Дезінфекція озоном, інтенсивне розведення риби, створення аквакультури, створення
* Властивість озону
- Загальні
Озон - пахуча сполука, яку людина може природним чином виявити при концентраціях до 0,01 ppm.
Практично безбарвний, він представляється при сильній товщині, з легким синюватим кольором, який переходить у доброякісні води. Максимум його поглинання становить 254 нм, і ця властивість використовується для вимірювання його концентрації в газі-носії, що містить кисень, який його породив.
Значення його окисно-відновного потенціалу становить 2,07 вольт, що свідчить про його характер як потужного окислювача. Помірно розчинна, вона слідує закону Генріха щодо її розчинення у воді. Триатомна сполука кисню, вона особливо нестійка як у газовій фазі, так і у розчиненому вигляді у воді: будь-яке підвищення температури, рН, кількості окислюваних матеріалів сприяє його розкладанню на кисень, а іноді і на самі радикали. Таким чином, розчинений у воді, озон може зберігатися від декількох секунд до доби, що демонструє відносність його залишку.
- Озон та мікробні мікроби
Дією озону на руйнування мікроорганізмів визнані дві основні характеристики: неселективність та швидкість.
- неселективність:
Залежно від умов застосування озону, більшість мікробів, патогенних чи не для людини, знищуються; в межах одного виду озон ефективний для часто змінних доз: таким чином, серед бактерій Драпо наводить випадок Streptococcus Faecalis, який 100% руйнується за 15 секунд і при 25 ° C на 0,01 мг O3/л, тоді як 0,12 до Для кишкової палички потрібно 0,19 мг O3/л.
Подібним чином озонування усуває мікроби, що належать до найрізноманітніших видів, віруси, гриби та дріжджі, бактерії та найпростіші.
Драпо цитує роботу Евісона над бактеріофагом кишкової палички: за 10 хвилин досягається 99% елімінація з 4 мг O3/л, що дозволяє знищити 99,9% за 2,5 хвилини.
Нарешті, для одного і того ж типу мікробів озон має руйнівну дію незалежно від їх стану, в тому числі для стійких форм: таким чином, для видів Bacillus Cereus загальне руйнування отримується із залишковим розчиненим озоном, щонайменше 0,12 мг O3/л, тоді як 0,33 мг O3/л потрібно протягом чотирьох хвилин для усунення спор цього ж виду.
- швидкість:
Залежно від залишкового озону, присутнього у воді, час озонування, необхідний для знищення мікроорганізмів, коливається від декількох секунд до декількох хвилин.
Таким чином, при 12 ° C 48 секунд достатньо для усунення
99,99% бактерій E. coli у воді, забуферованій 12,5 мг O3/л. Для порівняння, залишки озону від 0,05 до 0,45 мг/л знищують віруси поліомієліту (штам Le та Mv) за дві хвилини замість 1 години 30 хвилин при
3 години для залишків хлору від 0,5 до 1 мг/л.
Загалом, порівняно коротких часів та низьких залишків озону достатньо, щоб відповідати найкращим критеріям здоров'я.
- Кількісна оцінка діяльності
Перед будь-якою спробою важливо краще зрозуміти спосіб дії озону на різні мікробні мікроби.
Через дуже високий окислювально-відновний потенціал озон діє по суті як окислювач; якщо, здається, переважно атакує ненасичені ліпопротеїнові зв’язки клітинної стінки, проникність яких вона модифікує, проте, правда, спостерігається окислення внутрішніх складових клітини: незворотне інгібування таких ферментів, як дегідрогенази, руйнування нуклеїнові кислоти. Ступінь зміни клітин залежить від умов озонування: у випадку бактерій озонування може призвести до лізису клітин, а у випадку вірусів - до їх розпаду.
Багато авторів намагалися кількісно визначити дію озону на мікроби. За аналогією з галогенами вони використовували два поняття: про час контакту (TC) і про залишковий озон, розчинений у воді (RO3):
x і y - параметри, що залежать від типу зародка та фізико-хімічної якості середовища, K - постійна в залежності від ступеня руйнування розглянутих мікробів.
Трапляється спостерігати незначне зменшення мікробів під час озонування, коли кількість розчиненого озону незначна.
Можна висловити кілька гіпотез:
- вимірювання розчиненого озону, яке дає середнє значення, більше відображає фізико-хімічний стан води, як і вимірювання окислювально-відновного потенціалу. Він не враховує градієнти концентрації, що створюються звичайними дифузійними системами.
- кількість мікробів не враховує їх агрегаційний стан.
У дисперсній формі мікроорганізми легше руйнуються, оскільки до них легше досягається озоном, ніж коли вони склеюються або входять до складу частинок, зважених у воді.
Тим не менше, потенціал знищення мікробів включає як уявлення про час, так і про кількість озону. Ось чому ми віддаємо перевагу наступному формулюванню:
Ln (N) = a Ln (TT) + b (RO3) + c
(Ні)
Немає початкової кількості мікробів,
N - кількість мікробів після часу контакту t,
a, b і c - константи в залежності від середовища, типу мікробів та їх загального стану, а також умов озонування, TT - кількість озону, що вводиться у воду, і RO3 залишковий озон, розчинений у воді за час t.
Ця формула є лише приблизною; насправді вся кінетика, здається, розпадається на дві частини: перша, швидка, дозволяє позбутися більшості мікробів; друга, з меншим нахилом, знищує мікроорганізми, в тому числі ті, що не знаходяться у дисперсному вигляді у воді.
* Здійснення озонування
Перш ніж описувати різні умови застосування озону, важливо коротко розглянути синтез озону та його контакт з водою.