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Ozone in Food &Agriculture A chemical-free technology Presented at: CSAE/SCGR-NABEC AIC 2001 University of Guelf OZOMAX LTD. By: Amir Salama, P.Eng, M.Sc.A .
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La désinfection et la stérilisation à l'Ozone OZOMAX … · La désinfection et la stérilisation à l'Ozone OZOMAX LTÉE Author: Amir Salama Created Date: 11/27/2003 11:24:55

Sep 16, 2018

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Ozone in Food &AgricultureA chemical-free technology

Presented at: CSAE/SCGR-NABEC AIC 2001

University of GuelfOZOMAX LTD.

By: Amir Salama, P.Eng, M.Sc.A .

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Table of Contents

• Ozone• Production• Health & Safety• Comparison with other disinfectants• Applications and Effects on Microrganisms• Conclusion

OZOMAX LTD

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Ozone• Gas

hv

O2 + O O3

• Half-life = 20 -30 min at 20-30 oC.• 1886: First use for disinfection • 1907: Nice, Municipal Water Treatment

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Reactivity

Oxidant Redox (V)

OH- 2.80

O 2.42

O3 2.07

HOCl 1.49Cl2 1.36

H2O2 0.87

O2 0.40

OZOMAX LTEE

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Ozone Production

• UV Lamp– Ave. ozone production/

UV lamp• 0.1 wt%

Air/O2 O3

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Ozone Production

• Corona Discharge– Ave. Ozone production

• 0 - 10 wt%

– Typical Energy Consumption• 20 kWh/kg O3 with air (LF)• 10 kWh/kg O3 with O2 (LF)

• 10 kWh/kg O3 with air (HF)• 5 kWh/kg O3 with O2 (HF)

High Voltage

O3

Electrode

Air/O2

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Injection Methods

• Contact Column– Efficiency

• 70% ozone dissolution

Diffuser

O3

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Injection Methods

• Venturi– Efficiency

• 90% ozone dissolution Ozonegenerator

O3

Water

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Ozone Toxicity For HumansRef: Perry, Chemical Engineering, Mai 1993

0,1

1

10

100

1000

10000

0,1 1 10 100 1000 10000

Exposure Time (min)

Ozo

ne C

once

ntra

tion

in A

ir

(ppm

)

No symptoms Non-toxic Toxic Very Toxic

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Protection from Exposure

• Adsorption 2 O3 + C.A/Al 3 O2– Activated Carbon– Activated Alumina

• Destruction 2 O3 + Energy 3 O2– Thermal– UV (254 nm)

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Biological Lethal Coefficients of Common Disinfectants

Ref: Hamil et Clawson, Water Technology, Avril 1997

Disinfectant Entero-bacteria

Virus BacterialSpores

AmoebicCysts

O3 500 5 2 0.5

HOCl 20 1 0.05 0.05

OCl- 0.2 <0.02 <0.0005 0.0005

NH2Cl 0.1 0.0005 0.001 0.02

BLC : high value = high disinfection powerOZOMAX LTD

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CT for Common Disinfectants(pH = 6 - 9)

Ref: Hamil et Clawson, Water Technology, Avril 1997

Micro-organisms

Free ChlorineCloramine

NH2Cl

ChlorineDioxide

ClO2

Ozone

O3E.Coli 0.034 – 0.05 0.4-0.75 0.02

Rotavirus 0.01 – 0.05 0.2 – 2.1 0.006 – 0.06

G. lambliacysts

47 – 150 ____ 0.5 – 0.6

G. muris cysts 30 – 630 7.2 – 18.5 1.8 – 2.0

* CT = Conc. O3 (ppm) x Contact Time (min)* Established by EPA, 99.9% neutralisation of micro-organisms

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Ozone Applications (Water)Rules of Thumb

Application Conc. O3(ppm)

Contact Time(min)

Reverse Osmosis Water 0.3 - 0.5 4 -5

Seafood Wash 0.1 – 1.0 1-2

Fruit & vegetable wash 0.2 – 2.0 1-5

Hydroponic 0.1 – 0.2 2-5

Cooling Tower 0.2 – 0.5 2-5

Chicken & Beef wash 0.3 – 3.0 2-5

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Ozone Applications (Air)Contaminant Applications Conc. O3

Bacteria - Rhisoctania Solani - Phytophtora Solani

Meat 0.1-1.5 ppm

Fungus & bacteriaPotatoes andvegetable storage

0.05 - 0.15 ppm

Spores Cheese 0.02 ppm

Salmonella Eggs 0.1 ppm

Mold Starch, flour,straw, grains

0.05 ppm*

Fats & Grease Cotton, wool 0.05 ppm*** Secondary Effect: Bleaching** Secondary Effect: Improved dye-ability

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O3 Effects on Fungus @ 0.05 PPM O3FDA sponsered study

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O3 Effects on Yeasts@ 0.05ppm O3

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O3 Effects on Bacteria@ 0.05ppm O3

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O3 Effects on [email protected] O3

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O3 disinfection test

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After Exposure to 0.05 PPM O3

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E-Coli Test

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E-Coli Test

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Salmonella destruction

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Staphylococous test

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O3 disinfection of Chiken Chillers

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Slaughter House

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Radiation Disnfection

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Food Preservation

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Typical Ozone in water application

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Typical Ozone in water application

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Typical Ozone in Air application

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Conclusion

• FDA, USDA & EPA approved

• Used since the beginning of the century

• Several applications

• Affordable technologyOZOMAX LTD