Ryan McVay/Photodisc/Getty Images

Afvalwater en rioolwater bevatten een breed scala aan micro-organismen en organische verontreinigende stoffen. Ozon wordt vaak gebruikt om deze verontreinigingen te elimineren, omdat het effectiever is dan chloor bij het vernietigen van ziekteverwekkers. De toepassing ervan gaat echter gepaard met een aantal belangrijke nadelen waarmee professionals op het gebied van afvalwaterzuivering rekening moeten houden.

Oplosbaarheid en activiteit

Ozon is slechts 12 keer minder oplosbaar in water dan chloor, waardoor de maximaal haalbare concentratie desinfectiemiddel wordt beperkt. Als de ozondosis te laag is, kunnen veerkrachtige organismen – vooral cystenvormende bacteriën en virussen – overleven. Hoge ozonniveaus zijn daarom wenselijk, maar moeilijk te handhaven omdat ozon snel afbreekt, met sneller verval bij hogere temperaturen en hogere pH-waarden. In water dat rijk is aan organisch materiaal of zwevende vaste stoffen wordt een groot deel van de ozon verbruikt door te reageren met deze stoffen, waardoor er onvoldoende residu overblijft om ziekteverwekkers te desinfecteren. Dit maakt ozon een minder economische keuze voor afvalwater met een hoog gehalte aan organische stoffen of vaste stoffen.

Reactiviteit

De sterke oxiderende kracht van ozon is zowel zijn kracht als zijn beperking. Het kan metalen oppervlakken aantasten, inclusief de roestvrijstalen of titanium voeringen die in behandelingsreactoren worden gebruikt, waardoor het gebruik van corrosiebestendige materialen noodzakelijk is die de kapitaalkosten verhogen. Bovendien is ozon een giftig gas; goede insluiting, ventilatie en monitoring zijn essentieel om werknemers te beschermen, wat de operationele kosten verder opdrijft.

Onkosten

Het genereren van ozon houdt doorgaans in dat er elektrische stroom door de lucht wordt geleid in een corona-ontladingssysteem. Ongeveer 85% van de elektrische energie gaat verloren als warmte, waardoor de productie van ozon zeer energie-intensief is. De benodigde apparatuur – hoogspanningsvoedingen, luchtpompen en ozongenererende eenheden – is ook complexer dan conventionele chloreringssystemen, wat resulteert in hogere kapitaal- en onderhoudskosten.

Residuen en bijproducten

In tegenstelling tot chloor laat ozon geen resterend desinfectiemiddel achter zodra het proces is beëindigd; eventuele niet-gereageerde ozon ontleedt tot zuurstof. Deze afwezigheid van een meetbaar residu maakt het moeilijker om de werkzaamheid van de desinfectie in realtime te verifiëren. Wanneer ozon reageert met organische verbindingen, kan het een reeks bijproducten vormen. In de aanwezigheid van bromide-ionen kan ozon bijvoorbeeld bromaat produceren, een stof die geclassificeerd is als potentieel carcinogeen voor de mens. Operators moeten daarom de pH- en bromideconcentraties zorgvuldig controleren, of ozonbehandeling vermijden als de bromideniveaus hoog zijn.