Användningen av ozon för vattenrening är vanligare i Europa än i USA, men allt fler amerikanska kommunala vattenverk övergår nu till ozon för desinfektion. Ozon är effektivare än klor när det gäller att desinficera vatten och oxiderar dessutom flera lösta mineraler, vilket gör att de enkelt kan filtreras bort. Eftersom ozon är ett instabilt ämne – halveringstiden är cirka 22 minuter – måste det produceras nära användningsplatsen och kan varken lagras eller transporteras på effektivt sätt.
I kommunala vattenreningsprocesser (för både ytvatten och grundvatten) kan ozon införas i diffunderade bubblor på fem mikron eller mindre, som blandas med det råa inkommande vattnet. Det lättlösliga ozonet oxiderar allt organiskt material – bakterier, vattenburna patogener och annat – som det kommer i kontakt med.
Det diffunderade ozonet oxiderar också löst järn, svavel och andra ämnen, drar ut dem ur lösningen och gör att de nybildade föreningarna kan fångas upp i filtret. När ozonet (O3) bryts ned frigör det sin ”extra” syremolekyl för att bilda oxiderade föreningar, medan resten passerar vidare ut i atmosfären som ofarligt O2.
Precis som vid klordesinfektion bedöms vattendesinfektionen med hjälp av kontakttid (CT), alltså den tid som desinfektionsmedlet är i kontakt med råvattnet. Den kontakttid som krävs för ett visst desinfektionsmedel fastställs genom experimentella data som visar hur snabbt medlet reducerar vattenburna patogener. Ozon är ett uppskattat desinfektionsmedel tack vare sin förmåga att effektivt förstöra Giardia och Cryptosporidium, två av de mest betydelsefulla vattenburna patogenerna.
Ozon är en instabil förening som består av tre syreatomer. Den sönderfaller lätt till en stabil syremolekyl (O2) och en fri jon. Detta är precis vad som ger ozonet sina oxiderande egenskaper, men det innebär också att ozon inte kan lagras eller transporteras för industriellt bruk. Produktionen måste därför ske direkt på plats med hjälp av en ozongenerator.
Det mesta ozonet framställs genom att syre leds genom en elektrisk koronaurladdning – en kontrollerad ljusbåge – där en viss andel av de fria O2-molekylerna återförenas till O3. För hushållsgeneratorer ger de cirka 21 procent syre som finns i vanlig luft säkra mängder ozon för småskalig användning. I kommunala anläggningar leds i stället en syrekälla med 92–97 procent syre genom stora generatorer för att producera höga koncentrationer. Särskilda säkerhetsåtgärder krävs på grund av de giftiga och starkt brandfrämjande egenskaperna hos höga koncentrationer av både syre och ozon.
I kommunala anläggningar övervakas den höga koncentrationen av ozon som löses i det inkommande råvattnet regelbundet genom mätning av halterna av löst ozon. Detta används dels för att bedöma desinfektionens effektivitet (CT-mätningar), dels som en felsökningsmetod för att säkerställa att det tillförda ozonet verkligen diffunderas ut i vattnet.
Eftersom blandningen av syre och ozon stiger upp mot ytan efter att ha passerat vattnet övervakas även luften ovanför diffusionskamrarna. Ozon som når upp till ytan har nämligen inte hunnit oxidera några vattenburna patogener. Dessutom ställer EPA, den amerikanska miljöskyddsmyndigheten, stränga krav på hur mycket ozon som får släppas ut i ytterluften. Oväntat höga halter olöst ozon kräver därför processjusteringar eller underhållsarbeten vid reningsverket.
Det finns flera kommersiellt tillgängliga och säkra vattensystem för hemmet. Dessa system används oftast för att rena mindre mängder dricksvatten. Eftersom systemen använder syre från omgivande luft, och generatorn vanligtvis omvandlar cirka 2 procent av syret till ozon (beroende på temperatur, fuktighet och tryck), blir de producerade mängderna så små att de inte utgör någon hälsorisk. Hemmasystemen diffunderar låga ozonkoncentrationer genom bestämda mängder vatten för att ge vattnet en extra ”polering” – spår av vattenburna patogener och lösta metaller reduceras och vattnet blir klarare och fräschare.
Ozon klassas som en giftig gas. Små mängder kan orsaka huvudvärk som varar i flera timmar, medan kontakt med högre koncentrationer kan leda till allvarliga hälsoskador eller till och med dödsfall. Kommersiellt tillgängliga enheter för hemmabruk producerar dock inte farliga ozonnivåer, såvida de inte är kraftigt defekta och samtidigt placeras i slutna utrymmen där gasen inte kan spridas. Placera alltid systemet i ett väl ventilerat utrymme och följ tillverkarens säkerhetsanvisningar noggrant.
Hälsa och Sjukdom © https://www.sjukdom.online