استفاده از ازن در صنایع

ازن ژنراتور دستگاهی است که از آن برای تولید گاز ازن جهت پاکسازی هوا، ضدعفونی آب و از بین بردن بوهای نامطبوع ، کاهش بار میکروبی در صنایع غذایی (صنعت آرد، فراورده های گوشتی، سردخانه های میوه و سبزی، نوشیدنی ها و…) و حذف اتیلن میوه ها به جهت تازه نگه داشتن میوه ها استفاده می‌گردد. دستگاه‌های ازن ژنراتور در اندازه‌های مختلف و جهت کاربردهای گوناگونی مورد استفاده قرار می‌گیرند که در این مطلب قصد داریم تا شما را با ازن ژنراتور آشنا کنیم.برای تولید O3، از یک منبع انرژی جهت تجزیه مولکول های اکسیژن (O2)  به اتم های اکسیژن استفاده می شود که این اتم های اکسیژن بر اثر برخورد با یکدیگر و واکنش با مولکول های اکسیژن، ازن را تشکیل می دهند. ازن نسبتا ناپایدار است و در آب به سرعت تجزیه می شود. رادیکال های آزاد منتج از تجزیه آن، اکسیدکننده قوی تری نسبت به کلر هستند و می توانند بسیاری از ترکیبات آلی و معدنی موجود در آب و فاضلاب را اکسید کند. بنابراین ازن همانند بسیاری از اکسیدکننده های قوی یک گندزدای موثر به شمار می رود.

کاربردهای ضدعفونی با گاز اوزون به شرح زیر است:

– گندزدایی، ضدعفونی و تصفیه منابع آب آشامیدنی

– ضدعفونی و حذف آلاینده های میکروبی در سردخانه های میوه و سبزی و گوشتی

– حذف کامل اتیلن میوه ها به جهت حفظ شادابی محصولات

– حذف آفلاتوکسین در پسته و بادام زمینی

-کاهش بار میکروبی زیتون پرورده

-کاهش بار میکروبی در فراورده های گوشتی(معضل لکه زرد باکتریایی و… در سوسیس و کالباس)

-افزایش ماندگاری در صنایع گوشت و مرغ، جهت قطعه بندی آن ها

-حذف پاتولین در صنعت تولید آب سیب

-جایگزین مناسب برای CIP

– تصفیه پساب های انسانی و شهری و صنعتی

– کنترل بو در تصفیه خانه های عمومی فاضلاب

– گندزدایی و ضدعفونی آب استخرهای شنا

– گندزدایی و ضدعفونی آب استخرهای پرورش ماهی و آبزیان

– گندزدایی و ضدعفونی آب مصرفی مرغداری ها و دامداری ها

– بهبود طعم و رنگ آب

– تصفیه پساب صنایع کاغذسازی، چرم سازی، دباغی، کشاورزی، غذایی و …

– اکسیداسیون آهن و منگنز

– افزایش لخته سازی

– بهبود حذف جلبک ها

– حذف ترکیبات آلی دیرگذار در تصفیه پیشرفته فاضلاب

– اکسیداسیون ترکیبات آلی کلوئیدی برای حذف رنگ و کاهش سطح کربن آلی

– اکسیداسیون ترکیبات آلی ناچیز در فاضلاب مانند میکروآلاینده ها، ترکیبات فنولی و برخی حشره کش ها

– حذف موثر بسیاری از ترکیبات مختل کننده غدد درون ریز و ترکیبات مراقبتی و دارویی که در فرایند تصفیه بیولوژیکی باقی می مانند.

مزایای استفاده از ازن ژنراتور در مقایسه با کلر

استفاده از ازن ژنراتور برای تصفیه آب نسبت به کلر مزایایی دارد که در ادامه به شرح آن می‌پردازیم:

* افزایش توان ضدعفونی کردن و عدم تغییر طع/م، رنگ و بوی آب

* کاهش میزان مواد شیمیایی مورد نیاز جهت گندزدایی

* تاثیر گذاری بر طیف گسترده ای از میکرو ارگانیسم‌ها

* نابود کردن پاتوژن های مقاوم در برابر کلر

* عدم تغییر در PH آب

* سازگاری با محیط زیست و عدم تولید مواد زیان آور برای طبیعت

کاربرد ازن در تصفیه و ضدعفونی آب و فاضلاب

امروزه استفاده از ازن در زمینه تصفیه فاضلاب های مختلف صنعتی و شهری و بهداشتی جایگزین روش های قدیمی تصفیه فاضلاب  مانند کلرو…شده است. کاهش هزینه های تولید ازن و قابلیت تصفیه انواع فاضلاب ها به وسیله فرآیند ازناسیون سبب گسترش روزافزون کاربرد این اکسید کننده قوی در فرآیندهای تصفیه و ضد عفونی پساب های مختلف شده است. ازن  توانسته است در موارد زیادی مانند ضد عفونی کردن و اکسیداسیون ترکیبات آلی جایگزین فرآیندهای تصفیه معمول گردد. این فرآیند در موارد مختلف دیگری همانند حذف ذرات معلق نیز کارایی روش های قدیمی تصفیه را افزایش داده است.

یکی از مهمترین مراحل در عملیات تصفیه فاضلاب فرآیندهای اکسیداسیون (شیمیایی، بیولوژیکی، فیزیکی) می باشد. اگرچه اکسیداسیون بیولوژیکی به نظر اقتصادی می رسد اما هنگامی که پساب شیمیایی تولیدی که در زمان های مختلف وارد تصفیه خانه متنوع باشد امکان تصفیه فقط از طریق فرآیند بیولوژیکی غیر ممکن است. همچنین سیستم های بیولوژیکی امکان کاهش COD بالا را ندارند و معمولا برای کاهش COD بالا از سیستم های دیگری استفاده می شود که راندمان مطلوب در کاهش COD را داشته باشد، زیرا راندمان مطلوب سیستم های بیولوژیکی در کاهش BOD است. همچنین مشکلات بعدی استفاده از لجن فعال (از جمله وجود بوهای نامطبوع و حشرات، موش و …) و ضرورت توجه بیشتر به حفظ محیط زیست و سلامتی بشر از سوی دیگر سبب توجه بیشتر به فرآیندهای اکسیداسیون شیمیایی گردید.

از این میان ازن به دلیل قدرت اکسیدکنندگی بالا و پیشرفت های اخیر در تولید ازن که استفاده از آن را در تصفیه و ضد عفونی فاضلاب از لحاظ اقتصادی بسیار قابل رقابت با سایر مواد کرده است. توجه بسیار زیادی را در عملیات تصفیه فاضلاب به خود اختصاص داده است و بیشترین راندمان را در حذف مواد شیمیایی موجود نسبت به سایر مواد اکسیدکننده متداول دارد.

ازن ترکیبات شیمیایی پایدار را اکسید کرده و از محیط حذف نماید و علاوه بر آن چون ازن به سرعت تجزیه می شود و بر خلاف کلر، در پساب تصفیه شده هیچ باقیمانده شیمیایی که نیاز به جداسازی داشته باشد از خود به جا نمی گذارد، در نتیجه آثار نامطلوب بر روی محیط زیست ندارد.

ترکیبات آلی سمی و که عمدتا ناشی از واکنش کلر یا سایر ترکیبات کلردار مانند دی اکسید کلر و کلرآمین با ترکیبات آلی موجود در پساب می باشد با ازن زنی اولیه به وجود نیامده و صرفا جهت اکسیداسیون یک سری ترکیبات آلی و معدنی می باشد تا از تشکیل تری هالومتان ها و پیش سازهای آن ها جلوگیری شود.

اکسیداسیون ترکیبات آلی و معدنی در طول ازناسیون می تواند به وسیله ازن یا OH رادیکال یا ترکیبی از آن دو انجام شود. ازن عملکرد بسیار خوبی در کاهش COD (مقدار معادل اکسیژن مورد نیاز برای اکسایش مواد آلی موجود) دارد، در شروع عملکرد کاهش COD به وسیله ازن بسیار خوب و سریع می باشد. واکنش ازن با ترکیبات آلی به طور نمونه سریع است و به وسیله انتقال اتم اکسیژن رخ می دهد، میکروآلاینده های آلی با ازن به صورت گزینشی اکسید می شوند. ازن به طور عمده با پیوندهای دوگانه، سیستم های آروماتیکی فعال و آمین های پروتون دار نشده واکنش می کند و سبب اکسیداسیون بسیاری از ترکیبات شیمیایی می گردد.

 

ضدعفونی کردن میوه و سبزیجات

_در زمان برداشت محصول به دلایل مختلفی همچون دست آلوده فرد برداشت کننده، محصول میوه های برداشت شده در اثر زمان بسیار زود فاسد می شوند در حالی که این امر با استفاده از ازن زنی برطرف می شود.

_دستگاه ازن ژنراتور دستگاهی است که از سه روش برای تولید ازن استفاده می‌کند.

_سه روش مورد استفاده دستگاه ازن ژنراتور برای تولید ازن عبارتند از تخلیه الکتریکی کرونا، تابش اشعه‌های ماورای بنفش و روش پلاسما. با استفاده از روش تخلیه الکتریکی ازن بیشتر با سطح مقطع کمتر الکترود به دست می‌آید.

_مصرف انرژی در عوض تولید هر گرم ازن کاهش می‌یابد. می‌توان با فرکانس‌ها، ولتاژ و شکل موج‌های گوناگون راندمان ازن ژنراتور را تغییر داد و به میزان دلخواه رساند.

نمودار1: تاثیر ازن بر کاهش بار میکروبی در سیب زرد گلدن طی زمان های متفاوت