Tratamento de ÁguaOzônio

O que é ozônio?

O ozônio (03), conhecido como oxigênio ativo, é um gás natural e nos protege, como um filtro, dos raios solares malignos. É um poderoso bactericida, algicida, fungicida e viricida (elimina microrganismos até 3.120 vezes mais rápido que o cloro), além de ser reconhecido como o mais seguro e eficaz método de tratamento de água do mundo.

Propriedades Físico-químicas

• Forma triatômica do oxigênio

• Gás com odor característico mesmo em baixas concentrações.

• Fórmula química: O3

• Massa molecular: 48

• Ponto de fusão a 1 atm: -192,5 ºC

• Ponto de ebulição a 1 atm: -111,9 ºC

Características do Ozônio

• É o mais poderoso oxidante utilizável (1,5 vezes mais forte que o cloro);

• É 3.125 vezes mais rápido que o cloro na inativação de bactérias;

• É gerado no local da utilização;

• Quando não consumido, decompõe-se naturalmente em oxigênio;

• O transporte, manuseio e estoque não são necessários.

Como é gerado o ozônio?

A produção comercial do ozônio é realizada pelo “processo corona” o qual consiste em aplicar uma descarga elétrica em um fluxo de ar ou oxigênio. De difícil transporte e armazenamento, o ozônio é geralmente produzido próximo ao local onde será utilizado.

Poder de Oxidação

DesinfetantesPotencial de

Oxidação(Volts)Poder relativo de Oxidação*

Ozônio 2,07 1,52

Peróxido de hidrogênio 1,77 1,30

Hipoclorito 1,49 1,10

Cloro 1,36 1,00

* Baseado no cloro como referência (=1,00)

Poder de Oxidação

Oxidante Potencial (V)

Radical hidroxila 2,8

Ozônio 2,07

Peróxido de hidrogênio 1,78

Permanganato de potássio 1,70

Hidrocloreto 1,49

Cloro 1,36

Dióxido de cloro 1,27

Oxigênio 1,23

A pressão parcial do ozônio é bastante inferior à do oxigênio, sendo facilmente absorvido pela água; 50 vezes mais rápido que o oxigênio.

Ozônio Desinfectante

Cloro: atua por difusão através da parede celular, para então agir sobre os elementos vitais no interior da célula, como enzimas, proteínas, DNA e RNA.

Ozônio: O ozônio, por ser mais oxidante, age diretamente na parede celular, causando sua ruptura, demandando menor tempo de contato e tornando impossível sua reativação. Dependendo do tipo de microorganismo, o ozônio pode ser até 3.125 vezes mais rápido que o cloro na inativação celular.

Foto 1. Bactéria sadia;

Foto 2. Parede celular da Bactéria sendo atacada pelo Ozônio;

Foto 3. Oxidação da Parede celular da bactéria

Fotos 4, 5 e 6. Ruptura e destruição da bactéria.

Taxas relativas de desinfecção

DESINFETANTECONCENTRAÇÃO

mg/LEscherichia coli

contagem por mL

TEMPO (s) para 99 %

de DESINFECÇÃO

Ozônio 0,1 60.000 0,08

Cloro 0,1 60.000 250

Coeficiente de Letalidade

Objetivo C*T índicemg/L * min.

Referencia

E.Coli (>99,99 Redução) . Wasser-Abwasser

137(1996),No.2, Pag. 83-93

Cloro 3...4 .

Dióxido de Cloro 1,2 .

Ozônio 0,012....0,04 .Giardia lamblia(>99,99 Redução)

C*T índicemg/L * min.

.

 Wasser-Abwasser137(1996),No.2, Pag. 83-93

Cloro 104..122 pH=7, t = 10°C

Dióxido de Cloro 23 pH=7, t = 10°C

Ozônio 1,4 pH=7, t = 10°C

Cryptosporidium parvum(>99,99 Reduction)

C*T índicemg/L * min.

.

Wasser-Abwasser137(1996),No.2, Pag. 83-93

Cloro 1440 pH=7, t = 10°C

Dióxido de Cloro >120 pH=7, t = 10°C

Ozônio >5 pH=7, t = 10°C

Aplicações do ozônio

• Água potável;• Água de resfriamento (torres);• Efluentes de indústrias químicas e farmacêuticas;• Água de processo;• Efluente de fábrica de papel e celulose;• Redução de odor e NOX;• Processos de branqueamento;água mineral ( enxágüe de desinfecção de reatores, tanques, garrafas );• Processo de lavagem ( saladas, etc );

• Tratamento de lixívia, chorume;

• Efluente de indústria têxtil;

• Processos de síntese;

• Branqueamento de matérias primas e produtos

• Oxidação de gases

• Desinfecção de água fresca água de processo e água de resfriamento

• Desinfecção, descoloração, desodorização e desintoxicação de efluentes e melhoria da biodegradabilidade

Aplicações do ozônio

Aplicações do ozônio

O ozônio, devido ao seu forte poder oxidante, é aplicado em sistemas que necessitem reduzir ferro, manganês e sulfetos. Em estações de tratamento de água o ozônio, também, é utilizada na redução de ácidos fúlvicos e húmicos (precursores dos trihalometanos – THMs) reduzindo a formação de compostos tóxicos halogenados.

A transferência do ozônio para água inicia com a dispersão do gás na fase líquida, em forma de pequenas bolhas, posteriormente o ozônio é incorporado à massa líquida através da interface gás-líquido.

Aplicações do ozônio

O ozônio é freqüentemente usado no tratamento de água, de água de processo e de efluentes para desinfecção nos processos de lavagem (lavagem de frutas, legumes e verduras), desinfecção de piscinas, desinfecção de sistemas de lavagem de garrafas, remoção de ferro e manganês, melhoria de gosto e odor, eliminação de limo e depósitos em tubos, trocadores de calor, conexões, etc.

Desinfecção de Água de Piscina

Desinfecção e Oxidação de Esgotos

Retirada de Cor por Oxidação

Eliminação de Ferro e Manganês

Ferro solúvelManganês solúvel

Ferro precipitadoManganês precipitado

Eliminação por filtração

Ozônio

Vantagens da utilização do ozônio

• Baixo custo de implantação e do rápido retorno do investimento do capital;

• É o mais potente oxidante disponível no mercado, a preços competitivos;

• Comparado ao cloro é 20 vezes mais eficiente, 3.120 vezes mais rápido e letal para bactérias e micro organismos, sendo 100 vezes mais solúvel em água;

• A tecnologia moderna proporcionou pequenos geradores com alta produção de ozônio;

• Os ozonizadores modernos são fixos no local e instalados uma única vez para funcionar de forma continua e automática, em condições pré-ajustadas;

• O uso do ozônio no tratamento de águas e alimentos configura tecnologia de fácil manejo, baixo custo e excelentes resultados;

• Os subprodutos orgânicos da ozonização de efluente domésticos tratados a nível secundário, geralmente apresentam pouca ou nenhuma toxicidade a nível agudo;

• A redução da cor mesmo nas dosagens relativamente baixas necessárias para desinfecção, tem se mostrado efetiva.

Desvantagens da utilização do ozônio

• Não é estável

• É sensível ao pH e a temperatura

• Tem problemas de segurança

• Tem alguns problemas com relação a toxicidade em algumas concentrações e aplicações

• É corrosivo

Toxicidade do ozônio

Exposição de 2 horas a uma concentração de 2 mg/L: secura na boca e garganta, dores no peito, perda de habilidade mental, dificuldade de coordenação e articulação, tosse e perda de 13% da capacidade vital.