Seminario DE ozonización

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- Descarga por Corona

La reacción es endodérmica y requiere la aplicación de una gran cantidad de energía. En este método el ozono es producido por medio de una descarga eléctrica aplicada a aire seco u oxígeno. La configuración del sistema mostrada en la figura 3, consiste en dos electrodos uno de alta tensión y otro de baja tensión, los cuales están separados por un medio cerámico de naturaleza dieléctrica, y un hueco estrecho donde se produce la descarga, aplicando un voltaje alto entre 6 -20 eV, produciéndose un arco eléctrico en el cual se generan colisiones entre el radical y el oxígeno sin disociar, formándose así una molécula de ozono.

[pic 4]

Figura 3. Esquema de un sistema de generación de ozono por el método de descarga por corona

Los parámetros que influyen en el rendimiento de la producción de ozono son:

- Concentración de oxígeno en la entrada de gas. Si se usa aire el rendimiento es de 1-3% de ozono y si se utiliza oxigeno es de 6%.

- Humedad

- Pureza del gas

- Temperatura del agua de enfriamiento

- Parámetros eléctricos (Frecuecias y voltajes)

Los generadores de ozono comerciales trabajan por medio del efecto corona con frecuencias que van de 600 Hz hasta 2 kHz, y con voltajes que oscilan entre los 4 kV y 20 kV. La optimización de estos equipos basados en los parámetros arriba mencionados permite minimizar la energía consumida en la producción del ozono y obtener un alto rendimiento.

Debido a la alta reactividad del ozono, sólo unos pocos materiales pueden ser usados para entrar en contacto con él; entre estos estarían el acero inoxidable, el vidrio, fluoruro de polivinildeno (PVDF), monómero de etilenpropilenodieno (EPDM), cloruro de Polivinil (PVC).

Mecanismos de Acción del Ozono

Como ya se ha mencionado, el ozono es un alto oxidante, por ende su mecanismo de acción frente a los microorganismos, está relacionado directamente con la oxidación, específicamente de los componentes celulares vitales (superficie celular). Identificándose dos mecanismos de reacción:

- Oxidación de grupo sulfhidrilo de aminoácidos de enzimas, péptidos, y proteínas

- Oxidación de ácidos grasos poliinsaturados a peróxidos ácidos

La degradación por efecto del ozono de la envuelta celular de lípidos insaturados supone la rotura de la celula y la salida del contenido celular.

Los microorganismos que son afectados por el efecto microbicida del ozono son bacterias gram positivas (Listeria monocytogenes, Bacillus cereus, Enterococcus faecalis) y gran negativas (Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa, Yersinia enterocolitica), esporas y células vegetativas. Tambien es efectivo contra levaduras, hongos y virus.

Efectos sobre las propiedades sensoriales de los alimentos

Las características sensoriales de algunos alimentos pueden deteriorarse, con el uso del ozono debido a que por el efecto oxidante de este, las moléculas causantes del olor, como lo son pigmentos o compuestos aromáticos volátiles pueden ser fácilmente oxidables por ser sensibles a estos mecanismos de reacción.

Efectos sobre las propiedades nutricionales de los alimentos

Las soluciones ozonizadas son tratamientos superficiales que normalmente se aplican a temperatura ambiente, por lo que su interacción con el alimento es externa, por ende no puede modificar las propiedades nutricionales como por ejemplo el valor biológico de las proteínas o su contenido de vitaminas.

Proceso de Ozonización del Agua

El sistema de ozonificación consta de 6 componentes básicos para lograr la ozonización del agua de riego y lavado.

- Preparación del gas

El propósito del dispositivo de preparación de gas es secar el gas que contiene oxígeno. Los generadores del tipo descarga de corona utilizan aire seco u oxígeno puro como fuente del oxígeno que se va a convertir en ozono. Cuando se utiliza aire, es vital secarlo, a fin de maximizar el rendimiento del ozono y reducir al mínimo la formación de óxidos de nitrógeno, que aceleran la corrosión de los electrodos. Otra opción es entregar oxigeno concentrado al generador de ozono, con esta opción la eficiencia de producción ozono es mucho más alta.

- Generador de Ozono

Los sistemas de ozonización empleados en el tratamiento de agua generan ozono en el sitio de aplicación, tomando en cuenta que el ozono no puede almacenarse ya que espontáneamente se degrada a oxígeno. El método de obtención ya explicado en la sección anterior es el descarga por corona.

- Inyección del ozono al sistema

Para que el ozono cumpla su función de desinfección y oxidación, debe entrar en contacto con el agua y dispersarse de la manera más fina posible. Generalmente, esto se realiza a través de:

- Difusores de burbujas finas[pic 5]

- Tamaño de burbuja relativamente pequeño

- Es necesario compresor

- Sistema de aplicación sencillo

- Inyectores venturi [pic 6]

- Inyección de ozono a través de un vacío

- Tamaño de burbuja pequeño

- Eficiencia de mezcla de un 80%

- Mezcladores estáticos[pic 7]

- Fácil instalación y baja pérdida de presión

- Tamaño de burbuja muy pequeño

- Disolución del ozono sobre un 90%

- Tanque de contacto de Ozono

Los sistemas de ozonización utilizan un tanque de contacto para transferir el ozono generado al agua que se va a desinfectar. El volumen del tanque de contacto depende del volumen del agua y concentración de ozono que se desea aplicar.

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