Концентрация озона в воздухе и время озонирования
В статье рассмотрен процесс озонирования воздуха и самопроизвольного распада озона в воздухе. Приведены зависимости концентрации озона в воздухе от времени и температуры.
Концентрация озона в воздухе рабочей зоны
Концентрация озона — отношение количества озона в воздухе к общему объему воздуха в помещении. Процесс изменении концентрации озона, при использовании генератора озона, происходит следующим образом:
- При включении озонатора воздуха начинается рост концентрации озона;
- Рост концентрации постепенно замедляется. Это происходит из-за реакции озона с загрязнителями и самопроизвольного распада (диссоциации) молекул озона;
- Достигается равновесная концентрация озона. Устанавливается равновесие между количеством производимого озона и количеством распадающегося озона;
- При выключении озонатора воздуха концентрация озона начинает снижаться по экспоненте. В первые минуты озон разлагается более интенсивно, но затем разложение постепенно замедляется и сверхнизкие концентрации могут сохраняться длительное время.
Время озонирования (экспозиция) — время в течение которого микроорганизмы подвергаются воздействию озона в требуемой концентрации. Общее время необходимое на дезинфекцию и удаление запахов состоит из следующих слагаемых:
- Время необходимое для достижения требуемой концентрации озона. Использование генератора озона с запасом производительности позволяет сократить время необходимое на данном этапе;
- Поддержание требуемой концентрации в течение времени, необходимого для уничтожения микроорганизмов. Время подбирается исходя из степени загрязненности и видов микроорганизмов и в большинстве случаев не может быть уменьшено;
- Время необходимое для самопроизвольного распада озона до безопасной концентрации. Проветривание или принудительная вентиляция помещения позволяет сократить время необходимое на данном этапе;
Время озонирования играет более важную роль в процессах озонирования чем высокая концентрация озона.
В реальных применениях производительность озонатора подбирается с запасом. Поскольку теоретический расчет расхода озона на реакции с различными веществами и микроорганизмами произвести практически невозможно. Изменение концентрации озона после включения озонатора показано на графике ниже.
Предположим, что минимальная доза озона необходимая для уничтожения микроорганизмов составляет 4 мг/м3.
В течение 30 минут концентрация озона плавно возрастает. Через 30 минут работы достигается равновесная концентрация озона в помещении. Через 60 минут работы озонатор отключается и концентрация начинает снижаться. При этом еще 15 минут концентрация остается достаточной для дезинфекции. Спустя 120 минут концентрация озона снижается до безопасного уровня ПДК.
Для увеличения времени озонирования через 65 минут озонатор можно включить повторно на 45 минут. Такой режим работы позволяет увеличить срок службы оборудования.
Диссоциация озона в воздухе
Озон самопроизвольно диссоциирует на воздухе при нормальной температуре. В чистом и сухом воздухе разложение озона происходит медленнее, чем во влажном и загрязненном. Скорость распада озона увеличивается с ростом температуры.
Период полураспада озона в воздухе
Таблица зависимости периода полураспада озона в воздухе от температуры:
| Температура воздуха, °C | Время полураспада |
| -50 | 3 месяца |
| -35 | 18 дней |
| -25 | 8 дней |
| 20 | 3 дня |
| 120 | 1.5 часа |
| 250 | 1.5 секунды |
Список источников
- В.Ф. Кожинов, И.В. Кожинов «Озонирование воды» М. Стройиздат 1973 г.;
- «Дезинфекция и дезодорация и холодильниках способом озонирования», М.. 1973.;
- Колодезникова Елена Николаевна. Применение озона на мясоперерабатывающих предприятиях : диссертация кандидата ветеринарных наук : 16.00.06.- Москва, 2001.- 180 с.: ил. РГБ ОД, 61 02-16/29-0;