Tratamiento de agua El gas ozono es uno de los desinfectantes químicos más fuertes que existen y su uso en el tratamiento de agua es cada vez más común (solo el flúor es más fuerte; su uso está prohibido en la mayoría de los países). El ozono (O3) es un alótropo del oxígeno con tres átomos de este. La palabra ozono proviene del griego ózein, que significa “oler”.
El ozono es un gas inestable que consta de tres átomos de oxígeno, el gas se degradará fácilmente a oxígeno y, durante esta transición, se formará un átomo de oxígeno libre o radical libre. El radical oxígeno libre es altamente reactivo y de corta duración, en condiciones normales solo sobrevivirá durante milisegundos.
El ozono es un gas incoloro que tiene un olor similar al olor del aire después de una tormenta eléctrica.
¿Cómo desinfecta el ozono?
El ozono funciona como oxidante y desinfectante en el tratamiento de agua potable (potable) y aguas residuales. Esto es similar al cloro. El cloro y el ozono, sin embargo, operan por diferentes mecanismos al desinfectar el agua. Como resultado, el ozono y el cloro pueden actuar sinérgicamente.
Las propiedades germicidas del ozono están asociadas con su alto potencial de oxidación. La desinfección por ozono es un resultado directo de la desintegración de la pared celular bacteriana, también conocida como lisis. Este mecanismo es diferente al del cloro. Aunque la acción química exacta del cloro no está clara, se cree que el cloro residual en solución acuosa se difunde a través de la pared celular de los microorganismos y ataca al grupo enzimático, lo que resulta en la destrucción del microorganismo.
Como agente oxidante, es 51% más fuerte que el cloro y tiene una tasa de destrucción de 3.125 veces más rápido. El ozono debe su eficacia biocida a su capacidad para oxidar material orgánico en las membranas bacterianas, lo que debilita la pared celular y conduce a la ruptura celular, causando la muerte inmediata de la célula.
Por el contrario, el cloro y todos los demás biocidas oxidantes y no oxidantes deben transportarse a través de la membrana celular para interferir con el mecanismo reproductivo nuclear o con varias reacciones enzimáticas que dan vida a la célula, lo que en cualquier caso resulta en una cantidad sustancialmente menor de biocida. eficiencia.
Por esta razón, el ozono es capaz de destruir todas las bacterias, algas y biopelículas sin riesgo de acumulación de resistencia o inmunidad. Incluso los microorganismos acuosos resistentes y problemáticos, como Giardia, Cryptosporidium, Streptococcus fecalis y E. coli que causan graves problemas de salud humana en el agua potable, se inactivan rápida y rápidamente por el ozono. El ozono sigue siendo efectivo en un amplio rango de pH.
Aunque los virus son más resistentes a la destrucción del ozono que las bacterias, la inactivación viral ocurre más fácilmente con la ozonización que con la halogenación.
Proceso de generación de ozono
La formación de oxígeno en ozono ocurre con el uso de energía. Este proceso se lleva a cabo mediante un campo de descarga eléctrica como en los generadores de ozono de tipo CD (simulación de descarga de corona del rayo), o mediante radiación ultravioleta como en los generadores de ozono de tipo UV (simulación de los rayos ultravioleta del sol).
Además de estos métodos comerciales, el ozono también se puede formar a través de reacciones electrolíticas y químicas. En general, un sistema de ozonización incluye el paso de aire seco y limpio a través de una descarga eléctrica de alto voltaje, es decir, descarga en corona, que crea una concentración de ozono de aproximadamente 1% o 10,000 mg / L. En el tratamiento de pequeñas cantidades de desechos, la ozonización UV es la más común, mientras que los sistemas a gran escala utilizan descarga corona u otros métodos de producción de ozono a granel. Tiras reactivas de ozonoUn deber.
Luego, el agua cruda se pasa a través de una garganta venturi que crea un vacío y empuja el gas de ozono hacia el agua o el aire se burbujea a través del agua que se está tratando. Dado que el ozono reaccionará con los metales para crear óxidos metálicos insolubles, se requiere una filtración posterior.
¿Es seguro el agua tratada con ozono?
Sí, la oxidación es un proceso natural y elimina la necesidad de productos químicos. El tratamiento de agua con ozono se ha utilizado en todo el mundo durante muchos años, y las principales compañías de bebidas confían en gran medida en la tecnología.
Beneficios ambientales del uso de ozono como desinfectante
Como el gas de ozono se produce in situ y sin el uso de productos químicos, existen beneficios ambientales inmediatos que incluyen:
- No se crean contaminantes
- Cualquier agua residual producida es segura para ingresar a las vías fluviales y a los desagües superficiales; no es necesario un alcantarillado
- Las aguas residuales se pueden usar en otras aplicaciones de aguas grises, lo que permite ahorrar agua de otras fuentes.
- No se requiere fabricación química, por lo tanto, se reduce el transporte y se elimina la necesidad de bidones químicos
- Eliminación inmediata del riesgo de quedarse sin existencias químicas y complicaciones de entrega, etc.
Aplicaciones del tratamiento de agua con ozono en las industrias de alimentos y bebidas
El ozono se ha utilizado durante más de 100 años como conservante para alimentos e ingredientes alimentarios, así como para la purificación en la industria cervecera, el control de olores y la terapia médica.
El ozono es capaz de destruir todas las bacterias, algas y biopelículas sin riesgo de resistencia, acumulación, inmunidad o residuos tóxicos, lo que hace que el ozono sea una opción ideal para aplicaciones directas de alimentos y bebidas.
El ozono es un fuerte agente de saneamiento y fumigación, que se puede usar para desinfectar los alimentos en la sala de almacenamiento y durante el envío para evitar bacterias, moho y levaduras en la superficie de los alimentos y para controlar los insectos. Puede eliminar el sabor no deseado producido por las bacterias y eliminar químicamente el gas etileno para ralentizar el proceso de maduración, lo que permite una distribución prolongada.
La práctica general para la limpieza de frutas y verduras frescas consiste en lavar con agua ozonizada, y el agua de lavado se recupera y se trata mediante filtración y ozonización. El agua de lavado tratada está libre de bacterias, color y sólidos en suspensión y puede reciclarse para reducir el uso de agua. A diferencia de los sistemas convencionales de lavado a base de halógeno, las aguas residuales descargadas por el proceso de ozonización están libres de residuos químicos, una preocupación creciente relacionada con el medio ambiente y la contaminación de las aguas subterráneas.
El ozono también se usa comúnmente en la desinfección del agua potable embotellada. El ozono es particularmente soluble en agua; Es eficaz para matar microorganismos mediante la oxidación de sus membranas celulares. El ozono tiene una propiedad única de autodescomposición y no dejará residuos tóxicos. Esta característica brinda a las plantas embotelladoras la oportunidad de desinfectar el agua potable y extender la vida útil sin agregar productos químicos al agua de proceso.
Desventajas del ozono
1. Hay equipos y costos operativos más altos y puede ser más difícil encontrar un profesional competente en el tratamiento con ozono y el mantenimiento del sistema.
2. La ozonización no proporciona residuos germicidas o desinfectantes para inhibir o prevenir el rebrote.
3. Los subproductos de la ozonización aún se están evaluando y es posible que algunos subproductos sean cancerígenos. Estos pueden incluir subproductos bromados, aldehídos, cetonas y ácidos carboxílicos. Esta es una razón por la cual el sistema de posfiltración puede incluir un filtro de carbón activado.
4. El sistema puede requerir un tratamiento previo para la reducción de la dureza o la adición de polifosfato para evitar la formación de incrustaciones de carbonato.
5. El ozono es menos soluble en agua, en comparación con el cloro, y, por lo tanto, se necesitan técnicas de mezcla especiales.
6. Posibles riesgos de incendio y problemas de toxicidad asociados con la generación de ozono.