Aplikace ozónových technologií

OZÓN A JEHO POUŽITÍ

Vlastnosti

Fyzikálněchemické vlastnosti ve srovnání s kyslíkem
chemická značka O3 O2
bod tání -192.5°C -218°C
bod varu -111.9°C -182.7°C
molekulární váha 48 32
úhel vazby 127° -
vzdálenost vazby 0.126 / 0.224 nm 0.121 nm
dipólový moment 0.55 Debye 0
magnetické vlastnosti diamagnetický paramagnetický
hmotnost při 0°C, 101.3kPa
(vzduch 1.29g)
2.143 g/litr 1.429 g/litr
rozpustnost ve 100ml H2O při 0°C,
101.3 kPa
49.4ml (106mg) 4.91ml (7mg)
přebytek energie při 0°C, 101.3 kPa 142 kJ / Mol 0
elektrický potenciál 2.07 V 1.23 V

Ozón není radikál. Má velmi silné oxidační schopnosti. Při teplotě 20 °C, tlaku 101.3kPa je poločas rozpadu 45 minut. Při teplotě 30 °C a stejném tlaku je poločas rozpadu jen 20 minut.

Využitelné vlastnosti ozónu

Ozón je při sterilizaci a dezinfekci více než 3000-krát rychlejší než chlór, 25-krát efektivnější než kyselina chloritá (NOCL), 2500-krát než chlornan (OCL) a 5000-krát než chloramin (NH2CL) a je bezpečnější. Neexistuje žádný virus či bakterie odolávající ozónu. K dezinfekci ozónem dochází prasknutím buněčné stěny. Je to účinnější metoda než použití chloru, které závisí na difůzi do protoplazmy buňky a pasivování enzymů. Hladina ozónu 0.4ppm se ukázala dostatečná pro zabití všech bakterií, virů, plísní a hub. Desinfekční vlastnosti jsou udávány likvidací nejrezistentnějšího Echoviru 12 do 12 minut. Použité koncentrace jsou o řád nižší, než je toxicita pro živé buňky. Sterilizace a dezinfekce je nezávislá na přítomnosti amoniaku (NH3) a není ovlivněna hodnotou pH na rozdíl od chlóru. Mikroorganismy, které jsou za normálních podmínek rezistentní vůči chlóru nebo potřebují hodiny kontaktního času, jsou zničeny ozónem během několika sekund.

Ozón oxiduje a rozkládá organické a anorganické látky rychleji než ostatní reagenty. Typicky o řád rychleji než chlór, nejčastěji užívaný reagens. Ozón rozkládá organické a anorganické toxické látky ve vodě na méně škodlivé složky, které mohou být jednoduše odstraněny či transformovány sedimentací či fi ltrací, atd.

Ozón reaguje s látkami, s kterými chlór nereaguje nebo reaguje nevhodným způsobem jako jsou:

  • látky ovlivňující chuť barvu či vůni
  • kovy a mangan
  • kyanidy, fenoly
  • a další...

Oxidací likviduje ozón vysokomolekulární sloučeniny, chlorované bifenyly, organické sloučeniny, jedovaté aromatické látky, kyanidy, fenoly, síru, železo, mangan. Má schopnost dezaktivace karcinogenů. Silný dezodorizační efekt způsobuje rozrušení zapáchajících látek a tím redukci zápachu a chuti. Vysoká rozpustnost v tekutinách a krátký poločas rozpadu umožňuje vysoké sycení kyslíkem.

Použití ozónu ve zdravotnictví

Historie užití ozónu v medicíně

K terapeutickému vyžití ozónu dochází od roku 1900. Pro názornost uvádíme časovou posloupnost vývoje této terapie na některých klíčových publikacích.

V roce 1902 popsal J.H.Clarke v publikaci „A Dictionary of Practical Materia Medica“ popsal úspěšné použití ozónu při léčbě chudokrevnosti, cukrovky, chřipky, akutních herpetických zánětů a černého kašle.

V roce 1911 popsal Dr. Noble Eberhard v publikaci „A Working Manual of High Frequency Currents“ úspěšné používání ozónu při léčení tuberkulózy, chudokrevnosti, zeleného zákalu, ušních šelestů, černého kašle, bronchitidy, vysokých horeček, zápalu plic, cukrovky, dny, syfi lisu. V v průběhu 1. světové války (1914-1918) byl ozón používán k léčení ran po amputacích, gangrén a otrav plynným chlorem.

V roce 1915 publikoval Dr. Albert Wolff z Berlina zprávu o úspěšném léčení rakoviny tlustého střeva, rakoviny děložního čípku, bércových vředů a proleženin.

V roce 1929 byla v USA vydána publikace „Ozone and Its Th erapeutic Action “, ve které je popsáno 114 diagnóz a jejich léčba ozónem. Autory této publikace byli vedoucí lékaři všech hlavních amerických nemocnic.

V roce 1930 švýcarský dentista Dr. E.A.Fisch zavedl používání ozónu (ozónizované vody) do zubního lékařství k léčení paradentózy, operačních ran a zánětů.

V roce 1932 chirurg univerzitní kliniky v Lipsku Dr. Erwin Payr zavedl používání ozónu do chirurgie k výplachu operačních ran.

V roce 1933 se Americké lékařské asociaci v čele s Dr. M.Fishbeinem a spolu s farmaceutickými podniky podařilo v některých státech USA zakázat užívání ozónu k léčebným účelům z důvodů dostatku chemoterapeutik.

V roce 1935 byla v Paříži vydána publikace Dr. M.Sourdeau „Ozone in Th erapy “

V roce 1938 chirurgická akademie v Paříži vydala publikaci Dr. Abourga „Medical Ozone: Production, Dosage and Methods of Clinical Application “

V roce 1940 byla v Berlině vydána publikace Dr. Hanse Wolff a „Das Medizienische Ozon “, která je považována za první učebnici ozónove terapie.

V roce 1957 Dr. J.Hansler v Německu zahájil výrobu generátorů ozónu pro medicínské aplikace a tím zahájil mohutný nástup této terapie v Německu.

V roce 1961 publikace „Encyclopedia of Chemical Technology stated“ uvádí: „Během 80-leté historie užívání ozónu nebyl ozón nikdy příčinou smrti. “

V roce 1971 Dr. Hans Wolff a Prof. Dr. Siegfried Rilling zakládají německou lékařskou společnost pro ozónovou terapii.

V roce 1972 je založena „International Association for Oxygen Th erapy “, která sdružuje zájemce a uživatele ozónu v lékařské praxi.

V roce 1983 byla první konference „International Ozone Association medical ozone“ ve Washingtonu D.C. USA. Abstracta z této konference editoval a vydal Julius Laraus pod názvem „Medical Applications of Ozone “.

V roce 1995 byla v Německu vydána publikace autorů Beck, Viebahn, Hänsler „Ozon Handbuch: Grundlagen-Prävention-Th erapie“. Tato publikace spolu s řadou odkazů je považována za nejpřehlednější učebnici ozónové terapie v současné době.

V lékařské praxi se dnes využívá všech vlastností ozónu k léčbě poruch prokrvení, virových, bakteriálních a mykotických onemocnění, k aktivaci imunitního systému. Samozřejmostí je využití směsi O2-O3 při všech poruchách prokrvení. Všechny práce z posledních let se věnují využitelnosti při léčbě i prevenci infekčních onemocnění a vliv ozónu při nádorových onemocnění. Rozmáhá se použití ozónu ve stomatologii.

V souvislosti s obavami WHO z budoucích pandemií na které nejsme připraveni (mutující viry a klasické mikroby nereagující na dosavadní chemoterapeutika) a se vzrůstajícím počtem nosokomiálních infekcí v nemocnicích je ve zdravotnictví dále možno ozónem chránit a ošetřovat všechny prostory, kde je zvýšené riziko přenosu infekce od čekáren přes sklady, až po operační sály. Lze takto upravit sprchy, ale také čistit sanitky nebo jiné technické provozy, laboratoře apod.

Použití ozónu pro bazény

Použití ozónu pro ošetření bazénové vody má na rozdíl od chlóru mnoho výhod:

  • přímo rozkládá organické odpady oxidací
  • napomáhá fl okulaci organických odpadních materiálůa tím zvyšuje účinnost fi ltrace.
  • řádně rozpuštěný zbytek ozónu zajišťuje 100% zničení všech bakterií, virů a fungicidů
  • brání vytváření kotelního kamene a čistí a odstraňuje tukové úsady na stěnách bazénů
  • nespotřebovaný ozón se rozloží a oddělí v odplyňovací nádrži a nezanechává žádné toxické zbytky, zatímco chlór se trvale uvolňuje ve své toxické plynné formě nad vodní hladinou.

Použití ozónu pro budovy

Nové budovy jsou projektovány a stavěny s vysokým stupněm izolací. Snižování energetické náročnosti bohužel vede i k zamezení přirozené výměny vzduchu v objektech. Zároveň jsou pro vnitřní vybavení interiérů používány syntetické materiály, ze kterých se samovolně uvolňují ředidla a jiné nežádoucí látky. Jejich akumulace v budovách spolu se špatnou ventilací způsobuje tzv. Syndrom nezdravých budov (SBS). Stejné problémy však můžeme nalézt i v soukromých domech. Symptomy toxicity ovzduší jsou napadáni hlavně lidé, kteří jsou jí vystaveni. Zdravotní potíže se mohou ukázat okamžitě nebo až po letech vystavení špatnému vzduchu. Okamžité následky zahrnují podráždění očí, nosu a hrtanu, ucpání nosních dutin, bolení hlavy, horečku, krátkost dechu, točení hlavy, žaludeční nevolnost, neklid, alergické reakce, kýchání, suchý kašel a únavu. Dlouhodobé účinky vystavení těmto symptomům zahrnují: rozedmu plic, astma a jiné nemoci dýchacích cest, přecitlivělost, alergické reakce sliznice nosní, otravu kysličníkem uhelnatým, chřipku, zápal plic, srdeční nemoci a rakovinu. Všechny tyto potíže mají jednu společnou věc, a to, že jsou oxidační. Když jsou vdechovány, zvyšují požadavek na kyslík v lidském těle a tak zbavují tělo kyslíku. Většinu nemocí vytvářejí pathogeny jako jsou bakterie, viry a plísně atd., tj. ty, které jsou anaerobní - nevyžadují vzduch nebo volný kyslík. To znamená, že mohou bujet pouze při snížené úrovni kyslíku. To vysvětluje, proč je důležité dýchat svěží vzduch. V domácnostech můžeme ozón použít k oxidaci mnoha nepříjemných zápachů, jako jsou ředidla z čerstvé barvy, zápachy po vaření, kouř z cigaret, zápach ze zvířat, odpadky, plísně, lepidla z nového nábytku a mnoho dalších zápachů organického i anorganického původu. Neexistuje prakticky žádný zápach, který by ozón nemohl odstranit. Ozón zoxiduje tyto škodlivé částečky ještě předtím, než se dostanou do lidského organizmu a začnou odčerpávat kyslík z vašeho těla. Obvykle používané deodoranty maskují zápachy tím, že je vytvářejí ještě větší. Je to jako používání hlasitého rádia k přehlušení pláče dítěte nebo používání blesku k zakrytí toho, co nemáte vidět. Ozón však skutečně reaguje a oxiduje zápachy na neškodné komponenty. Ozón je unikátní, pouze ozón to umí. Pokud ozón pustíme do zapáchající místnosti, všechen se spotřebuje na oxidaci zápachů. Pouze tehdy, není-li již co oxidovat, zůstane zbytkový ozón. Dokonce i ty nejmenší koncentrace ničí bakterie.

Použití ozónu v automobilech

Nežádoucí zápach u automobilů má celou řadu příčin. Jen málo lidí si bude stěžovat na zápach u nových vozů, ačkoliv ředidla z barev a lepidel mohou způsobovat bolesti hlavy. Stížnosti obyčejně přicházejí až po určité době. Voda začne pronikat dovnitř vozu nebo se voda z tajícího sněhu dostane pod koberečky a způsobí tvorbu plísní, což je také doprovázeno nežádoucím zápachem. Tento problém je zřetelnější, pokud není vozidlo dostatečně větráno. Nejčastějším zdrojem zápachu je klimatizační systém, protože kondenzát tohoto systému vytváří ideální prostředí pro růst bakterií uvnitř vozu. Zápachy jsou velmi oxidační, a proto rychle reagují s ozónem. Vdechujeme-li zapáchající vzduch, zbavujeme tělo kyslíku, neboť ten reaguje s původci zápachu. To vysvětluje, proč nás náš nos varuje před pobytem v takovémto prostředí. Ozón okamžitě zabíjí nejen všechny zápachy tvořící bakterie, fungicidy a kvasnice, ale i viry. Ozón zcela dezinfi kuje ošetřovaný prostor, aniž by zanechal nějaký jedovatý chemický zbytek. Proto je ozón ideálním prostředkem pro odstraňování zápachu u automobilů. Různé sprejové deodoranty a levné visící prostředky typu „čerstvý vzduch“ neodstraní zápachy, pouze je maskují příjemnějšími pachy. Nezabíjejí a neodstraňují zdroje zápachů - bakterie, plísně a kvasnice.

Použití ozónu v prádelnách

Čistá a studená voda s rozpuštěným ozónem má vynikající čisticí efekt při praní všech jednobarevných textilií. Ozón je nejvhodnější pro prádelny v nemocnicích, hotelech, věznicích apod., kde se nejčastěji perou bílé nebo jednobarevné textilie.

  • Testovací projekt v dětské nemocnici prokázal, že poprvé v její historii bylo dosaženo nulových bakterií po vyprání a úplné odstranění všech skvrn od tělních tekutin. K praní se používá pouze voda obohacená ozónem bez přídavku pracích prostředků. Většina patogenních bakterií snadno přežívá teploty nad 100°C a z tohoto důvodu tradiční prací techniky neposkytují dostatečnou desinfekci.
  • Ozón ve studené vodě odstraňuje střední znečištění. Tím dochází k velkým úsporám na ohřevu vody a pracích prostředcích.
  • Silně znečištěné textilie potřebují malé množství „přídavné látky“, která je levná a 100% ekologická.
  • Odpadní voda je tak čistá, že lehce splňuje ekologické limity. Hodnoty BOD nepřekračují limity a ozón nemění pH.
  • Všude, kde je voda drahá, můžeme navrhnout kompletní systém pro recirkulaci odpadní vody. Prací voda může být použita až 10-krát a odpadní voda stále splňuje limity.
  • Všude tam, kde je měkká voda může být prací cyklus zkrácen na 50%. To zvyšuje kapacitu zařízení.
  • Pro některé zákazníky, kteří preferují konzervativní přístup, nebo tam, kde existují specifické předpisy, je možno vodu ohřát (maximálněna 45°C) a přidat prací prostředky bez negativního vlivu na proces praní s ozónem. V teplé vodě se ozón rozkládá rychleji, a proto nelze překročit teplotu 45°C. Ozón ve studené vodě, dokonce i při 0°C, poskytuje výrazně lepší sanitaci než praní ve 100°C vodě s pracími prostředky.
  • Ozón není tak „tvrdý“ na prané textilie jako běžné prací prostředky.

Použití ozónu v masokombinátech

Ve všech zpracovatelských podnicích ryb, drůbeže a masa představují bakterie „Salmonela“ a „Lysteria“ největší problém. Důležité je časté oplachování vodou k odstranění špíny a zbytků z výroby z povrchů a stěn pracoviště. Ozón je ideálním prostředkem k dosažení úplné desinfekce v krátkém čase, který je dán výrobními dopravníky. Používání chlóru vyžaduje jeho větší koncentraci. Chlór reaguje s masem a vytváří vysoce toxické a karcinogenní sloučeniny nazývané tri-halomethany. Také barva povrchu může degenerovat a poskytovat tak méně kvalitní výrobek. Použití ozónu přináší v závodech, které dříve měly problémy s bakteriemi a jejich asanací, velké úspory a zvyšuje jejich nezávadnost.

Použití ozónu ve stáčírnách a v plnírnách

Voda dávkovaná ozónem je vhodná pro proplachování láhví, čištění a desinfekci zařízení (jako jsou stroje na zpracování mléka), pro čištění a desinfekci výrobního zařízení. Ozón poskytuje 100% ochranu, aniž by přitom ovlivňoval kvalitu a zanechával chemické zbytky. Zbytkový ozón se rychle rozkládá na kyslík. Dávkování ozónu v místě plnění je velmi důležité, neboť zabraňuje výtrusům bakterií, ukrytým uvnitř plastových stěn, se zotavit a zničit tím celý produkt. V některých zemích je minimální úroveň zbytkového ozónu nařízena zákonem.

Použití ozónu pro čištění vod

Ozónová zařízení pomáhají při čištění odpadních vod a při jejím opětovném využití v líhních a odchovnách ryb, v domácích, komunálních a průmyslových odpadních systémech, při zpracování tekutého odpadu z potravinářských provozů a při čištění průmyslového toxického odpadu. Od pomoci při fl okulaci, frakcionování pěny, biofi ltraci, k přímé oxidaci, kde ozón působí přímo, nebo ve spojení s jinými látkami. Požadovaným výsledkem může být pouhé snížení biologického odpadu, nebo úplné vyčištění a asanace odpadní vody. Takováto voda „bezpečná pro pití“ se pak často používá pro zavlažování, nebo pro úplnou recyklaci v průmyslovém procesu. Kal se desinfi kuje a ve většině případů slouží jako přírodní hnojivo.

Použití ozónu pro odstraňování následků povodní

Zátopové vody vyplní základy a zdi ve vyšších podlažích, nosné trámy a obzvláště betonové základy a nosné zdi nasáknou vodou. Tyto nejsou obvykle utěsněny zevnitř. A protože voda při povodních s největší pravděpodobností obsahuje i splašky, tyto pak znečistí i zatopené budovy. Normální způsoby obnovy zatopených domů neřeší problematiku odstranění patogenních mikroorganizmů. Patogenní mikroorganizmy přežijí i úplné vysušení ve formě spor, do kterých se uzavřou a čekají na příležitost k znovuožití. Jakmile dojde k obnovení normální vlhkosti vzduchu, mikroorganizmy ožijí a mohou opět začít ohrožovat lidské zdraví. Ozón je perfektním řešením odstraňování následků záplav pro svoji schopnost pronikat hluboko do ošetřovaných struktur a spolehlivě zničit veškeré viry, bakterie i plísně.

Použití ozónu pro obnovu jezer a rybníků

Ve většině přírodních nebo umělých nádrží dochází k postupnému ukládání organického odpadu. Dřevo, mrtví živočichové, splavená hnojiva z okolních polí a ostatní materiál se ukládají na dně a pomalu vytvářejí hřbitov nezdravé hmoty, která je charakterizována úplným nedostatkem kyslíku. Tato akumulace podporuje anaerobní rozkladné procesy, které ve svém důsledku způsobí mohutný rozvoj sinic a na závěr konec života ve vodě. Ozónizace kontaminované vody řasy oxiduje a nechá je vyplavat na povrch. Přidáváním malého množství ozónu docílíme toho, že usazená organická hmota na dně se začne rozkládat, dojde k obnově aerobních rozkladných procesů a voda ožije.