بخاطر افزایش آلودگی های محیطی و نگرانی در جهت باقی ماندن انواع مواد شیمیایی و مضر در آب و هوایی که هر روزه مصرف میکنیم؛ عده بیشماری از افراد بدنبال روش هایی سالم و طبیعی برای ضدعفونی و تصفیه کردن اند. در این بین یکی از فناوری های موثر و در عین حال دوست دار محیط زیستی که می تواند به ما کمک کند؛ دستگاه اوزون ساز است. دستگاهی که با استفاده از گاز اوزون و بدون نیاز به مواد افزودنی شیمیایی، می تواند پاک سازی و ضدعفونی کردن محیط شما را برعهده بگیرد. در این مقاله می خواهیم بدانیم که اوزون دقیقاً چیست و دستگاه اوزون ساز چگونه این گاز را برای ما تولید می کند؟
دستگاه اوزون ساز چیست؟
به وسیله ای که با استفاده از انرژی الکتریکی یا نوری، برای ما گاز اوزون (O₃)تولید می کند؛ دستگاه اوزون ساز یا (Ozone Generator) می گویند. حال اوزون چیست؟ اوزون نوعی گاز بی ثباب به حساب می آید که از سه اتم اکسیژن تشکیل شده و بدلیل واکنش پذیری بالایی که دارد، باکتری ها، ویروس ها، بوهای نامطبوع و ترکیبات آلی مضر را برای ما از بین می برد.
همانطور که می دانید اوزون در طبیعت وجود داشته و این لایه اوزون در جو زمین است که از ما در برابر اشعه های مضر فرابنفش محافظت می کند؛ اما اوزونن یک اکسید کننده قوی در کاربرد های صنعتی و خانگی به شمار می آید که در تصفیه آب، ضدعفونی کردن هوا، شست و شوی میوه و سبزیجات، حذف بوهای نامطبوع و… نقش بسیار مهمی دارد.
اینکه اوزون پس از انجام واکنش های خود به اکسیژن تبدیل می شود نکته ای بسیار هائز اهمیت بوده؛ چرا که با استناد به این مسئله اوزون هیچ ماده شیمیایی مضری از خود به جا نمی گذارد. همین ویژگی موجب می شود تا اوزون به گزینه ای ایمن و دوستدار محیط زیست تبدیل شود.
در صورتی که خواهان مطالعه بیشتری در این زمینه بودید؛ پیشنهاد می کنیم سری به مطلب اوزون چیست و چه کاربردی دارد بزنید.
روش کار دستگاه اوزون ساز چگونه است؟
دستگاه با وارد کردن انرژی به مولکول های اکسیژن، پیوند میان آن ها را می شکند و اتم های آزاد اکسیژن را با مولکول های دیگر ترکیب می کند؛ به زبان ساده تر کار اصلی این دستگاه برپایه تبدیل اکسیژن معمولی (O₂) به اوزون (O₃) است. نتیجه ی این فرایند باعث، تولید گازی با قدرت اکسیدکنندگی بسیار بالا بوده که توانایی نابودی میکروارگانیسم ها در یک بازه زمانی کوتاه را دارد.
تولید اوزون با تخلیه الکتریکی (Corona Discharge)
در این روش بخصوص، یک قوس الکتریکی بین دو الکترود ایجاد می شود و انرژی لازم برای شکستن پیوند مولکول های اکسیژن را فراهم می کند؛ اتم های آزاد شده دوباره با مولکول های دیگر ترکیب می شوند و اوزون شکل می گیرد. در خصوص بالا بردن بازده بخصوص زمانی که قرار است از این روش در دستگاه های صنعتی مورد استفاده قرار بگیرد؛ استفاده از اکسیژن خالص به جای هوای معمولی، باعث افزایش چشمگیر تولید اوزون می شود و صدالبته باید توجه داشت که هوای ورودی بایستی کاملاً خشک باشد، زیرا رطوبت می تواند راندمان تولید را کاهش دهد.
تولید اوزون با اشعه فرابنفش (UV)
در مدل های خانگی یا کوچک تر، از نور فرابنفش با طول موج حدود ۱۸۵ نانومتر برای تولید اوزون استفاده می شود؛ در اینجا اشعه‌ی UV انرژی کافی را برای شکستن مولکول های اکسیژن را فراهم می‌کند و به دلیل سادگی ساخت و هزینه ی کمتر، گزینه ای محبوب برای استفاده های خانگی به شمار می آید. البته میزان اوزون تولیدی در این روش کمتر است و لامپ UV نیز پس از مدتی کارایی خود را از دست می دهد، بنابراین نیاز به نگهداری و تعویض دوره ای دارد.
مقایسه دو روش تولید اوزون
در یک جمع بندی کوتاه می‌توان گفت دستگاه های تخلیه الکتریکی، با توان و غلظت بیشتری، از اوزون تولید می‌کنند و برای مصارف صنعتی مناسب اند، در حالی که مدل های UV، ساده تر و اقتصادی ترند و برای کاربردهای خانگی عملکرد قابل قبولی دارند.
روش های تزریق اوزون به آب و هوا
پس از تولید گاز اوزون، باید آن را به محیط مورد نظر حال آب یا هواتزریق کرد؛ تا بتواند خاصیت ضدعفونی خود را برای ما اعمال کند؛ در سیستم های تصفیه آب، این کار معمولاً با دو روش انجام می‌شود:
دیفیوزر حباب ساز و انژکتور ونتوری.
دیفیوزر حباب ساز
در این روش، گاز اوزون از طریق سنگ های حباب ساز یا لوله های سوراخ دار به کف مخزن آب تزریق می شود که این حباب های ریز ایجاد شده در آب، باعث تماس اوزون با باکتری ها و مواد آلی می شوند. در این بین هرچه حباب ها کوچک تر باشند، راندمان حل شدن اوزون در آب بیشتر است. با این حال، این روش معمولاً بازده کمتری داشته و بخشی از اوزون بدون واکنش از آب خارج می شود، به همین خاطر برای حجم های کم یا کاربردهای خانگی گزینه ی مناسبی محسوب می شود.
انژکتور ونتوری
در روش ونتوری، گاز اوزون به کمک اختلاف فشار در جریان آب به داخل آن مکیده می شود. این تکنیک برای این است که اوزون با شدت و یکنواختی بیشتری در آب پخش شود و حلالیت آن تا چند برابر افزایش یابد؛
به همین خاطر هم بازده بالا و نگهداری آسان دارد، که باعث می شود این روش در استخرها، صنایع غذایی و تصفیه خانه های صنعتی کاربرد بیشتری داشته باشد.
مقایسه دیفیوزر و انژکتور
به‌طور خلاصه، دیفیوزر ساده تر و کم هزینه تر است اما بازدهی پایین تری دارد، در حالی که انژکتور ونتوری عملکرد قوی تر و پایدارتری ارائه می دهد و برای سیستم های بزرگ تر گزینه ی مناسب تری محسوب می شود.
دستگاه اوزون ساز خانگی
مدل های خانگی دستگاه اوزون ساز، طراحی کوچکی داشته و معمولاً برای فضا های محدود یا استفاده های روزمره به کار می‌روند؛ این دستگاه ها می‌توانند هوا را از بوهای نامطبوع پاک کنند، میوه و سبزیجات را ضدعفونی نمایند و حتی در تصفیه‌ی آب خانگی نقشی داشته باشند. ظرفیت تولید اوزون در این مدل ها معمولاً حدود یک تا دو گرم در ساعت است. کار با آن ها ساده است و فقط باید هنگام استفاده، تهویه ی محیط رعایت شود تا غلظت گاز در هوا از حد مجاز فراتر نرود. از مزایای مهم این دستگاه ها می‌توان به مصرف برق کم، بی نیازی از مواد شیمیایی و اثرگذاری سریع اشاره کرد؛ البته که توان محدودی دارند و برای فضاهای بزرگ یا حجم زیاد آب مناسب نیستند.
دستگاه اوزون ساز صنعتی
دستگاه های صنعتی اوزون ساز توانایی تولید حجم بالایی از اوزون را دارند و معمولاً از مواد مقاوم در برابر خوردگی مانند استیل و سرامیک ساخته می‌شوند؛ ظرفیت آن ها از ده ها تا صدها گرم در ساعت متغیر بوده و
در کارخانه‌ها، استخرهای بزرگ، صنایع غذایی و تصفیه پساب مورد استفاده قرار می گیرند. مدل های صنعتی علاوه بر قدرت بیشتر، امکان کنترل دقیق غلظت اوزون و تنظیم خودکار زمان تزریق را نیز دارند.
برای آشنایی با سایر فناوری های مشابه در حوزه‌ی تصفیه، می‌توانید مقاله ی، دستگاه تصفیه آب صنعتی(مقایسه با اوزون) را مطالعه کنید
مزایای استفاده از دستگاه اوزون ساز
اوزون یکی از قوی ترین عوامل اکسیدکننده در طبیعت است و می تواند انواع باکتری ها، ویروس ها و قارچ ها را از بین ببرد؛ با این اوصاف استفاده از دستگاه اوزون ساز، علاوه بر ضدعفونی مؤثر، باعث حذف بوهای ناخوشایند نیز می‌شود. (از جمله بوی سیگار، غذا یا کپک در محیط های بسته.)
برخلاف بسیاری از مواد ضدعفونی‌کننده، اوزون پس از مدتی کوتاه تجزیه می شود و هیچ باقی مانده‌ی شیمیایی خطرناکی برجای نمی‌گذارد؛ این ویژگی آن را به گزینه ای پاک، ایمن و سازگار با محیط زیست تبدیل می کند.
برای آشنایی با دیگر فناوری های ضدعفونی مانند نور فرابنفش، پیشنهاد می کنیم مطلب دستگاه ضدعفونی آب با اشعه UV را نیز مطالعه فرمایید.
نکات ایمنی در استفاده از دستگاه اوزون ساز
اگر چه اوزون گازی مفید و قدرتمند است، اما استنشاق آن در غلظت بالا می تواند برای دستگاه تنفسی انسان مضر باشد؛ بهتر است هنگام کار با دستگاه در فضا های بسته، افراد در محیط حضور نداشته باشند و پس از اتمام کار، پنجره ها باز شود تا تهویه مناسب صورت گیرد.
غلظت مجاز اوزون برای محیط های کاری حدود 0.1 قسمت در میلیون (ppm) است. رعایت دستورالعمل های سازنده، زمان بندی درست و استفاده از دستگاه در فضاهای دارای تهویه ی مناسب، کلید ایمنی در بهره برداری از این فناوری است.
جمع بندی
دستگاه اوزون ساز، روشی نوین و مؤثر برای تصفیه ی آب و هوا بدون استفاده از مواد شیمیایی است؛ مدل های خانگی برای محیط های کوچک و کارهای روزمره مناسب اند، در حالی که مدل های صنعتی با توان بالا برای تصفیه‌ی گسترده در صنایع، استخرها و مراکز بزرگ به کار می روند؛ اگر به دنبال راهی طبیعی، سریع و بی ضرر برای ضدعفونی محیط هستید، اوزون می تواند یکی از بهترین گزینه‌ها باشد؛ به‌شرط آنکه به نکات ایمنی آن اشراف داشته باشید.