5.1.2.2. Бутылкомоечные машины

В бутылкомоечных машинах для достижения полного эффекта мойки осуществляются сле­дующие технологические стадии:

■ полное опорожнение бутылок (удаление остатков); отмочка; щелочная ванна; щелочное шприцевание; промежуточное шприцевание; шприцевание горячей водой; шприцевание холодной водой; шприцевание свежей водой.

5.1.2.2.1. Конструкции

бутылкомоечных машин

Для выполнения этих технологических ста­дий имеется несколько возможностей. В ос­новном применяются два различных типа бу­тылкомоечных машин:

• односторонние;

• двухсторонние.

В соответствии с производительностью всей линии розлива проектируются бутылко­моечные машины производительностью от 10 000 до 150 000 бутылок в час.

Односторонние бутылкомоечные машины

У обычных для Германии односторонних ма­шин ввод бутылок в машину и их вывод нахо­дятся с одной стороны. Такая машина (рис. 5.2) работает по следующему принципу.

Рис. 5.2. Конструкция и принцип действия односторонней бутылкомоечной машины (тип Lavatec Kes, фирма «Кронес», г. Нойтраублинг) (Для наглядности на рисунке насосы и трубопроводы, работающие внутри машины, вынесены наружу):

1— окончательное опорожнение с отдельным отводом; 2 — первая отмочка; 3— вторая отмочка при температуре воды примерно 40 °С; 4— первое шприцевание

водой при температуре 40-50 °С; 5 — предварительная щелочная ванна с температурой примерно 60 ˚С; 6 — основная щелочная ванна с температурой 80 °С; 7 —

последний щелочной раствор; 8— последняя щелочная погружная ванна (с температурой 60 °С); 9— первое шприцевание горячей водой; 40-45 °С, 10— второе

шприцевание теплой водой, 25-30 °С; 11— шприцевание холодной водой, 15-20 ˚С; 12— шприцевание свежей водой 10-12 °С;

Frischwasser — свежая вода; Kanal — сброс в канализацию; Kastenwascher — мойка ящиков; Sedimentation — седиментация

530

После входа в машину сначала проходит удаление остатков содержимого бутылки (1). Поскольку бывшие в употреблении бутылки зачастую содержат остатки прокисших на­питков или тех жидкостей, которые потреби­тель в них хранил, желательно, чтобы оконча­тельное опорожнение происходило до мойки внутренней поверхности бутылки. Вытекаю­щие остатки напитков несут очень высокую биологическую нагрузку и должны быть по возможности направлены на специальную анаэробную обработку.

Затем бутылки последовательно проходят две погружных ванны (2 + 3), в которых заг­рязнения растворяются. После этого бутылки нагреваются снаружи и внутри до 40 °С и пос­ле перевертывания шприцуются водой при температуре от 40 до 50 "С.

В следующей затем первой щелочной ван­не (5) происходит дальнейшее нагревание при­мерно до 60 ° С и продолжается растворение частичек грязи. Для предварительного ополас­кивания применяется исключительно исполь­зованная вода от горячего шприцевания про­мытых бутылок. Вода в погружных ваннах все больше остывает (особенно в холодное время года). Поэтому, кроме предварительной отмочки, проводят также предварительный нагрев бутылок и благодаря постепенному по­вышению температуры исключается образо­вание напряжений в стекле.

Затем происходит самая длительная и са­мая интенсивная обработка бутылок внутри и снаружи при многорядном прохождении через щелочную ванну (б), которое для стеклянных бутылок многоразового использования про­исходит в течение 6-8 (до 10) мин при 80 °С. За это время должна раствориться любая фор­ма загрязнений. Это касается также этикеток и этикеточного клея.

Если бутылкомоечная машина оснащена более чем двумя щелочными ваннами, то вто­рой раствор щелочи зачастую имеет более низ­кую температуру (65-70 °С), а также более низкую концентрацию (0,6 до 0,8% NaOH), так как определенная часть горячей щелочи постоянно выносится.

Поскольку щелочной раствор постоянно охлаждается вновь поступающими бутылка­ми, его постоянная температура поддержива­ется путем перекачивания при помощи мощ­ного циркуляционного насоса (с производи­тельностью от 100 до 150 м³/с) через поточный нагреватель.

Требуется, чтобы этикетки полностью от­клеивались, но не распадались на волокна, так как это увеличивает массу шлама и ухуд­шает очистку бутылок. Этикетки при помо­щи соответствующего устройства (см. раз­дел «Удаление этикеток и стеклобоя») отде­ляются и особо обрабатываются. Но все же в отстойном отсеке машины образуется шлам, который следует удалять (см. раздел «Обра­ботка щелочного моющего раствора»), так как он все больше снижает эффективность ще­лочного раствора.

Наполненные щелочным раствором бу­тылки переворачивают, шприцуют и смыва­ют еще оставшиеся этикетки. Пустые бутыл­ки идут дальше, а щелочной раствор стекает обратно в щелочную ванну. Во второй щелоч­ной ванне (7, 8) бутылки еще раз обмывают снаружи, а затем шприцуют при температуре 50-55 °С, тем самым слегка их охлаждая. Сте­кающая жидкость и избыточная теплота ще­лочного шприцевания отводятся в первую щелочную ванну (5).

На следующих станциях (9, 10 и 11) бу­тылки подвергаются шприцеванию водой с понижающейся температурой (сначала внут­ри и снаружи, затем еще раз внутри) для удале­ния остатков щелочного раствора и щелочных добавок с тем, чтобы перейти к постепенному охлаждению свежей водой при температуре от 10 до 12 °С. Считается, что остаток капель в бутылках может составлять не больше 1 мл/бут, или даже меньше.

Во время прохождения бутылок израсходо­ванная моющая жидкость отводится обратно в ванну отмочки (рис. 5.2а), препятствуя тем са­мым изменению концентрации и потерям мо­ющего средства. Можно исходить из того, что после такой длительной и горячей обработки в щелочной ванне никакие микроорганизмы не выживут. Однако выходящие на стороне раз­грузки бутылки могут рассматриваться как свободные от микроорганизмов лишь в том случае, если исключена возможность их попа­дания внутрь бутылки с водой, используемой для шприцевания. Многолетние исследования показывают, что применяемая для шприцева­ния вода, особенно вода из принадлежащих предприятию скважин, а также оборотная вода может содержать микроорганизмы, причем как бактерии, так и дрожжи и споры плесневых грибов, которые после этой обработки не могут быть удалены (если затем не производится

[phone]

туннельная пастеризация). Это может привес­ти к появлению в розлитом напитке биологи­ческих проблем.

О собенно опасны в этом отношении ван­ны и трубопроводы в секторе шприцева­ния горячей водой, так как температуры от 30 до 50 °С создают для микроорганиз­мов оптимальные условия роста, и поэто­му ванны и трубопроводы необходимо регулярно мыть. Это относится в первую очередь к участкам около шприцов и над шприцами, особенно благоприятных при указанных температурах для образова­ния очагов микробиологического загряз­нения.

Если на этой стадии микроорганизмы по­падают в бутылку (происходит загрязнение), то последующее шприцевание свежей водой уже не сможет полностью их удалить. Зачас­тую в установке имеются также пористые от­ложения накипи, которые служат очагами микробиологического загрязнения.

Особое значение придается биологически безукоризненной чистоте воды, применяемой

531 ©

для шприцевания (горячей и холодной), в свя­зи с чем для подстраховки в последнюю шпри-цевальную воду часто добавляют допустимые количества двуокиси хлора (СО₂).

Всю верхнюю, всегда находящуюся во влажных теплых условиях, камеру бутылко-моечной машины также можно рассматри­вать как участок для возможного размноже­ния микроорганизмов.

Остающаяся в бутылке вода стекает за полминуты до содержания 0,5 мл в пол-лит­ровой бутылке. Но этого времени обычно нет в распоряжении из-за необходимости обеспече­ния высокой производительности установок.

Затем бутылки направляются к инспекци­онной машине.

Односторонние бутылкомоечные машины обычны для Германии. Они имеют следующие преимущества:

• хорошее использование помещения при небольшой занимаемой площади и высо­ те машины;

• экономичный принцип действия, особен­ но для небольших линий розлива;

• невысокая цена.

Рис. 5.2а. Путь воды через бутылкомоечную машину:

Frischwasser — свежая вода; Warmwasser 1 — горячая вода 1; Warmwasser 2 — горячая вода 2; Nachlauge — последний щелочной раствор; Lauge 1 — щелочь 1; Vorweiche 3 — отмочка 3; Vorweiche 2 — отмочка 2; Vorweiche 1 — отмочка 1

(812) 303 - 96 - 04

532

Недостатком этих машин считается сле­дующее:

■ грязные бутылки поступают простран­ ственно близко к выходящим уже чистым бутылкам, и поэтому необходимо принять меры, чтобы избежать появления биоло­ гических проблем.

Двухсторонние бутылкомоечные машины

Другой тип конструкции представляют собой двухсторонние бутылкомоечные машины, у которых ввод и вывод бутылок расположены на противоположных сторонах. В большин­стве случаев в них производится такая же ин­тенсивная обработка бутылок при помощи больших щелочных ванн с вертикально распо­ложенными погружными петлями (рис. 5.3). Машины могут иметь до 6 щелочных погруже­ний; время погружения — 6-8 мин. В случае необходимости оно может быть увеличено до 25 мин.

После входа бутылок в машину они дви­жутся вверх и освобождаются от остатков со­держимого (1). Это очень важно, так как быв­шие в употреблении бутылки могут содер­жать:

• испортившиеся остатки напитков, иногда в большом количестве;

• остатки других жидкостей, для хранения которых использовалась бутылка; добав­ ление этих веществ к воде для отмочки оз­ начает ненужное ее загрязнение.

Сильно загрязненные сточные воды дол­жны направляться непосредственно в уста­новку для обработки сточных вод.

У изображенной на рисунке двухсторон­ней машины сначала происходит предвари­тельное шприцевание (3) горячей водой, а за­тем в погружной щелочной ванне — первая отмочка и дальнейший нагрев бутылок до 50-60 °С.

В следующих двух (5 и 6) или трех щелоч­ных ваннах бутылки основательно отмачива­ют при различных температурах, а затем шприцуют. Длительная и интенсивная обра­ботка щелочным раствором гарантирует ос­новательную мойку, эффективность которой дополнительно усиливается вследствие того, что щелочь находится в постоянном движе­нии и удаляются этикетки.

В первой щелочной ванне (5) температура составляет 80-85 ˚С.

Во второй щелочной ванне (6) температу­ра иногда поддерживается пониже — около 65-70 ˚С.

Вынужденная с точки зрения конструкции большая высота этих двусторонних машин требует в конце машины поворотных петель, которые сначала используются для погруже­ния в ванну горячей воды (10) с тем, чтобы в следующих зонах шприцевания (11) водой с понижающейся температурой и в последней зоне шприцевания свежей водой надежнее удалить остатки щелочи и других добавок и постепенно охладить бутылки.

Вывод бутылок из машины происходит пространственно отдельно от ввода их в ма­шину и может быть дополнительно отделен от «грязной» части перегородкой. Это может быть особенно актуальным в тропических ус­ловиях. Тем не менее такое преимущество по­требует дополнительной рабочей силы на чи­стой стороне, и в современных машинах не­обходимости в этом нет. В настоящее время оператор необходим только на стороне ввода загрязненных бутылок в машину.

Перемещение кассет с бутылками в верти­кальной петле у двусторонних машин проис­ходит не строго вертикально, а слегка наклон­но по двум соображениям:

• находящаяся в горизонтальном положе­ нии бутылка не наполнится до конца мо­ ющим раствором; образуются воздушные подушки, которые затруднят процесс мой­ ки;

• находящаяся в горизонтальном положе­ нии бутылка полностью не опорожнится и вследствие этого унесет с собой много моющего щелочного раствора.

У всех двусторонних машин свободная от бутылок цепь на возвратном пути всегда про­ходит в нижней части машины обратно на сторону загрузки.

Двусторонние машины плоской конструкции

Для уменьшения очень большой высоты обыч­ной двусторонней машины, то есть для того чтобы сделать ее конструкцию более плоской существует возможность частично изменить расположение вертикальных «петель».

Основная конструкция и принципы дей­ствия такой двусторонней машины соответ­ствуют описанной выше машине: путем соот-

Рис. 5.3. Конструкция и принцип действия двухсторонней бутылкомоечной машины, высокая конструкция с вертикальными петлями (тип «Lavatec

KD-1», фирма Кронес, г. Нойтраублинг):

1 — опорожнение бутылок; 2 — первое предварительное шприцевание; 3— второе предварительное шприцевание; 4— щелочная ванна 1; 5— щелочная ванна 2; 6 — щелочная ванна 3; 7— шприцевание горячей водой 1; 8—подача горячей воды к погружной ванне с горячей водой 2; 9 — шприцевание холодной водой; 10— погруж­ная ванна 2 с горячей водой; 11 — шприцевание свежей водой

Kastenwascher — мойка ящиков

© 534

ветствующего расположения петель в щелоч­ной ванне достигается тот же эффект мойки бутылок (рис. 5.4).