Desinfección con ozono
El crecimiento de los microorganismos en el agua puede representar muchos problemas para usar o reciclar el agua. La aplicación más importante es el tratamiento de agua potable pública para eliminar agentes patógenos que podrían enfermar a las personas.
Hay numerosas opciones para el tratamiento de agua para controlar o eliminar el crecimiento de microorganismos como el cloro, UV y ozono. Cada técnica tiene sus ventajas y desventajas. UV, por ejemplo, es una excelente manera de eliminar los microorganismos de agua que puede transmitir la luz UV con facilidad, conocida como la transmitancia UV. Sin embargo, la radiación UV sólo trata el agua que pasa por las lámparas UV. Si un contaminante entra en el agua después de la lámpara, por ejemplo desde el aire, el agua no dejarán de ser protegidos. Cloro y el ozono, por el contrario permanecen en el agua, mantener los residuos, que se mueven a través del sistema de agua para controlar el crecimiento de microorganismos.
Las ventajas de la capa de ozono, en particular, se que es un biocida extremadamente eficaz que trabaja en contra de una amplia gama de microorganismos, que mata a los organismos rápidamente, se genera en el sitio que se elimina la necesidad de comprar ni almacenar la capa de ozono, que forma limitada subproductos de desinfección y después de su uso se descompone en oxígeno. En este artículo se describe el funcionamiento de los sistemas de ozono se han diseñado para tratar el agua con el fin de controlar o eliminar los microorganismos del agua.
Al igual que con muchos biocidas, la efectividad del ozono se determina por la cantidad promedio de la capa de ozono presente en un período específico de tiempo. Esto se expresa como un producto de la concentración media de ozono (residual), multiplicado por el tiempo durante el cual se expone el organismo a la residual. Este producto se conoce como CT y por lo general tiene la mg-min/liter unidades.
Para un organismo dado y la temperatura, el TC se correlaciona con un registro de ciertas redcution de ese organismo. Una reducción del registro de cuatro significa que el 99,99% de los que el organismo se ha eliminado. Cada organismo tendrá una respuesta diferente para un biocida dado. A continuación se muestran algunos valores CT para la reducción de log 3 (99,9%) de la giardia lamblia:
Biocida – CT
Cloro – 122
Cloraminas – 2200
El dióxido de cloro – 26
La capa de ozono – 2
Comparación de la capa de ozono con el cloro de este organismo, para el mismo tiempo de exposición, se requeriría 1 / 60 (2 / 122) como el ozono mucho para obtener una reducción del 99,9% como el cloro. Dicho de otra manera, por la concentración residual mismo, se necesitarían 1 / 60 de la exposición al ozono que el cloro para afectar a la reducción del 99,9%. Por lo tanto, en el caso de la giardia, el ozono es 60 veces más eficaz que la capa de ozono.
El ozono es eficaz contra una amplia gama de organismos importantes, además de giardia, como se muestra a continuación:
Organismo – CT – Reducción de Registro
Virus – 1,2 a 99,99
E. coli – .02 -. 03 a 99.00
Stretococcus F. – .01 -. 03 a 99.00
Legionella – 0,30-1,1 – 99.00
Coliformes totales – 0.19 hasta 99,9999
El ozono es por lo tanto, un poderoso agente de desinfección para una amplia variedad de organismos que se encuentran en el agua que se crea problemas de salud o molestia.
El desafío de diseñar un sistema de desinfección con ozono es conocer la C y T. La concentración de la capa de ozono, así como cualquier otro desinfectante, cae con el tiempo como el ozono se descompone en oxígeno. Por lo que el C en la TC es en realidad un valor medio de los sistemas en los que el agua pasa una sola vez a través del proceso de tratamiento, como en una planta de tratamiento de agua potable pública. En el sistema de reciclaje, es posible añadir continuamente la capa de ozono para mantener una concentración fija.
T es el tiempo que el organismo está en contacto con la capa de ozono. Uno podría pensar que si el flujo de agua es de 10 litros / minuto y tiene un tanque de 100 galones, el tiempo de exposición no es más que 100 galones dividido por 10 litros / minuto para llegar a los 10 minutos. Lamentablemente esto no suele ser el caso. Parte del agua que entra al tanque se puede tomar un atajo a través del tanque a la salida, cortocircuitos en el tanque y salir antes de la espera de 10 minutos. Para evitar que esto desconcierta se colocan en los tanques a la fuerza del agua para tomar un determinado camino a través del tanque para maximizar la cantidad de tiempo dedicado a la presencia de la capa de ozono. Incluso, con refuerzos, el tiempo real en el tanque no será el volumen del depósito dividido por el caudal.
La determinación de la C y T requiere cuidadosos estudios piloto, estudios de ingeniería de detalle, o ambos.
Diferentes aplicaciones para la desinfección de agua con ozono aplicación de estos principios con rigor, más o menos. En el agua potable para el consumo público de la EPA de los EE.UU. tiene reglas estrictas para el cálculo de la CT y tablas específicas para los diferentes organismos que muestra los valores de CT y las reducciones de registro asociados. Los cálculos de la EPA son muy conservadores para asegurarse de que los microorganismos no pasan por la planta de tratamiento y daños a la salud pública.
En algunas aplicaciones industriales de la presencia de microorganismos se toleran hasta el punto en que causa problemas de funcionamiento tales como el olor o crear películas biológicas que atascar la maquinaria. Los diseños que se utilizan en estos casos no son tan rigurosos como con las aplicaciones de agua potable.
Por último, cabe destacar que el ozono se utiliza a menudo en combinación con otros biocidas. Por ejemplo, en la capa de ozono tratamiento de agua potable podría ser el desinfectante principal, pero el cloro a menudo se utiliza como desinfectante secundario. Esto se hace para minimizar los problemas con el uso de cloro, manteniendo la ventaja de su residual persistente en el sistema de distribución de agua.