Generadores de Ozono

VERSATILIDAD DEL OZONO EN EL TRATAMIENTO DE AGUA

¿Porqué tratar el agua?
En la naturaleza habitualmente nos encontramos con aguas naturales que no poseen las características microbiológicas ni fisicoquímicas apropiadas para ser consideradas aptas
para el consumo humano, es decir, que no contengan ningún tipo de microorganismo, parásito o sustancia, en una cantidad o concentración que pueda suponer un riesgo para la salud humana, por lo que es necesario someterlas a una serie de tratamientos físicos, químicos y biológicos para transformar el agua natural en agua potable.
Las circunstancias que rodean a cada instalación de tratamiento de agua suelen diferir
mucho entre ellas, por lo que elegir un proceso de tratamiento de agua es un proceso arduo. La decisión se ve supeditada a los objetivos de la calidad del agua y a los costes que el proceso genera.
Los procesos de oxidación química tienen un papel muy versátil dentro de los procesos
de tratamiento de agua. La utilidad más ampliamente conocida es la oxidación de especies inorgánicas reducidas, como el ion ferroso, Fe (II), el manganeso, Mn (II), el sulfuro S(-II) y los compuestos orgánicos de riesgo sustitutivos, como el tricloroetileno (TCE) y la antracina.
Además de las propiedades que poseen para destruir los compuestos que causan olor y sabor y eliminan color. Por otra parte, el ozono tiene una acción desinfectante al entrar en contacto físico con el agua.
El ozono como solución a la potabilidad del agua
El ozono es una variedad alotrópica del oxígeno (O3). Se obtiene al aplicar sobre el oxígeno la acción ionizante de un campo eléctrico creado por un potencial elevado. Es un gas de color azul inestable por lo que se debe generar in situ. Industrialmente se obtiene haciendo pasar una corriente de aire, o de oxígeno, entre dos electrodos sometidos a una diferencia de potencial (alterno) elevada. Para su obtención se emplean los ozonizadores tubulares, que están formados por dos electrodos concéntricos y un tubo dieléctrico.
Una vez obtenido el aire enriquecido en ozono se transfiere a la solución, mediante un
dispositivo de absorción (sistema de inyección de gas en línea, contracorriente multiburbuja, etc.).
Es poco soluble en agua (doce veces menos que el cloro). Al disolverse se producen las
siguientes reacciones:

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El ozono puede actuar por dos vías diferentes. La primera y más directa es la acción del
ozono molecular, como pueden ser las reacciones que se llevan a cabo con el benceno y el tetracloroetileno (PCE). Son reacciones muy selectivas y rápidas.
La segunda forma de actuación es de manera indirecta, mediante la descomposición del
ozono y la producción del radical libre oxhidrilo (OH). Este tipo de reacciones no son selectivas y reaccionan rápidamente con diversas especies.
Aplicaciones de los procesos de oxidación y desinfección mediante ozono
En concentraciones altas el hierro y manganeso disuelto en el agua precipitan (al
formarse el hidróxido férrico y el dióxido de manganeso) produciendo depósitos de color
anaranjados en el caso del hierro y negros en el del manganeso, depositándose sobre diversas zonas de la fontanería. Su proceso de eliminación pasa por la oxidación bajo la acción del ozono y después eliminando el precipitado formado mediante sedimentación y filtración.
La presencia de algas azul-verdosas son debidas a situaciones eutróficas que dan lugar
a una serie de compuestos químicos que producen olores desagradables, como pueden ser el metilisobarneol (MIB) y el geosmín. Uno de los tratamientos más exitosos es la oxidación mediante ozono, aumentando su efectividad cuando se añade peróxido de hidrógeno o se le incide con radiación UV, produciendo de esta forma el radical oxhidrilo.

El color amarillento del agua puede ser debido a la presencia de compuestos
poliarómaticos, los cuales son resultado de procesos naturales de descomposición, son los
llamados ácidos húmicos. Los responsables de esa coloración es la parte cromofórica de la
molécula (enlaces dobles C-C, grupos que enlazan las fuerzas metálicas, etc.), y es ahí donde
precisamente ataca el ozono durante la oxidación.
El ozono molecular tiene una alta selectividad sobre varios productos químicos
orgánicos de síntesis, como pueden ser el fenol y el naftaleno, los cuales son oxidados
rápidamente. Por el contrario la atracina y el cloroetileno no se ven casi afectados. Este
problema se soluciona gracias a la alta eficacia de oxidación que se obtiene con los radicales
oxhidrilo.
El uso del ozono como desinfectante no es algo nuevo, nos podemos remontar hasta
1893 cuando en Holanda ya se usaba como desinfectante de agua potable, pero el mayor
resurgimiento del uso del ozono como desinfectante fue en 1993, tras el brote de
Cryptosporidium en Milwaukee.
La forma activa del ozono como desinfectante es el ozono disuelto, ya que la acción
desinfectante tiene lugar por contacto físico con las burbujas del gas de ozono. Se produce un deterioro físico-químico del DNA en las células bacterianas que carecen de cierta actividad del gen de la polimerasa del DNA. La inactivación por ozono del ácido nucleico en el poliovirus es la razón de la eficacia de éste oxidante, al igual que para los quistes Giardia y Naegleria.
Eliminación del ozono residual
El aire enriquecido en ozono que se desprende después de su uso como oxidante o
desinfectante, contiene cierta cantidad de ozono residual (1 al 15% del ozono producido) que puede llegar a ser perjudicial para la salud, por lo que se debe proceder a su eliminación. Este punto queda resuelto con la reconducción del ozono residual de nuevo al punto de aplicación en el agua, no produciendo de esta forma ningún tipo de residuo.
Conclusiones
Como se ha expuesto anteriormente, el ozono se muestra un producto versátil para la
eliminación de elementos indeseables en el agua potable y además para la desinfección eficaz de la misma, siendo una de las mejores alternativas disponibles en la actualidad. Sin embargo, el coste del equipamiento es todavía excesivo para las pequeñas instalaciones de tratamiento y únicamente en las grandes ciudades se pueden encontrar ozonizadores en el esquema de sus instalaciones.

 

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