristé.

Uvedená výsledky korelují sreakčním mechanismem, který publikovali Walling a El–Taliawi (28):

 

Image

 

Kyselina octová způsobuje terminaci hydroxylového radikálu a tím snižuje rychlost rozkladu ozonu. Ztoho vyplývá, že vneutrálním a nebo kyselém roztoku je součástí řetězce rozkladu ozonu hydroxylový radikál.

Poločas rozpadu volného hydroxylového radikálu se uvádí vmikrosekundách, proto jeho koncentrace nepřevyšuje 10 -12 M, ( 29 ), přesto však reaguje scelou řadou sloučenin.

Jako příklad je možné uvest reakci nenasycených uhlovodíků s hydroxylovými radikály a kyslíkem za vzniku vznikají hydroxyalkylperoxyl radikálů (30 ). Podle literatury ( 31) tyto radikály dimerizují a poskytují tetraoxidové intermediery. Rozklad intermedierů může probíhat různými cestami. Podstatná je fragmentace uhlovodíků za vzniku α - hydroxyalkyl radikálů, aldehydů nebo ketonů. Reakcí α - hydroxyalkyl radikálu skyslíkem vznikne α – hydroxyalkylperoxyl radikál, který se dále rozloží na keton nebo aldehyd za vzniku hdroperoxylového radikálu (30, 31). Proces znázorňuje následující schéma:

Image
alken hydroxyalkyl radikál hydroxyalkylperoxyl radikál α – hydroxyalkyl radikál aldehyd keton

 

α – hydroxyalkyl radikál α – hydroxyalkyl peroxyl radikál aldehyd keton hydroperoxylový radikál

 

Hydroxylové radikály reagujítaké s nasycenými uhlovodíky za vzniku uhlovodíkového radikálu, který skyslíkem poskytuje příslušný peroxylradikál. Ten přechází na nenasycený uhlovodík a uvolní se hydroxyperoxylový radikál :

Image
nasycený uhlovodík
radikál uhlovodíku
peroxyl radikál uhlovodíku
nenasycený uhlovodík
hydroperoxylový radikál

 

Jestliže je molekul uhlovodíku substituována např. chlorem, dusíkem, sírou nebo fosforem dochází vprůběhu oxidace keliminaci tohoto substituentu, který přechází na iontovou sloučeninu např. chlorid, dusičnan, síran nebo fosforečnan. ( 30, 31).

Sorganickými sloučeninami poskytuje celou řadu reakcí nejenom hydroxylový radikál, ale také přímo ozon. Mezi nejznámější patří reakce ozonu snenasyceným uhlovodíkem. Tato reakce je známa již bezmála 150 let. Na příkladu této reakce je možné velmi dobře ilustrovat velmi zajímavý vývoj vnázorech na její mechanismus. Vroce 1905 popsal mechanismus této reakce Harries ( 32 ), který pokládal za první krok reakce adici ozonu na dvojnou vazbu uhlovodíku za vzniku ozonidu:

Image

ozonid

 

Struktura molekuly ozonidu navržená Harriesem nevyhovovala všem experimentálním výsledkům, protože se nikdy při redukci ozonidu nepodařilo prokázat vznik glykolu, což

logicky zpodstaty modelu struktury ozonidu vyplývá. Naznačený rozpor řešil Staudinger

( 33 ) formulací nového strukturního vzorce, kde sousední atomy uhlíku mezi nimiž byla dvojná vazba spojuje atom kyslíku:

 

Image

 

Za primární produkt působení ozonu na nenasycený uhlovodík pokládal Staudinger nestabilní sloučeninu malozonid:

Image

malozonid

 

Podle Staudingera je ozonid vpodstatě peroxidický acetyl. O šest let později experimentálně potvrdil správnost Staudingerovy úvahy o struktuře ozonidu Rieche se spolupracovníky.

( 34 )

Jiný pohled na mechanismus ozonolýzy olefinů přinesl vroce 1951 Criegee (35)

Podle tohoto autora předcházíroštěpení vazeby mezi uhlíky olefinu adice ozonového dipólu.

Tím se vytvoří obojetný iont, který se rozkládá na intermediery a karbonylovou sloučeninu. Intermedier poskytuje reakcí skarbonylovou sloučeninou vaprotickém rozpouštědle ozonid. Druhou cestu představuje dimerizace intermedieru za vzniku diperoxidů a nebo polymerů peroxidů ( 36 ). Předpokladem vzniku těchto sloučenin je teterasubstituovaný výchozí olefin a rovněž nepolární rozpouštědlo tvořící reakční prostředí

( 36,37 )

 

Mechanismus podle Criegeeho

 

Image

obojetný iont

Image

karbonylová sloučenina intermedier

 

Vprotickém prostředí, jakým je karboxylová kyselina, voda nebo alkohol apod. přechází intermedier na hydroxyalkylhydroperoxid.

Principy Criegeeho mechanismus ozonolýzy jsou uznávané do dnešních dnů.

 

Využití ozonu vprádelenské technologii, jak již bylo předesláno vúvodu, je idea poměrně velmi stará. Sjakými problémy a po jakou dobu se různí autoři vyrovnávali smechanismy rozkladu a účinky ozonu je naznačeno předchozími statěmi. Znich mimo jiné se ukazuje, že reakční koordináta ozonu je vprincipu představována paralelními reakcemi. Vedle radikálového rozkladu ozonu může současně probíhat také přímý atak molekuly organické sloučeniny ozonem.

Ozon v prádelenství

 

Ve složitosti chemie ozonu lze spatřovat příčinu, toho že ozon podle dostupných informací nenalezl doposud významnějšího uplatnění vprádelenské technologii. Na druhé straně je pravdou, že např. Společenost Purotek se zabývá praním vozonových lázních, avšak podrobnější technicko- technologické informace nejsou uvedeny. Stejně tomu tak je i u dalších firem. Kanadská společnost Azcozon Industrie Limited nabízí generátory kvýrobě ozonu, adsorpční zařízení a další vybavení. Ve svých firemních materiálech uvádí několik hotelových prádelen využívající ozon vprádelenské technologii, podobně jako společnost REM Company Inc. zUSA a nebo holdingová společnost Lenntech Water - & Luchtbeh. Holding b. v. zHolandska.

Na prvním místě vpopisu výhod již zmíněnými firmami jsou uváděny dezinfekční účinky ozonové vody, dále snížení energetické náročnosti praní, nákladů na detergenty a možnost recyklace vody.

Podstata účinků ozonu vsoustavě asociativního koloidu však ve firemní, ani dostupné světové literatuřeliteratuře, nebyla nalezena.

Desorpční účinky vodného roztoku ozonu jsou však uváděny vjiných souvislostech. Je publikován vliv ozonu na desorpci detergentu zpovrchu uhelného prachu ( 38 ). Byly studovány změny úhlu smáčení polypropylenu účinkem ozonu ( 39 ).

Změna úhlu smáčení je vtéto práci vysvětlována atakem ozonu na polypropylen za vzniku hydroxykarboxylových derivátů.

Podle již dříve zmíněných firemních materiálů se ozonu, respektive ozonové vody, využívá

vprádelnách kpraní, bělení a dezinfekci prádla. Ztéto informace je na první pohled zřejmé, že dochází ke směšování tří zcela rozdílných technologických kategorií.

Praní je proces, jehož hybnou silou je změna entropie soustavy. Bělení je postaveno na chemické reakci, jejímž důsledkem je eliminace chromoforu jeho oxidací. Biocidní vlastnosti lázně jsou výslednicí řady faktorů, které při nejmenším představuje rezistence

mikroorganismů, koncentrace ozonu vprostředí, doba expozice, hodnota pH roztoku a jeho teplota atd.

Na druhé straně však nesporný přínos i tohoto technologického pojetí ozonu vsouvislosti sošetřováním prádla lze spatřovat v tom, že vobecné rovině vymezuje rámec celého problému.

Aplikace ozonu jako bělícího prostředku přináší v porovnání se sloučeninami chloru ve vyšším oxidačním stupni a nebo peroxidy celou řadu problémů. Technicky nejzávažnější překážkou kdosažení požadovaného bělícího účinku je poměrně vysoká koncentrace ozonu, což je spojeno sriziky hygienickými a bezpečnostními, dále s náklady na výrobu ozonu nebo ozonizací. Nelze pominout ani korozivní účinky jak ozonu, tak jeho vodného roztoku.

Bělení ozonem proto vpodmínkách průmyslových prádelen nepředstavuje výhody oproti standardním postupům.

Využití ozonu kdezinfekci prádla a technologického zařízení prádelny naráželo vČeské republice na legislativní bariéru, která vyplývá zVyhl. č.195/2005, protože ozon není schváleným dezinfekčním prostředkem. Tuto barieru se však již i vČeské republice daří zásluhou společnosti Aplikace ozonových technologií, s.r.o. překonávat.

Různé technologické pojetí ozonu jako složky pracovní lázně je uváděno i vpatentové literatuře. Vamerických patentových spisech je zřetelně patrný velice rychlý vývoj technologie praní sozonem. Vroce 1996 byly patentovány některé vlivy ozonu na proces praní (40). Vtomto patentu jsou popsány výhody, které přináší využití ozonu vprádelenské technologii.Vroce 1998 je patentován komplexní technologický sytém na využití ozonu při ošetřování prádla (41). O rok později je patentována recyklace technologické vody, které je založeno právě na využití ozonu (42). Praktické řešení vztahu mezi charakterem znečištění prádla a koncentrací ozonu vpracovní lázni je patentováno vroce 2002 ( 43 ).

Vcitovaných pramenech je na ozon nahlíženo jako na bělící a oxidační složku pracovní lázně. Potenciální možnosti vodného roztoku ozonu, které naznačuje elektrofilní povaha molekuly však zůstávají stranou.

Velmi inspirativní je popis mechanismu vzniku klastrů ozonu ve vodném roztoku (44). Podle autorů je ozonový klastr důsledkem interakcí delokalizovaných vazeb molekuly ozonu avody:

Image Image
interakce ozon – voda
klastr

 

Naznačený mechanismus vzniku ozonových klastrů ukázal, že použití ozonu jako složky pracovní lázně se nemusí odvíjet pouze od jeho oxidačních a dezinfekčních vlastností, ale že jeho elektrofilní povaha nabízí širší, komplexnější využití, postavené na synergickém působení sostatními složkami pracovní lázně na praní.

Vroce 2006 byl popsán vliv ozonu rozpuštěného ve vodě na stupeň agregace tenzidu (45).

Východiska a možnosti využití ozonu

 

Kpraktické realizaci ozonové technologie praní vlázni představované asociativním koloidem bylo však nutné překonat celou řadu problémů.

Základní úvahy při řešení problémů vycházely ztermodynamických představ o solvataci, které podléhají všechny složky pracovní lázně.

Solvatace je ve svém principu elektrický jev, který lze velmi schematicky vysvětlit jako orientaci dipólů vody způsobenou polárními molekulami a nebo jejich částmi do energeticky výhodnějšího uspořádání. Toto přeskupení je spojeno surčitým množstvím vykonané práce (Δ H), která představuje úbytek vnitřní energie. Úbytkem energie soustavy dochází k jejístabilizaci. Ztoho vyplývá, že i vznik ozonových klastrů vede ke stabilizaci soustavy.

Dále lze dovozovat, že polarita rozpouštědla může ovlivnit volnou entalpii (Δ G) chemické reakce a to podle toho, jak se zhlediska polarity odlišují výchozí a konečné látky.

Hnací silou chemické reakce je rozdíl Gibbsovy volné entalpie, kterou lze vyjádřit vztahem:

Δ G = Δ H - T Δ S

Rozdíl Gibbsovy volné entalpie je však také ovlivňován změnou uspořádání soustavy (Δ S). Změnu uspořádání, tedy entropie (Δ S) představuje např. vznik jedné sloučeniny vzájemnou reakcí dvou, dříve různých látek.

Ze vztahu je zřejmé, že zhlediska průběhu reakce mohou tak i zcela opačně působit změny uspořádanosti vyvolané polaritou rozpuštěné látky a dipólů vody, protože důsledkem solvatace polárních látek může být zvýšení uspořádanosti molekul soustavy, což jinak řečeno znamená snížení hnací síly reakce.

Je na místě připomenout, že právě změna entropie je hnací silou vzniku asociátů, tedy micel amfifilních sloučenin. Na druhé straně je také hnací silou procesu praní.

Pilotní studie byly prováděny za finanční podpory Ministerstva průmyslu a obchodu vrámci podpory projektu programu Impuls. Na studii se podíla prádelna Retre s.r.o. v Třeboni, se společnostmi DonGemini s.r.o. a Aplikace ozonových technologií, s.r.o. Vrámci studie se podařilo nejenom určit některé chybějící technicko-technologické údaje souvisící saplikací ozonu, .ale průlomovým krokem bylo vypracování technologie stabilizace účinků ozonové vody a to jak zhlediska účinnosti pracovní lázně na praní, tak zpohledu dezinfekce. Tím byl vytvořena alespoň základní rámcovou představa o technologickém aranžmá roztoku ozonu vprádelenské technologii, jejíž pracovní lázeň představuje soustavě asociativních koloidů.

. Základní problém, jak již bylo dříve řečeno, spočíval ve stabilizaci účinků ozonem sycené vody. Účinnost stabilizace byla sledována jednak bakteriocidními vlastnostmi a současně také účinností praní. Pro ilustraci jsou vtabulce č. 2 jsou shrnuty hodnoty účinnosti praní stanovené dle PNY prádelny Retre s. r.o Třeboň vzávislosti na době stání stabilizované ozonové vody při 20° C. Praní bylo prováděno při teplotě 40° C.

doba stání upravené vody ( hodin ) účinnost praní
0 97,6%
12 91,8%
24 87,1%
36 84,1%
48 82,9%

tabulka č. 2

Pro lepší názornost je závislost účinnost praní na době stání vyjádřena graficky:

Image

graf č.1

Míra biologické kontaminace prádla byla stanovována rovněž podle PNY již zmíněné prádelny. Ani v jenom případě nebyly zjištěny plísně nebo kvasinky. Byla zaregistrována pouze bakteriální kontaminace. Výsledky jsou zachyceny na následujícím obrázku č. 1:

ImageImageImageImage

čas: 0 hod 24 hod 48 hod standard

obrázek č.1

Výsledky ukazují na dostatečný stupeň stabilizace účinků ozonem sycené vody, což pro další výzkum zaručovalo stále stejné a hlavně reprodukovatelné podmínky. Dále byla proto pozornost zaměřena k formulacím pracovních lázní vhodných kprůmyslovému využití ozonem stabilizované vody. Vrámci řešení již dříve zmíněného projektu a za finanční podpory Ministerstva průmyslu a obchodu ČR byly koncipovány a vlaboratorních podmínkách prověřeny pracovní lázně opravňující knaději úspěšné provozní aplikace.

Provozní zkoušky ozonové technologie

Účelem provozních zkoušek prováděných v prádelně Retre s.r.o. bylo ověřit následující předpoklady:

 

  1. Účinek stabilizované ozonem sycené vody při nižší teplotě pracovních lázní bude stejný a nebo srovnatelný súčinkem pran v obvyklých lázních při teplotě praní 85°C.

2. Účinkem ozonem sycené stabilizované vody dojde ke snížení mikrobiologické

kontaminece prádla

Ověření předpokladů bylo testováno se silně zašpiněnými montérkami v pračce Primus o kapacitě 22 kg prádla..

Účinnost praní byla v prvém přiblížení sledována porovnáváním miry vyprání stávající technologií s technologií postavenou na vývojové soustavě Gemini a ozonem sycené stabilizované vody při teplotě lázně 30°C. Obrázky číslo 2 a 3 ukazují stupeň a charakter znečištění prádla, které bylo použito k zkouškám.. Účinnost praní s ozonovou stabilizovanou vodou dokumentují obrázky číslo 4 – 6.

Image

obrázek č. 2

Image

obrázek č. 3

Image

obrázek č. 4

Image

obrázek č.5

Image

obrázek č. 6

Testy dale ukázaly, že účinkem stabilizované ozonem sycené vody bylo při teplotě lázně 30°C dosaženo prakticky srovnatelného výsledku praní jako při teplotě 85 °C.

Zcela nesrovnatelná se však ukázala ukázala míra mikrobilogické kontaminace prádla,což ukazují následující obrázky č.7 a 8:

ImageImage

¨ Obvyklé praní při teplotě 85°C Ozonová technologie, praní při 30°C

obrázek číslo 7 obrázek číslo 8

Na základě dosažených výsledků a získaných zkušeností bylo přistoupeno kprovozním zkouškám účinků ozonem sycené stabilizované vody na kontinuální pračce vprádelně Retre s.r.o. Třeboň. Vedle již zmíněného vlivu na účinnost praní při nižších teplotách, bakteriocidních a fungicidních účinků, byly sledovány také další vlivy a to především na amortizaci tkaniny, spotřebu prostředků na praní, korozivní působení na zařízení a emise ozonu do pracovního prostředí. Zkoušky byly prováděny po dobu 6ti měsíců. Pro zajímavost, obrázek č. 9, zachycuje generátor ozonem sycené vody knapájení kontinuální pračky.

Image

obrázek č. 9

Výsledky zkoušek ozonové technologie na kontinuální pračce

 

Předně je třeba konstatovat, že využití ozonové stabilizované vody kpraní různého sortimentu prádla srůzným charakterem znečištění v kontinuální pračcevpodmínkách provozovny prádelny Retre s.r.o. potvrdilo již dříve známé dvě základní výhody.

1. Bakteriocidní a fungicidní vlastnosti pracovních lázní při nízkých teplotách.

2. Podstatné snížení teploty pracovní lázně na hlavní praní praní.

Pro ilustraci úspory energie zachycuje vliv teploty hlavní pracovní lázně na účinnost praní tabulka číslo 3.

Voda sycená ozonem
Teplota pracovní lázně na hlavní praní Účinnost praní
33°C 75,7 %
43°C 84,1 %
57°C 92,0 %
Voda bez ozonu
Teplota pracovní lázně na hlavní praní Účinnost praní
77°C 73,5

tabulka č. 3

Teplota je vtabulce uvedena vprůměrné hodnotě. Odchylka od této hodnoty dosahovala

± 2 °C. Na obrázku číslo 1 je graficky vyjádřena závislost uvedená vtabulce:

 

Image

graf č. 2

Zgrafu č. 2 vyplývá, že vteplotním intervalu od 30°C do 80°C je závislost účinnosti praní vpodstatě lineární a lze ji vystihnout výrazem:

ψ = 0,6718t + 54,151

kde ψ je účinnost praní standardně zašpiněného klůcku a t je teplota stupeň Celsia.

Zprovozně - ekonomického hlediska se jako výhodná ukazuje teplota hlavní pracovní lázně kolem 45°C.

Po dobu zkoušek nebyly zjištěny emise ozonu do ovzduší překračující stanovené limity. Rovněž nebyly nalezeny důsledky koroze ozonu na technologickém zařízení a to ani na membránách lisu.

Pro ilustraci je na obrázku č 10 zachyceno prádlo vyprané ozonovou technologií.

Image

 

obrázek č. 10

 

Vyhodnocení vzorku standardního klůcku po 50ti násobném praní ozonovou technologií vkontinuální pračce prádelny Retre s.r.o. byl prováděn jednak podle PNY prádelny a jednak metodikou TZÚ Brno.

Standardní klůcek, který byl ktestům použit, byl dodán TZÚ Brno. Pracovní lázně na praní byly tvořeny zkušebními a vývojovými vzorky prostředků řady Gemini a po dobu testu se neměnily. Teplota pracovní lázně na hlavní praní se pohybovala mezi 35°C – 45°C. Ozon byl dodáván zgenerátoru fy. Azcozon Kanada. Výsledky vyšetření vzorku klůcku po 50ti násobném vyprání podle PNY prádelny jsou shrnuty vtabulce číslo 4.

Ukazatel hodnota poznámka
Anorganická inkrustace 0,2 %
Organická inkrustace 0,3 %
Vliv na bělost 104 % Vyloučen vliv OZP
Výluh ze vzorku, hodnota pH 7,5 Napájecí voda 8,5
Výluh ze vzorku, vodivost 0,28 mS/cm Napájecí voda 0,20 mS/cm
tabulka č. 4

Vliv pracovních lázní na tkaninu po 50ti násobném vyprání ozonovou technologií vyhodnocenou metodikou TZÚ Brno je zachycen na obrázku č. 11. Chemické testy na prokázaní poškození vlákna ( aldehydické a karboxylové skupiny) byly se standardem srovnatelné. Opakované testy mikrobiologické kontaminace prádla byly negativní.

Image

obrázek č.11

Složení odpadních vod odráží podstatné snížení prostředků na praní, což znamená jednak úsporu, ale také výrazný pokles zatížení odpadních vod. Příklad výsledku analýzy vzorku těchto vod a to jak přímo zhlavního praní ( vzorek č. 16876), tak zmáchací lázně

( vzorek 16877 ) je zachycen na obrázku číslo 12.

Image

obrázek č. 12

 

 

Vprůběhu zkoušek se ukázalo, že účinnost praní i ozonovou technologií je ovlivňována obsahem reziduií detergentů vprádle. Při obsahu anorganické inkrustace vprádle převyšujícím 1,3% se ukázalo jako výhodné před praním ozonovou technologií rezidua zprádla nejprve odstranit.

Praktické výsledky provozních zkoušek jak na vkládacích pračkách tak na kontinuálním zařízení ukazují, že využití ozonu vprádelenské technologii snižuje energetickou náročnost procesu, zajišťuje požadovanou účinnost, přináší úspory detergentů, což podstatě usnadňuje případnou recyklaci vody a zajišťuje mikrobiologickou nezávadnost prádla. Ozon je za určitých podmínek nesporně velmi zajímavou složkou lázně, která výrazně zvyšuje efektivnost procesu praní a snižuje ekologickou stopu provozu.

Provedené studie a provozní zkoušky tvoří tak podle oponentního řízení Ministerstva průmyslu a obchodu ČR nejenom solidní základ, ale také odrazový můstek kpřekonání zastaralých představ o technologii praní, které jsou sice ekonomicky zajímavé pro dodavatele prostředků na praní, ale vkonečném důsledku způsobují nedozírné škody na životním

prostředí a lidském zdraví. Náklady na odstranění těchto následných škod však obvykle nese celá společnost.

Jenom moderní pojetí a hluboká znalost problematiky technologie praní může nastoupit cestu rozvoje odvětví vharmonickém vztahu spřírodou. Využití ozonem sycené vody smoderními typy amfifilních sloučenin jsou ukázkou a zároveň příkladem možného ekonomického rozvoje odvětví na základě technologií vycházejících z podmínek trvale udržitelného rozvoje.


Doporučujeme