1ra. ESCOLA DE OZONIOTERAPIA NA MEDICINA VETERINÁRI VETERINÁRIA A
TECNOLOGIA DE OZÔNIO E SUAS APLICAÇÕES Pesquisador Dr. Wilf Wi lfre redo do Ir Irra razzab abal al Ur Urru ruch chii INSTITUTO DE CIÊNCIAS APLICADAS VALE DO PARAÍBA
Tópicos
Introdução Propriedades Físicas e químicas Ozônio na atmosfera Geração de ozônio Descarga por Barreira Dielétrica
Aplicações de ozônio Tratamento de água Tratamento de efluentes Aplicação na medicina Aplicação na odontologia Aplicação na agricultura Aplicação na aqüicultura Aplicação em indústrias alimentarias
O que ozônio e como se forma?
O Ozônio é uma molécula composto por três átomos de oxigênio (O 3). 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.
Introdução
1785 - Descoberto pelo Holandes Van Marum (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.
Ozônio ocorre em descargas elétricas
Nikola Tesla's Ozone Generator
The "Double Van Marums"
Siemens Ozonized Oxygen Generator (1857)
Propriedades físicas •Derivado do grego OZEIN = cheirar •Formado por três átomos de oxigênio •Coloração azulada •Forma líquida T< -111,9 o C •Forma sólida T< -193 o C •Alto poder oxidante
E(O3) = 2,08 V
•Vida média a T<30 oC : 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 oxidação Agente oxidante Flúor Radical OH_ Oxigênio atômico Ozônio (O3) Peróxido de hidrogênio (H 2O2) Permanganato Cloro
Potencial de oxidação (V) 3,06 2,80 2,42 2,07 1,77 1,55 1,36
Ozônio na superfície da Terra 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.
Distribuição de ozônio na Atmosfera
15 a 20 ppm
Função da camada de ozônio
Destruição da camada de ozônio
Ozônio é poluição? Qualidade Índice
Boa
0 - 50
Regular
51 - 100
Inadequada
101 - 199
Má
200 - 299
Péssima
>299
MP10
O3
CO
(µg/m3) (µg/m3) (ppm) 0 - 50 0 - 80 0 - 4,5 50 80 - 160 4,5 - 9 150 150 160 - 200 9 - 15 250 250 200 - 800 15 - 30 420 >420 >800 >30
NO2
SO2
(µg/m3) 0 - 100
(µg/m3) 0 - 80
100 - 320 320 1130 1130 2260 >2260
80 - 365 365 - 800 800 1600 >1600
Fonte:http://www.cetesb.sp.gov.br/
CLASSIFICAÇÃO DE POLUENTES Poluente
Concentração
Duração
Permanência
PM10 (mg/m3)
150
24 h
Anual
PM2.5 (mg/m3)
65
24 h
Anual
Ozônio (ppm) 0,12 NO2 (ppm) 0,053
1 24 h
8h Anual
SO2
24 h
Anual
TABLE I.
0,14
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. Refrigeração
Ar seco ou oxigênio
Descarga elétrica
Ozônio
Destruição do ozônio residual Sistema de Aplicação
Descarga com Barreira Dielétrica (DBD).
Geradores de ozônio
Sistema de calibração REGULADOR DE FLUXO DE OXIGÊNIO
C O I X L I I D G N E Ê D N R I O O
MEDIDOR DE FLUXO DE OXIGÊNIO
GERADOR DE OZÔNIO
MEDIDOR DE OZÔNIO
FILTRO ADSORVEDOR DE OZÔNIO
Produção de ozônio – parâmetro fluxo de oxigênio em função da potência fluxo = 1 L/m in; p= 836 T orr fluxo = 2 ,0 L/min; p= 887 T orr fluxo = 3,0 L/min; p= 857 T orr fluxo = 4 ,0 L/min; p= 896 T orr fluxo = 5,0 L/min; p= 791 torr
3,0 2,5 2,0 h / 1,5 3
O g 1,0
0,5 0,0
0
10
20
30
40
potência (W )
50
Filtro catalisador de ozônio
Concentração do ozônio após o filtro 1,0
70
) L / g m0,8 ( o r t l i f t 0,6 s o p o 0,4 i n ô z o e 0,2 d o ã ç a r 0,0 t n e c n-0,2 o c 0
60 ) 50 C o ( a r u t 40 a r e p m e 30 T
concnetração de ozônio - post-filtro (mg/L) temperatura ( oC)
20 20
40
60
80
100
120
140
160
180
200
tempo (min) Gráfico da concentração de ozônio após o filtro
Concentração de ozônio e Temperatura 160 60 140 ) L / 50 g m ( o i n40 ô z o e d o30 ã ç a r t n e20 c n o C
120 )
C T em peratura (0 C )
100 o C 80
Co ncentração de ozônio(mg/L)
60 40
10
20 0
0 0
10
20
30
40
50
60
Tem po (min.) Figura 4. Tem peratura na câm ara quente e concentração de ozônio em função do tempo.
( a r u t a r e p m e T
Gerador de ozônio MVM
Coleta de ozônio
Regulador de fluxo de oxigênio
Para conexão direta no cilindro de oxigênio Permite 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 Sistema de refrigeração
Cabo de força Chave
Fusível (1,0 A)
Medidor de ozônio utilizado
Medidor de fluxo de O2
Tabela de calibração Dosador 1L/min
½ L/min ¼ L/min 1/8L/min
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
0 1,2 2,5 8,2 18,3 32,3 47 59,4 70,4 81,2 90,2
0 0,1 0,6 2,4 6,8 13 20,5 27,9 35,6 43,4 47,7
0 0,6 4,8 15,4 33,8 52,6 70,1 82,6 88,8 92,4 95,4
0 0,6 4,9 17,8 37,2 57,5 73,7 84,2 90,1 96 102
Fluxo de gás em função do tempo 2000
1500
i n m L / 0 1 ,
3
m c e m u l o v
1000
i m m L / 2 1 /
500
1/4 L/mim 1/8 L/mim
0 0
30
60
90
120
Unidades de concentração de ozônio No ar 1
mg L
=1
g m
3
=1
μ g
mL
= "1 gama " =
467 ppm
Na Água 1
mg L
=1
g m
3
=1
μ g
mL
= "1 gama " = 1 ppm
Cálculo em massa de ozônio Volume = x (mL) μ g ⎞ ⎛ concentração = y⎜ ⎟ ⎝ mL ⎠ massa = x * y ( μ g )
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
Acessórios O 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.
MULTIVÁCUO
Tabela 2 –Descrição Acessórios para o Gerador MVM Modelo Regulador de pressão com fluxômetro Mangueira de oxigênio Mangueira de exaustão Filtro para O3 residual
MVM-RG MVMMO MV06ME MVM-CA
Tecnologia em Ozônio
Assistência Técnica
A 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.
Vendas
Rua José Toledo, 180 - Jardim do Trevo CEP 13036-300 Campinas, São Paulo - Brasil Fone/Fax: +55 (19) 3278.4100 e-mail:
[email protected]
Gerador de Ozônio modelo M V M
Dados Técnicos Tensão de alimentação: 110V ou 220V Freqüência de operação: 1700 Hz Potência máxima: 100 watts Capacidade de produção: de 1,0 até 70,0 mg/L
Descrição 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
Produção Precisa de Ozônio 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 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
Doses de Ozônio A partir das curvas de calibração é possível calcular a DOSE de ozônio contida em um determinado volume. Por exemplo, trabalhandose com um fluxo de O 2 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-O 3
