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.

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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.

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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.


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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.


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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.



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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.

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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.

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Aplicaciones de Ozono, con énfasis a purificadores de aire

El descubrimiento de la producción del gas ozono u oxígeno enriquecido (O3) fue a

finales de del siglo XIX, y su primera comercialización fue en 1906. El ozono tiene 3 grandes

características que podrían explicar su éxito: desinfectante, agente oxidante y amigable para

el medio ambiente. En cuanto a sus aplicaciones, se pueden clasificar según su fase: gaseosa

o líquida. Como el ozono se genera como gas, se puede inyectar a un líquido (generalmente

agua) como medio para ejecutar su aplicación.

La aplicación de ozono en forma gaseosa tiene variadas formas, como por ejemplo: control

o eliminación de olores, fumigación, control de contaminación biológica en plantas de

procesamiento de alimento y conservadoras refrigeradas de vegetales o frutas, limpiar

superficies de semiconductores y ciertamente, muchas otras más.

Específicamente para el control de olores o purificación de aire, causados por compuestos

orgánicos volátiles (COV), tabaco, transpiración, etc., el

capacidad oxidante. La aplicación de ozono como purificador de aire, no es algo nuevo,

investigadores de hace 40 años concluyeron lo siguiente sobre el ozono:

1. Debe haber suficiente tiempo de contacto del ozono con el aire contaminado

a purificar. Este tiempo depende de variados factores, como por ejemplo, la

concentración del contaminante a purificar, concentración de ozono aplicado, etc. Este

tiempo permite la acción oxidante, y puede ser de algunos segundos.

2. Tener en consideración que las reacciones oxidantes del ozono en el aire son más

lentas relativamente comparando con las mismas ocurridas en una solución líquida (p.

ej. ozono + agua).

3. Anterior a la descarga de la solución aire contaminado más ozono, debería instalarse

un destructor de ozono, de manera de no emitir concentraciones considerables a la

atmósfera.

4. Personas no deberían respirar aire que contenga elevadas concentraciones de ozono.

Lo máximo recomendado por la agencia EPA (Enviromental Protection Agency) de USA

es 0,05 ppm en 8 horas.

Es muy importante saber que estas conclusiones continúan vigente.

Para espacios con problemas de olores ocupados por personas que presentan

problemas de olores como por ejemplo: gimnasios, bares, restaurantes, etc. Se puede

aplicar un shock de ozono, cuando el espacio este deshabitado. El ozono al purificar el

aire, tiene una corta vida, por lo que se debe dejar un tiempo después de la aplicación

para que la concentración ambiental baje a niveles seguros. Se dice que tiene

una “mitad de vida”, lo que se refiere a determinado tiempo en que la concentración

se reduce a su mitad.

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Tratamiento de aguas: Ozono, Carbón Activado o ¿Ambos?

Es sabido que tanto la purificación con ozono y el carbón activado son útiles en

purificadores de aire y purificación de agua. Este pequeño artículo intenta señalar las

virtudes y defectos de cada uno y en combinación cuando se aplican a la purificación

de agua.

De manera previa es sabido que el carbón activado se usa en agua para eliminar malos

olores y sabores. El ozono es conocido por su alto potencial oxidante, por lo que se

podría decir que es más potente en el control de la contaminación microbiológica

(bacterias, virus, hongos, etc.)

Para obtener conclusiones se analizaron tres sistemas en una planta piloto de

Finlandia:

1.- Agua ozonificada a través de una columna de contacto.

2.- Posterior al sistema 1, se instala un lecho de carbón activado. De manera que se pre

ozona para pasar por el carbón activado.

3.- Agua circulada por un equipo de carbón activado.

El agua de observación es obtenida de un lago, y el proceso anterior a estos sistemas

es de filtración con arena.

Respecto a los resultados obtenidos del color del agua se deduce que el carbón

activado y la purificación de carbón activado pre ozonado, obtuvieron los mejores

resultados, con un 80% aproximadamente de reducción del color. El color del agua

después de la purificación de ozono, se redujo en un 57%. Los tres sistemas son

efectivos para purificar el color de agua.

Respecto a la turbidez, el mejor fue el sistema de carbón activado, con un 90% de

reducción. El sistema pre ozonado y purificado con carbón activado mostro sólo un

75% reducción (el ozono fue contraproducente). El sistema de purificación sólo con

ozono mostro un 40% de reducción en la turbidez. Nuevamente los 3 sistemas son

efectivos en este punto.

Al tratar el agua con cloro, se forman sub-productos no deseados con compuestos

orgánicos. Existe un índice que mide el potencial de formación de estos indeseados

subproductos. La purificación de agua con ozono, fue la más efectiva para evitar estos

subproductos son una reducción del 48% en este índice. Le sigue el agua pre ozonada y

pasada por carbón activado con un 35%, y sólo un 7% del carbón activado. Es decir, el

carbón activado no es muy efectivo en este caso.

Como conclusión general, los tres sistemas tienen ventajas por separados. En la

práctica se usa la combinación de distintos sistemas de purificación, aunque sean

redundantes para obtener agua pura con la máxima seguridad. Entre otras tecnologías

que se pueden agregar a estas dos, son la radiación UV y la purificación mediante

osmosis.


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Purificación de RILES: eficacia de purificación mediante ozono

Se sabe que el ozono (O3) es un gas generado in-situ a partir del oxígeno contenido

en el aire. También sabemos que el ozono químicamente es una modificación del

oxígeno, siendo en un poderoso antioxidante, pudiendo señalar que el más poderoso

naturalmente. Por estas cualidades algunos purificadores de aire están compuestos

por generadores de ozono. Esta propiedad también se aplica a la purificación de agua

mediante ozono.

En el presente artículo, se busca mostrar los efectos de la purificación mediante ozono

a aguas contaminadas con detergentes industriales y con alta contaminación en el

color. Para ello se evalúan las distintas variables en la aplicación del ozono.

El ozono se inyecta a través de un estanque mezclador. Se evaluaron distintas

concentraciones (cantidad de ozono después del concentrador de oxígeno). Se

concluyó que a mayor concentración, se obtienen mayores bajas de concentración

de detergentes (mg de detergente por litro). El crecimiento de este aumento baja

considerablemente más arriba de 60 g/Nm3 (60 gramos de ozono en 1 metro cubico

a condiciones normales). Por ende se consideró razonable utilizar esta concentración

para el generador de ozono.

Otro aspecto fundamental para la correcta disminución de concentración de

detergentes es el tiempo de contacto, aquí se da la lógica que a mayor tiempo de

contacto, mayor es la reducción de concentración de detergente. Experimentalmente

se obtuvieron valores de 50 minutos, para lograr una reducción de detergente desde 4

mg/l hasta 1,5 mg/litro. Se necesitan sólo 35 minutos para ir desde 3,5 mg/l hasta 1,5 mg/l.

Parámetro fundamental es la cantidad de ozono en gramos, divido por la cantidad de

metros cúbicos. Se cumple que a mayor cantidad de gO3/m3H2O, se obtiene una mejor

purificación. Para este aspecto se analizaron las siguientes variables, en dos ratios

distintos (32 y 20 gO3/m3H2O):

• DQO (Demanda química de oxígeno): Esta variable mide la cantidad de

sustancias susceptibles a ser oxidadas. Se observó reducciones medias de esta

variable de un 50% y 40% respectivamente.

• Color: Se mide la transparencia del agua, y resultados indican una variación

media de un 80% y un 70%.

• Coliformes totales y fecales: Los resultados indican una reducción media

aproximada del 96% para el ratio más alto y 93% para el ratio menor.

• Bacteria Streptococcus: Aproximadamente 95% y 93%.

En conclusión las estadísticas muestran que a mayor cantidad de ozono y tiempo

de contacto, mejores índices de purificación se obtienen. Como conclusión final nos

damos cuenta que la purificación mediante ozono es una clara tecnología para la

purificación de agua con alto contenido de detergente y turbio color.

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Ozono en bodegas de vino; posible reemplazo de soda cáustica

El ozono, considerado como el más potente desinfectante natural comercialmente disponible, no sólo es usado ampliamente en purificadores de aire. El ozono es un gas triatómico generado a partir del Oxigeno (O2) que está contenido en el aire,que al ser altamente inestable sólo puede ser generado in – situ. Por sus propiedades este gas es altamente usado en la industria alimenticia, tanto en la purificación de aire como en la de agua. En la aplicación de agua, generalmente se usa como medio, para desinfectar.

En las bodegas de vino, se ocupa el método CIP (Clean in place) para desinfectar superficies, equipos, tuberías, mangueras, etc. Este método consiste generalmente en circular una solución de agua con soda cáustica por un circuito, de manera que se efectúe la limpieza sin necesidad de desarmar o manipular el circuito.
Como es sabido el vino es una sustancia altamente inestable a las contaminaciones biológicas, por lo que se cree que existe una alta correlación entre la higiene de la bodega con la calidad final del vino.

En Octubre del 2010, un grupo de investigadores brasileños, realizó una comparación de desinfección entre el ozono, ácidoperacético, soda caustica (al 2% con un 0,3% de ácido peracético) y agua caliente. Para realizar esta investigación hicieron circular por mangueras de PVC típicamente usadas en esta industria, un vino tinto suave, con alto contenido de azúcar, de manera de crear un ambiente muy propenso para la contaminación microbiológica (bacterias, virus, levaduras, etc.). Luego circularon los distintos medios desinfectantes. La manera de medir la acción desinfectante es a través de UFC (Unidades formadoras de colonias).
Para todos estos procedimientos se utilizó, naturalmente el método científico, permitiendo obtener adecuadas y repetibles conclusiones.

Los resultados fueron tremendamente beneficiosos para el agua ozonada. Sorprendentemente consiguió resultados muchos más bajos que el ácido peracético que fue el que le siguió. El agua caliente a 85°C, tuvo un rendimiento más bajo que el ácido pero no muy lejano.

Adicionalmente, los estándares de la FDA (Federal DrugAdministrator) para considerar superficies limpias, pueden ser obtenidos con concentraciones de ozono en agua tan bajas como 0,38 ppm.

La anterior investigación, deja en claro una posible arremetida del ozono a las bodegas de vino. El ozono no sólo tiene la ventaja de ser el más poderoso desinfectante, también no deja residuos, al generarse in – situ está siempre disponible y genera menos contaminantes al medio ambiente en las aguas residuales. La inversión inicial no es barata, pero el bajo costo de operación, lo puede convertir en un importante actor en esta industria.

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Purificador de Aire: Ozono

El Ozono (O3) es un gas incoloro altamente reactivo e inestable. Al ser reactivo, confiere alta capacidad de oxidación. Por oxidación, básicamente, se entiende reaccionar agregando un átomo de oxígeno a una molécula. Una manera simple de observar el fenómeno de oxidación, es la aplicación de agua oxigenada en una herida humana. Al ser aplicada, tiene una reacción efervescente, básicamente estáoxidando los componentes de esa herida, realizando una desinfección. La gran ventaja del ozono, es que es uno de los antioxidantes más poderosos, de hecho es más rápido y eficiente que el cloro, mostrándose como un claro sustituto de este. Científicos le dan el carácter de oxidante natural al ozono.

La propiedad de inestable, quiere decir que el ozono una vez generado tiene una corta vida. Esta propiedad provoca que el ozono sólo pueda ser generado in-situ, y no almacenado y transportado en estanques. Una corta vida es ideal para un purificador de aire, debido a que después de inyectado al aire a tratar, se convertirá principalmente en Oxigeno (O3). Lo anterior es otra ventaja respecto al cloro como desinfectante, no deja ningún residuo o traza posterior a su aplicación.
La aplicación del ozono en el aire como purificador de aire es inyectar al aire de manera que se logre una concentración adecuada, para que pueda oxidar la contaminación existente, tanto en el aire como las superficies donde toma contacto.
En la frase “concentración adecuada” existe una discusión. Se puede resumir de lo publicado por la EPA (Enviromental Protection Agency), que el ozono es efectivamente un poderoso oxidante. Su efectividad esta dado principalmente por la concentración a aplicar. El ozono como muchos gases, es tóxico en altas concentraciones. Esto crea una limitación, si se ha de aplicar una concentración agresiva, no es recomendado que personas respiren ese aire. Esta fue la base de la prohibición efectuada en California, Estados Unidos de equipos generadores de ozono.

Resumiendo muy elementalmente lo anterior. El ozono si es muy efectivo para los purificadores de aire, en concentraciones no aptas para los humanos. Por lo tanto, para purificar el aire con un generador de ozono en un ambiente cerrado, se debe lograr una alta concentración y luego ventilar y dejar reposar hasta que el ozono reaccione debidamente y se transforme principalmente en oxígeno para luego ser habitado nuevamente. El límite legal establecido en Estados Unidos, es de 0.05 ppm de ozono máximo.

Respecto a la manera de generar ozono, este se puede generar mediante aplicación de electricidad (efecto corona) o mediante radiación UV. Se emula respectivamente el ozono generado por una tormenta eléctrica y por la radiación emitida por el sol.

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Ozono, control de olores en aguas servidas

El ozono (O3), es un poderoso gas antioxidante en la purificación de aire. Específicamente en el tratamiento de aguas servidas, como sistemas purificadores de aire, se ha estado usando desde hace más 70 años, comúnmente en la eliminación delácidosulfhídrico(H2S), debido a su característico olor, similar a huevos podridos.

Debido a la alta sensibilidad humana de percibir olores, la eliminación de olores o purificación de aires extraídos es un tema altamente significativo para empresas de tratamiento de aguas servidas. Para lidiar con estos olores, el carbón activado ha mostrado ser un gran actor en esta industria, y el ozono puede ser aplicado en complemento o reemplazo a este.

Respecto a las consideraciones del ozono para la purificación de aire, se debe tener en cuenta que debe haber una concentración lo suficientemente alta para que sea perceptible, de manera de percibir el olor a ozono en vez del gas en cuestión a eliminar. Ahora, la concentración del ozono no puede ser excesiva en presencia de personas, debido a que genera un desagradable olor. Es por eso que se dice, que el ozono es muy efectivo al ser aplicado en altas concentraciones (no aptas para el humano), para que pueda oxidar y/o desinfectar el contaminante, modificando su estructura creando componentes químicos con menor umbral de olor. Como el ozono tiene una corta vida, este desaparecerá y ese aire agresivo podrá volver a ser respirable.

Relevante es también el tiempo de contacto que tiene el ozono con la corriente de aire contaminada. Tiempos aproximados pueden ser de pocos segundos, a minutos en algunos casos de gases con altas concentraciones. De manera no rigurosa, se podría decir que si el ozono pierde contacto con la corriente de aire contaminado, se volverá a sentir el olor del gas contaminado. Experiencias pasadas indican que los olores pueden “volver” a sentirse una vez evacuados de la planta de tratamiento, probablemente por la posible separación de los gases causados por el viento.
Respecto a las posibles desventajas que puede generar un ambiente con alta concentración en ozono, es la corrosión y desgastamiento de los materiales en contacto. Como las plantas de tratamientos, son indicadas para tener una larga vida útil con baja mantención, para materiales en contacto con el ozono, deben ser de alta calidad para que perduren en el tiempo.

El ozono es un gas de extraordinarias capacidades desodorantes o de purificación de aire, siempre y cuando se tengan en cuenta sus limitaciones y desventajas. Han ocurrido fracasos en la implementación de sistemas de ozono, en sistemas no diseñados correctamente para las plantas de tratamiento. En cuyos casos, se ha reemplazado los sistemas de ozono, por sistemas de adsorción a carbón activado.

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Ozono en la industria Vitivinícola

Anterior al año 1997, estaba permitido usar ozono sólo para la industria embotelladora de agua para la desinfección y purificación. En este mismo año, en Estados Unidos se reconocía el ozono como seguro para el uso en alimentos, lo que gatillo su vasta aplicación en este sector.
Existen distintas industrias similares a la del vino que ocupan el ozono para la purificación de aire, agua y desinfección de superficies. Como por ejemplo: la industria frutícola (conservan frutas en ambientes refrigerados concentrados en ozono), industria alimenticia (purificadores de aire para crear un ambiente agresivo contra los microbios y ozono diluido en agua para el mismo propósito).
El Ozono (O3), es un gas producido por la interacción del oxígeno (O2) con la electricidad. Se caracteriza por incoloro y por un olor a “limpio”. Por esto el ozono se puede generar en máquinas eléctricas como una televisión, fotocopiadora, soldadora, motores, etc. El ozono es reconocido como el desinfectante y oxidante más rápido comercialmente disponible. Es incluso más rápido que el cloro, de ahí su reducción o reemplazo. El ozono reacciona con las membranas de los microorganismos destruyéndolas, convirtiéndose en un poderoso agente contra la descontaminación microbiológica.
Existen 2 maneras comunes para generar el ozono que se ocupan en la industria del vino. Mediante la radiación UV, generado por una celda especial que emite radiación UV emulando al sol, y mediante la descarga corona, que es básicamente la aplicación de electricidad al aire, donde se crea un arco eléctrico que resulta en la ionización del oxígeno consiguiendo ozono. Existe un debate sobre cual método es más apropiado, lo cierto es que se considera mejor el efecto corona para grandes producción es de ozono y la radiación UV para pequeñas y seguras concentraciones de ozono.


Específicamente en la industria vitivinícola se ocupa el ozono después de inyectado al agua para:

.Limpieza y desinfección de barricas de madera.

.Limpieza y desinfección de cubas y estanques.

.Aplicaciones “Clean-in-place”, refiriéndose a recorrer un líquido por cierto circuito de agua, para que limpie automáticamente. Procedimiento usado generalmente en intercambiadores de calor, tuberías de acero inoxidable, etc. En general en cualquier lugar de difícil acceso.

.Limpieza de superficies en general.

En cuanto a los materiales con el cual el agua fuertemente ozonada toma contacto, se recomiendan acero inoxidable, TEFLON, Kynar entre otros. Se debe tener especial cuidado con bombas con sello goma natural, nylon, etc. Sellos de Viton, son recomendados.
Estudios hechos después de lavar superficies con agua ozonada en distintas superficies, muestran una reducción desde en reducción de colonias de bacterias desde 64% hasta aun 99,9%. En palabras simples, el ozono funciona en las bodegas de vino y funciona bien.


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Enfoque a purificación de agua

El carbón activado nace a partir de carbón especialmente elaborado, para su posterior “activación”. La activación es un proceso, que puede ser termal o térmico,
donde se busca aumentar la porosidad del carbón,
llegando a valores de superficie interna tales como 1000 m2 / gr. Debido a los diferentes materias primas y procesos para la producción, existen cientos de distintos tipos de carbón activado, de ahí el especial cuidado para la selección según el tipo de aplicación.
Mediante un proceso de adsorción, se purifican contaminantes. Al pasar un flujo de una sustancia liquida o gaseosa por el carbón activado, estas recorren los micro poros, al ser estas tan pequeños los contaminantes que pasan por ahí por fuerzas atractivas tienden a quedar atrapados en el carbón activado.
El carbón activado se usa para la purificación de aire y también para el agua. Generalmente a mayor cantidad de carbón activado, mayor eficacia del purificador de aire o de agua.
El carbón activado puede purificar tanto componentes inorgánicos como orgánicos. En lo que respecta al tratamiento de aguas potables y servidas, se ocupa casi la mayoría de las veces con enfoque orgánico Las variables más importantes que determinarán el potencial de adsorción del carbón en el agua son:

1.- Naturaleza y tamaño molecular del componente a purificar.
2.- La estructura química y del poro del carbón activado.
3.- pH de la solución acuosa.

Los componentes orgánicos que purifica el carbón activado se pueden clasificar en: Materiales orgánicos naturales (residuos del metabolismo de organismos vivientes), componentes orgánicos sintéticos y post-productos del tratamiento orgánico del agua. Los del primer tipo son los culpados por producir olores y sabores desagradables en el agua, que incluso pueden llegar a provocar infecciones. Los componentes sintéticos que están presente en el agua comúnmente son: aceite, benceno, tolueno, detergentes, pesticidas, tinturas, etc. Los más comunes sub-componentes del tratamiento de agua con cloro son los trihalometanos (THM), los cuales son fuertemente absorbidos por el carbón activado, por lo que se usa carbón activado para purificar el agua una vez tratada, para máxima pureza.
Sobre el formato del carbón activado, generalmente se prefiere el granulado sobre el carbón en polvo, posiblemente por la posibilidad de regeneración que se usa para volver a utilizarlo una vez saturado. Las aplicaciones del carbón activado en agua, van desde los hogares, hasta grandes industrias o sistemas de agua potable.
Para el correcto diseño de un sistema de purificación de agua mediante carbón activado, se debe tener presente la concentración de los contaminantes presentes y las concentraciones finales requeridas.

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