IT201600093941A1 - METHOD AND RELATIVE PLANT TO CLEAN WATER AND WASHING METHOD OF WINE BOTTLING MACHINES - Google Patents
METHOD AND RELATIVE PLANT TO CLEAN WATER AND WASHING METHOD OF WINE BOTTLING MACHINESInfo
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Description
METODO E RELATIVO IMPIANTO PER DEPURARE ACQUA E METODO DI LAVAGGIO DI MACCHINE PER IMBOTTIGLIAMENTO DI VINO METHOD AND RELATIVE SYSTEM FOR PURIFYING WATER AND WASHING METHOD OF WINE BOTTLING MACHINES
CAMPO TECNICO TECHNICAL FIELD
La presente invenzione concerne gli impianti di depurazione dell'acqua e più in particolare un metodo e un relativo impianto di depurazione di acqua di lavaggio di macchine per imbottigliamento di vino nonché un relativo metodo di lavaggio a ciclo continuo di macchine per imbottigliamento di vino. The present invention relates to water purification plants and more particularly to a method and a relative plant for purifying the washing water of wine bottling machines as well as a relative continuous cycle washing method of wine bottling machines.
INQUADRAMENTO DELL’INVENZIONE FRAMEWORK OF THE INVENTION
Le macchine per l’imbottigliamento del vino necessitano di un lavaggio accurato per garantire la qualità del prodotto finale. Le norme in vigore impongono che siano eseguite più operazioni di lavaggio ripetute e che l’acqua di lavaggio sia depurata prima di essere scaricata in fogna. Wine bottling machines require careful washing to ensure the quality of the final product. The regulations in force require that several repeated washing operations are carried out and that the washing water is purified before being discharged into the sewer.
Tipicamente, una macchina per l’imbottigliamento può richiedere anche un consumo medio di circa 20 metri cubi di acqua potabile al giorno, per l’esecuzione di ripetute operazioni di lavaggio. L'acqua di lavaggio contaminata viene raccolta in una vasca e depurata tramite un depuratore prima di essere scaricata direttamente in fogna. Questa procedura incide in maniera sensibile sui costi, in quanto l’acqua depurata può essere scaricata in fogna solo dietro pagamento di una rispettiva tariffa, proporzionale al numero di metri cubi di acqua da scaricare. Si può stimare che la combinazione di macchine per imbottigliamento del vino richieda un consumo di circa 5000 metri cubi di acqua potabile all’anno e che quindi produca un corrispondente volume di acqua di lavaggio da scaricare in fogna. Typically, a bottling machine can also require an average consumption of about 20 cubic meters of drinking water per day, for carrying out repeated washing operations. Contaminated washing water is collected in a tank and purified through a purifier before being discharged directly into the sewer. This procedure has a significant impact on costs, as the purified water can be discharged into the sewer only upon payment of a respective fee, proportional to the number of cubic meters of water to be discharged. It can be estimated that the combination of wine bottling machines requires a consumption of about 5000 cubic meters of drinking water per year and therefore produces a corresponding volume of washing water to be discharged into the sewer.
In teoria si potrebbe immaginare di riutilizzare l’acqua depurata per eseguire almeno qualche altro lavaggio. Tuttavia, le norme prescrivono che l’acqua da utilizzare per il lavaggio di una macchina per l'imbottigliamento di vino deve avere caratteristiche che la rendano praticamente potabile, per cui non è possibile riutilizzare l’acqua depurata ricavata dai depuratori attualmente utilizzati per l’acqua di lavaggio ed è per questo motivo che essa viene scaricata. In theory, one could imagine reusing the purified water to perform at least some other washing. However, the standards prescribe that the water to be used for washing a wine bottling machine must have characteristics that make it practically drinkable, so it is not possible to reuse the purified water obtained from the purifiers currently used for the washing water and it is for this reason that it is discharged.
Resta tutt’ora insoddisfatto il bisogno di trovare un procedimento semplice e poco costoso per riutilizzare almeno in parte l’acqua di lavaggio di macchine per imbottigliamento di vino in modo da ridurre il volume di acqua potabile acquistata e il corrispondente volume di acqua per il quale si paga lo scarico in fogna. The need to find a simple and inexpensive procedure to reuse at least part of the washing water from wine bottling machines in order to reduce the volume of drinking water purchased and the corresponding volume of water for which you pay for the discharge into the sewer.
SOMMARIO DELL’INVENZIONE SUMMARY OF THE INVENTION
Studi eseguiti dalla richiedente hanno portato a dare una risposta ai bisogni menzionati in precedenza. Gli inquinanti tipicamente presenti nelle acque di lavaggio di macchine per imbottigliamento di vino hanno caratteristiche peculiari che ne permettono l’eliminazione, fino ad ottenere acqua depurata di qualità comparabile a quella potabile e quindi riutilizzabile per eseguire a ciclo continuo lavaggi ripetuti. Studies carried out by the applicant led to an answer to the needs mentioned above. The pollutants typically present in the washing water of wine bottling machines have unique characteristics that allow their elimination, until purified water of comparable quality to drinking water is obtained and therefore reusable to carry out repeated washings in a continuous cycle.
Secondo questa divulgazione, si accumula in una prima vasca acqua da depurare di lavaggio fuoriuscente da una macchina per imbottigliamento di vino; si preleva l'acqua di lavaggio dalla prima vasca e la si filtra mediante un procedimento di ultrafiltrazione, eliminando particelle di dimensioni superiori a 0.1 micrometri e producendo un corrispondente flusso di acqua ultrafiltrata; quindi si accumula l'acqua ultrafiltrata in una seconda vasca e infine si produce acqua depurata facendo gorgogliare ozono nell'acqua contenuta nella seconda vasca, producendo un corrispondente flusso di acqua depurata. According to this disclosure, water to be purified from washing coming out of a wine bottling machine accumulates in a first tank; the washing water is taken from the first tank and filtered by means of an ultrafiltration process, eliminating particles larger than 0.1 micrometers and producing a corresponding flow of ultrafiltered water; then the ultrafiltered water accumulates in a second tank and finally purified water is produced by bubbling ozone in the water contained in the second tank, producing a corresponding flow of purified water.
Tale metodo è implementabile in un relativo impianto per produrre acqua depurata da acqua di lavaggio di macchine per imbottigliamento di vino. This method can be implemented in a relative plant to produce purified water from the washing water of wine bottling machines.
È inoltre divulgato un metodo di lavaggio di macchine per imbottigliamento di vino che impiega a ciclo continuo l'acqua depurata. A method for washing wine bottling machines using purified water in a continuous cycle is also disclosed.
Le rivendicazioni come depositate sono parte integrante di questa divulgazione e sono qui incorporate per espresso riferimento. The claims as filed are an integral part of this disclosure and are incorporated herein by express reference.
BREVE DESCRIZIONE DEI DISEGNI BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
La figura allegata mostra uno schema di principio di un impianto di depurazione di acqua di lavaggio di macchine per imbottigliamento di vino che permette di impiegare a ciclo continuo l'acqua depurata. The attached figure shows a basic diagram of a purification plant for washing water for wine bottling machines which allows the purified water to be used in a continuous cycle.
DESCRIZIONE DETTAGLIATA DETAILED DESCRIPTION
Uno schema di un impianto di depurazione di acqua secondo questa divulgazione è illustrato nella figura allegata. A schematic of a water purification plant according to this disclosure is illustrated in the attached figure.
Diversamente da quanto comunemente ritenuto vero nel settore, è possibile ottenere, a costi molto contenuti, acqua depurata con caratteristiche di potabilità a partire dall'acqua di lavaggio delle macchine per imbottigliamento del vino. La richiedente ha trovato che sorprendentemente ciò si può fare senza impiegare impianti sofisticati e, soprattutto, ingombranti. Unlike what is commonly believed to be true in the sector, it is possible to obtain, at very low costs, purified water with drinking characteristics starting from the washing water of wine bottling machines. The Applicant has found that surprisingly this can be done without using sophisticated and, above all, bulky systems.
L’acqua di lavaggio di una macchina per imbottigliamento di vino risulta inquinata da agenti disinfettanti e ossidanti impiegati nella produzione del vino, nonché microorganismi e sostanze organiche legate alla produzione stessa. Con un uso sapiente e coordinato di tecnologie esistenti, è possibile chiarificare l'acqua di lavaggio al punto da conferirle caratteristiche di potabilità. The washing water of a wine bottling machine is polluted by disinfectant and oxidizing agents used in the production of wine, as well as microorganisms and organic substances related to the production itself. With a wise and coordinated use of existing technologies, it is possible to clarify the washing water to the point of giving it characteristics of potability.
In generale, una tecnica nota per chiarificare acque da depurare è il trattamento con ozono. Tale trattamento attualmente è ritenuto inefficace sull'acqua di lavaggio di macchine per imbottigliamento di vino ed è per questo motivo che esso non viene eseguito. In general, a known technique for clarifying water to be purified is ozone treatment. This treatment is currently considered ineffective on the washing water of wine bottling machines and it is for this reason that it is not carried out.
Studi effettuati dalla richiedente per cercare di capire il perché di questo insuccesso, hanno dimostrato che l'inefficacia del trattamento con ozono è essenzialmente dovuto alla torbidità dell'acqua di lavaggio delle macchine per imbottigliamento di vino, per la presenza di particelle di dimensioni superiori a 0.1 micrometri dovute alla produzione del vino. Senza vincolarsi ad alcuna teoria, la richiedente ritiene che tale fallimento potrebbe essere dovuto al fatto che le particelle superiori a 0.1 micrometri, presenti nel vino, siano capaci di assorbire grandi quantità di ozono. Di conseguenza, un trattamento con ozono effettuato direttamente sull'acqua di lavaggio di macchine per l'imbottigliamento del vino non riesce né a disinfettare l'acqua dai microorganismi né a chiarificarla ossidando le sostanze organiche contenute. Studies carried out by the applicant to try to understand the reason for this failure have shown that the ineffectiveness of the ozone treatment is essentially due to the turbidity of the washing water of the wine bottling machines, due to the presence of particles larger than 0.1 micrometers due to wine production. Without binding itself to any theory, the Applicant believes that this failure could be due to the fact that particles greater than 0.1 micrometers, present in the wine, are capable of absorbing large quantities of ozone. Consequently, an ozone treatment carried out directly on the washing water of wine bottling machines is unable to disinfect the water from microorganisms or to clarify it by oxidizing the organic substances contained.
Seguendo questa ipotesi, la richiedente ha trovato che per poter effettuare un trattamento efficace con ozono, bisogna prima sottoporre ad ultrafiltazione l'acqua da depurare usando membrane, preferibilmente fatte di materiale ceramico o in PVDF (PoliVinilDenFluoruro), idonee ad eliminare particelle di dimensioni superiori a 0.1 micrometri e a ridurre la torbidità. Successivamente, l'acqua ultrafiltrata viene trattata facendo gorgogliare ozono in una vasca di raccolta di acqua ultrafiltrata. Following this hypothesis, the Applicant has found that in order to carry out an effective treatment with ozone, the water to be purified must first be subjected to ultrafiltration using membranes, preferably made of ceramic material or PVDF (PolyVinylDenFluoride), suitable for eliminating larger particles. to 0.1 micrometers and to reduce turbidity. Subsequently, the ultrafiltered water is treated by bubbling ozone in an ultrafiltered water collection tank.
È importante notare che bisogna prima eseguire l'ultrafiltrazione almeno a 0.1 micrometri e poi il trattamento con ozono, in quanto invertire i due processi o rendere meno fine l'ultrafiltrazione non consentirebbe di ottenere acqua depurata con caratteristiche di potabilità. It is important to note that ultrafiltration must first be performed at at least 0.1 micrometers and then treatment with ozone, as reversing the two processes or making the ultrafiltration less fine would not allow to obtain purified water with drinking characteristics.
Per le caratteristiche che tipicamente ha l'acqua di lavaggio di macchine per l'imbottigliamento del vino, il trattamento con ozono sarà effettuato facendo gorgogliare almeno 3 grammi di ozono all'ora per ogni metro cubo all'ora di acqua ultrafiltrata da chiarificare. Preferibilmente, si impiegheranno almeno 5 grammi di ozono all'ora e più preferibilmente ancora almeno 7 grammi di ozono all'ora per ogni metro cubo all'ora di acqua ultrafiltrata da chiarificare. Due to the characteristics that the washing water of wine bottling machines typically has, the ozone treatment will be carried out by bubbling at least 3 grams of ozone per hour for every cubic meter per hour of ultrafiltered water to be clarified. Preferably, at least 5 grams of ozone per hour will be used and more preferably still at least 7 grams of ozone per hour for each cubic meter per hour of ultrafiltered water to be clarified.
Effettuando tale trattamento con ozono sull'acqua ultrafiltrata con un dosaggio di ozono di 5 grammi all'ora, più preferibilmente di almeno 7 grammi all'ora, si eliminano efficacemente i microrganismi e si ossidano le sostanze organiche presenti, decolorando l'acqua rendendola trasparente e, praticamente, potabile. Dal punto di vista normativo, tale acqua depurata non può essere definita potabile in quanto essa proviene dal lavaggio di macchine: essa è destinata ad essere scaricata in fogna e non può essere bevuta. Tuttavia, l'acqua depurata ottenuta ha caratteristiche tali da poter essere riutilizzata per lavare macchine per imbottigliamento di vino nel pieno rispetto delle norme vigenti. Carrying out this ozone treatment on ultrafiltered water with an ozone dosage of 5 grams per hour, more preferably at least 7 grams per hour, the microorganisms are effectively eliminated and the organic substances present are oxidized, decolouring the water making it transparent and, practically, drinkable. From a regulatory point of view, this purified water cannot be defined as drinkable as it comes from washing machines: it is destined to be discharged into the sewer and cannot be drunk. However, the purified water obtained has such characteristics that it can be reused to wash wine bottling machines in full compliance with current regulations.
Secondo una forma di realizzazione, si utilizzano membrane per ultrafiltrazione di tipo ceramico o in PVDF perché esse sono caratterizzate da un elevatissimo grado di resistenza nei confronti degli agenti disinfettanti e degli ossidanti impiegati nella produzione del vino. Membrane di diverso tipo possono essere validamente utilizzate, purché idonee a resistere a tali agenti e ossidanti. According to an embodiment, membranes for ultrafiltration of the ceramic or PVDF type are used because they are characterized by a very high degree of resistance against disinfectants and oxidants used in the production of wine. Membranes of different types can be validly used, as long as they are suitable to resist such agents and oxidants.
L'ozono può essere prodotto in situ mediante un generatore di ozono appropriato. Calcolando di dover sottoporre ad ultrafiltrazione un flusso di circa 2m<3>/h in modo da trattare in circa 10 ore tutta l'acqua di lavaggio, che si stima abbia indicativamente un volume di 20m<3>, il generatore di ozono avrà una capacità produttiva di circa 15g/h di ozono. Convenientemente, il generatore di ozono potrà essere regolato mediante un segnale analogico 0/4-20 mA dal 3% al 100% della produzione massima possibile, in base alla misura di portata da trattare ed alla concentrazione dell’ozono residuo che si vuole mantenere in soluzione. Ozone can be produced in situ by an appropriate ozone generator. Calculating to have to ultrafiltrate a flow of about 2m <3> / h in order to treat all the washing water in about 10 hours, which is estimated to have a volume of approximately 20m <3>, the ozone generator will have a production capacity of about 15g / h of ozone. Conveniently, the ozone generator can be adjusted by means of an analogue signal 0 / 4-20 mA from 3% to 100% of the maximum possible production, based on the measurement of the flow rate to be treated and the concentration of residual ozone to be maintained. solution.
Secondo una forma di realizzazione, l'acqua depurata ottenuta con il procedimento di questa divulgazione è ulteriormente trattata con un abbattitore catalitico, in modo da eliminare un eventuale eccesso di ozono, prima di essere riutilizzata per il lavaggio. According to an embodiment, the purified water obtained with the process of this disclosure is further treated with a catalytic abateer, so as to eliminate any excess ozone, before being reused for washing.
Con un impianto del tipo illustrato nella figura allegata, è possibile effettuare più lavaggi di una macchina per imbottigliamento del vino riutilizzando a ciclo continuo l'acqua depurata. With a system of the type illustrated in the attached figure, it is possible to carry out several washes of a wine bottling machine by reusing the purified water in a continuous cycle.
Secondo un metodo di lavaggio di questa divulgazione, il primo lavaggio viene effettuato con acqua potabile. L'acqua di lavaggio che ne risulta viene raccolta e depurata secondo il metodo di questa divulgazione, per ottenere acqua depurata con caratteristiche di potabilità. Quest'acqua depurata viene riutilizzata per un nuovo lavaggio e l'acqua di lavaggio prodotta viene depurata nuovamente. According to a washing method of this disclosure, the first washing is carried out with drinking water. The resulting washing water is collected and purified according to the method of this disclosure, to obtain purified water with drinking characteristics. This purified water is reused for a new wash and the produced wash water is purified again.
Le operazioni indicate possono essere eseguite reimpiegando a ciclo continuo l'acqua depurata. A tal fine, l'acqua di lavaggio sarà raccolta in una prima vasca; quindi mediante una pompa si forza l'acqua di lavaggio attraverso una membrana ad ultrafiltrazione, raccogliendo in una seconda vasca l'acqua ultrafiltrata. Con un generatore di ozono si fa gorgogliare ozono nell'acqua ultrafiltrata producendo acqua depurata, che viene prelevata con una seconda pompa e inviata alla macchina di imbottigliamento del vino che deve essere ri-lavata. Infine, l'ultimo lavaggio è effettuato con acqua potabile e tutta l'acqua depurata viene scaricata in fogna. The operations indicated can be performed by reusing the purified water in a continuous cycle. To this end, the washing water will be collected in a first tank; then by means of a pump the washing water is forced through an ultrafiltration membrane, collecting the ultrafiltered water in a second tank. With an ozone generator, ozone is bubbled into the ultrafiltered water producing purified water, which is taken with a second pump and sent to the wine bottling machine which must be re-washed. Finally, the last washing is carried out with drinking water and all the purified water is discharged into the sewer.
Come si può facilmente comprendere, con il metodo di questa divulgazione si ha una notevole riduzione del volume di acqua potabile acquistata ogni giorno e del corrispondente volume di acqua per il quale si paga lo smaltimento in fogna. Inoltre si scarica in fogna acqua depurata che ha caratteristiche di potabilità, per cui si riduce notevolmente l'impatto ambientale delle operazioni di lavaggio, che sono essenziali nell'industria vinicola. As can be easily understood, with the method of this disclosure there is a notable reduction in the volume of drinking water purchased each day and in the corresponding volume of water for which disposal in the sewer is paid. Furthermore, purified water is discharged into the sewer, which has drinking characteristics, so that the environmental impact of the washing operations, which are essential in the wine industry, is considerably reduced.
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