Dirigido a contaminantes orgánicos recalcitrantes, como productos farmacéuticos, pesticidas y disolventes industriales, el Proceso de Oxidación Avanzada (POA) basado en ozono aprovecha los radicales hidroxilo (•OH, potencial de oxidación 2.8 V) para mineralizar compuestos no biodegradables en CO₂ y H₂O. El ozono (O₃), generado mediante descarga de corona (alimentación de aire/oxígeno), se utiliza solo o en combinación con luz UV (UV/O₃) o peróxido de hidrógeno (O₃/H₂O₂) para mejorar la producción de radicales.
Mecanismo y Componentes
- Generación de Ozono: Los electrodos de alto voltaje dividen las moléculas de O₂ en átomos de O, que reaccionan con O₂ para formar O₃ (rendimiento: 10–15% en peso).
- Reactor de Contacto: Las columnas de burbujas o los reactores en espiral maximizan el contacto gas-líquido, con tiempos de residencia de 10–30 minutos.
- Destructor: El ozono no reaccionado se descompone en O₂ para cumplir con los estándares de seguridad.
Rendimiento y Casos de Uso
- Degradación Rápida: Oxida el 90% de los micropollutantes (por ejemplo, bisfenol A, sulfametoxazol) en 15–60 minutos, fundamental para la reutilización de aguas residuales en semiconductores y atención médica.
- Cero Residuos: El ozono se descompone por completo, evitando la contaminación secundaria a diferencia de los métodos basados en cloro.
- Efectos Sinérgicos: Los sistemas UV/O₃ logran un 50% más de rendimiento de radicales, reduciendo la demanda de ozono en un 30% en el tratamiento de lixiviados de vertederos (eliminando amoníaco y orgánicos recalcitrantes).
Desafíos
- Intensidad de Costos: Altos costos de capital (USD 1,500–2,500/m³) y operativos (electricidad 1–2 kWh/kg O₃, materiales resistentes a la corrosión como acero inoxidable 316L).
- Sensibilidad al pH: Rendimiento óptimo a pH 7–9; las condiciones ácidas (pH < 6) reducen la formación de radicales.
- Riesgos de Seguridad: Requiere entornos a prueba de explosiones y sistemas de detección de fugas de ozono debido a su alta reactividad.
