Ozonowanie wody posiada szereg przewag w stosunku do najpopularniejszej metody dezynfekcji woda jaką jest chlorowanie:

  • Ozon jest bardzo silnym dezynfektantem, który jednocześnie pozwala nie tylko na utrzymanie, ale wręcz na podwyższenie cech sensorycznych (smaku i zapachu) wody.
  • W wyniku kontaktu z materią organiczną obecną w wodzie, ozon nie pozostania szkodliwych produktów ubocznych takich jak np. trihalometany (THM).

Oprócz dezynfekcji wody, ozon może jest również czasami wykorzystywany do usuwania materii organicznej w instalacjach wody chłodniczej lub przez filtracją na złożach piaskowych i węglu aktywnym m.in. w celu poprawy zapachu, czy koloru wody.

Ozonowanie wody wprowadza jednak nowe zagrożenie jakim należy odpowiednio zarządzić w środowisku produkcyjnym: ewentualne wycieki ozonu do atmosfery mogą stanowić zagrożenie zdrowia i życia dla osób obsługujących instalację ozonowania wody (ozon jest gazem toksycznym). Technika uzdatniania wody poprzez ozonowanie jest zdecydowanie droższa od stosowania podchlorynu (koszt generatora ozonu, koszt energii elektrycznej wykorzystywanej do generowania ozonu z tlenu), przez co stosowana jest najczęściej w krajach bogatszych.

 

Ozonowanie wody | Generator ozonu do wody | Uzdatnianie wody ozonem | Stężenie ozonu do dezynfekcji

 

Dezynfekcja wody ozonem

Ozon (O3) jest jednym z najsilniejszych utleniaczy – dezynfekcja wody ozonem niszczy skutecznie formy żywe bakterii i biofilmy. Potencjał oksydacyjny ozonu jest tak silny, że w porównaniu do dezynfekcji wody chlorem, uzdatnianie wody ozonem działa na wybrane bakterie nawet kilkaset razy szybciej niż chlor – przykładowo, E.coli niszczona jest ozonem około 3000 razy szybciej niż za pomocą chloru. Ozon skutecznie niszczy ścianę komórkową i utlenia kwas nukleinowy drobnoustrojów. Efekt dezynfekcyjny ozonu jest potęgowany przez tworzące się w procesie dezynfekcji wolne rodniki peroksydowe (HO2) i hydroksylowe (OH).

Dezynfekcja wody ozonem wymaga z punktu widzenie BHP wdrożenia szeregu środków zapobiegawczych. Ozon jest bowiem toksyczny dla ludzi i jeśli zostałby uwolniony do otoczenia instalacji ozonującej wodę, może stanowić śmiertelne zagrożenie (gdy w powietrzu zostanie osiągnięte stężenie ok. 100 ppm ozonu).

Ozonowanie wody powoduje niszczenie materiałów konstrukcyjnych instalacji dezynfekcji wody (m.in. elementów wykonanych z EPDM i nylonu). Niszczenie materiałów w wyniku kontaktu z ozonem jest szczególnie ważną kwestią w kontekście wspomnianego wcześniej zagrożenia wyciekiem i jego skutków dla ludzi. Ważnym elementem systemu do dezynfekcji wody ozonem jest więc dbanie o regularne przeglądy instalacji oraz posiadanie odpowiedniego opomiarowania i alarmów wycieku ozonu.

Dezynfekcja wody ozonem wymaga jej wcześniejszego przygotowania:

  • Korekty pH

Korekta pH jest wymagana jeśli pH wody znajduje się poza zakresem 6 – 9. Optymalnie, jeśli pH wody wynosiłoby około 7,0. Optymalne pH pozwala zwiększyć rozpuszczalność ozonu w wodzie i warto zadbać o ten parametr, jeśli pH wody waha się na przykład sezonowo.

  • Usunięcia wolnego chloru
  • Zredukowanie TOC (ogólnego węgla organicznego)

Redukcja TOC w wodzie (np. za pomocą odwróconej osmozy) pozwoli na stosowanie w procesie dezynfekcji mniejszego stężenia ozonu.

  • Obniżenia temperatury wody

Warto zaznaczyć, że niższa temperatura zwiększa rozpuszczalność ozonu w wodzie i wydłuża jego stabilność w wodzie, chociaż sama reakcja utleniania/proces dezynfekcji przebiega wolniej. Zazwyczaj nie jest jednak racjonalne ekonomicznie dodatkowe schładzanie wody przed procesem dezynfekcji ozonem.

 

Stężenie ozonu do dezynfekcji

Wymagana ilość dozowanego ozonu musi być zwalidowowana lokalnie – wymagane stężenie ozonu do dezynfekcji jest silnie uzależnione od jakości wody na wejściu, w szczególności od TOC wody. Jako minimalne stężenie ozonu do dezynfekcji często wskazuje się 0,1 ppm ozonu w wodzie opuszczającej zbiornik i instalację uzdatniania wody. Gdy TOC wody jest niskie, często wystarczy 0,1 – 0,5 ppm ozonu, w przypadku wody o wysokim TOC – 0,5 – 1,0 ppm ozonu. Dla dezynfekcji wody ozonem przy stężeniach przekraczających 1,0 ppm, szczegółowo należy ocenić wpływ ozonu na korozyjność instalacji, w szczególności na nieszczelnie elastomerów.

Czas kontaktu ozonu z wodą ustala się często jako minimum na wartość 2 – 5 minut. Czas kontaktu ozonu z wodą powinien uwzględniać maksymalne chwilowe pobory wody, a nie być ustalany względem średniego zużycia wody.

 

Generator ozonu do wody

Ozon jest generowany w wyniku wyładowań elektrycznych (ok. 5000 V). Generator ozonu, w zależności od źródła tlenu (powietrze lub ciekły tlen), może dostarczyć stężenie ozonu od około 2% do 6%.
Zazwyczaj generator ozonu wykorzystuje odpowiednio przygotowane powietrze – jest to rozwiązanie tańsze, ale otrzymywane są w ten sposób mniejsze stężenia ozonu.

Stosowanie ciekłego tlenu jest droższe, chyba że układ do dezynfekcji wody ozonem ma produkować duże ilości wody wysokiej jakości mikrobiologicznej – wówczas inwestycja w duży generator ozonu może być uzasadnienia ekonomiczne.

Alternatywnie do generowania ozonu za pomocą wyładowań elektrycznych, ozon można by produkować w wyniku naświetlenia UV. Jest to jednak rozwiązanie droższe, wiec w warunkach przemysłowych stosuje się powszechnie elektryczne generatory ozonu.

Ozon jest związkiem nietrwałym – 50% ozonu rozpada się w ciągu 20 minut. Z tego powodu ozon nie może być magazynowany lub transportowany. Ozon musi więc zostać wyprodukowany w miejscu jego stosowania.

 

Usuwanie ozonu z wody

Gdy wymagane jest usunięcie ozonu z wody, np. gdy woda jest składaniem wyrobów o formulacjach i recepturach wrażliwych na działanie utleniaczy, często poziomem satysfakcjonującym jest około 0,05 ppm ozonu w wodzie. Ozon zazwyczaj usuwa poprzez naświetlanie wody lampą UV, chociaż tam gdzie w procesie jest wymagane podgrzewanie wody, ozon można również usunąć poprzez podniesienie temperatury wody do ok. 70-80°C.

 

 

NASZE USŁUGI


AUDIT HIGIENICZNY INSTALACJI PRODUKCYJNEJ

Zamów wykonanie oceny budowy linii produkcyjnej
w swoim zakładzie, u dostawcy
lub w firmie, w której budujesz instalację



SZKOLENIE HYGIENIC DESIGN

Dowiedz się więcej na temat
zasad projektowania
higienicznych linii produkcyjnych