tecnologia de ozÔnio e suas aplicaÇÕes

1RA EOMV -ICAVP-JUNHO 2007

TECNOLOGIA DE OZÔNIO E SUAS

APLICAÇÕES

1ra. ESCOLA DE OZONIOTERAPIA NA MEDICINA VETERINÁRIA

Pesquisador Dr. Wilfredo Irrazabal UrruchiINSTITUTO DE CIÊNCIAS APLICADAS VALE DO PARAÍBA


TópicosIntroduçãoPropriedades Físicas e químicasOzônio na atmosferaGeração de ozônioDescarga por Barreira Dielétrica

Aplicações de ozônioTratamento de águaTratamento de efluentesAplicação na medicinaAplicação na odontologiaAplicação na agriculturaAplicação na aqüiculturaAplicação em indústrias alimentarias


O que ozônio e como se forma?

O Ozônio é uma molécula composto por três átomos de oxigênio (O3).

Se forma quando as moléculas de oxigênio (O2), se rompem devido à radiação ultravioleta ou descarga elétrica e os átomos separados combinam-se individualmente com outras moléculas de oxigênio.

http://pt.wikipedia.org/wiki/Mol%C3%A9cula

http://pt.wikipedia.org/wiki/Mol%C3%A9cula

http://pt.wikipedia.org/wiki/Oxig%C3%AAnio

http://pt.wikipedia.org/wiki/Radia%C3%A7%C3%A3o

http://pt.wikipedia.org/wiki/Ultravioleta

http://pt.wikipedia.org/wiki/%C3%81tomo


Introdução1785 - Descoberto pelo Holandes VanMarum (cheiro de máquina elétrica).1840-Shönbein - relatou a existência.Simens- 1857- construiu o primeiro gerador.1892 – Ohlmuller -desinfecção com ozônio –Salmonella Typhirium, vibrio cholerae e Bacillus antracis.1893- primeira instalação para tratamento de água- Oudshoorn - Holanda.1902- Paderbon e Weisbaden, Alemanha.1906- 1970 – Nice.1977- Mais de 1000 instalações no mundo.

1RA EOMV -ICAVP-JUNHO 2007Ozônio ocorre em descargas elétricas


Nikola Tesla's Ozone Generator


The "Double Van Marums"


Siemens Ozonized Oxygen Generator (1857)

http://www.google.com.br/imgres?imgurl=http://nl.wikipedia.org/upload/thumb/e/e2/180px-Ernst_Werner_von_Siemens.jpg&imgrefurl=http://nl.wikipedia.org/wiki/1816&h=195&w=180&sz=11&tbnid=vjF0o2CAuh0J:&tbnh=98&tbnw=90&start=11&prev=/images%3Fq%3Dwerner%2Bsiemens%26svnum%3D10%26hl%3Dpt-BR%26lr%3Dlang_de%26newwindow%3D1%26sa%3DG


Propriedades físicas

•Derivado do grego OZEIN = cheirar

•Formado por três átomos de oxigênio

•Coloração azulada

•Forma líquida T< -111,9o C

•Forma sólida T< -193o C

•Alto poder oxidante E(O3) = 2,08 V

•Vida média a T<30oC : 40 min


Propriedades físicas e conversão de unidades

•Densidade do ozônio = 2,14kg.m-3

•Densidade do oxigênio = 1,43 kg.m-3

•Densidade da água = 1000 kg.m-3

Concentração de ozônio em ar (volume)1mgL-1 = 1gO3m-3 = 467ppmO3 = 1gO3m-3

1ppmO3 = 2,14mgO3m-3

Concentração de ozônio em água (peso)1mgL-1 = 1ppmO3 = 1gO3m-3


Potencial de oxidaçãoAgente oxidante Potencial de

oxidação (V)Flúor 3,06Radical OH_ 2,80Oxigênio atômico 2,42Ozônio (O3) 2,07Peróxido de hidrogênio (H2O2) 1,77Permanganato 1,55Cloro 1,36


O ozônio é uma molécula que existe em toda a atmosfera. Na parte mais baixa, a troposfera, a concentração é relativamente baixa. Na superfície da terra: 0,001- 0,003 ppm.

Ozônio na superfície da Terra


Distribuição de ozônio na Atmosfera

15 a 20 ppm


Função da camada de ozônio


Destruição da camada de ozônio


Ozônio é poluição?

Qualidade ÍndiceMP10

(µg/m3)

O3

(µg/m3)

CO

(ppm)

NO2

(µg/m3)

SO2

(µg/m3)Boa 0 - 50 0 - 50 0 - 80 0 - 4,5 0 - 100 0 - 80

Regular 51 - 100 50 -150 80 - 160 4,5 - 9 100 - 320 80 - 365

Inade-quada 101 - 199 150 -

250 160 - 200 9 - 15 320 -1130 365 - 800

Má 200 - 299 250 -420 200 - 800 15 - 30 1130 -

2260 800 -

1600 Péssima >299 >420 >800 >30 >2260 >1600

Fonte:http://www.cetesb.sp.gov.br/


TABLE I.

Poluente

PM10 (mg/m3)

Concentração

150

Duração

24 h

Permanência

Anual

PM2.5 (mg/m3) 65 24 h Anual

Ozônio (ppm) 0,12 1 8hNO2 (ppm) 0,053 24 h Anual

SO2 0,14 24 h Anual

CLASSIFICAÇÃO DE POLUENTES


Métodos de geração de ozônio

• Descarga por Barreira Dielétrica DBD (mais popular - comercial).

• Eletroquímico (baterias produzem O3).• Radiação ultravioleta (não econômico ).• Outros (lasers, partículas beta, etc.)


Gerador de Ozônio com DBD.

Ar seco ou oxigênio

Descarga elétrica

Ozônio

Refrigeração

Sistema de Aplicação

Destruição do ozônio residual


Descarga com Barreira Dielétrica (DBD).


Geradores de ozônio


Sistema de calibração

C O I XL II D G N E ÊD NR IO O

MEDIDOR DE FLUXO DE OXIGÊNIO

GERADOR DE

OZÔNIO

REGULADOR DE FLUXO DE

OXIGÊNIO

MEDIDOR DE OZÔNIO

FILTROADSORVEDOR

DE OZÔNIO


0 10 20 30 40 500,0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

0 10 20 30 40 500,0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

0 10 20 30 40 500,0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

0 10 20 30 40 500,0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

0 10 20 30 40 500,0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0 fluxo = 1 L/m in; p= 836 Torr fluxo = 2,0 L/m in; p= 887 Torr fluxo = 3,0 L/m in; p= 857 Torr

potência (W )

fluxo = 4,0 L/m in; p= 896 Torr

g O

3 /h

fluxo = 5,0 L/m in; p= 791 torr

Produção de ozônio – parâmetro fluxo de oxigênio em função da potência


Filtro catalisador de ozônio


Concentração do ozônio após o filtro

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200-0,2

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200

20

30

40

50

60

70

co

ncen

traçã

o de

ozô

nio

- pos

t filt

ro (m

g/L)

concnetração de ozônio - post-filtro (mg/L)

Gráfico da concentração de ozônio após o filtro

Tem

pera

tura

(o C)

tempo (min)

temperatura ( oC)


Concentração de ozônio e Temperatura

0

10

20

30

40

50

60

0 10 20 30 40 50 600

20

40

60

80

100

120

140

160

Figura 4. Tem peratura na câm ara quente e concentração de ozônio em função do tem po.

C

once

ntra

ção

de o

zôni

o (m

g/L)

Tem po (m in.)

Concentração de ozônio(m g/L)

Tem

pera

tura

(o C)

C Tem peratura (0C )


Gerador de ozônio MVM


Coleta de ozônio


Regulador de fluxo de oxigênioPara conexão direta no cilindro de oxigênioPermite fluxos de oxigênio de 1; 3/8; ½; ¼;1/8; 1/16 e 1/32 (L/min)


Vista do sistema de ventilação, chave 110V 0u 220V, entrada de oxigênio, cabo de força e fusível de segurança

Entrada de O2

Cabo de força

Fusível (1,0 A)Chave

110 V/ 220V

Sistema de refrigeração


Medidor de ozônio utilizado


Medidor de fluxo de O2


Tabela de calibraçãoDosador 1L/min ½ L/min ¼ L/min 1/8L/min0 0 0 0 01 0,1 1,2 0,6 0,62 0,6 2,5 4,8 4,93 2,4 8,2 15,4 17,84 6,8 18,3 33,8 37,25 13 32,3 52,6 57,56 20,5 47 70,1 73,77 27,9 59,4 82,6 84,28 35,6 70,4 88,8 90,19 43,4 81,2 92,4 9610 47,7 90,2 95,4 102


Fluxo de gás em função do tempo

0 30 60 90 1200

500

1000

1500

2000

1/8 L/mim1/4 L/mim

1/2 L

/mim

1,0 L/

min

volu

me

cm3

tempo (s)


Unidades de concentração de ozônio

ppmgamamL

gmg

Lmg 467"1"111 3 ====

μ

ppmgamamL

gmg

Lmg 1"1"111 3 ====

μ

No ar

Na Água


Cálculo em massa de ozônio

)(*

)(

gyxmassamL

gyãoconcentraç

mLxVolume

μ

μ

=

⎟⎠⎞

⎜⎝⎛=

=

Exemplo:

• Volume da seringa x = 60 mL e

• concentração de ozônio y = 30 μg/mL

•Portanto peso de ozônio = 30x60 (μg/mL)*(mL) = 180μg

• Se for 3 seringas de 60 mL com a mesma concentração de 30mg/mL teremos uma massa de ozônio de 540μg


AcessóriosAcessóriosO gerador MVM foi desenvolvido exclusivamente para que seja utilizado em aplicações médicas, por isso, existem acessórios especiais que estão a disposição dos clientes, conforme mostra a tabela 2.

Tabela 2 – Acessórios para o Gerador MVMDescrição ModeloRegulador de pressão com fluxômetro

MVM-RG

Mangueira de oxigênio MVM-MOMangueira de exaustão MV06-MEFiltro para O3 residual MVM-CA

Assistência TécnicaAssistência TécnicaA multivácuo conta com uma equipe de profissionais na área de geração de ozônio e de suas aplicações, oferecendo, dessa maneira, assistência técnica contínua de seus produtos e também para execução de projetos especiais de instalação.

VendasVendasRua José Toledo, 180 - Jardim do TrevoCEP 13036-300 Campinas, São Paulo - BrasilFone/Fax: +55 (19) 3278.4100e-mail: [email protected]

MULTIVMULTIVÁÁCUOCUO

Tecnologia em Ozônio

Gerador de Ozônio

modelo M V M


Tensão de alimentação: 110V ou 220VFreqüência de operação: 1700 Hz Potência máxima: 100 wattsCapacidade de produção: de 1,0 até 70,0 mg/L

Produção Precisa de OzônioProdução Precisa de Ozônio

Descrição do EquipamentoDescrição do Equipamento

O gerador de ozônio MVM tem a capacidade de sintetizar este produto a partir de um fluxo controlado de oxigênio que passa entre dois eletrodos polarizados, produzindo uma descarga por barreira dielétrica. Por meio de medidores de ozônio que trabalham com o método fotométrico (sensibilidade de 0,1 mg/mL) e de um controlador de fluxo de oxigênio (precisão de 0,01 L/min), aferiu-se sua capacidade de produção. A concentração de ozônio em oxigênio pode ser variada de 1,0 até 70,0 mg/L, com um regulador de voltagem em fluxo de oxigênio de 0,20L/min. De outro lado as concentrações variam quando o fluxo de oxigênio aumenta, conforme mostra a tabela 1.

O gerador MVM tem todos seus componentes compatíveis com equipamentos médicos, pois possui o reator confeccionado em aço inoxidável e vidro, e ainda conexões e mangueiras em

Para maior comodidade dos usuários está disponibilizada na Tabela 1 a calibração da produção de ozônio promovida pelo gerador MVM para três fluxos diferentes de oxigênio.

Tabela 1- Calibração do Gerador MVM

Doses deDoses de OzônioOzônioA partir das curvas de calibração é possível calcular a DOSE de ozônio contida em um determinado volume. Por exemplo, trabalhando-se com um fluxo de O2 de 1,0 L/min e com o gerador a 60% de sua capacidade, são gerados 30 mg de O3/L. Assim, se esta concentração de ozônio for aplicada em um volume de 0,200 L, a DOSE de ozônio será:

D = (30mg-O3/L). 0,200 L= 6,0 mg-O3

Dados TécnicosDados Técnicos

Posição 1,0L/min 0.5 L/min 0,2 L/min

0 0 0 0

1 1,0 2,0 3,0

2 2,0 3,0 4,0

3 5,0 9,0 15,0

4 10,0 20,0 25,0

5 20,0 30,0 40,0

6 30,0 40,0 55,0

7 35,0 50,0 65,0

8 40,0 55,0 70,0


Contato

Wilfredo Irrazabal Urruchi(012)-39491013(012)[email protected]

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