Was ist ein Ozongenerator?
Ein Ozongenerator ist ein Gerät, das gasförmiges Ozon zur Desodorierung, Sterilisierung und Infektionskontrolle erzeugt. Er wird auch Ozonisator genannt.
Ozon ist ein allotropes Gas aus Sauerstoff, das aus drei Sauerstoffatomen besteht. Es ist ein sehr instabiles Molekül und zerfällt bei Raumtemperatur allmählich zu Sauerstoff. Es ist 1,54-mal schwerer als Luft und dreimal schwerer als Sauerstoff, was das spezifische Gewicht betrifft und seine Löslichkeit in Wasser ist etwa 10-mal größer als die von Sauerstoff.
Ozon hat eine Vielzahl von Wirkungen, darunter Sterilisation, Desodorierung, Entfärbung und Oxidation. Seine Oxidationskraft ist in der Natur die zweitstärkste nach der von Fluor und soll in der Luft 1,65-mal stärker sein als die von Chlor und in Wasser siebenmal stärker.
Ozon ist ein giftiges Gas mit einem charakteristischen Geruch und hat je nach Konzentration nachweislich schädliche Auswirkungen auf den menschlichen Körper.
Anwendungen von Ozongeneratoren
Da Ozon ein stark oxidierendes Gas ist, werden Ozongeneratoren zur Entfernung von Schimmel, Bakterien, Viren und organischen Stoffen eingesetzt. Es hat eine hohe Wasserlöslichkeit und wird wegen seiner bakterientötenden und desodorierenden Wirkung in gelöster Form bei der Wasseraufbereitung eingesetzt.
Ozon hat den Vorteil, dass es sich nicht hartnäckig hält, da es sich in Sauerstoffmoleküle auflöst und kann an jedem Ort eingesetzt werden, da sein Ausgangsstoff Luft oder Sauerstoff ist. Ozongeneratoren bewähren sich daher in verschiedenen industriellen Bereichen wie der Wasser- und Abwasseraufbereitung, der Sterilisation und Desodorierung in medizinischen und Wohnbereichen sowie bei der Lebensmittelherstellung und der Behandlung und Lagerung von Lebensmittelrohstoffen.
Funktionsweise der Ozongeneratoren
Ozongeneratoren erzeugen Ozon durch Entladungs-, Ultraviolett- oder Elektrolyseverfahren. Das in der Industrie am häufigsten eingesetzte Verfahren ist die stille Entladung, eine Art Entladungsmethode.
1. Entladungsmethode
Entladungs-Ozongeneratoren sind mit einem sauerstoffhaltigen Gas gefüllt, das entladen wird und der Sauerstoff wird durch die erzeugten Elektronen in Ozon umgewandelt. Die Elektronen stoßen mit den Sauerstoffmolekülen zusammen und spalten sie in Sauerstoffatome auf, die sich dann miteinander verbinden und Ozon erzeugen.
Zu den Entladungs-Ozongeneratoren gehören die stille Entladung, die Koronaentladung und die Kriechentladung. Es gibt sie in allen Größen und sie werden in einer Vielzahl von Situationen eingesetzt.
Der Typ mit stiller Entladung hat die höchste Energieeffizienz unter den vorhandenen Ozongeneratoren und die meisten großen Ozongeneratoren sind von diesem Typ. Die Koronaentladung hat eine geringere Effizienz bei der Ozonerzeugung und wird im Allgemeinen für kleine Ozongeneratoren verwendet.
2. Elektrolytische Zersetzung
Bei der Elektrolyse wird Ozon durch Elektrolyse von Wasser mit einer Polymerelektrolytmembran zwischen den Elektroden erzeugt. Als Anodenelektrode wird Bleidioxid (Beta-Typ) verwendet, um Sauerstoff und hohe Ozonkonzentrationen zu erzeugen.
Mit dieser Methode wird hochkonzentriertes Ozon erzeugt, z. B. 15-20 Gew.-%. Allerdings ist der Wirkungsgrad der Ozonerzeugung bei der Entladungsmethode besser, so dass sie sich nicht für eine großtechnische Produktion eignet.
3. Ultraviolett-Methode
Bei der Ultraviolettmethode wird Ozongeneratoren durch Bestrahlung sauerstoffhaltiger Gase mit ultraviolettem Licht erzeugt. Wenn Sauerstoffmoleküle mit ozonerzeugenden Strahlen bestrahlt werden, die eine kurze Wellenlänge unter den ultravioletten Strahlen haben, dissoziieren die Sauerstoffmoleküle, um Sauerstoffatome zu erzeugen, die sich dann mit anderen Sauerstoffmolekülen verbinden und Ozon erzeugen.
Bei der Ozonerzeugung durch die ultraviolette Methode laufen parallel dazu Ozonabbaureaktionen ab oder die bei den Abbaureaktionen entstehenden Sauerstoffatome reagieren mit Ozon und zerstören es. Daher sind die Effizienz und die Menge des erzeugten Ozons gering und werden für die Desinfektion im kleinen Maßstab verwendet.
Gefahren von Ozongeneratoren
Ozon ist ein wirksames Mittel zur Sterilisierung und Dekontaminierung und immer mehr Haushalte ziehen die Installation von Ozongeneratoren in Betracht. Andererseits kann Ozon je nach seiner Konzentration in der Luft für den menschlichen Körper gefährlich sein, so dass bei der Verwendung von Ozongeneratoren Vorsicht geboten ist.
Die wichtigste Gefahr bei Ozongeneratoren besteht darin, dass sie außerhalb des angegebenen Anwendungsbereichs eingesetzt werden und dass eine erhöhte Ozonkonzentration im Raum negative Auswirkungen auf den menschlichen Körper haben kann. Vor allem bei der Verwendung zu Hause, wo es oft an Fachkenntnissen mangelt, kann das Gerät in höchst gefährlicher Weise verwendet werden, ohne dass man sich dessen bewusst ist.
Außerdem beruht die angenommene Konzentration selbst auf der Annahme, dass sich das Ozon im ganzen Raum verteilt. Befindet sich das Gerät also beispielsweise in der Nähe einer Sprühöffnung, ist die Konzentration sehr hoch und es besteht die Gefahr, dass die Toxizität um diesen Betrag steigt.
Bei der Einführung von Ozongeneratoren zu beachten
Ozongeneratoren werden klar in zwei Kategorien unterteilt: gewerbliche und private. Die erzeugte Ozonmenge, der Luftdurchsatz und die Umgebung, in der das Gerät eingesetzt wird, sind für den gewerblichen und den privaten Gebrauch völlig unterschiedlich. Bei der Auswahl eines Ozongenerators sollte dieser Unterschied berücksichtigt werden.
Es gibt zwei wesentliche Unterschiede zwischen gewerblicher und häuslicher Nutzung: Der erste ist die Ozonerzeugungsmenge, die bei gewerblicher Nutzung mehr als 200 mg/h beträgt, dutzend- bis hundertfach höher als die 0,3-5,0 mg/h bei häuslicher Nutzung.
Zum anderen ist es die Umgebung, in der sie verwendet werden: Während gewerbliche Ozongeneratoren in unbeaufsichtigten Umgebungen eingesetzt werden, sind Ozongeneratoren für den Hausgebrauch für den Einsatz in beaufsichtigten Umgebungen konzipiert, damit die Ozonkonzentration im Raum keine gefährlichen Werte erreicht.
Die unwissentliche Verwendung eines kommerziellen Ozongenerators im Haushalt kann zu hohen Ozonkonzentrationen führen und sehr gefährlich sein. Es ist wichtig, das richtige Modell für die jeweilige Situation auszuwählen, in der es verwendet werden soll.