Ozonowanie

Ozon, jako jeden z najbardziej efektywnych czynników utleniających, jest idealny do obróbki wody, produktów przemysłowych i powietrza. Ozon utlenia substancje odpowiedzialne za barw, zapach, nieorganikę, dezaktywuje mikroorganimy, nie pozostawiając żadnych produktów ubocznych lub substancji cząstkowych.

Ozon produkowany jest głównie w systemach generacji ozonowej w skali przemysłowej poprzez ciche wyładowania elektryczne w gazach zawierających tlen. Efektywność produkcji ozonu zależy od kilku ważnych czynników, takich jak : dostarczany gaz, siła pola elektrycznego, chłodzenie oraz specyfika budowy generatora ozonu. Czynniki te mają wpływ na wydajność ozonową urządzeń,

która może kształtować się pomiędzy 1 a 16 % wag. w stosunku wagowym produkowanego gazu.

Ozon to bardzo silny utleniacz, który z powodzeniem stosuje się w różnorodnych procesach takich jak: odbarwianie, dezodoryzacja, dezynfekcja czy polerowanie produktów.

Ozon - Przemysł spożywczy

Zasada uzdatniania wody chłodzącej ozonem.

Rys.

Wprowadzenie ozonu przeprowadzane jest następująco: z głównej linii przepływu obiegu chłodzenia odprowadzana jest niewielka ilość wody, która przechodzi przez inżektor.

Tam wprowadzana jest mieszanka O3/O2.

Następnie ta silnie zaozonowana woda doprowadzona jest z powrotem do prądu głównego.

Stężenie ozonu dopasowane jest do parametrów wody chłodzącej. Jednostka kontrolna urządzenia ozonującego umieszczona jest tuż naprzeciwko instalacji nawadniającej.

Jeśli stężenie ozonu jest zbyt wysokie, wytwarzanie ozonu jest automatycznie redukowane; wzrasta ponownie gdy tylko stężenie spada poniżej ustawionego minimum.

Przed użyciem ozonu, woda chłodząca była uzdatniana biocydami, NaOCl, środkami dyspergującymi oraz inhibitorami korozji. Przed rozpoczęciem uzdatniania ozonem, chłodnie kominowe, tj. ściany, instalacja nawadniająca oraz zbiornik z wymiennikiem ciepła, wskazywały normalny wzrost biomasy.

Po zastosowaniu technologii ozonowej ilość biomasy została prawie zupełnie zlikwidowana i to w przeciągu 4 tygodni. To pozwala nam stwierdzić, iż ozon może całkowicie zastąpić drogie biocydy. Wszystkie wewnętrzne powierzchnie, szczególnie powierzchnie wymiennika ciepła, zostają wyczyszczone poprzez odpowiednie, ciągłe dozowanie ozonu. Przyczynia się to do lepszej wymiany ciepła oraz wyższej efektywności całego systemu chłodni kominowej. Ma to również pozytywny wpływ na przezroczystość wody.

RYS. Instalacja ozonowa w kontenerze przy chłodni kominowej.

Dezodoryzacja

Zarówno w produkcji żywności, związków chemicznych, jak i w przetwórstwie tłuszczy lub mięsa, borykamy się z problemem silnych, nieprzyjemnych zapachów powietrza lub wody procesowej.

Jest to kwestia uciążliwa zarówno dla pracowników, jak i całego otoczenia firmy.

Radzenie sobie z tym problemem (szczególnie w zakresie pozbywania się zapachów) przysparza wiele komplikacji i często nie przynosi pożądanego efektu. Zastosowanie technologii ozonowej, również w tym aspekcie, będzie z pewnością efektywnym rozwiązaniem "wonnego" problemu, gdyż ozon likwiduje związki zapachowe. Przykładem może być urządzenie ozonowe zainstalowane do usuwania kondensacji pary, pochodzącej z procesu wytapiania tłuszczy. Jeden ze strumieni bocznych tej kondensacji niesie szczególnie silną dawką substancji zapachowych.

Rys. Redukcja zapachu w kondensacji oparów pochodzących z procesu wytapiania tłuszczu.

Bielenie celulozy

Wolne od chloru bielenie celulozy OZONEM

RYS.

Ogólnoświatowy wzrost świadomości o konieczności ochrony środowiska naturalnego i bardziej surowe przepisy zmuszają przemysł celulozowo-papierniczy do zastosowania bardziej ekologicznych metod produkcji. Podstawową alternatywą chlorowania przy bieleniu celulozy stał się ozon, który reaguje szybko ze szkodliwymi związkami bez wytwarzania niepożądanych produktów ubocznych.

Ozon jest silniejszym utleniaczem od chloru; dzięki temu ozon wymaga o wiele mniejszych systemów reakcyjnych.

Rys x2

Uzdatnianie wody pitnej

Wodę pitną można uzyskać po obróbce wody surowej z zasobów:

• wód gruntowych

• wód infiltracyjnych

• wód powierzchniowych.

Ozon staje się coraz bardziej istotny jako utleniacz i podstawowy środek dezynfekujący w procesie uzdatniania wody. Ilość potrzebnego ozonu zmienia się w zależności od rodzaju wody surowej. Zawiera się ona pomiędzy 0,5 do 5 g ozonu na m3 wody.

RYS> generator ozonu

Generator ozonu jest w pełni zautomatyzowany i kontrolowany przez sterownik wielkością przepływu wody surowej i stężeniem ozonu resztkowego na wyjściu zbiornika reakcyjnego.

Ozon wprowadzany jest do wody surowej poprzez inżektor.

Utlenianie zarówno związków organicznych jak i nieorganicznych oraz dezynfekcja wody surowej ma miejsce w zbiorniku reakcyjnym.

Uzdatnianie wody przemysłowej i ścieków

Wody i ścieki przemysłowe zanieczyszczane są substancjami nie podlegającymi rozkładowi biologicznemu.

Te związki zawierają głównie refraktory ChZT oraz w wielu przypadkach AOX.

Ponadto wody przemysłowe mogą zawierać wysokie stężenia bakterii, posiadać intensywny kolor bądź wydzielać zapach - czynniki te mogą powodować wyłączenie wód z ponownego użycia oraz trudności w czyszczeniu.

Zastosowanie ozonu pozwoli na uniknięcie tego typu problemów w sposób efektywny i nie zanieczyszczający środowiska.

Poniższy rysunek przedstawia przekrój różnorodnych możliwości zastosowań ozonu w procesie produkcyjnym.

Rys. ze strzałkami

Zastosowanie ozonu w rozwiązywaniu problemów procesu produkcyjnego

Powtórna utylizacja wody procesowej powinna być brana pod uwagę szczególnie w sektorach przemysłowych, gdzie w procesie produkcyjnym wymagana jest woda wysokiej jakości.

Zwiększenie użycia wody procesowej w obiegu zamkniętym oraz ponowne użycie ścieków zredukuje zużycie wody pitnej w procesach przemysłowych.

Ponowne użycie - w zależności od stopnia zaawansowania produkcji - może być ograniczane przez, jak już wcześniej wspomniano : kolor, zapach oraz wielkość ChZT, AOX oraz ilość bakterii.

Wszystkie te elementy mogą być znacząco redukowane bądź eliminowane dzięki zastosowaniu technologii ozonowej. Teoretyczne dawki ozonu przedstawia rysunek:

rys

Obecnie produkowanie ozonu stało się bardziej ekonomiczne dzięki zastosowaniu generatorów ozonu.

W zależności od wydajności urządzenia oraz od cen energii i tlenu, koszty produkcji ozonu wahają się pomiędzy 3,60 zł a 6 zł za kilogram ozonu.

Dzięki zwiększonej opłacalności i udoskonalonej technice, obszar zastosowań procesów utleniania ozonem znacznie się rozszerzył.

Wprowadzenie technologii ozonowej może być efektywnym, a zarazem uzasadnionym ekonomicznie rozwiązaniem w procesie zaawansowanego uzdatniania wody pitnej, przemysłowej oraz ścieków.

---