Tratamento da Água com Ozônio

Tratamento da Água com Ozônio

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.

Até 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 

• 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 20 ºC: 20 minutos

PODER DE OXIDAÇÃO RELATIVA DE SUBSTÂNCIAS DESINFETANTES

Desinfetantes	Potencial 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)

POTENCIAL 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

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 Desinfectante

Basicamente, o que diferencia o ozônio dos diversos agentes desinfetantes, é o seu mecanismo de destruição dos microorganismos. 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 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

DESINFETANTE	CONCENTRAÇÃO mg/l	ESCHERIC. COLI  contagem por ml	TEMPO para 99 % de DESINFECÇÃO
Ozônio	0,1	60.000	0,08
Cloro	0,1	60.000	250

COMPARATIVO DO COEFICIENTE DE LETALIDADE ENTRE O CLORO, DIÓXIDO DE CLORO E OZÔNIO

Objetivo	C*T índice mg/l * min.	Refêrencia
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	.

Gurdia lamblia (>99,99 Redução)	.	Wasser-Abwasser 137(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)	.	Wasser-Abwasser 137(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;
• 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

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), desinfeção 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 da Tecnologia Ozônio no Tratamento de Água

UV | Água Potável

UV no Paisagismo

UV em Estações
de Efluentes

UV na garrafa

UV na Água Pública

UV - Torre de 
refrigeramento

UV na descloração

UV na Alimentos

UV em bebedouros
de animais

Vantagens do Ozônio

• destruição de compostos por quebra das cadeias;
• mineralização de compostos orgânicos dissolvidos, causando a sua coagulação e precipitação;
• elevação do potencial redox da água,
• auxiliar de microfloculação;
• alta reatividade contra poluentes e agrotóxicos;
• desinfecção bacteriológica;
• eliminação de AOX;
• oxidação de compostos orgânicos
• oxidação de substâncias inorgânicas como
• pequenas taxas de corrosão;
• redução de DOC (Dissolved Organic Carbon);
• redução de trialometanos (THM's)
• remoção de cor;
• remoção de ferro solúvel e manganês por oxidação;
• remoção de sabor e odor.