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Ozono: ¿ir a la zona o no a la zona?

Este es un tema del que se habla a menudo y que tiene seguidores bastante polarizados. En cuanto a los componentes de filtración del sistema que pueden esterilizar el agua, los métodos más comunes en nuestra industria son los rayos UV y el ozono. Ya hemos cubierto los rayos UV y sus complejidades, así que esta vez cubriremos el ozono.

Primero, ¿cuál es la diferencia entre el ozono y los rayos UV? Bueno, el ozono es un oxidante no selectivo que descompone todo lo que es orgánico al romper la pared celular. Los rayos UV cambian la estructura del ADN del organismo a través de la irradiación. Para que los rayos ultravioleta sean efectivos, la luz ultravioleta debe penetrar en el organismo y no puede ser sombreada por partículas en el flujo de agua. El ozono, por otro lado, puede ser efectivo incluso en aguas menos claras.

Para la mayoría de nuestras aplicaciones, si no para todas, el ozono se inyecta en el agua del sistema y, cuando se maneja adecuadamente, se puede mantener un nivel residual en todo el sistema. Esto permite una mayor eficiencia en el mantenimiento de una carga bacteriana total más baja. Puede eliminar el color y el olor del agua. También hay varios estudios sobre cómo el ozono elimina el sabor usando ozono durante los ciclos de purga.

A diferencia del oxígeno, el ozono no se puede almacenar porque rápidamente se convierte nuevamente en oxígeno, por lo tanto, el O 3 debe generarse en el sitio. La molécula de ozono no se diferencia en que atacará cualquier cosa que sea orgánica. Es algo que requiere previsión al agregarlo a un sistema de filtración, así como a programas de seguridad. Sin embargo, eso no debe disuadir el uso de la misma en sistemas con carga pesada o situaciones críticas que requieren agua estéril.

El ozono se crea cuando una molécula de oxígeno se divide en dos átomos individuales y un átomo se une a una molécula de oxígeno existente. Esto sucede en la naturaleza con la radiación ultravioleta (UV) del sol e incluso con los rayos. Cuando es producido por una máquina, hay varias formas de producirlo. Este artículo revisará las tres formas más comunes en que el ozono se produce comercialmente. Se puede producir usando luz ultravioleta y descarga de corona usando tanto dieléctricos tradicionales como sistemas de plasma.

Sistemas UV

La luz ultravioleta es posiblemente la más simple de las tres formas que discutiremos. Estos sistemas se basan en los mismos principios que se encuentran en la naturaleza. Si bien el ozono se produce en longitudes de onda inferiores a 240 nanómetros (nm), existe una longitud de onda ultravioleta específica para producir ozono que es de 185 nanómetros (nm). Esto no debe confundirse con el rango de longitud de onda UV germicida efectivo de 260-270 nm para uso en agua. El ozono generalmente se destruye cuando se expone a longitudes de onda entre 240 y 315 nm.

Tenga en cuenta que hay varios productos en el mercado que supuestamente pueden usarse tanto para uso germicida en un sistema de filtración de agua al hacer pasar el agua a través del recipiente y recolectar el ozono producido en el espacio de aire entre la lámpara UV y la manga de cuarzo. Si bien hay un pequeño porcentaje de ozono producido en esos sistemas, generalmente no es suficiente para ser efectivo como fuente de ozono. Hablando lógicamente, si funciona para matar organismos en el agua, también tendrá una longitud de onda lo suficientemente alta como para descomponer la molécula de ozono.

Este estilo de máquina generalmente hace que la fuente de oxígeno o aire pase por una lámpara UV donde se crea el ozono. Las máquinas están disponibles en tamaños muy pequeños y también en tamaño comercial. Aunque la mayoría de los sistemas de este estilo disponibles en nuestra industria tienden a ser más pequeños. La concentración más alta de ozono a través de este estilo de máquina es de aproximadamente 0,2 por ciento por peso, que es la concentración más baja de los tres estilos que se presentarán.

Sistemas de descarga de corona

Estos sistemas suelen ser los más prevalentes y han sido los que más hemos utilizado hasta hace poco tiempo. Los sistemas de descarga de corona funcionan al pasar el aire o el oxígeno a través de un campo eléctrico. El campo eléctrico se crea mediante el uso de un dieléctrico que tiene espacio de aire entre los puntos de electricidad que crea una "corona". A medida que pasa el gas, los enlaces de la molécula de O 2 se rompen y se crea ozono.

Los sistemas de descarga de corona requieren que el aire esté muy seco antes de ingresar al generador. Por lo general, un sistema de preparación de aire es una pieza adicional que debe incluirse en el diseño. Para sistemas más pequeños, se pueden incluir generadores de oxígeno a bordo, lo que permite que el generador sea llave en mano. Si el generador no incluye un secador integrado o un generador de oxígeno, se debe conectar un compresor o un generador de oxígeno por separado antes del generador de ozono.

Estos sistemas pueden funcionar tanto con oxígeno puro como con aire ambiental. Por supuesto, el funcionamiento con oxígeno puro duplica con creces la cantidad de ozono que se puede producir, por lo que ocupa menos espacio. Los sistemas de descarga de corona pueden producir hasta un 6 por ciento en peso.

Sistemas de plasma

Los sistemas de plasma son otro tipo de sistema de descarga de corona. La principal diferencia es que usan capas delgadas en un dieléctrico estilo bloque en lugar de un diseño tubular que se usa en los generadores más tradicionales. Son mucho más eficientes y compactos que el estilo tradicional de tubo de descarga de corona. También ocupan menos espacio, lo que permite al usuario final ahorrar espacio. Este estilo puede producir más del 10 por ciento de ozono en peso.

Principales consideraciones

“Entonces, el ozono es lo mejor”, ¿verdad? Ciertamente puede serlo, pero hay algunas cosas a considerar antes de incorporarlo a los sistemas de filtración.

¡Lo primero y más importante, la seguridad! El gas ozono en el aire puede causar muy rápidamente una emergencia médica muy grave. Es realmente fuerte y atacará nuestros pulmones, lo que en casos extremos puede causar la muerte. Ahora que he dicho eso, creo que también es importante decir que es MUY fácil manejar los problemas de seguridad. Existen reglas de seguridad de OSHA bien escritas cuando se usa ozono en los Estados Unidos y, muy probablemente, reglas aún más estrictas en la UE. Si la aplicación no está ubicada en los Estados Unidos o la Unión Europea, podría valer la pena investigar esas reglas para incorporarlas a su operación. SIEMPRE siga las pautas de seguridad locales.

En términos de seguridad, la mayoría de los sistemas tienen la capacidad de incorporar monitores de ozono ambiental que pueden generar alarmas (a través de imágenes y audio) y apagar el generador si la concentración en la habitación supera el punto de ajuste de seguridad. Estos monitores son críticos y requieren una calibración anual.

Una consideración para usar ozono es dónde se ubicará el generador. Idealmente, sería en una habitación dedicada con clima controlado. Esto es importante por varias razones. Primero seguridad, si el generador comienza a liberar ozono en el aire ambiente, un espacio más pequeño se verá afectado. La habitación climatizada reduce la humedad y mantiene la temperatura estable.

Es importante proporcionar aire limpio, fresco y seco a la máquina. El ozono se destruye con el calor, por lo que una habitación caliente reducirá la salida del generador y las habitaciones por encima de los 90F harán que el generador sea inútil. Si el aire tiene mucha humedad, la máquina comenzará a crear ácido nítrico en los dieléctricos. Esto reduce la salida del generador y corroe las piezas de trabajo internas.

El ozono se puede difundir de varias maneras diferentes, pero lo más común es colocarlo en una torre de contacto. Su dosificación se determina en función de una concentración a lo largo del tiempo, así que asegúrese de que el método elegido pueda producir los efectos deseados. Esto es algo que la mayoría de los ingenieros, con experiencia, pueden dimensionar para el sistema.

El ozono puede y es una herramienta muy eficaz para limpiar el agua. Se usa mucho en la industria de alimentos y bebidas y tiene un lugar en la acuicultura cuando se aplica correctamente.