Esterilización con ozonoEsterilización con ozono

El primer efecto del ozono sobre los virus es sobre las cuatro cadenas polipeptídicas de la proteína de la cápside del virus, y daña el ARN, especialmente la proteína que lo forma. Después de que el fago es oxidado por el ozono, la observación con microscopía electrónica muestra que su epidermis se rompe en muchos fragmentos, de los cuales se libera una gran cantidad de ácido ribonucleico, lo que interfiere con su adsorción al huésped.

La minuciosidad de la esterilización con ozono está fuera de toda duda. Las principales causas de la crisis del agua son el desperdicio, la contaminación, la distribución desigual del agua y el riego. Cada año se contaminan unos 550 millones de metros cúbicos de agua. Como agente esterilizante y desintoxicante eficaz, el ozono ha atraído naturalmente a muchos científicos a estudiar su aplicación en el tratamiento de la contaminación de los recursos hídricos y en las tecnologías industriales de conservación del agua. American Groundwater Technology Company ha logrado probar con éxito la tecnología de ozonización para tratar la contaminación del suelo y las aguas subterráneas. Las pruebas de la empresa han demostrado que la tecnología de ozonización puede eliminar entre el 35 y el 98% de las sustancias tóxicas en unos pocos meses, mientras que se necesitarían varios años para procesar estas sustancias tóxicas utilizando métodos tradicionales como la volatilización y la biodegradación. Los estudios han demostrado que el uso de ozono combinado con irradiación ultravioleta puede oxidar y descomponer los hidrocarburos tóxicos en las aguas residuales industriales al mismo tiempo que elimina los iones de metales pesados. Este método ha logrado una tasa de purificación del 95% en el tratamiento de aguas residuales de la industria de tintes, un 25% más que el método tradicional. Las aguas residuales industriales tratadas se pueden reciclar, evitando la contaminación del agua y del suelo y ahorrando agua industrial. En los países desarrollados la tecnología del ozono también se ha aplicado en el tratamiento de agua potable, desalación de agua de mar, etc.

Además de los campos anteriores, la tecnología del ozono también se utiliza en la acuicultura, la pesca, la agricultura, la industria procesadora de alimentos y otros campos. Los hospitales son lugares donde se tratan enfermedades, pero como la mayoría de las personas que visitan los hospitales son pacientes críticamente enfermos, su inflamación está en su punto máximo y los gérmenes dañinos de los pacientes pueden dispersarse fácilmente en el aire. Por tanto, los hospitales son lugares propensos a contraer enfermedades. Por tanto, la infección cruzada provocada por la asistencia al hospital es algo habitual. El problema de la desinfección de las manos y los instrumentos quirúrgicos de los médicos o enfermeras antes de las operaciones hospitalarias y de enfermería es también una de las cuestiones que deben resolverse con urgencia. El ozono, que tiene efectos de esterilización rápidos y eficientes, es de gran utilidad en la desinfección del entorno hospitalario y en la desinfección preoperatoria. Por ejemplo, los científicos japoneses han estudiado métodos de desinfección del agua con ozono para hospitales. Según los resultados de su investigación, el uso de agua con ozono para desinfectar las manos de médicos y enfermeras antes de las operaciones hospitalarias puede matar todas las bacterias. No solo lleva muy poco tiempo, sino que su efecto desinfectante no tiene comparación con otros desinfectantes a base de yodo. Tradicionalmente, la misma operación de desinfección dura al menos 10 minutos. Staphylococcus aureus y Pseudomonas aeruginosa, que tienen más probabilidades de causar infecciones en los hospitales, pueden morir en agua con ozono en sólo 5 segundos, y su poder bactericida supera con creces al del alcohol y el cloro. Además, el agua con ozono es confiable y segura. No dañará la piel si se usa con regularidad y no se envenenará incluso si se bebe por error.

El ozono también se puede utilizar terapéuticamente. Por ejemplo, Rusia ha desarrollado un fluido hidráulico especial para curar heridas. El método básico consiste en enjuagar la herida con una solución fisiológica en forma de niebla rica en ozono a alta presión. El flujo de agua actúa como un bisturí para eliminar pus, sangre y necrosis. Se eliminan los tejidos y las bacterias de la herida y se eliminan los microorganismos patógenos de la superficie de la herida. Luego cambie la estructura del "cuchillo de ozono" y continúe aumentando la presión del líquido, permitiendo que la solución ozonizada penetre en el tejido inflamado desde unos pocos milímetros a 3 centímetros de profundidad y aumente el oxígeno para matar las bacterias patógenas más profundas. Se informa que 200 pacientes han sido tratados con este método. Todos ellos son pacientes con diabetes, sepsis, arteriosclerosis y aquellos que no son aptos para operaciones quirúrgicas ordinarias. Como resultado, todas las heridas de estos pacientes han sanado por completo. En el proceso de producción de bebidas, jugos, etc., el agua con ozono se puede utilizar para remojar y lavar tuberías, equipos de producción y contenedores para lograr el propósito de desinfección y esterilización. Al utilizar este método de remojo y enjuague, en primer lugar, se eliminan una gran cantidad de bacterias y virus en las superficies de tuberías, equipos y contenedores, en segundo lugar, se eliminan las bacterias y virus que quedan en las superficies que no han sido eliminadas; ozono es muy simple y sin problemas, y no habrá callejones sin salida en la producción. También evita por completo la emisión y los residuos de sustancias químicas tóxicas causadas por el uso de desinfectantes químicos en la producción. Además, el uso de tecnología de desinfección y esterilización del agua con ozono para equipos de producción, etc., combinado con tecnología de separación por membranas, sistemas de llenado aséptico, etc., se utiliza en la producción de salsa de soja, vinagre y vino en la industria cervecera, que puede mejorar la calidad y el grado de los productos.

Aplicación en el procesamiento de vegetales, como vegetales envasados ​​pequeños como mostaza tradicional, rábano, pepino y otros procesamientos de alimentos. Para extender la vida útil de los productos, muchas empresas suelen utilizar la esterilización a alta temperatura después del envasado. , por lo que no sólo tiene efectos adversos en el color y textura del producto, sino que también consume mucha energía.

La nueva tecnología de esterilización por refrigeración por agua con ozono puede evitar los efectos adversos de las técnicas de procesamiento tradicionales en la calidad del producto, mejorar la calidad del producto y reducir los costos de producción.

En la aplicación del procesamiento de productos acuáticos, en el tratamiento previo a la congelación de productos acuáticos congelados, la esterilización por aspersión de agua con ozono puede desempeñar un buen papel en el control de los indicadores higiénicos de los productos acuáticos.

Hay tres aplicaciones principales en el almacenamiento en frío: una es matar microorganismos: desinfección y esterilización, la otra es oxidar y desodorizar diversas sustancias inorgánicas u orgánicas malolientes y la tercera es oxidar productos metabólicos, inhibiendo así; metabolismo.

Reemplaza las lámparas ultravioleta de desinfección en ambientes de procesamiento de alimentos y es ampliamente utilizado en la desinfección de ambientes de procesamiento. La cría industrial moderna de aves de corral, especialmente la producción de pollos, ha llegado a un período de transición, es decir, del desarrollo popular a una etapa de mejora de la eficiencia de la producción y la calidad del producto. Las tecnologías convencionales durante el período de transición han expuesto debilidades obvias. En cuanto a las medidas más críticas para prevenir plagas y enfermedades en la producción de pollos, se deben encontrar nuevos avances en tecnología para mejorar la eficiencia de la producción y la calidad del producto. En el proceso de crianza normal, los pollos son constantemente alimentados con antibióticos y vacunados. Estas medidas parecen justificables, pero descuidan la esterilización, desinfección y purificación del aire de la granja en todo momento durante el proceso de cría. El uso excesivo de productos químicos dañará la función de absorción de calcio de las gallinas ponedoras. Si la función de absorción de calcio de las gallinas ponedoras se daña temporalmente, incluso si se agrega alimento que contiene calcio, el efecto será pequeño e inevitablemente se producirán huevos de cáscara blanda. Durante el proceso de producción de pollos, es difícil evitar las pérdidas causadas por las plagas si los pollos no reciben antibióticos y otros medicamentos. La alimentación con antibióticos y otros medicamentos también afectará la calidad del producto. El ozono se carga en el cobertizo de cría. Primero se descompone y reacciona con el olor emitido por los excrementos de las aves para eliminar el olor. Cuando el olor se elimina hasta cierto punto y se huele levemente el olor a E. coli, Staphylococcus. y se eliminarán básicamente las bacterias Xincheng en el espacio del cobertizo. Se eliminaron básicamente virus como la peste, el cólera aviar y la influenza aviar. Además, no podemos ignorar el daño venenoso causado a las aves de corral por los gases de amina emitidos por los excrementos de aves de corral. El daño causado a las aves de corral por los agricultores rurales que utilizan estufas de carbón para calentar directamente sus galpones de cría en invierno debido al óxido de azufre y otros gases tóxicos no se puede tratar. con drogas químicas. Sin embargo, después de la aplicación de la tecnología de ozono, el efecto de purificación se logra de manera efectiva. Al ingresar al cobertizo de cría utilizando tecnología de ozono, las personas pueden sentir intuitivamente que el aire es obviamente más fresco.

Si bien se usa ozono para desinfectar y purificar el aire en la granja, usarlo para preparar agua con ozono para que beban las aves de corral también es un paso importante. Las aves de corral que beben agua con ozono pueden cambiar el entorno microecológico intestinal de las aves. El ozono reduce la cantidad de bacterias que se alimentan de los nutrientes del huésped en los intestinos de las aves y reduce el consumo de nutrientes del huésped. También mejora la actividad de las enzimas de pulverización poderosamente secretadas. Mejora la tasa de utilización de los nutrientes alimentarios por parte de las aves, especialmente las aves, aumenta el suministro nutricional de las aves y promueve el crecimiento saludable de las aves. Permitir que las aves de corral beban agua con ozono cambia relativamente la resistencia a los medicamentos de las aves, lo que puede prevenir eficazmente enfermedades intestinales como la pullorum en los pollos. Cabe destacar que la vida media del ozono en el agua es de unos 20 minutos, por lo que es mejor beberlo mientras se elabora. Pero el ozono descompone las sustancias químicas. El suministro de medicamentos y agua con ozono debe separarse y equiparse con equipos más avanzados.

A través de un gran número de comparaciones de aplicaciones de campo, el ozono ha frenado eficazmente la aparición de plagas avícolas, ha garantizado la tasa de supervivencia de las aves y ha promovido un crecimiento saludable. Los agricultores están muy satisfechos y los beneficios económicos y sociales son significativos. El ciclo de cría de pollos de engorde generalmente dura cincuenta días. Después de aplicar la tecnología de ozono, se puede avanzar una semana. Casi no hay muertes debido a enfermedades y las gallinas crecen particularmente enérgicas y pueden mantener una tasa de producción de huevos estable. En comparación, se encuentra que hay muchas ventajas para mejorar. El ozono es un gas incoloro con un ligero olor. Cuando se disuelve en agua, se convierte en un fuerte oxidante y tiene un fuerte efecto letal sobre las células vivas. El generador de ozono puede convertir el oxígeno del aire en ozono mediante la ionización de electricidad de alto voltaje y alta frecuencia, y luego usarlo en la producción. El autor utilizó un generador de ozono para llevar a cabo una demostración de prueba del uso de ozono para prevenir y controlar enfermedades de vegetales y plagas de insectos en invernaderos alrededor de Xi'an, y logró buenos resultados.

Ventajas del control de plagas y enfermedades con ozono:

Seguridad, alta eficiencia y bajo coste. El ozono se puede utilizar para múltiples propósitos, previniendo y controlando múltiples enfermedades y plagas de insectos al mismo tiempo, y el costo de la prevención y el control es bajo. En comparación con la fumigación con pesticidas, la fumigación con ozono es más conveniente, eficiente y segura. Puede reducir en gran medida el uso de pesticidas y evitar que los agricultores de hortalizas apliquen pesticidas altamente tóxicos y con altos residuos, reduciendo así el costo de los pesticidas; El ozono es inestable en el aire seco y puede descomponerse y reducirse rápidamente a oxígeno. Por lo tanto, no hay contaminación ni residuos en las plantas y frutas. Es una forma importante de lograr una producción vegetal libre de contaminación, mejorar la calidad y aumentar el rendimiento.

Después de las pruebas, el uso de ozono en tomates de invernadero ha reducido significativamente los frutos deformados, ha aumentado el rendimiento en aproximadamente un 20% y los frutos son grandes, tienen buen color y saben bien.

Uso:

Tratamiento de semillas. Introducir gas ozono en agua limpia y agitar continuamente. Después de 10 minutos, se obtiene una solución de ozono. Vierta las semillas en él y déjelas en remojo durante 15 a 20 minutos para matar virus, gérmenes y huevos de insectos en la superficie de las semillas. Control de plagas en invernadero: desinfección de cobertizos por fumigación. 10 días antes de plantar, se puede utilizar un generador de ozono en combinación con un cobertizo tapado de alta temperatura para centralizar el ozono en el cobertizo. El tiempo de aplicación no debe ser inferior a 2 horas para prevenir y controlar enfermedades del semillero y plagas de insectos. Primero selle herméticamente el semillero, rocíe durante 1 minuto por 10 metros cuadrados, fumigue durante 10 minutos y luego ventile durante 30 minutos para prevenir y controlar enfermedades y plagas después de plantar vegetales en las instalaciones; Después de plantar y ralentizar las plántulas, se aplica ozono continuamente a cada acre de invernadero durante 7 a 10 minutos, luego se cierra herméticamente y se fumiga durante 15 a 20 minutos, y luego se ventila durante 30 minutos. Para invernaderos libres de plagas, aplique una vez cada 5 a 7 días y aplique 5 veces seguidas. Después de cada 2 a 3 veces, aumente el tiempo de aplicación en 5 minutos, hasta que aumente a 25 minutos por acre. El tiempo de fumigación también aumenta de 5 a 10 minutos cada 2 o 3 veces. Las pruebas han demostrado que el ozono tiene un buen efecto de control sobre el moho gris del tomate, el moho de las hojas, el tizón temprano, el tizón tardío, el mildiú del pepino, el tizón, etc., así como contra la mosca blanca de los invernaderos, el minador de hojas, los pulgones y otras enfermedades y plagas de insectos. Sin embargo, para las enfermedades y plagas de insectos en el suelo de invernadero, debido a que la cantidad de gas ozono que penetra en el suelo es demasiado pequeña y la concentración es demasiado baja, no tiene ningún efecto.

Notas:

Determinar razonablemente la cantidad de aplicación y tiempo de fumigación. La cantidad de aplicación de ozono y el tiempo de fumigación cerrada deben ajustarse adecuadamente según los diferentes cultivos y sus períodos de crecimiento. Generalmente, los cultivos en etapa adulta son más adaptables al ozono que los cultivos en etapa de plántula. Durante la producción, si la cantidad de ozono aplicada es demasiado grande o el tiempo de fumigación del invernadero es demasiado largo, provocará que las hojas y flores de los vegetales del invernadero se sequen y, en casos severos, causará la muerte de los vegetales. plantas. A medida que las plantas crecen, la cantidad de aplicación y el tiempo de fumigación se pueden aumentar gradualmente para lograr el propósito de controlar enfermedades y plagas de insectos sin dañar los cultivos de hortalizas. La liberación debe ser lo más uniforme posible y la boquilla no debe mirar directamente a las verduras, sino que debe estar al menos a 0,8-1 metros de distancia de las plantas. La ventilación debe realizarse a tiempo después de alcanzar el tiempo de fumigación. Generalmente, el tiempo de ventilación no debe ser inferior a 30 minutos y se debe controlar la temperatura y la humedad. Cuando se libera ozono, la temperatura dentro del cobertizo debe mantenerse dentro del rango de 10-30°C. El efecto de prevención y control será mejor cuando la humedad del aire sea alta al fumigar el cobertizo, se debe evitar estrictamente a las personas y los animales; ¿De entrada para evitar intoxicaciones u otras reacciones adversas?

8. Métodos y principios de detección del ozono

1. El detector de concentración de ozono proviene de los principios básicos de la empresa alemana Anthroth

1.1 Principio de detección

Sabemos que hay una capa de ozono en la atmósfera terrestre. Los científicos han descubierto que la capa de ozono puede. absorber los rayos ultravioleta. Los estudios han demostrado que el ozono solo tiene el coeficiente máximo de absorción de rayos ultravioleta con una longitud de onda de 253,7 nm, lo que es consistente con la ley de Lamport-Beer. Este método ha sido adoptado como método estándar de análisis del ozono en los Estados Unidos y otros países. Este detector de ozono utiliza el principio del método de absorción ultravioleta, utiliza una fuente de luz ultravioleta estable para generar luz ultravioleta y utiliza un filtro de ondas de luz para filtrar otras longitudes de onda de luz ultravioleta, permitiendo que pase solo la longitud de onda de 253,7 nm. Después de pasar por el sensor fotoeléctrico de muestra y luego pasar por la celda de absorción de ozono, llega al sensor fotoeléctrico de muestra. Comparando las señales eléctricas del sensor fotoeléctrico de muestra y el sensor fotoeléctrico de muestra, y luego calculando el modelo matemático, se puede obtener la concentración de ozono.

1.2 Detector de concentración de ozono

Modelo de cálculo matemático de concentración

El modelo matemático de concentración de ozono (como la Fórmula 1) se deriva en base a la ley de Lambert y Beer.

-ln I/I0

C = —————

E×D (Fórmula 1)

(Nota: C-----Concentración de ozono, unidad g/m; E------Constante; D-------Distancia de la piscina de absorción de ozono;

I0------ ---corriente de muestra; I------corriente de muestreo)

En esta fórmula de cálculo de la concentración de ozono, siempre que conozcamos la corriente de muestra, la corriente de muestreo y la distancia del grupo de absorción de ozono, entonces podremos calcular la concentración de ozono. Debido a la limitación de distancia de la piscina de absorción de ozono, la concentración máxima de ozono sólo se puede medir hasta 300 O3 g/m.

Implementación del principio del circuito 1.3

El circuito básico consta de seis partes: fuente de alimentación, control de lámpara UV, detección de muestra de luz UV, detección de muestreo de luz UV, amplificador logarítmico Log100, salida analógica. y mostrar Parcialmente compuesto.

La parte central del circuito consiste en utilizar el amplificador logarítmico Log100 para implementar el modelo matemático de concentración de ozono. LOG100 es un circuito integrado de 14 pines que puede realizar operaciones logarítmicas en la relación de dos corrientes o voltajes. La corriente de salida del amplificador tiene un amplio rango dinámico y puede variar entre 1 nA y 1 mA. El rango de error de salida no supera el 0,1%. Cableado básico (como se muestra en la Figura 1), fórmula de salida: Vout =VT×ln I0/I (Nota: VT---constante; Vout---voltaje de salida).

La parte de fuente de alimentación genera principalmente la fuente de alimentación de alto voltaje requerida por la lámpara ultravioleta y también genera los +15 V CC requeridos por la placa de circuito. La parte de control de la lámpara UV es principalmente para controlar la corriente de la lámpara UV dentro de un rango constante permitido. Si es demasiado alta o demasiado baja, se puede ajustar automáticamente. Si no se puede ajustar, significa que la vida útil de la lámpara UV ha terminado. caducado. Se encenderá una luz roja en el panel, indicándole que debe reemplazarla. Nueva lámpara UV. La parte estándar de detección de luz ultravioleta y muestreo de luz ultravioleta también es una parte clave. El sensor fotoeléctrico convierte la señal de luz ultravioleta en una señal de voltaje, y luego la señal se clasifica y amplifica mediante dos amplificadores operacionales y luego se envía a LOG100 para su cálculo. y procesamiento, y luego se muestra el resultado. La salida analógica 0~20mA tiene una relación lineal con la concentración de ozono.

2. Detector de concentración de ozono

Estructura básica

El detector consta principalmente de una lámpara ultravioleta de baja presión, un filtro de ondas de luz, un reflector de luz ultravioleta incidente, una celda de absorción de ozono, una muestra fotoeléctrica sensor, un sensor fotoeléctrico de muestreo, pantalla de salida y composición de componentes del circuito. (Figura 2)

3. Principales indicadores técnicos

3.1 Unidades visualizables: O3 g/m, mg/m

3.2 Rango de medición: 0~10 O3 g/m, 0~100 O3 g/m , 0~200 O3 g/m

3.3 Límite de detección: 10 ppb

3.4 Precisión de visualización: +1 % de la lectura

3.5 Fuente de alimentación de entrada: AC110 V/ AC220 V 50~60 HZ

3.6 Salida analógica: 0/4~20 mA

4. Método de calibración del instrumento

4.1 Calibración Calibración del instrumento

Uso del detector de ozono estándar GM-PRO de la empresa alemana Anthroth para distribuir y seleccionar 10 puntos de prueba para comparar el detector de ozono que se ha producido. El rango de error se controla dentro del +1% para ser calificado.

4.2 Titulación química

El método químico reconocido internacionalmente es la titulación con yoduro de potasio y tiosulfato de sodio para detectar la concentración de ozono. También seleccionamos al azar 10 puntos de prueba y luego los comparamos con los 10 puntos probados por el detector de ozono y el método de titulación química. El rango de error se controló dentro de +1%. El principio de la titulación de yoduro de potasio es utilizar ozono, un oxidante fuerte, para reaccionar con el yoduro de potasio, de modo que se libere yodo en el agua y el agua se vuelva marrón. (Fórmula de reacción: O3+2KI+H2O O2+I2+KOH) Valorar con solución estándar de tiosulfato de sodio para convertir el yodo libre en yoduro de sodio. El punto final de la reacción es la decoloración completa del agua. (Fórmula de reacción: I2+2Na2S2O3 2NaI+Na2S4O6)

Concentración de ozono: C= (Ana×B×2400) / unidad V0 (mg/l)

(Nota: Ana- ---Dosis de solución estándar de tiosulfato de sodio ml; B---Concentración de solución estándar de tiosulfato de sodio mol/l;

V0-----Oxidación de ozono otros volúmenes de muestreo ml)

5. Detector de concentración de ozono

Conclusión

El detector de concentración de ozono desarrollado en este artículo adopta un método de absorción ultravioleta, fuente de luz de un solo punto, detección de trayectoria óptica dual, tamaño pequeño, alta precisión y buena estabilidad. , puede funcionar de forma continua; su rango de medición es amplio, el rango de medición máximo es 300 O3 g/m. Además, el detector también tiene una salida analógica de 0/4-20 mA, que se puede utilizar con un generador de ozono y un regulador PID para formar un sistema de control automático de circuito cerrado de ozono.

Referencias:

1. “MANUAL DE TECNOLOGÍA Y APLICACIONES DEL OZONO” RICE, RIPG, NETZER ANN ARBIR SCIENCE, 1982

2. "Manual de aplicación y tecnología del ozono extranjero" German Anthroth GmbH, Wang Wei, 1991