Ozonproduktion

Ozonproduktion bezeichnet die Erzeugung von Ozon (O3), einem reaktiven Triatom aus Sauerstoff. In der Natur entsteht Ozon durch die Schädigung von O2-Sauerstoffmoten durch UV-Strahlung oder Blitzentladungen. Industriell wird Ozon gezielt zur Desinfektion, Oxidation und Geruchsreduzierung hergestellt.

Die beiden wichtigsten industriellen Verfahren sind die Corona-Entladung und die UV-Bestrahlung. Bei der Corona-Entladung wird durch Hochspannung durch Sauerstoff enthaltende Gase (Luft oder reinestes O2) eine Plasmazone erzeugt. Hier entstehen O-Atome, die sich rasch mit O2 zu O3 verbinden. Die Effizienz hängt von Gaszusammensetzung, Energiezufuhr und Betriebstemperatur ab; ein reiner Sauerstoff-Nachschub erhöht den Ozon-Ausstoß und mindert potenzielle Nebenprodukte wie NOx. Die UV-Bestrahlung erzeugt Ozon durch Licht im Bereich um 184–187 nm, das O2-Moleküle spaltet. Diese Methode wird häufig dort eingesetzt, wo eine niedrigere Ozonkonzentration ausreichend ist oder chemische Reinheit bevorzugt wird. Eine weitere Methode ist die die Dielektrische Barriereentladung (DBD) als Form der nicht-thermischen Plasmatechnik.

Die Ausgangsgase (Luft oder reines O2), Durchflussraten und Betriebsparameter bestimmen die Ozonkonzentration in der Ausgasung. Übliche industriell erzeugte Konzentrationen reichen von g/h-Werten bis hin zu höheren Kapazitäten in größeren Anlagen.

Anwendungen umfassen Wasseraufbereitung und Trinkwasserdesinfektion, Abwasserbehandlung, Lebensmittelverarbeitung, Pilz- und Geruchsbekämpfung, Pulp- bzw. Zellstoffbleiche sowie Luftreinigung in Industrie- und Gebäudebereichen.

Sicherheit und Umwelt: Ozon ist stark oxidierend und schon in niedrigen Konzentrationen gesundheitsschädlich. Betrieb, Abscheidung, Leckageerkennung, Belüftung und ständige Überwachung sind erforderlich. Bei der Verwendung von Luft als Ausgangsgas können NOx-Nebenprodukte entstehen; der Einsatz von reinem O2 reduziert dies tendenziell.