Uso de Ozono en el Tratamiento de Efluentes

El ozono (O3) es, desde el punto de vista químico, una variedad alotrópica del oxígeno formada por tres átomos de este elemento. Se forma al disociarse los 2 átomos que componen el gas oxígeno, por la aplicación de una energía suficiente. Cada átomo de oxígeno liberado se une a otra molécula de oxígeno (O2), formando moléculas de Ozono.

El ozono es:

– Después del flúor, el compuesto más oxidante, debido a su facilidad para captar electrones.
– De facil descomposicion.
– En igualdad de condiciones, es más estable en el agua que en el aire.
– Su solubilidad en el agua es 13 veces superior a la del oxígeno.

Debido a su altísimo poder oxidante y desinfectante comenzó a usarse para una gran cantidad de aplicaciones enfocadas al tratamiento de aguas, aire y eliminación de olores. Su desventaja respecto a otros desinfectantes como el cloro es que debe producirse in situ y disuelto en el agua tiene un periodo de vida corto no ejerciendo un poder desinfectante a largo plazo. Su ventaja respecto del mismo es que al descomponerse, su único residuo es oxígeno.

Se considera que el ozono es el desinfectante de mayor eficiencia microbicida y requiere tiempos de contacto bastante cortos. Se ha demostrado que cuando el ozono es transferido al agua mediante un mezclador en línea, las bacterias son destruidas en algunos segundos.

El ozono mata a las bacterias por medio de la ruptura de la membrana celular. Este proceso, conocido como destrucción de células por lisina, produce la dispersión del citoplasma celular en el agua; los lípidos insaturados son los componentes mayoritarios de la membrana citoplasmática que poseen las bacterias. Esta acción comienza la destrucción de la capacidad de la célula de funcionar. Este ozónido tiene un alto potencial de oxidación, es inestable, y ejerce su propia acción de desinfección atacando enzimas, grupos sulfidrilos o aldehídos, liberando compuestos peróxidos que son también desinfectantes, todo esto conduce a la dispersión del citoplasma y por consiguiente a la muerte del microorganismo.

A diferencia de las bacterias, los virus siempre son nocivos y provocan enfermedades a todo organismo al que atacan. Enfermedades tan comunes como la gripe, el catarro, el sarampión, la viruela, varicela, rubéola, poliomielitis, y otras muchas son debidas a virus.
El ozono actúa sobre ellas oxidando las proteínas de su envoltura y modificando su estructura, al ocurrir esto, el virus no puede anclarse a ninguna célula huésped por no reconocer su punto de anclaje, y al encontrarse el virus desprotegido y sin poder reproducirse, muere. La acción viricida es observable a concentraciones de ozono inferiores a la de acción bactericida.

Su alta solubilidad en el agua comparada con el oxígeno y por ser una molécula inestable, se transforma en un corto lapso de tiempo en oxígeno disuelto. Aplicado en dosis suficientes y necesarias para no destruir las bacterias contenidas en las macromoléculas orgánicas, y con la alta oxigenación producida, esta combinación produce un enorme desarrollo de las bacterias aeróbicas, en un caldo ideal de degradación.

Cuando un producto de desecho se incorpora al agua, el líquido resultante recibe el nombre de agua efluente. Los efluentes pueden ser de origen doméstico o industrial.
La cantidad y naturaleza de las aguas efluentes industriales es muy variada, dependiendo del tipo de industria, de la gestión de su consumo de agua y del grado de tratamiento que los vertidos reciben antes de su descarga.

La composición de las aguas efluentes se analiza con diversas mediciones físicas, químicas y biológicas. Las mediciones más comunes incluyen la determinación del contenido en sólidos, la demanda bioquímica de oxígeno (DBO), la demanda química de oxígeno (DQO), y el pH.

La concentración de materia orgánica se mide con los análisis de DBO y DQO. La DBO es la cantidad de oxígeno disuelto empleado por los microorganismos para descomponer la materia orgánica de las aguas efluentes. La DQO es la cantidad de oxígeno necesario para oxidar la materia orgánica por medio de un agente químico. El valor de la DQO es siempre superior al de la DBO porque muchas sustancias orgánicas pueden oxidarse químicamente, pero no biológicamente.

El ozono posee un potencial de oxidación superior a casi todos los compuestos oxidantes, esto lo hace sumamente efectivo en el tratamiento de vertidos líquidos. La adición de una mezcla de ozono y oxígeno al efluente, provoca la rápida disminución de la BDO y la DQO. Además debido a su poder decolorante es esencial en el tratamiento de efluentes coloreados como los de la industria textil y papelera. Mediante la adición de ozono es posible además, eliminar la materia orgánica difícilmente biodegradable (DQO, AOX, HAP, HCC, pesticidas y agentes tensoactivos).

Debido a su poder floculante, el ozono mejora las operaciones de floculación, decantación y filtración, lo que conlleva en un ahorro de productos químicos empleados comúnmente para dichas operaciones.

En efluentes donde los indeseables son sales inorgánicas factibles de oxidación (plomo, hierro, magnesio, manganeso, etc.), el ozono produce una rápida precipitación de los mismos.

El ozono puede ser aplicado en distintas etapas del tratamiento del efluente: la pre ozonización es la etapa en la cual el ozono se dosifica en etapas previas a la floculación, coagulación, optimizando así dichos procesos y provocando la remoción de hierro y manganeso, y el control de algas; la ozonización final tiene el objetivo de mejorar las características organolépticas, ya sea olor, sabor, color, y la desinfección final del agua.