Purificadores de Aire: Electroestáticos

Cuando pensamos en purificadores de aire, generalmente pensamos en un filtro donde searrestan las partículas contenidas en el aire al atravesar por este. La anterior es la tecnología tradicional para eliminar partículas en los purificadores de aire. También existe la purificación electroestática que cumple similar función, pudiendo incluso ser ocupada de manera conjunta con un filtro purificador mecánico.

El principio de la purificación mediante precipitadores electroestáticos, es cargar eléctricamente partículas, provocando que las cargas opuestas se atraigan. Estas atracciones se traducen en partículas de mayor tamaño que pueden ser: coleccionadas por placas eléctricas, filtros tradicionales o simplemente que por su propio peso decanten. Estos filtros pueden alimentarse con o sin fuente eléctrica.

Históricamente los purificadores de aire electroestáticos han sido usados mayormente enel área industrial para la colección de polvo (por ejemplo: en industrias cementeras), sinembargo, se ha utilizado también en aplicaciones residenciales o comerciales en conjunto con filtros tradicionales para aumentar la eficiencia purificadora y reducir su tamaño.

Respecto al funcionamiento de esta técnica de purificación de aire, generalmente se instalan cables del tipo corona con altos voltajes (35 Kv), de manera de remover electrones de las moléculas, dejándolas cargadas positivamente (en esta etapa se puede producir ozono). Estoselectrones rápidamente se adhieren a las partículas dejándolas con cargas negativa. Luego al pasar estas por placas aterrizadas a tierra, se adhieren, por lo que es condición necesaria que la velocidad del aire sea baja (de lo contrario permanecen en el aire).

En purificadores de aire industriales, existen mecanismos especiales para barrer o limpiar estas placas para luego coleccionar el polvo. En purificadores de aire, de menor escala, se deben limpiar periódicamente, en un procedimiento manual simple.

consideraciones específicas de purificadores de aire comerciales o residenciales, se debe tener en cuenta que los purificadores electroestáticos pueden llegar a producir ozono en concentraciones no recomendables para la salud humana. Adicionalmente la eficiencia de los filtros electroestáticos en las partículas finas, en el mejor de los casos igualaría un filtro HEPA, pero la mayoría de estos purificadores filtran partículas de mayor tamaño. Al alcanzar estas eficiencias se podría decir, que estos precipitadores electroestáticos si sirven para controlar la contaminación microbiológica.

También se debe considerar el gasto energético de estos precipitadores, en el caso residencial,puede ser no significativo pero en purificadores de aire industriales, el gasto energético es una variable importante al momento de elegir un purificador de aire.

Resource by
Purificadores de Aire
Purificador de Aire
Ozono Purificacion

Distintas tecnologías de purificadores de aire

A la hora de seleccionar un purificador de aire, nos damos cuenta que existen muchas tecnologías involucradas. Algunas son complementarías entre sí, lo que conlleva aun purificador de aire más completo. Lo más importante es siempre seleccionar un fabricante de excelente calidad, para lograr el propósito de purificar el aire.

A continuación se describen brevemente tecnologías de purificadores de aire, con sus respectivas ventajas y desventajas:

Filtro HEPA

El filtro HEPA es la mejor manera existente para un purificador de aire para filtrar partículas finas. Se requiere la instalación de un pre-filtro (para partículas más gruesas). Son tan eficientes que purifican o filtran partículas de hasta 0,1 micrones.
Esto comprende bacterias, polen, polvo fino, etc. Sus desventaja, son que no son altamente eficientes para los virus y se requiere de reemplazos periódicos.

Carbón Activado

El carbón activado es una de las sustancias más porosas conocidas. Como su nombre lo indica es carbón, que pasa por procesos de activación donde 1 gramo, puede llegar a tener 1000 metros cuadrados de superficie interna. La alta porosidad, crea la posibilidad que el aire pase a través del carbón activado y los aerosoles o contaminantes queden atraídos en las paredes del poro, siendo idea su uso en un purificador de aire. Al ser tan pequeños estos poros se podría decir que sí son efectivos contra virus, partículas, hongos, gases, etc. Como principal desventaja, se puede nombrar los cambios que se deben realizar al carbón activado y además existe la hipótesis que bacterias pueden usar el carbón como lugar para vivir.

Filtros Electroestáticos

Este tipo de filtros ha sido usado históricamente en el sector industrial. Sin embargo recientemente han sido usados en purificadores de aire comerciales o residenciales.Estos purificadores están hechos para la filtración de partículas, tienen muy buenos resultados en la eliminación de olor a cigarro. Como las desventajas, se podría tomar en cuenta de que necesitan limpieza frecuente, y difícilmente llegan a purificar partículas tan pequeñas como las bacterias o virus.

Ionizadores

Similares a los anteriores, estos emiten partículas cargadas eléctricamente (iones) los que se atraen a otras partículas, creando componentes más pesados y grandes lo que puede producir que estos se depositen en el suelo o tengan mayor probabilidad de ser arrestados por un filtro HEPA o similar. Además se dice que tienen efectos positivos sobre la salud humana, al elevar la cantidad de iones en el espacio condicionado.

Como desventaja botan las partículas al suelo si no son filtradas, además se necesita tener un ionizador en cada sector para obtener una correcta cantidad de iones por metro cúbico.

Ozono

El ozono es un gas, producido a partir del oxígeno. Es un poderoso oxidante, neutraliza olores y gases. Es muy efectivo contra la contaminación microbiológica. Dándole un uso responsable es un excelente purificador de aire. Como desventaja se señala que no es efectivo contra las partículas y se debe dar un uso profesional debido a que altas concentraciones son nocivas para la salud humana.

Resource by
Purificadores de Aire
Purificador de Aire
Ozono Purificacion

Calidad del Aire interno

Considerando que pasamos en promedio más del 90% de nuestras vidas en ambientescerrados, la calidad del aire es algo muy complejo. Es abiertamente admitido que la calidaddel aire interior, es muy inferior a la calidad del aire atmosférico. Claramente esto juega unefecto nocivo a nuestra salud, y por ende al ambiente laboral que se traduce en ineficiencias productivas.

Para un caso de contaminación de aire interior, lo más efectivo es remover la fuente que lo provoca. Por ejemplo, una fuente de mal olor, se da en la cocción de alimentos. Como en la mayoría de los casos es impracticable debido a que la fuente es elemental en proceso productivo, se sugiere la ventilación.

La ventilación tiene dos grandes enfoques para mejorar el aire interno: a) dilución: se refiere a inyectar aire no contaminado de manera de reducir la concentración de contaminantes.

b) extracción: se refiere a extraer el aire contaminado, para que sea reemplazado por aire limpio. Cualquiera de estos enfoques, conlleva a inyectar aire no acondicionado (helado o caliente). Por ende la ventilación, siendo efectiva, comprende grandes gastos de energía para acondicionar el aire de reposición. Estos gastos energéticos sumados a la alta inversión y trabajo inicial, dan cabida a la tercera solución para obtener aire limpio: la purificación de aire.

Es menester señalar que estas soluciones mencionadas no son excluyentes, y en la mayoría de los casos se utilizan de manera complementaria para dar solución a problemas de calidad de aire.

Mediante purificadores de aire, se reducen considerablemente los caudales de ventilación,filtrando el aire interior ya condicionado. Un purificador de aire, tiene como función tratar de conseguir aire puro. Se puede clasificar la calidad del aire en tres grandes categorías:

1.- Partículas: Comprende las partículas o materiales suspendido en el aire. Estos deben ser lo suficiente pequeños para que puedan mantenerse inmersos, la mayoría de las veces son sustancias invisibles a nuestro ojo, que sólo se pueden identificar con sofisticados instrumentos de medición. Este tipo de contaminación se mide en µg/m3, que es la masa flotando en un metro cúbico de aire.

2.- Biológica: Este enfoque incluye toda la vida microscópica que vive en el aire. Aquí se contemplan virus, bacterias, mohos, hongos, fagos, etc. Organismos microscópicos que viajen en el aire y generalmente son nocivos para la salud humana, provocando graves enfermedades. La cantidad de contaminación biológica se mide en cfu/m3, cantidad de

colonias de bacterias por metro cúbico.

3.- Gases: Todo gas ajeno, a los constituyentes del aire (principalmente Oxigeno y Nitrógeno),

es un contaminante. Son diversas fuentes las que contaminan el aire con gases nocivos, por ejemplo las emisiones de los vehículos contaminan con Monóxido de Carbono o CO. Este tipo de calidad se mide según las partes por millón (ppm) del gas en cuestión. Existen tablas que muestran las cantidades máximas permitidas de distintos tipos de gases, para lograr un ambiente seguro.

Se distinguen distintas tecnologías de purificadores de aire, destacándose el carbón activado,ozono y filtro HEPA.


Resource by
Purificadores de Aire
Purificador de Aire
Ozono Purificacion

Purificadores de Aire: Consideraciones del Carbón Activado

Para el diseño de un sistema de un purificador de aire basado en carbón activado sonmúltiples las variables a tomar. Se debe diseñar correctamente el lecho de carbónactivado, el tipo de carbón activado, identificar concentraciones de gases a purificar,

tomar en cuenta el caudal de aire a purificar, etc.

Unposible problema del carbón activado en la purificación de aire, es la pérdida de carga que debe vencer el ventilador para purificar el aire. Para minimizar esta pérdida,se debe considerar bajas velocidades (ojalas menores a 300 FPM), y una delgada espesor de cama o lecho de carbón activado. Obviamente a mayor superficie de la cara del lecho de carbón activado, menor espesor tendrá para la misma cantidad de masa,pero tendrá el inconveniente de ocupar mucho espacio.

Respecto a los tipos de carbón activado, existen cientos de ellos, pero se pueden

diferenciar si son impregnados químicamente o no. Los carbones activados comunes

generalmente son usados para purificar vapores y compuestos orgánicos, dióxidode carbono, etc. En el caso de los carbones activados químicamente, purifican el gas mediante un proceso de adsorción química, y generalmente captura gases tales como: H2S, SO2, NO2, vapor de mercurio, etc. En general es recomendable evaluar el comportamiento del carbón activado ante un contaminante específico para la correcta implementación del purificador de aire.

Quizás la variable más significativa para determinar la cantidad de carbón activado a utilizar, es la vida útil del mismo. La vida útil del carbón activado depende de muchas variables, como la concentración de los gases contaminantes, tiempo de residencia,etc. Probablemente la más significativa es la concentración del gas contaminante,generalmente corrientes de gases de altísima concentración no son recomendadas para tratar con carbón activado debido a la corta vida que desarrollará. La vida útil se puede acortar exponencialmente ante aumentos en la concentración del contaminante.

Respecto a la humedad de la corriente de aire a purificar, es muy significativa ya que “compite” en el proceso de purificación del carbón activado contra el contaminante a purificar. Se debe intentar conseguir una humedad relativa estable del orden del 40% al 50%.

Una dato fácil para calcular la cantidad de carbón activado recomendado para la purificación de aire, en un lugar típico, es por cada 1000 CFM de aire circulado se deben tener a lo menos 30 libras de carbón activado.

Respecto al tiempo que demora un purificador de aire basado en carbón activado propiamente diseñado, en reducir los contaminantes recirculando el aire en una habitación, puede ser de media hora. En casos de fuentes de contaminación extremas,el proceso de purificación de aire puede durar días.


Resource by
Purificadores de Aire
Purificador de Aire
Ozono Purificacion

Ozono en plantas de tratamientos de aguas servidas

Las plantas de tratamiento de aguas servidas, son en general una mezcla de distintos

procesos convencionales como: coagulación, floculación, sedimentación, filtración

biológica, etc. Adicionalmente a estos, se le han ido sumando procesos adicionales

menos convencionales como: filtración de membrana, desinfección UV, adsorción

(carbón activado) y oxidación con ozono. Este artículo se centra principalmente, en la

aplicación del ozono, no descartando la aplicación en conjunto con el carbón activado

o filtros biológicos tanto en la purificación de aire como en la purificación de agua.

El ozono puede ser aplicado en distintas etapas del proceso de tratamiento del agua
servida:

1. Pre-Tratamiento del efluente, desinfectando y decolorando el agua servida.

2. Tratamiento de los lodos, en conjunto con los tratamientos convencionales.

3. Tratamiento de eliminación de olores o purificación de aire, de gases

descargados a la atmósfera.

4. Post-Tratamiento del efluente, para obtener desinfección, decoloración, y

degradación de sustancias tóxicas en el agua saliente.

De los procesos mencionados, se han obtenido muy buenos resultados en el mundo,

pero constan con generadores de ozono a muy gran escala (50 Kg/hora o similares).

Es por esto que se describe más a fondo la aplicación número 3, enfocada a sistemas

purificadores de aire.

Los olores de las plantas de tratamiento son focos de la mayor queja de las

poblaciones aledañas. Generalmente la purificación de aire es un punto no muy

desarrollado en este tipo de plantas. Los gases más comunes asociados a los olores de

alcantarillado incluyen: Metano (CH4), ácido sulfhídrico (H2S), Dióxido de carbono, etc.

Y de estos la aplicación de purificación más típica es la del H2S, que comúnmente se

hace con carbón activado, filtros biológicos y en una nueva tendencia con ozono.

Para purificar aire con altas concentraciones de H2S con ozono, se puede hacer de

2 maneras, directamente o indirectamente. La primera, consiste en inyectar ozono

concentrado en la corriente de aire contaminada. Y la segunda opción mediante la

inyección del ozono en una solución de agua cáustica, en la que la corriente de aire

toma contacto con esta, logrando una reducción en la concentración.

Químicamente el ozono (O3) reacciona con el H2S, creando agua, oxígeno y azufre.

Mediante esta descomposición, se logra reducir o eliminar completamente el olor

generado por este tipo de plantas. Recientes estudios avalan la eficacia del ozono en la

reducción del H2S, alcanzando un 99% de reducción mediante una aplicación indirecta.



Resource by
Purificadores de Aire
Carbón Activado
Ozono Purificacion

Purificadores de Aire: Carbón Activado

Sin duda son muchas las tecnologías (ejemplo: UV, ozono, etc.) cuando se habla de
purificadores de aire, pero lo concreto es que el carbón activado es el componente
más usado en los purificadores de aire.

Este dominio en un purificador de aire, se explica básicamente por la cantidad de superficie interna del carbón activado, en otras palabras, es un material
tremendamente poroso. Generalmente se habla de rangos, cercanos a los 1000 m2 por
cada gramo de carbón activado, la superficie de una gran bodega de 50 m x 20 m en
cada gramo de este carbón activado.

Esta gran superficie interna del carbón activado, provoca que los contaminantes al
recorrer estos conductos, queden atrapados por fuerzas naturales. El tamaño típico de un poro de carbón activado es 0,001 µm, por lo que se podría inferir que hasta el virus más pequeño al ser 10 veces más grande debería quedar atrapado al ser 10 veces más grande. Los virus son mucho más pequeños que las bacterias, hongos, etc.
La capacidad de adsorción del carbón activado, es una compleja función que depende
de variables como: el tamaño y distribución del poro, naturaleza y forma de la
molécula del contaminante, tiempo de contacte, temperatura y humedad relativa.Por lo tanto no es sorpresa que el tipo de gas a eliminar determine en parte el tipo de carbón activado a utilizar en el purificador de aire.

Existen cientos tipos de carbón activado, y se podrían clasificar en normales o impregnados. La impregnación es un paso adicional del proceso de carbón activado,
y consiste en adherir un químico especial para facilitar la adsorción química del gas contaminado al gas.

Ejemplos de gases o malos olores que son eficazmente erradicados con carbón activado en un purificador de aire son: sustancias en descomposición, olores a
mascotas, acetona, olores provocados por cocción de pescados, etc. Para el caso de
los gases como amoníaco y ácido sulfhídrico (H2S) deben ser purificados con un tipo de carbón activado impregnado.

Respecto al diseño del sistema de purificación de aire mediante carbón activado, lo
que más podría primar es la vida útil del carbón activado. La vida del carbón activado depende mayoritariamente de la concentración de los gases contaminantes a tratar.

La eficiencia empieza a decaer con el uso del purificador de aire. Afortunadamente es muy fácil juzgar cuando esta termina, simplemente cuando el purificador de aire deja de purificar el mal olor.

Luego de acabar su vida útil, el carbón activado se debe reemplazar o regenerar.

Resource by
Purificadores de Aire
Carbón Activado
Ozono Purificacion

Aplicaciones de purificación de Ozono en la industria alimenticia

El ozono es un gas con el más alto potencial de oxidación después del flúor, se podría afirmar que, como desinfectante ampliamente disponible, es el más poderoso. Estegas que se genera a partir del oxígeno (contenido en el aire), puede ser aplicado para la purificación de aire y agua. Para ser aplicado en fase acuosa, se genera normalmente como gas y luego se inyecta a una corriente de agua para conseguir una solución del ozono en agua.

Mundialmente el ozono se usa en la industria alimenticia, en distintos sectores:

procesamiento, guarda o conserva de alimentos y también en el agua potable. La
purificación de aire mediante ozono es muy atractiva para la industria alimenticia,
entre otras cosas, porque es capaz de esterilizar la bacteria que produce el ácido
láctico. Este ácido es el responsable de descomponer los alimentos. Otra ventaja
adicional es que no deja residuos, por eso ha sido certificado para productos
orgánicos. Esta es una gran ventaja respecto a sustancias usadas para controlar la
contaminación biológica, como por ejemplo el cloro que es el más comúnmente usado.

Respecto a algunas industrias alimenticias que aplican la purificación de ozono,
se destacan: vegetales y frutas, salmoneras y mariscos, cereales, carnes, etc.
Especialmente para la primera industria, el agua ozonificada actúa como uno de los
más potentes desinfectantes.

Además de controlar muchos microorganismos, también controla la bacteria E coli,
causante de recientes muertes en Alemania por intoxicaciones por medio de pepinos.
Respecto a la diferencia de aplicación, entre fase gaseosa y acuosa del ozono, las
acciones desinfectantes son más rápidas en la fase acuosa. No por esto se debe menospreciar un purificador de aire en base a ozono, existen claros estudios de
ambientes purificados con ozono, capaces de erradicar bacterias, tanto en el aire en sí,como en las superficies que toma contacto. En países como Japón, la purificación del aire con ozono es un componente clave en salas limpias.

La efectividad del agua ozonada depende de la concentración de ozono, pH,temperatura, materia orgánica y tiempo de contacto. En general, se podría decir
que a mayor concentración de ozono mayor efectividad desinfectante. Este criterio
también puede ser extendido a la purificación de aire, con el cuidado de no aplicar
concentraciones excesivas cuando exista contacto con personas. Las concentraciones
adicionales de ozono, que no tienen con que reaccionar u oxidar, se convierten
nuevamente en oxígeno. Por lo anterior, se dice que el ozono es un gas muy inestable

y tiene una corta vida. Concentraciones altamente excesivas pueden llevar a eterioro
de materiales, es por eso que los sistemas de ozono deben estar correctamente
diseñados.

------------------------------------------------------------------------------------

Resource by
Purificadores de Aire
Carbón Activado
Ozono Purificacion