Aplicaciones de ozono
Eliminación de BTEX con ozono
BTEX se refiere a mezclas de benceno, tolueno, etilbenceno, y los tres isómeros del xileno, todos los cuales son hidrocarburos aromáticos. Se ha demostrado que el ozono elimina eficazmente cada uno de estos hidrocarburos del agua. Cada compuesto se descompone por oxidación con ozono y deja únicamente CO2, H2O y O2 como subproductos.
BENCENO - Fórmula C6H6
Reacción con ozono C6H6 + 11 O3 ---- > 6Co2 + 3 H2O + 11 O2
TOLUENO - Fórmula C6H5CH3.
Reacción con ozono: C6H5CH3 .+ 18 O3 ----> 7 CO2 + 4 H2O + 18 O2
ETILBENCENO - Fórmula C8H10
Reacción con ozono C8H10 + 7 O3 ----> 8 CO2 + 5 H2O
XILENO - Fórmula C6H4C3)2
Reacción con ozono C6H4(CH3)2 + 21 O3 ----> 8 CO2 + 5 H2O + 21 O2
La eliminación de BTEX con ozono se ha utilizado ampliamente para la remediación in situ debido a los tiempos de limpieza más rápidos y a los menores costos generales de remediación. También se ha utilizado ozono para eliminar BTEX del agua en sistemas de bombeo y tratamiento, e incluso en algunos sistemas de agua potable donde el agua subterránea se ha contaminado con niveles altos de BTEX.
Benceno:
Fórmula C6H6
Reacción con ozono C6H6 + 11 O3 ---- > 6C02 + 3 H2O + 11 O2
Número de moléculas de O3 consumidas por molécula de benceno = 5.5
Se requieren 3.38 gramos de ozono para oxidar completamente 1 gramo de benceno.
Peso molecular del benceno = 78.11
Peso molecular del ozono = 48
1 gramo de benceno / 78.11 = 0.0128024581 * 48 * 5.5 moles de O3 = 3.38 gramos de O3
El benceno (C6H6) es un líquido transparente, incoloro e inflamable, con un olor dulce parecido al de la gasolina. El benceno se encuentra en el aire ambiente como resultado de la combustión de combustibles como carbón, gasolina y madera. El benceno es común en la gasolina sin plomo, donde se añade como sustituto del plomo, lo que permite un funcionamiento más suave.
Las concentraciones de benceno en el combustible llegaron a ser de hasta 20%, pero ahora se han reducido a <1% en muchos países debido a sus efectos perjudiciales para la salud. La Organización Mundial de la Salud (OMS) y la Agencia Internacional para la Investigación del Cáncer (IARC) clasifican el benceno como carcinógeno del grupo uno. La exposición prolongada a altas concentraciones de benceno causa leucemia y afecta a los glóbulos rojos y blancos.
Concentraciones más bajas pueden causar efectos menos graves para la salud, como dolores de cabeza, náuseas, somnolencia e incluso pérdida del conocimiento. La OMS no ha establecido una norma para las concentraciones de benceno en el aire ambiente, y señala que no existe un nivel de exposición seguro. Muchos países utilizan un estándar de promedio anual de 3.6 µg m-3.
En el agua potable, la EPA de EE. UU. ha establecido una normativa exigible para el benceno, denominada nivel máximo de contaminante (MCL), de 0.005 mg/L o 5 ppb.
Remediación in situ:
El gráfico que se muestra a continuación se generó con datos obtenidos de un sitio de remediación in situ. Este gráfico muestra la eliminación tanto de MTBE como de BTEX en 2 pozos separados.
Tolueno:
Fórmula C6H5CH3.
Reacción con ozono: C6H5CH3 .+ 18 O3 ----> 7 CO2 + 4 H2O + 18 O2
Número de moléculas de O3 consumidas por molécula de tolueno = 9
Se requieren 4.69 gramos de ozono para oxidar completamente 1 gramo de tolueno.
Peso molecular del tolueno = 92.14
Peso molecular del ozono = 48
1 gramo de tolueno / 92.14 = 0.0108530497 * 48 * 9 moles de O3 = 4.69 gramos de O3
El tolueno (C7H6), también conocido como metilbenceno, es un líquido incoloro con un olor intenso parecido al de un disolvente. El tolueno es económico y sencillo de producir y se utiliza ampliamente como disolvente en procesos industriales. En todo el mundo se utilizan cantidades significativas de tolueno en procesos industriales; en 2013, las ventas de tolueno generaron más de US$20 mil millones.
En usos no industriales, el tolueno se encuentra en la gasolina como potenciador del octanaje y en pegamentos, disolventes y resinas.
En el agua potable, la EPA de EE. UU. ha establecido una normativa exigible para el tolueno, denominada nivel máximo de contaminante (MCL), de 1 mg/L o 1 ppm.
Etilbenceno:
Fórmula C8H10
Reacción con ozono C8H10 + 7 O3 ----> 8 CO2 + 5 H2O
Número de moléculas de O3 consumidas por molécula de etilbenceno = 7
Se requieren 3.16 gramos de ozono para oxidar completamente 1 gramo de etilbenceno.
Peso molecular del etilbenceno = 106.167
Peso molecular del ozono = 48
1 gramo de etilbenceno / 106.167 = 0.0094191227 * 48 * 7 moles de O3 = 3.16 gramos de O3
El etilbenceno (C6H5CH2CH3) es un líquido incoloro con un aroma parecido al de la gasolina. Se utiliza ampliamente en procesos industriales para fabricar estireno, que luego se utiliza para producir poliestireno. El etilbenceno también está presente como disolvente en tintas, tintes y gasolina.
En el agua potable, la EPA de EE. UU. ha establecido una normativa exigible para el etilbenceno, denominada nivel máximo de contaminante (MCL), de 0.7 mg/L o 700 ppb.
Xileno:
Fórmula C6H4(CH3)2
Reacción con ozono C6H4(CH3)2 + 21 O3 ----> 8 CO2 + 5 H2O + 21 O2
Número de moléculas de O3 consumidas por molécula del compuesto = 10.5
Se requieren 3.16 gramos de ozono para oxidar completamente 1 gramo de xileno.
Peso molecular del xileno = 106.16
Peso molecular del ozono = 48
1 gramo de xileno / 106.16 = 0.0094197438 * 48 * 10.5 moles de O3 = 4.75 gramos de O3
Xileno (C8H10) es el término utilizado para describir los tres isómeros del dimetilbenceno: m-xileno, p-xileno y o-xileno. Por lo general, las concentraciones de cada uno se suman como xilenos totales. El xileno se refina a partir del petróleo crudo y es un líquido transparente y aceitoso.
El xileno se utiliza ampliamente en la producción de botellas de plástico y ropa de poliéster, así como disolvente en una variedad de aplicaciones, desde la limpieza de placas de circuitos hasta el diluido de pinturas y barnices.
En el agua potable, la EPA de EE. UU. ha establecido una normativa exigible para los xilenos, denominada nivel máximo de contaminante (MCL), de 10 mg/L o 10 ppm.
Nuestros resultados:
Hemos utilizado ozono para eliminar BTEX tanto en aplicaciones in situ como de bombeo y tratamiento, con excelentes resultados. La oxidación de BTEX se completa de manera rápida y total con ozono.
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Estos resultados provienen de una prueba de laboratorio que realizamos para evaluar la demanda de ozono de un sistema de bombeo y tratamiento que implementamos posteriormente.
Remediación in situ:
Para aplicaciones de oxidación química in situ, ofrecemos una variedad de sistemas y opciones. Se utilizan habitualmente remolques completos listos para usar. También ofrecemos sistemas modulares que permiten al usuario final instalar el sistema en una estructura existente en el sitio. Esto puede ser útil para una modernización o para reducir costos aprovechando la infraestructura existente.
En estas aplicaciones, el ozono se produce como gas a partir de oxígeno. Este ozono se impulsa por tuberías hasta el fondo de un pozo y se difunde allí, en el nivel freático. El ozono se disuelve en el agua alrededor de cada pozo tratado y descompone el BTEX de esa zona. Normalmente, el sistema de ozono trata varios pozos en un mismo sitio, alternando periódicamente entre ellos. Como el ozono tiene una vida media y continúa descomponiendo el BTEX después de detener el burbujeo, resulta ventajoso tratar 15 pozos con un sistema capaz de hacer burbujear ozono en solo 5 pozos a la vez.
También hay sistemas piloto disponibles para pruebas de corta duración de remediación in situ. Actualmente tenemos remolques de ozono disponibles para estas aplicaciones:
 Sistemas de ozono montados en remolque |
 Sistemas modulares de ozono |
 Sistemas de ozono montados en gabinete |
Todos los sistemas nuevos de ozono para aplicaciones de remediación
Sistemas piloto disponibles actualmente
Bombeo y tratamiento:
Esto se refiere a cualquier sistema que trate agua en flujo o durante un proceso. Ofrecemos sistemas de inyección de ozono que suelen montarse sobre patines para su instalación en infraestructuras existentes. Un sistema estándar de ozono para agua consta de un generador de ozono que produce ozono a partir de oxígeno, una bomba de inyección de ozono y un venturi para disolver eficazmente el gas ozono en el agua, y un tanque de mezcla de ozono que permite que el gas ozono tenga tiempo para disolverse en el agua y, al mismo tiempo, elimina el exceso de ozono del proceso mediante desgasificación.
Según el nivel de BTEX en el agua y los demás contaminantes que requieren oxidación, podemos ayudarle a desarrollar el sistema de bombeo y tratamiento adecuado para su aplicación. La dosificación exacta de ozono, el tiempo de contacto y la tecnología utilizada deben determinarse en función de los niveles de BTEX en el agua y de los otros posibles contaminantes presentes.
Hay sistemas de prueba piloto disponibles; también podemos ofrecer servicios de pruebas a escala de laboratorio para determinar si el ozono es una opción viable para su agua.
Sistemas de inyección de ozono
Sistema de prueba piloto disponible actualmente para alquiler
Documentos técnicos:
A continuación se presenta una serie de artículos y documentos que describen resultados prácticos y de laboratorio en la eliminación de BTEX del agua mediante ozono o procesos AOP con ozono.
Remediación de BTEX en condiciones difíciles del sitio mediante tecnologías de inyección de ozono in situ y extracción de vapores del suelo: estudio de caso