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BOLETIN TECNICO # 2
OZONO: SUS PROPIEDADES Y USOS.
En las siguientes paginas encontrarán un breve sumario sobre el ozono y sus usos. Con esta información intentamos dar una idea general del OZONO ; en ella incluimos sus propiedades y aplicaciones pero no establecemos dosificaciones ni diseños de ingeniería para soluciones particulares, las cuales deben establecerse en cada caso por el personal técnico de E.C.C.O. Soluciones Ecológicas.
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QUE ES EL OZONO ?El ozono se forma naturalmente en la atmósfera , es un gas incoloro con un fuerte olor característico (ozono; termino de origen griego que significa olor). El ozono es químicamente la forma triatómica, alotrópica del oxigeno, su símbolo químico es
03 y su peso molecular es 48. En condiciones estándares de temperatura y presión es un gas inestable que se transforma rápidamente en oxigeno molecular.El ozono es un oxidante muy poderoso, con un poder de reducción de 2,07 y tiene muchas aplicaciones comerciales e industriales. Comercialmente es utilizado en el tratamiento de agua potable y de aguas residuales y ambientes, es un oxidante muy útil en procesos industriales relacionados con fabricación de productos y desinfección.
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BREVE HISTORIA DEL OZONO.En 1785, Van Marum informa que el aire cercano a sus máquinas eléctricas adquiere un olor característico cuando estas están funcionando. En 1801, Cruickshank observa el mismo olor en el ánodo durante la electrólisis del agua. En 1840 Shonbein le da el nombre a la sustancia
Aozone@ , vocablo griego que significa Aolor@. En 1857 Siemens diseña el primer generador de ozono.La primera planta de agua potable que uso ozono como agente purificador fue construida en 1893 en Oudshoom, Holanda. Luego se construyo la de Niza, Francia, que inició operaciones en 1906. A partir de Niza son muchas las ciudades que han establecido el ozono como agente purificador en sus plantas de tratamiento de agua potable.
El ozono esta ganado rápidamente la aceptación pública; en Estados Unidos, con la introducción de los sistemas modernos de generación de ozono, se ha obtenido la calificación del sistema por parte de la F.D.A. que ha otorgado al sistema la certificación G.R.A.S. (generally recognized as safe).
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VENTAJAS COMPARATIVAS CON OTROS OXIDANTES Y DESINFECTANTES.El ozono presenta significativas ventajas frente a las alternativas químicas entre las cuales cabe destacar:
*El ozono puede generarse en el sitio.
*El ozono es uno de los más activos agentes oxidantes disponibles.
*El ozono se transforma rápidamente en oxigeno sin dejar trazas.
*En su reacción no produce compuestos tóxicos halógenados..
*El ozono actúa más rápido y en forma más eficiente que otros agentes oxidantes comunes.
*El ozono en su acción destruye eficazmente todos los gérmenes patógenos incluso los más extraños viruses.
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OXIDANTES Y SU POTENCIAL REACTIVO.MATERIAL / VOLTS.
*Radical libre 2.80
*Ozono 2.07
*Peróxido de hidrógeno 1.78
*Permanganato de potasio 1.70
*Acido hipobromidrico 1.59
*Acido hipocloridrico 1.49
*Cloro 1.36
*Dióxido de cloro 1.27
*Oxigeno 1.23
*Bromo 1.09
*Yodo 0.54 (estable).
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)COMO TRABAJA EL OZONO?El ozono actúa por directa o indirecta oxidación, por ozonolisis y por catálisis. Las tres mayores acciones son las siguientes:
6#. La oxidación directa del ozono resulta por la acción de un átomo de oxigeno, que se da en primera instancia como resultado de su elevado índice de reacción.
7. En la reacción de oxidación indirecta del ozono, la molécula del ozono se descompone en forma de radicales libres (OH) que reaccionan rápidamente oxidando los compuestos orgánicos e inorgánicos.
8. El ozono también puede actuar por ozonolisis, por fijación de moléculas completas en doble cadena de átomos, produciendo dos moléculas simples con diferentes propiedades y características moleculares.
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LA PRODUCCIÓN COMERCIAL DEL OZONO.Grandes cantidades de ozono son producidas comercialmente mediante modernos generadores de ozono, de una manera semejante a la naturaleza que forma ozono por descargas eléctricas durante una tormenta.
E.C.C.O. Soluciones Ecológicas incorpora en sus sistemas
AECCOZONE@, PERMANENTEMENTE los últimos avances tecnológicos en el campo del OZONO, por ello ofrece como respaldo a sus clientes el exclusivo servicio de Amantenimiento preventivo * y actualización tecnológica@.El paso de un alto voltaje, una descarga eléctrica de corriente alterna (AC) a través de una masa de gas que contenga oxigeno da como resultado la transformación del oxigeno molecular
AO2@, a oxigeno atómico AO@. Algunos de esos átomos de oxigeno atómico se transforman en ozono AO3@ y los restantes vuelven a ser oxigeno molecular AO2@. Cuando una descarga controlada da lugar a una Acorona@ silente en un espacio cargado de gas dentro de una cápsula, usando los dieléctricos adecuados de cristal o cerámica y los electrodos fabricados del material preciso (aleación apropiada de acero inoxidable resistente a la acción del ozono), se da lugar a la producción comercial del ozono.La tecnología moderna a logrado perfeccionar un sistema de generación de ozono en frío de gran eficiencia y larga vida útil llamado
AL2@, long life, que esta incorporado en los sistemas ensamblados por E.C.C.O.. El ozono puede producirse partiendo del aire del medio ambiente (21% oxigeno, 78% nitrógeno, 1% otros gases); en este caso recibe comercialmente el nombre de AOzono estándar@; ó partiendo de oxigeno puro (suministrado por un tanque de oxigeno o por un generador de oxigeno); en este caso recibe comercialmente el nombre de AOzono puro@. La convertibilidad del oxigeno ambiental en ozono es para el primer caso del 1,0 al 2,0 por ciento en peso y en el segundo del 2,0 al 10,0% en peso.El ozono estándar es usado comúnmente en procesos de desinfección de agua de cisternas domésticas, de pequeños conjuntos residenciales, para tratamiento de aguas industriales y de aguas residuales, también el aguas de riego y de ambientes públicos.
El ozono puro es recomendado para tratamiento de aguas ultra puras, para embotellar o para uso en la industria de alimentos en general, para uso hospitalario, tinas de parto en agua o de baño para quemados, en ozonoterapia, en purificación de ambientes especiales como los de; quirófanos, pabellones de quemados, salas de espera, salas de enfermos terminales, etc.
Teniendo el ozono un gran índice reactivo, tiene una corta vida como tal y no se puede almacenar como un gas para transportarlo, en consecuencia el ozono debe ser generado en el sitio y usarlo inmediatamente.
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APLICACUIONES TIPICAS DEL OZONO*AGUA PARA BEBER.
El ozono es utilizado en el tratamiento del agua para beber principalmente por ser un gas oxidante muy fuerte. El potencial de oxidación del ozono lo hace efectivo en la reducción o eliminación del color, sabores y olores desagradables, todos ellos problemas fundamentales relacionados con el agua de consumo. Lo más importante es que el ozono destruye las bacterias e inactiva viruses mas rápidamente que cualquier otro desinfectante químico.
El ozono también puede oxidar metales pesados. El hierro y el manganeso se reducen bastante asegurando niveles aceptables en el agua de suministro a través de la oxidación con ozono. El mismo proceso es usado para eliminar materia orgánica y metales pesados que de otra manera son difíciles de remover.
Otra gran ventaja del ozono en el comienzo de tratamiento del agua, es que el ozono no da lugar a la formación de compuestos halógenados como: Trihalometanos (THM
=s), como los formados cuando el cloro es adicionado a un agua que contenga materiales húmicos. Una vez formado los THM=s, son muy difíciles de eliminar, salvo por la oxidación con ozono. Por esta propiedad el ozono es aplicado en los depósitos finales de agua tratada o en el último paso del proceso de tratamiento.Actualmente en el mundo hay más de dos mil ciudades con plantas de tratamiento de agua que aplican el ozono. En Canadá son más de sesenta las ciudades con plantas de tratamiento del agua potable las que usan el ozono. Con la implementación por parte de la
AEnvironmental Protection Agency=s AEPA@ de las normas para el agua de consumo humano ADrinking Water Regulations@, el uso del ozono en las plantas de tratamiento de agua en los EE. UU., esta creciendo dramáticamente, en este momento hay más de doscientas cincuenta plantas en construcción y en los próximos cinco años muchas de las grandes ciudades adicionaran el ozono a sus plantas de tratamiento y otras como; Los Angeles, Dallas, Miami, New York, Washington D.C, Houston ya lo han incorporado.Estas plantas responden plenamente a las normas de EPA y por ello hay una campaña para que más de diez mil pequeñas plantas incorporen el ozono.
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EL OZONO EN EL TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES.El ozono es un eficiente desinfectante de las aguas residuales municipales e industriales, recomendado para el uso en las normas E.P.A. para los pre- tratamientos estándares. El ozono es efectivo en el tratamiento de numerosos y complejos compuestos contaminantes químicos entre los cuales se incluyen: (lista original E.P.A.) Hydrogen Cyanide, Acetic Acid, Propane, Formaldehyde, Liquefied petroleum gas, Butoxythanol, Isopropyl Alcohol, Methyl-Ethyl Ketone, Benzene, n-Butyl Phthalate Camphor, Para-Phenylenediamone, Styrene, Xylene, Acetone, Cetyl Alcohol, Glycerol, Propylene Glycol, Benzyl Alcohol, n-Butyl Acetate, Mythelacrylic Acid, Triccresyl Phosphate, Toluene, Mineral Spirits, Ammonia, Ammonium Persulfate and Non-Ionic Detergents.
Para atacar algunos compuestos es necesario combinar el ozono con rayos ultravioleta o ultra sonido para acelerar el tiempo de reacción. La cantidad de ozono requerida para tratar un determinado tipo de compuesto y el tiempo de contacto necesario son variables. E.C.C.O. Soluciones Ecológicas cuenta con los estudios científicos sobre este tema.
El tratamiento de las aguas residuales con ozono comenzó en los EE. UU. A finales de la década de los 70
=s y comienzo de los 80=s, sustituyendo al cloro en el proceso primario de desinfección y es una llave que abre la posibilidad del tratamiento de otros contaminantes.$
SISTEMAS DE PRODUCCION DE AGUA ULTRAPURA Y DI-IONIZADA (D.I.)El uso del ozono en la industria de la producción de tableros de circuitos integrados para lo cual se requiere producción de agua de fuente ultrapura, es una aplicación muy especializada. El ozono se aplica a la di-ionización del agua usada para lavar los substratos durante la producción de los tableros de circuitos impresos. Este tipo de agua así producida se requiere también en otras aplicaciones como: Lavado de instrumental quirúrgico, ropa hospitalaria, desinfección de pisos de hospitales y otras aplicaciones similares en la industria de alimentos.
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TRATAMIENTO DEL AIRE.La aplicación del ozono o del ozono combinado con otros químicos para la eliminación de los malos olores tiene una larga historia de éxitos. Típicamente en las platas de tratamiento de aguas residuales agregando ozono en los colectores de gases se eliminan o reducen los malos olores. En las torres de filtración de los gases generados por los procesos industriales inyectando el ozono se logra la neutralización de los mismos y se evita la contaminación ambiental. Adicionando una pequeña cantidad de ozono en los circuitos de ventilación y de aire acondicionado de las empresas o lugares públicos se mantienen los ambientes purificados y se logra efectos muy positivos sobre la salud de las personas.
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AQUICULTURA.Usar el ozono en reemplazo del cloro en el tratamiento del agua de acuicultura constituye un significativo avance. Los peces y camarones agradecen la purificación del agua y el aumento del oxigeno disuelto en el agua de los tanques. En segundo lugar los peses y camarones no son expuesto al efecto de los productos resultantes de la clorinación (THM
=s, PCB=s, Cloraminas, HAA=s, etc.,) que producen daño en los animales , les restan calidad y restringen su desarrollo. En tercer lugar el ozono constituye un seguro contra epidemias causadas por virus y bacterias, como el caso de la Amancha blanca@.$
APLICACIONES INDUSTRIALESEl ozono esta ganado rápidamente terreno como oxidante en los procesos industriales en sustitución del cloro. El ozono esta siendo usado en forma extensiva como gas introducido al proceso de manufactura en un amplio rango de industrias. En aguas de industrias como las lavanderías están usando la ozonización logrando la reducción de químicos y mejorando la calidad del agua de descarga, además de los beneficios de una desinfección superior dada por el fuerte poder oxidante del ozono.
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PULPA Y PAPEL (BLANQUEAMIENTO Y DESINFECCION DEL AGUA RESIDUAL)Un aspecto negativo de los procesos de transformación de pulpa de madera en papel lo constituye la elevada contaminación de las aguas residuales como producto del empleo de compuestos clorados en la desinfección. La introducción del uso del ozono en muchas fases del proceso de transformación de la pulpa en las industrias papeleras ha solucionado el problema. El ozono es utilizado en forma general desde el blanqueo de la pulpa hasta el tratamiento de las aguas residuales y la eliminación de olores emanados en el proceso.
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OTRAS APLICACIONES DEL OZONO EN ORDEN ALFABETICO._
Acuicultura (desinfección en piscinas)_
Agua potable (pre y pos tratamiento)._
Aguas embotelladas, industrias de bebidas (desinfección de agua y ambiente necesarios para el proceso)._
Aguas residuales ( desinfección, eliminación de BOD/COD, destrucción del cianuro y otros contaminantes listado adjunto, reducción de metales pesados, desodorización)._
Aire (control de la polución, eliminación de malos olores, desinfección)_
Aplicaciones medico hospitalarias (desinfección, esterilización de agua y ambientes, tratamientos terapéuticos) ._
Blanqueado ( industria papelera, para pulpa y papel)._
Clarificación del agua ( reduce o elimina la turbidez)._
Contenedores de transporte y almacenamiento de alimentos (esterilización y conservación)._
Control y eliminación de olores (en el agua y ambientes)_
Cuartos fríos (conservación de los productos almacenados, desinfección, ahorro de energía)_
Industria farmacéutica (procesos y ultra purificación)._
Lavanderías comerciales (tratamiento del agua de uso, agua residual y ahorro de químicos, remplazo del cloro)._
Microfloculación de sólidos suspendidos (Es una alternativa al uso de químicos)._
Oxidación de materia orgánica (presente en el agua a potabilizar y en las aguas residuales)._
Proceso de alimentos (esterilización, lavado de frutas)._
Producción de agua ultrapura (D.I. Water)._
Reducción o eliminación del COD/BOD (En aguas de uso y aguas residuales)._
Remoción de pesticidas (en las aguas potable y residuales)._
Remoción de tinturas y colorantes ( industria textil permite reciclar el agua)._
Tratamiento de agua de piscinas y SPAS ( constituye una excelente alternativa a los químicos)._
Tratamiento de agua de torres de enfriamiento ( Control biológico, desinfección, eliminación de incrustaciones, neutralización de incrustantes, inhibidor de la corrosión , reemplaza químicos, ahorro paga en poco tiempo la inversión en la solución)._
Tratamiento de aguas recicladas (desinfección y reducción química)._
Zoológicos y acuarios públicos (desinfección y sanidad).$
FICHA TECNICA DEL OZONO|
IDENTIFICACION: Nombre : Sinónimo: Familia química: Fórmula molecular: Peso molecular: |
Ozone- ozono. Oxigeno triatómico- O3 Oxidantes O 348,0 |
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CONCENTRACIONES Componente: Límite de Concentración: Número de registro científico del gas: |
Gas de ozono. 0-20% en peso. 10028-15-6 |
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DATOS FISICOS Soluble en agua en peso a 20 NC:Apariencia y olor: |
0,003 g/l (3ppm) El ozono es un gas incoloro en toda concentración experimentada industrialmente, tiene un olor muy pungente característico generalmente asociado a chispas eléctricas. El olor del ozono es detectable ya generalmente a concentraciones de 0,02-0,05 ppm. |
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Nota importante: La información contenida en el presente boletín constituye una aproximación abreviada del ozono y sus usos. Esta información no es base suficiente para ser utilizada en diseños de ingeniería para soluciones basadas en ozono. Le recomendamos solicitar asistencia técnica de nuestro personal especializado. E.C.C.O. Soluciones Ecológicas. |
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* E.C.C.O. SOLUCIONES ECOLOGICAS OTORGA EN TODOS SUS SISTEMAS UNA GARANTIA DE UN AÑO POR DEFECTOS DE FABRICACION, ADEMAS EL SERVICIO GRATUITO DE MANTENIMIENTO PREVENTIVO DURANTE EL PRIMER AÑO ( CUATRO VISITAS TECNICAS EN LA PROVINCIA DE MANABI, OTRAS PROVINCIAS SE CARGARÁ GASTOS DE VIAJE).