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Ozono: ¿zona de ir o ninguna zona?
Este es un tema del que se habla a menudo y que tiene seguidores bastante polarizados. En términos de componentes del sistema de filtración 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, por lo que esta vez cubriremos el ozono.
Primero, ¿cuál es la diferencia entre ozono y rayos UV? Bueno, el ozono es un oxidante no selectivo que descompone todo lo 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 UV sean efectivos, la luz ultravioleta debe penetrar el organismo y no puede verse ensombrecida por las partículas en el flujo de agua. El ozono, por el contrario, puede ser eficaz 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 gestiona adecuadamente, se puede mantener un nivel residual en todo el sistema. Esto permite una mayor eficiencia en el mantenimiento de una carga bacteriana general más baja. Puede eliminar el color y el olor del agua. También hay varios estudios sobre cómo el ozono elimina el sabor utilizando ozono durante los ciclos de purga.
A diferencia del oxígeno, el ozono no se puede almacenar porque se convierte rápidamente en oxígeno, por lo que se debe generar O 3 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 debería impedir su uso en sistemas con cargas pesadas o situaciones críticas que requieren agua esterilizada.
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 se produce comercialmente el ozono. Se puede producir mediante luz ultravioleta y descarga de corona utilizando tanto dieléctricos tradicionales como sistemas de plasma.
Sistemas UV
La luz ultravioleta es posiblemente la más sencilla de las tres formas que analizaremos. Estos sistemas se basan en los mismos principios que se encuentran en la naturaleza. Mientras que el ozono se produce en longitudes de onda inferiores a 240 nanómetros (nm), existe una longitud de onda UV específica para producir ozono que es de 185 nanómetros (nm). Esto no debe confundirse con el rango de longitud de onda UV germicida eficaz 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 existen 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 como para recolectar el ozono producido en el espacio de aire entre la lámpara UV y la funda de cuarzo. Si bien se produce un pequeño porcentaje de ozono en esos sistemas, generalmente no es suficiente para ser eficaz como fuente de ozono. Lógicamente hablando, 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 este sistema de estilo disponible en nuestra industria tiende a ser más pequeño. La concentración más alta de ozono en este estilo de máquina es de aproximadamente 0,2 por ciento en peso, que es la concentración más baja de los tres estilos que se presentarán.
Sistemas de descarga corona
Estos sistemas suelen ser los más frecuentes y han sido los que más hemos utilizado hasta hace poco. Los sistemas de descarga corona funcionan haciendo pasar aire u oxígeno a través de un campo eléctrico. El campo eléctrico se crea mediante el uso de un dieléctrico que tiene un espacio de aire entre los puntos de electricidad que crea una "corona". A medida que el gas pasa, los enlaces de la molécula de O 2 se rompen y se crea ozono.
Los sistemas de descarga corona requieren que el aire esté muy seco antes de ingresar al generador. Normalmente, 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 esté listo para usar. Si el generador no incluye un secador a bordo o un generador de oxígeno, entonces se debe colocar en línea 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 ambiente. Por supuesto, utilizar oxígeno puro duplica con creces la cantidad de ozono que se puede producir, ocupando así una huella más pequeña. Los sistemas de descarga corona pueden producir hasta un 6 por ciento en peso.
Sistemas de plasma
Los sistemas de plasma son otro tipo de sistema de descarga en corona. La principal diferencia es que utilizan capas delgadas en un dieléctrico estilo bloque en lugar del diseño tubular que se usa en los generadores más tradicionales. Son mucho más eficientes y compactos que el estilo tradicional de tubo de descarga en 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.
Consideraciones principales
“Entonces, el ozono es lo mejor que existe”, ¿verdad? Ciertamente puede serlo, pero hay algunas cosas a considerar antes de incorporarlo a los sistemas de filtración.
¡Lo primero y más importante es 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 gestionar los problemas de seguridad. Existen reglas de seguridad de OSHA bien escritas sobre el uso de ozono en los Estados Unidos y muy probablemente reglas aún más estrictas en la UE. Si la aplicación no está ubicada en 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 emitir una alarma (visual y auditiva) y apagar el generador si la concentración en la habitación excede el punto de ajuste de seguridad. Estos monitores son críticos y requieren una calibración anual.
Una consideración para el uso de ozono es dónde se ubicará el generador. Lo ideal sería que estuviera en una sala exclusiva con clima controlado. Esto es importante por varias razones. En primer lugar, la seguridad: si el generador comienza a liberar ozono al 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 producción del generador y las habitaciones con temperaturas superiores a los 90 °F inutilizarán el generador. 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 dosis se determina en función de la 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 utiliza mucho en la industria de alimentos y bebidas y tiene un lugar en la acuicultura cuando se aplica correctamente.