Tratamento e Desinfecção da Água com Ozônio – O3

O ozônio começou a ser conhecido já em 1837 e reconhecido como substância química depois de trinta anos quando sua forma triatômica foi descrita. A habilidade do ozônio para desinfecção de água foi descoberta em 1886 e em 1891 testes pilotos já eram realizados. A primeira instalação industrial de ozônio ocorreu em 1893, em Oudshoorm, na Holanda, para desinfecção na estação de tratamento de água potável da cidade.

Desde 1914 o número de estações de tratamento de água utilizando ozônio cresceu e, na Europa, já havia pelo menos 49 instalações. Em 1936 o numero passou para 100 instalações na França e 140 no mundo. O cloro, sempre mais barato e mais usado sofre grande revés, quando em 1975 se descobre que gera compostos cancerígenos organoclorados, subprodutos de reações com matéria orgânica. » A principal preocupação quanto ao uso de cloro é a formação de organoclorados, os trihalometanos (THM).

Geração de Ozônio: O ozônio é gerado quando uma corrente alternada de alta voltagem é descarregada na presença de oxigênio. O maior exemplo é o que ocorre na natureza, quando em dias de tempestade há grande produção de ozônio na atmosfera devido às elevadas descargas elétricas provenientes dos relâmpagos. O gerador de ozônio basicamente reproduz, de forma controlada e eficaz, este fenômeno natural, aliando alta tecnologia na área de materiais à eletroeletrônica avançada.

Desta forma, a geração de ozônio ocorre pelo princípio de descarga elétrica que acelera elétrons o suficiente para partir, através do impacto, as ligações da molécula de oxigênio. Os átomos livres reagem com outras moléculas de oxigênio para a formação do ozônio.

Características do Ozônio – O3

  • O ozônio é um poderoso oxidante 1,5 vezes mais forte do que o cloro;
  • É mais rápido do que o cloro na inativação de bactérias;
  • Não produz toxinas;
  • Decompõe-se em oxigênio;
  • Gás instável, incolor nas condições atmosféricas, com odor característico mesmo a baixas concentrações;
  • Fórmula química: O₃(Forma triatômica do oxigênio);
  • Massa molecular: 48,0
  • Ponto de ebulição a 1 atm: – 111,9 ºC;
  • Ponto de fusão a 1 atm: – 192,5 ºC;
  • Massa específica do gás: 2,14 g/litro;
  • Meia-vida em água a 20ºC: 20 minutos.

Poder de oxidação relativa de substâncias Desinfetantes

Tratamento de Água com Aplicação de Ozônio

Baseado no cloro como referência (1,00)

Potencial de Oxidação

Tabela de Potencial de Oxidação

Em relação ao cloro, tem 1,5 vezes maior poder de oxidação e dependendo da substância que está sendo atacada é até 1500 vezes mais rápido. A pressão parcial do ozônio é bastante inferior à do oxigênio, sendo facilmente absorvido pela água; 50 vezes mais rápido que o oxigênio.

Ozônio Desinfetante

Basicamente, o que diferencia o ozônio dos diversos agentes desinfetantes, é o seu mecanismo de destruição dos microrganismos. O cloro por exemplo, atua por difusão através da parede celular, para então agir sobre os elementos vitais no interior da célula, como enzimas, proteínas, DNA e RNA. 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 microrganismo, o ozônio pode ser até 3.125 vezes mais rápido que o cloro na inativação celular.

Estágios da Destruição da Bactéria

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 Desinfetantes

Comparação de Desinfecção entre Ozônio e Cloro

Comparativo do coeficiente de letalidade entre o cloro, dióxido de cloro e Ozônio.

Comparativo de desinfecção de bactérias com Ozônio

Características do Ozônio – O3

  • O ozônio é um poderoso oxidante 1,5 vezes mais forte do que o cloro;
  • É mais rápido do que o cloro na inativação de bactérias;
  • Não produz toxinas;
  • Decompõe-se em oxigênio;
  • Gás instável, incolor nas condições atmosféricas, com odor característico mesmo a baixas concentrações;
  • Fórmula química: O₃(Forma triatômica do oxigênio);
  • Massa molecular: 48,0
  • Ponto de ebulição a 1 atm: – 111,9 ºC;
  • Ponto de fusão a 1 atm: – 192,5 ºC;
  • Massa específica do gás: 2,14 g/litro;
  • Meia-vida em água a 20ºC: 20 minutos.

Poder de oxidação relativa de substâncias Desinfetantes

Tratamento de Água com Aplicação de Ozônio

Baseado no cloro como referência (1,00)

Potencial de Oxidação

Tabela de Potencial de Oxidação

Já o cloro, tem 1,5 vezes maior poder de oxidação e dependendo da substância que está sendo atacada é até 1500 vezes mais rápido. A pressão parcial do ozônio é bastante inferior à do oxigênio, sendo facilmente absorvido pela água; 50 vezes mais rápido que o oxigênio.

Ozônio Desinfetante

Basicamente, o que diferencia o ozônio dos diversos agentes desinfetantes, é o seu mecanismo de destruição dos microrganismos. O cloro por exemplo, atua por difusão através da parede celular, para então agir sobre os elementos vitais no interior da célula, como enzimas, proteínas, DNA e RNA. 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 microrganismo, o ozônio pode ser até 3.125 vezes mais rápido que o cloro na inativação celular.

Estágios da Destruição da Bactéria

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 Desinfetantes

Comparação de Desinfecção entre Ozônio e Cloro

Comparativo do coeficiente de letalidade entre o cloro, dióxido de cloro e Ozônio.

Comparativo de desinfecção de bactérias com Ozônio

Aplicações do Ozônio para Tratamento de Água

frequentemente o Ozônio é 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.

Aplicações do Ozônio

  • Desinfecção de água potável, de efluentes, água de resfriamento e água de processo;
  • Redução de odor e NOX (Numero de Oxidação);
  • Processos de branqueamento;
  • Processo de lavagem (saladas, etc.);
  • Tratamento de lixívia, chorume;
  • Efluente de indústria têxtil e Industria de Papel;
  • Processos de síntese;
  • Branqueamento de matérias primas e produtos;
  • Oxidação de gases.

Vantagens do Ozônio

  • Mineralização de compostos orgânicos e inorgânicos dissolvidos, causando a sua coagulação e precipitação;
  • Elevação do potencial REDOX da água;
  • Auxiliar de microfloculação;
  • Alta reatividade contra poluentes e agrotóxicos;
  • Eliminação de AOX (Compostos Halogenados Totais);
  • Pequenas taxas de corrosão;
  • Redução de Trialometano (THM’s);
  • Desinfecção e Remoção de sabor, odor e cor da água;
  • Remoção de ferro e manganês (Solúvel e por oxidação).

Modelos de Gerador de Ozônio da SNatural

Aplicações do Ozônio no Meio Ambiente

Aplicação do Ozônio para tratamento de água

Instalações de Ozônio