BRPI0519971B1 - método e sistema de injeção de ozônio - Google Patents

Abstract

método e sistema de injeção de ozônio. a presente invenção refere-se a um método e um sistema de tratamento com ozônio que desviam uma parte de água de uma vazão de água em um tubo; injetam um gás que contém ozônio na parte, para prover uma parte ozonizada; recombinam a parte ozonizada com a vazão de água no tubo; e, de preferência, controlam e/ou regulam a parte desviada para prover uma velocidade de vazão mínima da parte desviada de acordo com a vazão no tubo e a proporção de ozônio no gás injetado. outro método e sistema identificam um produto de reação destruidor de espécies, de ozônio com um constituinte de água, determinam uma vida útil útil do produto de reação, e põem o ozônio em contato com uma água que contém as espécies por um período determinado de acordo com a vida útil útil determinada do produto de reação. outro método e sistema tratam água de lastro com ozônio, sem liberação de gás de escapamento nocivo na atmosfera.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "MÉTODO E SISTEMA DE INJEÇÃO DE OZÔNIO".

DECLARAÇÃO DE INTERESSE GOVERNAMENTAL

[001] A presente invenção foi feita com apoio governamental, sob o Contrato NA04OAR, outorgado pela Administração Oceânica e Atmosférica Nacional, Departamento de Comércio. O governo tem determinados direitos na invenção.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

[002] A invenção refere-se a um método e sistema de injeção de ozônio em água de lastro. Mais particularmente, a invenção refere-se a um sistema para injetar ozônio para tratar água de lastro durante a carga ou descarga da água de lastro em ou de tanques de lastro de navio ou embarcação de navegação marftima.

[003] O peso da água de lastro é usado por navios marítimos para compensar uma falta de peso de carga, para manter a estabilidade quando o porão de carga do navio está vazio ou parcialmente vazio. Por exemplo, em uma operação de transporte típica, um navio marítimo atraca em um primeiro porto, onde ele é carregado com uma carga que o navio transporta então para um segundo porto, onde a carga é descarregada. Depois, o navio volta ao primeiro porto, onde ela é carregada com uma outra carga. Tipicamente, o navio navega vazio do segundo porto de volta para o primeiro porto, para pegar outra carga. O navio está equipado com tanques de lastro que podem ser enchidos com água para manter o equilíbrio do navio estável quando ele navega vazio, e que é descarregada quando a carga é carregada.

[004] Água de lastro contém espécies que são nativas do local de enchimento do tanque de lastro. Essas espécies são carregadas nos tanques de lastro, junto com a água. O navio transporta, então, água de lastro para um porto de carregamento de carga, onde a espécie é descarregada no meio ambiente aquático, junto com a água de lastro.

As espécies descarregadas podem não ser nativas e ser prejudiciais para o meio ambiente da água de descarga. As espécies não nativas podem causar danos ao meio ambiente aquático e substituir organismos bentos e comunidades de plâncton distintas, que fornecem alimento e larvas para espécies nativas residentes, desejáveis, nas águas acima.

[005] Em 1996, o Congresso dos Estados Unidos promulgou a Lei Nacional de Espécies Invasivas Aquáticas (P.L. 104-332) ("NAIS"), para deter a disseminação de organismos não nativos através da descarga da água de lastro. A lei reautorizou o programa de controle de lastro dos Grandes Lagos e estendeu a aplicação a embarcações com tanques de lastro. A lei exigiu que a Secretaria de Transportes desenvolva diretrizes nacionais para evitar a disseminação de organismos e sua introdução em águas dos Estados Unidos através de água de lastro de embarcações comerciais. NAIS, a Lei de Controle de Água de Lastro e a legislação pendente ou a ser introduzida, regulam o tratamento de água de lastro salgada ou doce, antes de sua descarga e exige que toda a água de lastro descarregada dentro das águas territoriais dos Estados Unidos (isto é, dentro de 200 milhas da costa ou nos Grandes Lagos) seja tratada, de modo a destruir ou remover todas as espécies aquáticas prejudiciais (isto é, bactérias, vírus, lavas, fito-plancton e zooplancton).

[006] A água carregada em tanques de lastro para estabilizar embarcações de navegação marítima é uma composição complexa de entidades físicas, químicas e biológicas. Além disso, a composição da água varia consideravelmente de porto para porto, particularmente em termos de constituintes biológicos. A complexidade e variação da água do mar tornam o tratamento desinfetante imprevisível. Diversos métodos e sistemas para tratar água podem não funcionar para tratar água de lastro, devido a uma forma de vida útil útil resistente ou constituição química inesperada, ou um tratamento proposto pode, ele próprio, degradar um ecossistema local por ocasião da descarga.

[007] Descobriu-se que a ozonização é um método e um sistema desinfetantes seguros e eficientes para tratar água de lastro para descarga em meios ambientes aquáticos de destino. A Pat. U.S. No. 6.125.778 (Rodden) primeiramente sugeriu um tratamento de água de lastro com ozônio, que incluía borrifamento em tanques de água de lastro.

[008] Mas, o borrifamento direto pode tornar a desinfecção por ozonização cara e ineficiente, uma vez que nem todos os espaços nos tanques de lastro podem ser alcançados. A Pat. U.S. N°. 6.869.540 (Robinson) sugeriu um tratamento em linha de carga e/ou descarga de água de lastro. O método de Robinson pode compreender injetar ozônio em uma linha de carga de água em um navio de navegação marítima, antes de carregar a água em um tanque de lastro; carregar a água injetada com ozônio no tanque de lastro; e ajustar uma velocidade de injeção do ozônio na água e ajustar a velocidade de carga de água no navio para obter uma biodestruição alvo de espécies dentro da água.

[009] A ozonização de Robinson obtém a desinfecção por um efeito seqüencial e combinado de dois mecanismos - ozonização e bromuração. O ozônio destrói diretamente as espécies por oxidação. Além disso, uma reação entre ozônio e brometos de água do mar de ocorrência natural resulta em uma bromuração desinfetante através da formação de íon hipobrômico e ácido hipobrômico. Constatou-se que o efeito dos processos de desinfecção por ozonização e bromuração é sinérgico, pelo fato de que o efeito combinado é um aperfeiçoamento em relação aos efeitos dos processos desinfetantes separados.

[0010] Embora a ozonização em linha de água do mar durante a entrada ou descarga por bombeamento seja mais eficiente e mais econômica do que o tratamento no tanque, em alguns casos há sérias restrições de custos na ozonização dieta. Por exemplo, as linhas de entrada/descarga de água de lastro em embarcações no âmbito de 100.000 a 150.000 DWT sâo de 45,72 cm (18”) em diâmetro. O custo do equipamento para injeção direta em uma linha desse tamanho é proibitivo.

[0011] Portanto, há necessidade de um sistema e método simples e econômicos para a ozonização direta de água de lastro de entrada/descarga.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[0012] Conseqüentemente, um primeiro aspecto da invenção é um método de tratamento com ozônio, que compreende: determinar uma bíodestruição alvo de espécies para carga de água em um tanque de lastro de um navio de navegação marítima; regular uma parte desviada da água, antes de carregar a água no tanque de lastro; ajustar a regulagem da parte de água desviada e uma velocidade de injeção de ozônio na parte, para obter a bíodestruição alvo; e injetar ozônio à velocidade determinada na parte desviada regulada, para obter a biodes-truição alvo quando a parte é recombínada com a água para carga no tanque de lastro.

[0013] Um segundo aspecto da invenção é um método de tratamento com ozônio, que compreende: desviar uma parte de água de carga em um tanque de lastro de um navio de navegação marítima; determinar uma capacidade Q geradora de ozônio, suficiente para injetar ozônio na parte, para obter uma concentração alvo de ozônio quando a parte é recombínada com a água para carga no tanque de lastro; injetar ozônio na parte por um gerador que tem a capacidade geradora de ozônio determinada; e recombinar a parte com a água para carga no tanque de lastro.

[0014] Um terceiro aspecto da invenção é um método de tratamen- to com ozônio, que compreende: determinar uma biodestruição alvo de espécies para a água de carga em um tanque de lastro de um navio de navegação marítima; desviar uma parte da água, antes da carga no tanque de lastro; determinar uma capacidade geradora de ozônio suficiente para injetar ozônio na parte, para obter uma concentração alvo de ozônio quando a parte é recombinada com a água para carga no tanque de lastro; regular a parte desviada e ajustar uma velocidade de injeção de ozônio na parte com um gerador com a capacidade geradora de ozônio determinada para obter a biodestruição alvo, quando a parte é recombinada com a água para carga no tanque de lastro; e re-combinar a parte com a água para carga no tanque de lastro.

[0015] Um quarto aspecto da invenção é um sistema de tratamento de água de lastro, que compreende: um navio de navegação marítima, que inclui pelo menos um tanque de lastro e pelo menos um tubo que transporta água para ou de uma entrada/saída do tanque de lastro; um regulador para desviar uma parte da água do tubo; um injetor para fornecer uma velocidade de injeção de ozônio na parte de água; e um controlador ligado operacionalmente ao regulador e ao injetor, para ajustar a parte de água desviada e a velocidade de injeção do ozônio na parte, para obter a biodestruição alvo quando a parte é recombinada com a água.

[0016] Um quinto aspecto da invenção é um método de tratamento com ozônio, que compreende: determinar uma biodestruição alvo de espécies para água de lastro descarregada de um navio de navegação marítima no mar; regular uma parte da água de lastro antes da descarga; ajustar a regulagem da parte desviada de água e uma velocidade de injeção de ozônio na parte para obter a biodestruição alvo; e injetar ozônio à velocidade determinada na parte desviada regulada, para obter a biodestruição alvo quando a parte é recombinada com a água para descarga da água injetada com ozônio no mar.

[0017] Um sexto aspecto da invenção é um sistema de tratamento de água de lastro, que compreende: um navio de navegação marítima, que inclui pelo menos um tanque de lastro; um gerador de ozônio, que gera ozônio, um tubo de água de lastro, que descarrega água do tanque de lastro e conduz a água a um porto de descarga do navio de navegação marítima; um regulador para desviar uma parte da água do tubo; um injetor para fornecer uma velocidade de injeção de ozônio na parte de água; e um controlador ligado operacionalmente ao regulador e ao injetor, para ajustar a parte de água desviada e a velocidade de injeção do ozônio na parte, para obter a biodestruição alvo quando a parte é recombinada com a água no tubo.

[0018] Um sétimo aspecto da invenção é um método de tratamento com ozônio, que compreende: carregar água do mar em um tanque de lastro de um navio de navegação marítima; regular uma parte desviada da água carregada, antes de carregar a água no tanque de lastro; ajustar a regulagem da parte desviada de água e uma velocidade de injeção de ozônio na parte para obter uma biodestruição alvo; e injetar ozônio à velocidade determinada na parte desviada, regulada, para obter a biodestruição alvo quando a parte é e=recombinada na água de carga para carregar o tanque de lastro.

[0019] Um oitavo aspecto da invenção é um método de tratamento com ozônio, que compreende: desviar uma parte de água de uma vazão de água em um tubo; injetar um gás que contém ozônio na parte, para obter uma parte ozonizada; recombinar a parte ozonizada com a vazão de água no tubo; e regular a parte desviada para obter uma velocidade de vazão mínima da parte desviada de acordo com a vazão no tubo e a proporção de ozônio no gás injetado.

[0020] Um nono aspecto da invenção é um sistema de tratamento de água, que compreende: um tubo de água que transporta água de um primeiro local de entrada para um local de descarga; uma linha de desvio de um primeiro ponto do tubo de água até um segundo ponto de retorno, sendo que a linha de desvio desvia a parte da água do tubo para circulação na linha de desvio e de volta para o tubo de água no ponto de retorno; um injetor incluído na linha de desvio para injetar ozônio na parte desviada de água; um gerador de ozônio que gera ozônio para injeção pelo injetor; e um regulador, que regula a parte desviada para obter uma velocidade de vazão mínima da parte desviada de acordo com a vazão no tubo e a proporção de ozônio no gás injetado.

[0021] Um décimo aspecto da invenção é um método de tratamento com ozônio, que compreende: carregar água do mar em um tanque de lastro de um navio de navegação marítima; regular uma parte desviada da água carregada, antes de carregar a água no tanque de lastro; e ajustar a regulagem da parte desviada de água e uma velocidade de injeção de ozônio na parte, para obter uma velocidade de vazão mínima da parte desviada de acordo com a vazão no tubo e a proporção de ozônio no gás injetado.

[0022] Um décimo primeiro aspecto da invenção é um método de tratamento com ozônio, que compreende: identificar um produto de reação destruidora de espécies de ozônio com um constituinte de água; determinar uma vida útil útil do produto de reação; e pôr ozônio em contato com uma água que contém as espécies por um período determinado de acordo com a vida útil útil determinada do produto de reação.

[0023] Um décimo segundo aspecto da invenção é um método de tratamento com ozônio, que compreende: desviar uma parte de água carregada no tanque de lastro de um navio; injetar ozônio na parte para obter uma parte ozonizada; recombinar a parte ozonizada com a água carregada no tanque de lastro; sendo que um período de retenção entre injetar o ozônio na parte e recombinar a parte injetada com ozônio com a água carregada no tanque é controlado abaixo de um limite de tempo especificado.

[0024] Um décimo terceiro aspecto da invenção é um sistema de tratamento de água de lastro, que compreende: um navio que inclui pelo menos um tanque de lastro; um gerador de ozônio, que gera ozônio; um tubo de água de lastro, que transporta água do primeiro local de entrada para um local de descarga de um navio; uma linha de desvio de um primeiro ponto do tubo de água até um segundo ponto de retorno, para desviar uma parte da água do tubo para circulação na linha de desvio e de volta para o tubo de água no ponto de retorno; e um injetor para injetar ozônio na parte desviada de água e inserido na linha de desvio em um local para obter um período de tempo de retenção determinado entre um ponto da injeção de ozônio e um ponto de recombinação da parte injetada com a água carregada no tanque de lastro.

[0025] Um décimo quarto aspecto da invenção é um sistema de tratamento de água de lastro, que compreende: um navio que inclui pelo menos um tanque de lastro e pelo menos um tubo que transporta água para ou de uma entrada/saída do tanque de lastro; um regulador para desviar uma parte da água do tubo; um injetor para fornecer uma velocidade de injeção de ozônio na parte de água; e um controlador, ligado operacionalmente ao regulador e ao injetor, para regular a parte desviada, para obter uma velocidade de vazão mínima da parte desviada de acordo com a vazão no tubo e a proporção de ozônio no gás injetado.

[0026] Um décimo quinto aspecto da invenção é um método de tratamento com ozônio, que compreende: determinar uma biodestrui-ção alvo de espécies para a água carregada em um tanque de lastro de um navio; desviar uma parte de água de uma vazão da água carregada no tanque de lastro; injetar ozônio na parte desviada a uma velo- cidade determinada para atingir a biodestruição alvo quando a parte é recombinada com a água para carga no tanque de lastro; e regular a parte desviada da água para uma velocidade de vazão mínima da parte desviada de acordo com a vazão no tubo e a proporção de ozônio no gás injetado.

[0027] Um décimo sexto aspecto da invenção é um sistema de tratamento de água de lastro, que compreende: um navio de navegação marítima, que inclui pelo menos um tanque de lastro; um gerador de ozônio que gera ozônio; um tubo de água de lastro que descarrega água do tanque de lastro e conduz a água a um porto de descarga do navio de navegação marítima; um regulador para desviar uma parte de água do tubo; um injetor para obter uma velocidade de injeção de ozônio na parte de água; e um controlador, ligado operacionalmente ao regulador e ao injetor para regular da parte desviada, para obter uma velocidade de vazão mínima da parte desviada de acordo com a vazão no tubo e a proporção de ozônio no gás injetado.

[0028] Um décimo sétimo aspecto da invenção é um sistema de tratamento de água de lastro sem um dispositivo de destruição de gás de escapamento, que compreende: um navio de navegação marítima ou de água doce, que inclui pelo menos um tanque de lastro e pelo menos um tubo que transporta água para ou de uma entrada/saída do tanque de lastro; um regulador para desviar uma parte da água do tubo; um injetor para obter uma velocidade de injeção de ozônio na parte de água; e um controlador, ligado operacionalmente ao regulador e ao injetor para ajustar a parte de água desviada e uma velocidade de injeção do ozônio na parte para obter a biodestruição alvo, enquanto impede uma liberação de gás nocivo na atmosfera, sem um dispositivo de destruição de gás de escapamento.

[0029] Um décimo oitavo aspecto da invenção é um método de tratamento com ozônio, que compreende: determinar uma biodestrui- ção alvo de espécies para água carregada em um tanque de lastro de um navio de navegação marítima; determinar uma injeção de ozônio na água para obter a biodestruição alvo sem liberar um gás de esca-pamento ambientalmente tóxico na atmosfera; regular uma parte da água desviada, antes de carregar a água no tanque de lastro; ajustar a regulagem da parte desviada de água e uma velocidade da injeção de ozônio para parte para obter a biodestruição alvo sem liberação de um gás de escapamento ambientalmente tóxico; e injetar ozônio à velocidade determinada na parte desviada regulada, para obter a biodestrui-ção alvo quando a parte é recombinada com a água para carga no tanque de lastro, sem liberar um gás de escapamento ambientalmente tóxico na atmosfera.

[0030] A invenção, de preferência, estabelece uma dose correta de ozônio na água de lastro, de modo a garantir um tratamento de de-sinfecção completo da água de lastro, sem gás de escapamento nocivo.

DESCRIÇÃO RESUMIDA DO DESENHO

[0031] Figura 1 é uma vista em perspectiva esquemática de um navio de casco duplo e do sistema de tratamento;

[0032] Figura 2 é uma vista de cima esquemática do navio e do sistema de tratamento;

[0033] Figura 3 é uma vista lateral esquemática do navio e do sistema de tratamento;

[0034] Figuras 4A e 4B são representações esquemáticas de uma modalidade de um método e sistema de injeção de ozônio em água de lastro;

[0035] Figuras 5A, 5B e 5C são diagramas de operação de modalidades alternativas de um método e sistema de injeção de ozônio em água de lastro;

[0036] Figura 6 é uma vista lateral esquemática de um sistema de tubo de desvio;

[0037] Figura 7 compreende: tabela 1, que mostra efeitos de exposição a ozônio de curto prazo em sobrevivência; tabela 2, que mostra valores de tempo em resultados de teste; e tabela 3, que mostra valores de LC50 para Amerícamysis bahia;

[0038] Figura 8 mostra valores de LT50 (tempos letais médios) derivados para três espécies;

[0039] Figura 9 é um gráfico de mortalidade a velocidades de carga de ozônio; e [0040] Figura 10 é um gráfico que mostra a toxicidade de oxidan-tes residuais ao longo do tempo.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

[0041] O ozônio é gerado a uma pressão de cerca de 69~83 Kpa (10-12 psi) acima da atmosférica. Desvios dessa pressão podem afetar negativamente a produção de ozônio. A água de lastro é bombeada para bordo a uma pressão variável, que pode ser alta à medida que os tanques são enchidos. Misturas de ozônío/oxigênio ou ozônio/ar de pressão relativamente baixa podem ser comprimidas para uma pressão mais alta por um equipamento muito especial e caro (derivado à corrosibilidade de ozônio e, o mais importante, devido ao fato de que o ozônio se decompõe sob o calor da compressão).

[0042] Em uma modalidade, a invenção refere-se ao tratamento de água de lastro com ozônio. Propostas de emendas à NAIS definem "água de lastro" como "qualquer água (com seu material suspenso), usada para manter o equilíbrio e a estabilidade de um navio". Em outra definição, "água de lastro” é A) água levada a bordo de um navio para controlar o equilíbrio, a inclinação, calado, estabilidade ou solicitações de um navio, inclusive material suspenso nessa água; e B) qualquer água colocada em um tanque de lastro durante limpeza, manutenção ou outras operações. Essas definições estão incorporadas nesta des- crição como modalidades de água tratável.

[0043] Em uma modalidade da invenção, um injetor de gás em linha, tal como um venturi, é inserido para baixar temporariamente a pressão de água de lastro vazão, por aumento da velocidade da vazão de água em um tubo. Um injetor em linha inserido pode criar uma pressão mais baixa por aumento da velocidade do líquido. Um venturi é um injetor preferido em um tratamento de água de lastro por injeção em linha.

[0044] Em uma modalidade, a invenção refere-se a um sistema de tratamento de água de lastro para um navio. O sistema pode compreender um injetor inserido em um tubo de água, com uma abertura de entrada, adaptada para receber a água, uma abertura de injetor, adaptada para receber um gás de tratamento e uma abertura de saída, adaptada para expelir a água. Mas, tubos de água de lastro que carregam água para ou descarregam água de um tanque de lastro são grandes, tipicamente, da ordem de cerca de 45,72 cm (18") em diâmetro. O custo de um injetor, tal como um venturi, para um tubo desse tamanho é substancial. Além disso, instalar um injetor desse tipo em um tubo principal produz impacto sobre os parâmetros operacionais do navio. Um injetor inserido aumenta a contrapressão da vazão e requer uma capacidade de bomba mais alta para a água de lastro. Os cálculos do depositante indicam que um venturi inserido aumenta um tempo de bombeamento necessário para encher tanques de lastro de alguns navios por uma ou duas horas (cerca de 10%). Além disso, os tubos de água de lastro servem tanto para carregar água de lastro como para descarregar água de lastro. Um injetor inserido pode interferir com uma vazão de água inversa, por exemplo, para descarregar água de lastro. Essas desvantagens podem ser superadas por uma modalidade preferida da invenção, na qual ozônio é injetado em uma parte da água de lastro, em uma linha que desvia uma parte do tubo de água principal.

[0045] Uma outra modalidade preferida da injeção de ozônio de linha de desvio está baseada na consideração da natureza física e química do ozônio em água de lastro, inclusive a solubilidade de ozônio em água do mar e a relação das reações químicas do ozônio para a solubilidade.

[0046] Ozônio (03) é uma forma alotrópica de oxigênio. O mesmo é um gás azul, instável, com um odor acre, um peso molecular de 48 g/mol e uma densidade como gás de 2,154 g/litro a 0o e 1 atm. Ele é aproximadamente 13 vezes mais solúvel em água do que oxigênio. Ozônio é altamente instável e é uma gente oxidante poderoso. Ele é não persistente e tem uma meia-vida útil útil muito curta.

[0047] Tipicamente, ozônio é produzido passando oxigênio, em alguma concentração, através de um campo de corona altamente carregado, uma técnica conhecida por "descarga de corona". O corona pode ser produzido aplicando um potencial elétrico muito alto (de até 20 kV) entre dois condutores que estão separados por uma camada dielétrica de isolamento e uma pequena abertura de ar. Sob essas condições, oxigênio molecular (02), que passa pela abertura entre os condutores sobre uma energia de dissociação suficiente para dissociar-se parcialmente. Uma determinada fração dos radicais de oxigênio livres associa-se a moléculas de oxigênio para formar 03, de acordo com a equação de reação de equilíbrio: 302+69 kcal <-» 203 (1) [0048] A geração de ozônio, tal como representada pela equação (1), é uma reação de equilíbrio. A reação é endotérmica para produzir 03, necessitando de energia, e é exotérmica para produzir 02, liberando energia. Devido à sua natureza de equilíbrio, a conversão efetiva para ozônio é relativamente baixa, no âmbito de 2-14%, dependendo do teor de oxigênio do gás de alimentação, da temperatura da reação e das propriedades do gerador de ozônio.

[0049] Outras considerações para obter um método e sistema eficientes de tratamento com ozônio referem-se ao mecanismo de tratamento com gás de água de lastro. A Pat. U.S. N°. 6. 840.983 (McNulty) descreve um sistema de tratamento de água de lastro que compreende um injetor inserido em um tubo de água principal, com uma abertura de entrada, adaptada para receber a água, uma abertura de injetor, adaptada para receber um gás de separação de oxigênio e uma abertura de saída, adaptada para expelir a água. McNulty injeta um gás de separação de oxigênio, que remove oxigênio da água de lastro, com a finalidade de causar asfixia de espécies dependentes de oxigênio. Por outro lado, ozônio é um gás oxidante, que tem mecanismos de desin-fecção diferentes e pelo menos duplos. Esses mecanismos incluem uma rápida conversão de ingredientes químicos de ocorrênica natural em água de lastro em produtos que são tóxidos para os organismos, bem como a oxidação destrutiva direta de organismos pelo ozônio.

[0050] As seguintes quatro equações (Von Gunten & Hoigné, 1994) descrevem a utilização de ozônio em água do mar, presumindo que a única exigência de ozônio seja entre ozônio e bromo dissolvido. (1) 03 + Br' -> OBr + 02 160 Μ'V1 (2) OBr + 03 -> 202 + Br' 330 M'V1 (3) OBr" + 03 -> Br02- + 02 100 M'V1 (4) Br02" + 03 Br03' >105 M'V1 [0051] O íon hipobrômico (OBr-) é criado na reação (1). A maior parte do íons da reação (1) é depois convertida em ácido hipobrômico (HOBr) pela adição de um íon de hidrogênio de água. O íon hipobrômico e o ácido hipobrômico formado são conhecidos como oxidante residual total (TRO). Apenas a reação (1) leva à formação de TRO. As outras reações (2) a (4) indesejável mente removem tanto os produtos de ozônio como os de bromo do processo desinfetante. Um primeiro objetivo da ozonização de água do mar é converter tanto ozônio quanto possível em HOBR ou OBr". Portanto, maximizar a reação (1) e minimizar as reações (2) - (4) maximizam OBr'.

[0052] As reações mostradas são de segunda ordem. As constantes de velocidade de reação dadas indicam a velocidade à qual a reação ocorre como função da concentração de ozônio. Para determinar uma velocidade relativa entre as reações (1) e (2), a constante de velocidade de (2) é dividido pelo de (1). A velocidade de reação (2) é aproximadamente 2 vezes mais rápida do que a reação (1) - isto é, para concentrações iguais dos reagentes.

[0053] As velocidades de reação acima são de tal modo que se a relação de concentração molar de Br- para OBr- cair abaixo de 2,7, adições adicionais de ozônio não produzem mais OBr-, uma vez que o consumo de ozônio nas reações (2) e (3) excede a reação (1). A reação formadora de íon hipobrômico predomina quando ozônio é introduzido em excesso de brometo. Tipicamente, cerca de 70 mg/l de brometo está disponível em água do mar. Isso fornece excesso de brometo suficiente para minimizar perdas de ozônio a níveis de ozonização típicos (1 a 5 mg/l de ozônio) em um tubo de carga e descarga de água de lastro. Porém, uma linha de desvio apresenta uma quantidade menor de água e uma quantidade correspondentemente menor de brometo disponível, a ser consumida, antes das reações (2) a (4) de predominância de ozônio e dissipação de OBr'.

[0054] A quantidade disponível de brometo em água do mar de desvio precisa ser lavada em consideração ao determinar uma velocidade de vazão ou tempo de retenção para ozonização de desvio. Tempo de retenção é um período para transporte de ozônio e água de um ponto de injeção do ozônio até reinjeção de água de desvio e ozônio em um tubo principal. Em uma modalidade, são previstos um método e sistema para minimizar o tempo de retenção. Nesta descrição, tempo de retenção é um período de tempo da injeção de ozônio em água em um desvio até o tempo de reinjeção da água do mar da linha de desvio na água do mar de um tubo principal ou tanque. Uma modalidade da invenção prevê a reinjeção de uma parte da água de desvio tratada com ozônio de volta na água do mar do tubo principal "rica em brometo", para evitar o consumo substancial de ozônio e OBr' na formação de Br02' e Br03 e inversão de oxigênio pelas reações (2) e (4). O "tempo de retenção" é minimizado.

[0055] Em uma modalidade, um tempo de retenção de 0,21 segundo resulta em uma perda de ozônio aceitável de 4,3%. De acordo com uma modalidade da invenção, um método e um sistema são previstos, nos quais o tempo de retenção é controlado para menos de 5 segundos, desejavelmente, para menos de 0,25 segundo e, de preferência, para menos de 0,21 segundo, para minimizar as reações (2) a (4).

[0056] Características da invenção ficam evidentes dos desenhos e da descrição detalhada abaixo, que, a título de exemplo, sem limitação, descrevem modalidades preferidas da invenção.

[0057] As figuras 1 a 3 mostram esquematicamente o navio 10, que inclui a popa 12, a proa 14 é um casco duplo, formado por um caso externo 16 e um casco interno 18. O navio 10 é representativo dos tipos de navios abrangidos pela invenção e é um navio-tanque de caso duplo, apropriadamente proporcionado, com compartimentos de carga dentro do casco interno 18. Mas, a presente invenção pode ser aplicada a qualquer embarcação ou navio de navegação marítima que tenha tanques de lastro ou água de esgoto. O navio 10 é típico de navios que transportam petróleo parcialmente ou totalmente refinado ou residual ou outros produtos líquidos a granel, tal como óleo de sementes.

[0058] O gerador de ozônio 30 é mostrado localizado no convés de popa 102 do navio 10, com a linha de alimentação de ozônio 130 principal mostrada como parte do sistema de injeção de ozônio da invenção. O gerador 30 pode ser estruturado e pode gerar ozônio de acordo com geradores de ozônio conhecidos, tais como descritos por Rodden, Pats. U.S.; e Tabata, DN U.S. 20040223893; Eidem, DN U.S. 20030015481; Lee et ai., Pat. U.S. 6.730.277; Borgstrom 6.726.885; Golota et al., Pat. U.S. 6.544.486; Conrad, Pat. U.S. 6.491.879; Can-non, Pat. U.S. 6.516.738; Smith, 6.468.400; e Pean et al., U.S. 6.231.769. As descrições dessas patentes estão incorporadas ao presente por referência, em sua totalidade. Geradores do tipo PCI-WEDECO (PCI-WEDECO Environmental Technologies, 1 Fairfield Crescent, West Caldwell, NJ 07006, série SMO/SMA e geradores de produção de ozônio de alta concentração da tecnologia Effizon® de WEDECO são outros exemplos de geradores de ozônio apropriados.

[0059] Gás de ozônio é bombeado através do gerador 30 e, sub-seqüentemente, através da linha 130, para injeção em água nos respectivos tubos de entrada/descarga de água de lastro 116, 118 e 120 por meio de respectivas linhas de ligação 110, 112 e 114, de acordo com a modalidade da invenção das figuras 1 a 3 e 4A e 4B. O tubo de entrada/descarga 116 transporta água da caixa flutuante de entra-da/saída de popa para a bateria dianteira 124 de tanques de lastro. O tubo de entrada/descarga 118 transporta água da caixa flutuante de entrada/saída 134 de estibordo para uma bateria 126 de estibordo de tanques de lastro. O tubo de entrada/descarga 120 transporta água da caixa flutuante de entrada/descarga 136 de bombordo para uma bateria 128 de tanques de lastro de bombordo.

[0060] Água de lastro é carregada no navio 10 por meio das caixas flutuantes 132, 134, 136 e é depois bombeada para carregar as respectivas baterias de tanques de lastro 124, 126, 128 através do sistema de tubos 116, 118 e 120 mostrados. No local de destino, o processo é invertido e água é bombeada das baterias de tanques 124, 126, 128 através dos respectivos tubos 116, 118, 120 para descarga através das respectivas caixas flutuantes 132, 134, 136 para o mar. Ou a descarga pode ser efetuada através de um outro tubo e sistema de caixas flutuantes separados (não mostrados) das baterias de tanques 124, 126, 128. Depois da injeção com ozônio, a água é transportada por um dos tubos principais 116, 118, 120 para as respectivas baterias de tanques 124, 126, 128. Como cada tubo principal 116, 118, 120 passa através de cada tanque de lastro 124, 126 ou 128, um tubo de rodapé menor (não mostrado) pode ser tirado para obter um tubo de sucção/descarga. A válvula para o tubo de rodapé pode estar contida em um túnel ou área de compartimento estanque, ou, efetivamente, ser colocada no próprio tanque, se espaço for um problema.

[0061] Na figura 4A, o tubo 118 fornece água tratada com ozônio a cada tanque de lastro de uma bateria de tanques 126 de estibordo e o tubo 120 fornece água tratada com ozônio a cada tanque de uma bateria de tanques 128 de bombordo. A água entra através das respectivas caixas flutuantes 134 e 136 e é tratada e carregada em um tanque ou da bateria de estibordo 126 ou da bateria de bombordo 128, até que cada respectivo tanque esteja suficientemente cheio e equilibrado para compensar a ausência de carga. De modo similar, tal como mostrado nas figuras 4A e 4B, a água entra através da caixa flutuante 132 de popa, é tratada com ozônio fornecido por meio da linha 110 e carregada em um tanque da bateria 124 dianteira, até que cada tanque esteja cheio, para equilibrar o navio 10.

[0062] Embora as figuras descrevam o tratamento de água de lastro das caixas flutuantes 134 e 136, a invenção aplica-se carregada em um tanque de lastro ou ao tratamento de água que está sendo descarregada de um tanque de lastro e a um corpo de água doce ou salgada, tal como um mar. Uma quantidade de ozônio (em termos de uma proporção dosada à água de lastro de carga ou descarga) é im- portante para a operação adequada do sistema de tratamento de água de lastro. Tipicamente, ozônio é gerado a uma concentração de cerca de 10-12% de ozônio/oxigênio. Isso significa que cerca de 4 kg (9 Ibs) de oxigênio são dosados para cada libra de ozônio. Se 3,5 mg de ozônio forem dosados por litro de água, então cerca de 32 mg/l de oxigênio associado são dosados. Verificou-se que, se adequadamente controlados de acordo com a invenção, então tanto o ozônio como o oxigênio são inteiramente solúveis na vazão total de entrada ou descarga de água de lastro, sem liberação para a atmosfera.

[0063] Embora o exposto abaixo não seja obrigatório, evitar uma liberação atmosférica nociva pode ser explicado tal como se segue: a constante da lei de Henry para oxigênio indica que a solubilidade de oxigênio puro é de 49 mg/l a uma pressão de 1 atmosfera em água pura, a 15°C. A solubilidade de oxigênio em água do mar é de cerca de 40 mg/l. A solubilidade do ozônio é 8 vezes mais alta do que a do oxigênio.

[0064] A pressão nos tanques de lastro varia, tipicamente, entre 1 e 3 atmosferas, à medida que um tanque é enchido. As solubilidades de gás são três vezes mais altas a 3 atmosferas do que a 1 atmosfera. Tipicamente, água do mar é saturada com oxigênio a cerca de 15°C. Portanto, antes da injeção, a água do mar já contém cerca de 8 mg/l de oxigênio. Controlar a injeção de acordo com a invenção pode fornecer 32 mg/l adicionais de oxigênio e todo o ozônio é dissolvido a 1 atmosfera. A três atmosferas, a invenção oferece uma capacidade em excesso para dissolver tanto oxigênio como ozônio.

[0065] Além disso, dissolver todo o oxigênio junto com o ozônio, evita uma situação de equilíbrio. Consumir ozônio por reações químicas na água do mar evita a liberação de ozônio da solução quando exposto, subseqüentemente, à atmosfera. Portanto, evitar o equilíbrio permite uma transferência quase total de ozônio para água ou água do mar.

[0066] As figuras 5A, 5B e 5C, são diagramas de operações de modalidades de um método e um sistema para injeção de ozônio em água de lastro, que podem ser usados em conjunto com o sistema do navio 10, mostrado nas figuras 1 a 3 e 4A e 4B. Nas figuras 5A, 5B e 5C, o sistema de geração de ozônio 502 inclui um compressor de ar 514, um secador de ar refrigerado 516, um filtro de mistura 518, um receptor de ar 520, um enriquecedor de 02 522, um receptor de 02 524, um monitor de ponto de condensação 526, um filtro 528, um gerador de ozônio 530, uma fonte de energia 532, um monitor de ozônio 534, uma unidade de destruição de ozônio 536 e um refrigerador 538 com bomba de circulação 540. Em operação, o ar é aspirado no sistema 502 por meio da entrada de ar 512. O ar é comprimido 514, secado e refrigerado 516, filtrado 518 e temporariamente armazenado em 520. Depois, de acordo com a necessidade do gerador, ar é retirado para o enriquecedor 524, onde o teor de oxigênio do gás é aumentado diferencialmente por adsorção de nitrogênio. Gás enriquecido com oxigênio é fornecido ao receptor 524, monitorado 526 e filtrado 528, até ser injetado no gerador de ozônio 530 operado pela fonte de energia 532. Gás de escapamento do gerador 530 é monitorado 534 e destruído 536, para evitar descarga no meio ambiente. O ozônio gerado é armazenado no refrigerador 538, até ser necessitado pelos sistemas de injeção de desvio 550, 552, 554, tal como descrito abaixo.

[0067] Cada uma das figuras 5A, 5B e 5C mostra três sistemas de injeção de desvio separados 550, 552, 554, que podem corresponder, em cada caso, à injeção em um tubo de entrada de popa 116 por meio de 110, injeção no tubo de entrada de estibordo 118 por meio de 112, e injeção no tubo de entrada de bombordo 120 por meio de 114, tal como mostrado nas figuras 2, 3 e 4A.

[0068] Na figura 5A, o sistema de injeção 550 inclui uma bomba injetora de ozônio 560, um regulador de vazão 562, um injetor de ozônio 564, predispersor (ou misturador estático) 566 e dispositivo de contato de linha principal 568. De modo similar, o sistema de injeção 552 inclui a bomba injetora de ozônio 570, o regulador de vazão 572, injetor de ozônio 574, predispersor 576 e dispositivo de contato de linha principal 578, e o sistema de injeção 554 inclui a bomba injetora de ozônio 580, o regulador de vazão 582, injetor de ozônio 584, predispersor 586 e dispositivo de contato de linha principal 588.

[0069] Nas figuras 5B e 5C, o sistema de injeção 550 inclui um regulador de ozônio 560, que pode ser uma bomba para regular a vazão no desvio 594. Além disso, o sistema de injeção 550 inclui um injetor de ozônio 564, um misturador estático 566 e um reinjetor 568. De modo similar, o sistema de injeção 552 inclui um regulador 570, um injetor de ozônio 574, um misturador estático 576 e um reinjetor 578, e o sistema de injeção 554 inclui um regulador 580, injetor de ozônio 584, um misturador estático 586 e um reinjetor 588.

[0070] Tal como mostrado nas figuras 5A e 5B, os sistemas de injeção 550, 552 e 554 são controlados, em cada caso, pelos controladores 610, 612 e 614. Os controladores 610, 612 e 614 podem ser processadores, computadores, microprocessadores ou similar, para controlar ozônio injetado, tal como descrito abaixo.

[0071] A figura 6 mostra esquematicamente detalhes da injeção de desvio de ozônio em uma parte desviada de água carregada em ou descarregada de um tanque de lastro. A injeção de desvio possibilita a injeção de ozônio, oferece uma mistura e solubilização adequadas do gás de ozônio na água de lastro e remistura adequada da parte desviada ozonizada com a vazão de água principal. É mostrado na figura 6 um exemplo de um sistema de injeção de desvio 550 de car-ga/descarga de popa. O sistema 550 inclui um tubo de desvio 594, que se desvia do tubo principal 116 em um ponto contra a montante 622 e reconverge no tubo principal 116 em um ponto a jusante 624. O tubo de desvio 620 inclui uma bomba 560, um venturi 564, um misturador 566 e um reinjetor de tubo principal 568.

[0072] Tomando o sistema 550 da figura 5A como um exemplo de sistema, a operação é descrita tal como se segue: água do mar da caixa flutuante 132 (figuras 2-3) é alimentada em um tubo 116 por meio da bomba de água de lastro principal 592 ao sistema de injeção 550. Uma parte da água do mar é desviada pela bomba de circulação 560 do tubo 116 para a linha de desvio 594. A vazão da parte de água desviada é controlada pelo regulador de vazão 562. O injetor 564 injeta ozônio do gerador 530 na parte de água do mar desviada. O injetor de ozônio 564 pode ser um injetor venturi ou similar. O ozônio injetado é disperso adicionalmente na água do mar pelo predispersor (ou misturador estático) 566 e combinada novamente com a água do mar no tubo 116 no dispositivo de contato de linha principal 568.

[0073] Em cada um do sistema injetor de tubo de popa 550, sistema injetor de tubo de estibordo 552 e sistema injetor de tubo de bombordo 554 da figura 5A, cada um dos reguladores de vazão 562, 572, 582 e cada válvula 616, 618, 620 para cada injetor de ozônio respectivo 564, 574, 584 é controlado pelo respectivo controlador 610, 612, 614. O controlador 610, 612, 614 pode ser um computador ou microprocessador ou similar.

[0074] Uma biodestruição alvo de espécies para água de lastro descarregada de um navio de navegação marítima pode ser estabelecida, em um caso típico, por referência a uma exigência de jurisdição de descarga, por exemplo, por referência à NAIS ou legislação similar. Uma concentração de ozônio na água para obter a biodestruição alvo é então determinada empiricamente e de acordo com os fatores físicos e químicos referentes ao ozônio. O controlador pode incluir um conjunto de instruções para ajustar a regulação da parte desviada de água e velocidade de injeção do ozônio na parte, para atingir a biodestruição alvo. A parte desviada por ser regulada e a velocidade da injeção de ozônio pode ser ajustada de acordo com um conjunto de instruções residentes na memória do computador, para obter a biodestruição alvo no limite mais baixo da concentração de ozônio na água recombinada.

[0075] Em operação, por exemplo, o controlador 610 controla o regulador de vazão 562 para regular a vazão de água em coordenação com a injeção de ozônio pelo injetor 562, para efetivamente obter a biodestruição, antes de a água ser carregada nos tanques de lastro 124, para obter efetivamente a biodestruição, antes de descarregar a água de lastro dos tanques de lastro 124 no mar. Por exemplo, o sistema pode ser controlado para atingir um alvo de 95% de biodestruição de espécies que são proibidas pela Lei Nacional de Espécies In-vasivas. Desse modo, o controlador 610 pode coordenar o regulador de vazão 562 com o injetor 564, para obter uma concentração de 2,5 mg/l de ozônio na água do mar, para efetivamente obter uma biodestruição alvo.

[0076] O injetor 564 pode ser qualquer injetor de gás em fluido, tal como um injetor de jato, mas de preferência, é um venturi, para atender as necessidades de misturar gás em um alto volume de líquido, para obter um alto grau de solubilidade. Além disso, um venturi é desejável, devido ao seu consumo de energia muito baixo, poucas partes móveis, e uma contrapressão mínima do sistema. Um venturi funciona forçando um fluido através de um estreitamento cônico, que inicia um diferencial de pressão no tubo venturi, entre uma abertura de entrada e uma abertura de saída. O diferencial de pressão dentro do tubo venturi imita a sucção de outro fluido (gás que contém ozônio, no presente caso) através de uma abertura de uma linha lateral de intersecção. Um injetor venturi pode incluir um tubo venturi que compreende uma seção de tubo reto curto ou uma garganta entre duas seções afuniladas. As seções afuniladas formam um estreitamento, que causa uma queda de pressão à medida que o fluido corre através do tubo. A queda de pressão aspira ozônio para a vazão da linha lateral de intersecção.

[0077] A mistura de gás de ozônio/água pode ser processada através do predispersor 566, depois de sair do injetor venturi. O pre-dispersor 566 é, de preferência, um misturador estático que proporciona uma solubilização adicional de ozônio na água e garante que as bolhas de gás de ozônio arrastadas sejam uniformemente dispersas na água do tubo de desvio. O predispersor 566 pode ser qualquer misturador apropriado, mas um misturador estático é preferido. Tipicamente, um misturador estático compreende uma série de aletas, obstruções ou canais montados ou fixados em uma disposição de tubos. As aletas, obstruções ou canais são destinados a promover uma mistura adicional do gás de ozônio e do líquido da água de lastro. Um misturador estático pode usar algum método de primeiramente dividir a vazão, depois, girar, canalizar ou desviar a mesma. O misturador estático intensifica os processos físicos e químicos da solubilização de ozônio. Essa mistura intensificada aumenta a distância percorrida pelas bolhas e dividia as bolhas em bolhas ainda menores, desse modo aumentando a capacidade de transferir ozônio da mistura de gás para a água. O misturador do sistema pode proporcionar uma solubilização adicional de 5-10%.

[0078] O misturador estático 566 é escolhido considerando o material a ser processado e a velocidade à qual ele precisa ser processado. Um misturador estático com pelo menos 12 elementos ou um misturador composto equivalente pode ser usado para ajustar-se a um tubo do mesmo diâmetro do que sai do injetor. Além disso, é preciso determinar a queda de pressão admissível, a fim de assegurar que a bomba de circulação de desvio tenha tanto capacidade de vazão como capacidade de pressão para obter uma mistura adequada no mistura- dor estático. Também, a velocidade da vazão de água deve ser suficientemente alta para garantir um tempo de contato sufi ciente mente baixo para minimizar perdas de ozônio desperdiçadoras por reações em água do mar.

[0079] De acordo com um aspecto da invenção, uma velocidade de vazão de desvio mínima é necessária para obter ozonização suficiente de água de lastro, quando o desvio é reinjetado de volta no tubo principal. Em uma modalidade, uma velocidade de vazão de desvio mínima precisar ser mantida em pelo menos 0,25% da vazão de tubo principal para cada mg/l de ozônio injetado no desvio. Desejável mente, a velocidade de vazão é mantida em mais de 0,30% da vazão de tubo principal e, de preferência, a velocidade de vazão é mantida a 0,35% da vazão de tubo principal. Por exemplo, tal como descrito abaixo para 0,33%, uma relação de vazão entre uma vazão de desvio e a na vazão de tubo principal é de cerca de 250 l/min (66 gal/min) para 37.854 l/min (10.000 gal/min.). Em operação, por exemplo, o controlador 610 controla a bomba 560 para regular a vazão de água em coordenação com a injeção de ozônio pelo injetor 562, para efetivamente obter uma velocidade de vazão mínima da parte desviada de acordo com a vazão no tubo e a proporção de ozônio gerado no gás injetado. Desse modo, o controlador 610 pode coordenar a vazão pela bomba 560 com o injetor 564, para obter uma vazão da parte desviada de pelo menos 0,25% de uma vazão de tubo principal para cada mg/l de ozônio injetado no desvio.

[0080] Os exemplos abaixo servem como ilustrações e não pretendem ser limitações da presente invenção, tal como definida nas reivindicações. EXEMPLO 1 [0081] O gerador de ozônio das figuras 5A-5C pode ser escolhido de acordo com o seguinte. Primeiramente, é estabelecido um alvo de biodestruição de espécies. Nesse exemplo, é visada uma biodestrui-ção de 99%; o que significa que o objetivo do tratamento do processo é destruir 99% da espécies contidas na entrada de água do mar carregada nos tanques de lastro. Em outras palavras, uma biodestruição alvo pode resultar em água do mar com 1 micróbio por metro cúbico de água tratada ou menos. Teste de TRO empírico da carga de água do mar em questão estabelece que uma concentração de ozônio de entre 1,0 mg/litro e 3,0 mg/litro de água do mar é necessária para obter a biodestruição alvo de 99%. QT é uma soma das capacidades das bombas de entrada de água de lastro do navio 10 em todas as caixas flutuantes (τ) de acordo com a fórmula (I): (I) QT = Qi + Q2 + ... Qn onde Qx é uma capacidade total das respectivas capacidades de bomba de n números de bombas de entrada. Nesse exemplo, n é três, em relação à bomba de entrada de popa na caixa flutuante de popa 132; a bomba de entrada de estibordo na caixa flutuante de estibordo 134 e a bomba de entrada de popa na caixa flutuante de popa 136. Nesse exemplo, as respectivas capacidades de vazão de bomba são de 64,4 metros cúbicos por minuto (m3/min) (17.000 galões por minuto (gpm)), 1,9 m3/min e 7,57 m3/min (500 gpm e 2.000 gpm) e QT é igual a 74,2 m3/min (19.600 gpm).

[0082] Uma capacidade de produção de ozônio Qx para atingir uma velocidade de tratamento com ozônio de limite superior de 3,0 mg/litro (TR) para uma biodestruição de 99% necessária é: (II) Qr = QxtRC1C2C3 [0083] onde C-ι é uma constante de conversão de libras para qui-logramas; C2 é uma constante de conversão de galões para litros e C3 é uma constante de conversão de minutos para dia.

[0084] As constantes de conversão convertem a capacidade da velocidade de produção de ozônio para uma unidade de medida impe- rial para comparação com capacidades de cálculo comuns de fabricantes e fornecedores de bombas. Na formula (II) acima, Qr é Οτ Rr 1,000 kg (2,206 lbs/kg/106 mg/kg) (3,79 litros/galões) (60x24) e Qr é igual a 320 quilogramas (707,60 libras) de ozônio por dia. Geradores de ozônio disponíveis são comparados com a exigência de Qr 320 quilogramas (707,60 libras) de ozônio por dia para escolher um gerador 530 para obter a biodestruição exigida.

[0085] Um injetor 564 correspondente pode ser escolhido de acordo com o seguinte: a capacidade do gerador escolhido é convertida para uma injeção de gás padrão de pés cúbicos por minuto (SCFM). Esse valor Qa é a capacidade do gerador de 320 quilogramas (707,60 libras) por dia, convertida para SCFM considerando que o gerador escolhido gera um gás que contém 12% de ozônio. Nesse exemplo, o 1,586 Nm3/min (SCFM é 56).

[0086] Depois, cada injetor é dimensionado de acordo com a seguinte proporção representativa de produção exigida: (III) Qai = (Qi/Qr/)Qa [0087] Por exemplo, para um primeiro injetor, a capacidade exigida Qa1 é de (17.000/19.600) x 56 igual a 1,4 Nm3/min (48,7 de SCFM). Injetores disponíveis são comparados com as respectivas exigências de Qai, Qa2 e Qa3 para escolher os respectivos injetores para obter a biodestruição exigida.

[0088] O procedimento deste exemplo proporciona um dimensio-namento de gerador e vazão de gás precisos para cada injetor para atingir uma biodestruição alvo.

Exemplo 2 [0089] Nesse exemplo, água de lastro é alimentada de um tubo de entrada/descarga entre uma caixa flutuante e uma bateria de tanques de lastro de um navio-tanque com DWT de 100.000 a 150.000. A água é alimentada a uma velocidade de vazão de 37,85 m3/min (10.000 gpm). A água do mar contém 70 mg/ml de bromo.

[0090] Uma vazão de desvio de água é desviada do tubo de en-trada/descarga a uma vazão constante para um sistema de tubo de desvio mostrado na figura 6. Gás de ozônio é alimentado sob ligeira pressão 82,7 - 103,4 Kpa (12-15 psi) de sua fonte geradora através de tubos de aço inoxidável de 316 I a um injetor venturi. O ozônio é injetado como uma mistura de 10-12% de ozônio em oxigênio. Uma velocidade de vazão de desvio é ajustada para permitir a injeção efetiva pelo venturi. Nesse exemplo, uma velocidade de vazão de desvio é ajustada a 66 gpm e pressão de aproximadamente 620 Kpa (90 psi). Essa velocidade de vazão é 0,3% da vazão principal para cada mg/l de ozônio a ser dosado (2,0 mg/l neste exemplo). A vazão e a pressão são mantidas por uma bomba de deslocamento positivo.

[0091] A velocidade de vazão e pressão escolhidas são confirmadas tal como se segue: a relação de vazão entre a vazão principal e que o desvio é de cerca de 37,85 m3/min (10.000 gal/min) para 0,25 m3/min (66 gal/min.). A dosagem de ozônio específica no desvio para obter 2 mg/l na vazão principal é de 303 mg/l, de modo que com apenas 70 mg/l de bromo na água do mar, OBr' excede de longe Br", favorecendo as reações indesejáveis. As reações benéficas que produzem OBr" apenas predomina quando a vazão de desvio é remisturada com a vazão principal. Portanto, o tempo de retenção do desvio é minimizado para evitar perda de ozônio tanto quanto possível e satisfazer a exigência de dosagem principal de 2,0 mg/l.

[0092] O venturi de injeção de desvio minimiza a contrapressão e proporciona 90-95% de solubilização de gás de ozônio em água do mar.

Exemplo 3 [0093] Nesse exemplo, o comprimento do tubo de desvio para o desvio 594 é limitado e uma velocidade de bombeamento mais alta do que a típica é mantida para reduzir o tempo de retenção para quase 0,2 segundos tal como se segue: [0094] Um desvio de vazão de 66 gpm tipicamente exige um tamanho de tubo de 50 mm (2"). Nesse exemplo, um tamanho de tubo menor é escolhido para aperfeiçoar a velocidade de vazão. Como a contrapressão sobre o venturi também é uma limitação, o tamanho de tubo escolhido é diminuído por apenas um incremento de tamanho, isto é, para 40 mm (1 1/2"). A área de secção transversal de um tubo de 40 mm (1 1/2") de Plano 80 é de 11,4 centímetros quadrados (0,01227 pés quadrados). A vazão é de (66(7,48 x 60)) = 4,2 litros/s (0,1471 pés3/s), de modo que a velocidade no tubo é aumentada para 0,1471/0,01227 = 3,66 metros /s (12 pés/s).

[0095] O sistema de desvio está configurado para ter um comprimento mínimo (comprimento de retenção) do venturi para o ponto de reinjeção no tubo principal tal como se segue. O comprimento de retenção está limitado a um comprimento de 15 diâmetros nominais para alojar um misturador estático e 30 polegadas adicionais para alojar um reinjetor angular. O comprimento de retenção para essas exigências é de 0,762 m (2,5 pés). O tempo de retenção resultante no deslocamento de 0,762 m a 3,66 m/s (2,5 pés a 12 pés/s) = 0,21 s.

Exemplo 4 [0096] Esse exemplo determinou concentrações de ozônio para eliminar uma percentagem aceitável de organismos de tanques de água de lastro e evitar gás de escapamento. A toxicidade do gás de ozônio foi determinada para cinco espécies de organismos marinhos por borrifamento de ozônio em água do mar artificial (ASW) em exposições do lote de curto prazo (isto é, < 5 h).

[0097] Camarões mysid adultos, topsmelts larvários, peixinhos de sargo-de-dente jovens, anfípodes adultos foram testados. America-camysis bahia adultos, Atherinops affinis larvários, C. variegatus jo- vens, e L. plumulus adultos foram obtidos de Aquatic Biosystems (ABS, Fort Collins, CO, USA), enquanto R. abronius adultos foram coletados no campo próximo a Anacortes, WA, e expedidos durante a notie para o laboratório de teste. Americamysis bahia jovens (10 d) também foram recebidos de ABS para testes referentes à pós -exposição à ozonização e a persistência de produtos secundários de ozônio. Todos os organismos estavam em boas condições antes do início do teste.

[0098] Todos os testes de toxicidade foram realizados em aquários de vidro (quer de 10 quer de 20 I) contendo água do mar artificial (ASW; Forty Fathoms Crystal Sea e água desionizada) a 28-30 ppt. Antes do teste, os aquários foram enchidos com ASW, colocados em um banho de água, e equilibrados durante a noite para a temperatura de teste. Pequenos pedaços de tela de náilon foram colocados como substrato nos aquários usados para realizar os testes de toxicidade com L. plumulosus e R. abronius.

[0099] Ozônio foi distribuído usando um gerador de ozônio modelo SC-10 (Nutech 03 Inc., McLean, VA). A vazão total através do sistema foi de 2500 ml/min. A vazão para cada câmara foi controlada com um medidor de vazão N012-10 com um flutuador de vidro (Gilmont Instruments, Barrington, IL). Gás de ozônio foi distribuído às câmaras usando tubos Kynar e difusores tolerantes a ozônio (Aquatic Ecosystems).

[00100] Medições de TRO foram obtidas usando um indicador de N,N-dietil-1,4-fenilendiamônio/potássio iodo (DPD/KI) e um Coloríme-tro de Bolso (Hach, Loveland, CO). Esse procedimento foi equivalente ao método 330.5 de USEPA para águas residuais e Método Padrão 4500-CI G para água potável. As medições da concentração de TRO (mg/l) foram calculadas e expressas como concentrações equivalentes de bromo (Br2, 1 mol C12 = 0,44 mol de Br2).

[00101] Três aquários de 20 I contendo ASW a uma salinidade de 28-30 ppt foram tratados com ozônio a uma velocidade de vazão de 61,6 ml/ml ao longo de um período de 24 h. Um aquário de controle de 20 I recebeu ar comprimido à mesma velocidade de vazão. De modo similar a métodos usados no Tonsina POR Copper et al. (2002). As medições de TRO foram obtidas de todas as câmaras a intervalos de 0,5 h de 0 a 6 h.

[00102] Experiências de oxocidade de ozônio para Atehrinops affi-nis lavário, C. variegatus jovem e R. abronius adulto foram realizados em aquários de 20 I, enquanto experiências com Americamysis bahia adultos e L. plumulosus adultos foram realizadas em aquários de 10 I. Todas as experiências usaram um total de cinco câmaras 108, sendo que cada uma continha dez organismos, com uma câmara testada por tratamento. As câmaras que continham todos os organismos, exceto R. abronius, (15 ± 2°C) foram mantidos a 23 ± 2°C.

[00103] As velocidades de vazão de gás total para câmaras de 20 I foram de 97,5, 63,2, 38,6 e 20,0 ml/min. Essas velocidades de vazão correspondiam às velocidades de fornecimento de ozônio nominais de 0,43, 0,28, 0,17 e 0,09 mg de 03/l/min. Os controles receberam ar ambiente comprimido a 97,5 ml/min (isto é, velocidade de vazão máxima). As velocidades de vazão de gás totais para câmaras de 10 I foram de 38,6, 28,3, 20,0 e 13,1 ml/min (0,34, 0,25, 0,17, 114 e 0,11 mg de 03/l/min; vazão de ar de controle = 38,6 ml/min). As experiências foram realizadas por um máximo de cinco h. As medições de TRO foram registradas com observações biológicas (mortalidade e motilidade de sobreviventes) a 0,5-, 1-, 2-, 3-, 4- e 5-h após o início de teste. As experiências foram terminadas dentro do período de exposição de 5 h, quando todos os organismos em um tratamento morreram.

[00104] Para determinar os efeitos da exposição de curto prazo a ozônio sobre a sobrevivência de prazo mais longo, Americamysis bahia jovens (10 d) foram colocados em cinco aquários de vidro de 20 I (19 ± 2°C, dez organismos por câmara). As velocidades de vazão de gás totais para câmaras de 20 I foram de 97,5, 63,2, 38,6 e 20,0 l/min (0,43, 0,28, 0,17 e 0,09 mg de 03/l/min; vazão de ar de controle = 97,5 ml/min). As medições de TRO foram feitas tanto antes de iniciar o tratamento com ozônio e após 75 min de exposição. Após 90 min de exposição, organismos sobreviventes de camada câmara foram removidos e colocados em bechers de água do mar limpa, mantidos em um banho de água a 19 ± 2°C, e alimentados com Artemia franciscana (0,1 ml por becher). Os camarões foram examinados com relação à mortalidade a 24 após o término da exposição, e organismos mortos foram removidos. Os organismos sobreviventes foram novamente alimentados com Artemia franciscana e novamente examinados com relação à mortalidade a 48 h após a exposição.

[00105] Para determinar a toxicidade de oxidantes residuais ao longo do tempo, um aquário de vidro de 20 I contendo ASW a 19°C foi tratado com ozônio a 97,5 ml/min (0,43 mg de 03/l/min) até serem atingidos os valores alvo de TRO (>4,0 mg/l) (1,5 h; vide resultados). Uma parte da água tratada (2,5 I) foi obtida para uso imediato, enquanto o restante foi transferido do aquário para Cubitainers de polietileno de baixa densidade de 20 I (Hedwin Corporation, Laporte, IN) e armazenado no escuro sem espaço livre do recipiente, a 12°C. As experiências de toxicidade foram iniciadas com a água tratada com ozônio a 0, 24 e 48 h após o período de exposição. Um âmbito de concentrações de TRO foi obtido misturando a água ozonizada com ASW fresco. As concentrações de água ozonizada usadas em testes de toxicidade foram de 100% (apenas água ozonizada), 75%, 50%, 25% e 0% (apenas ASW). Três réplicas de 300 ml de cada concentração em bechers de 500 ml foram usadas para cada teste e mantidas a 19 ± 2°C em um banho de água. TRO foi medido para cada concentração de tratamento. Dez Americamysis bahia jovens (8d) foram usados em ca- da réplica e foram alimentados com 0,2 ml de Artemia franciscana no início do teste. Os camarões foram examinados com relação à mortalidade a 24 h, e organismos mortos foram removidos. Organismos sobreviventes foram novamente alimentados com A. franciscana e novamente examinados com relação à mortalidade a 48 h após o início do teste.

[00106] Os pontos finais de toxicidade foram expressos ou como concentrações letais médias (LC50) a tempos de exposição específicos variando de 1 - 48 h, ou como tempos letais médios (LT50) como função das velocidades de carga de gás de ozônio. Além disso, concentrações letais em 95% (LC95) foram calculadas para estimar concentrações de TRO específicas de tempo, associadas a uma mortalidade praticamente completa. Todos os pontos finais foram calculados usando um método Trimmed Spearman-Karber (por exemplo, Hamilton et al. 1977), ou por interpolação linear, se valores de ajuste aceitáveis foram excedidos. Todos os cálculos de ponto final foram realizados usando o Sistema de Informações de Toxicidade Ambiental Compreensiva (CETIS V1.0 Tidepool Scientific Software, McKinleyville, CA). Valores de LC50 e LC95 para testes de toxicidade de ozônio no lote foram obtidos de concentrações de TRO medidas e do número total de mortalidades observado em cada período de tempo após o início do teste. Os valores de LC50 e LC95 para experiências para testar a toxicidade de oxidantes residuais ao longo do tempo foram expressos como função de concentrações de TRO medidas imediatamente após o início do teste.

[00107] A ozonização de ASW em aquários de vidro ao longo de 5 horas durante os testes de toxicidade de lote aguda indicaram um aumento gradual de TRO ao longo do tempo, sem saturação.Um traçado exemplificado de concentrações de TRO a cada velocidade de vazão de ozônio como função do tempo para os testes com L. plumulosus é apresentado na figura 8. A velocidades de vazão mais baixas (0,1 ΙΟ, 17 mg de 03/l/min), as concentrações de TRO atingiram 1,9 - 3,6 mg/l, enquanto as concentrações atingiram 4,6 - 5,6 mg/l de TRO a velocidades de vazão mais altas. Desse modo, em qualquer período de exposição dado, velocidades de fornecimento de gás de ozônio crescentes geraram concentrações de TRO instantâneas, crescentes de ASW.

[00108] Efeitos de exposição a ozônio de curto prazo sobre a sobrevivência: Os valores de LC50 para todos os organismos variaram de 0,31 a > 5,63 mg/l, sendo que 100% da mortalidade de cada espécie, exceto L. plumulosus, ocorreu em menos de 5 h (tabela 1 da figura 6). O topsmelt jovem (Atherinops affinis) foi o organismo mais sensível testado, com valores, em cada caso, de 0,38 e 0,31 mg de TRO/I, após 1 e 2 h de exposição a ozônio. Os peixinhos sargo-de-dente jovens (C. variegatus) foram quase similarmente sensíveis, mas foram necessárias até 4 horas para atingir um LC50 final similar (0,35 mg de TRO/I). Por outro lado, todos os três invertebrados testados foram significativamente mais tolerantes à exposição de ozônio, sendo que Americamysis bahia jovem atingiu o LC50 mais baixo, de 0,62 mg de TRO/I, em 3 h, e R. abronius adulto atingiu o LC50 mais baixo, de 0,94 mg de TRO/I após 4 h. Essa mesma tendência em sensibilidade relativa das espécie também foi evidente a 2 h (isto é, o período de exposição mais longo, com menos de 100% de mortalidade para todas as espécies), sendo que os dois peixes jovens tinham o LC50 mais baixo (0,31 e 0,44 mg de TRO/I), e os invertebrados Americamysis bahia e R. abronius apresentaram LC50s significativamente mais altos (em cada caso, 1,37 e 1,72 mg de TRO/I; tabela 1 da figura 6). As concentrações com efeito letal de 95% (LC95) foram aproximadamente duas a três vezes mais altas do que os valores de LC50 para todas as espécies e nos testes de valores de tempo (tabela 2, figura 6). Não foi observada nenhuma mortalidade significativa no anfípodo L. plumulo-sus a quaisquer concentrações de TRO testadas, até 5,63 mg de TRO/I, após 5 h de ozonização do lote (tabelas 1 e 2 da figura 6).

[00109] Para indicar o tempo necessário para induzir uma mortalidade significativa por meio de ozonização do lote, os valores de LT50 foram derivados para as três espécies mais sensíveis (figura 7). De modo similar aos resultados de LC50, os topsmelt jovens (Atherinops affinis) foram os mais sensíveis à exposição de ozônio em ASW, com tempos letais médios variando de 84 - 38 min, em cada caso, às velocidades de carga mais baixas às mais altas. Tanto os camarões mysid (Americamysus bahia) como os peixinhos sargo-de-dente (C. varie-gatus) apresentaram tempos letais médios mais longos, variando de 139 - 184 min, à velocidade de carga de ozônio mais baixa para 86 -60 minutos, a velocidades de carga de ozônio mais altas. Os dados de LT50 não puderam ser derivados para quaisquer dos anfípodes menos sensíveis, R. abronius ou L. plumulosus.

[00110] Efeitos de exposição a ozônio de curto prazo sobre sobrevivência de prazo mais longo: Quando mysids jovens (Americamysus bahia) foram removidos de ASW ozonizada, após 1,5 h, apenas 30 -60% de mortalidade havia ocorrido às duas velocidades de carga de ozônio mais altas (figura 8). No entanto, a mortalidade continuou a ocorrer, mesmo depois de os organismos terem sido transferidos para ASW limpa. A mortalidade variou de 20 - 100% em organismos previamente expostos às três velocidades de carga de ozônio mais altas, após 24 h, e de 60 - 100% em organismos previamente expostos a todas as quatro velocidades de carga de ozônio, após 48 h.

[00111] Toxicidade de oxidantes residuais ao longo do tempo: Depois de 1,5 de ozonização a 0,43 mg de 03/l/min, TRO atingiu 2,24 mg/l que, quando diluído com ASW limpo, criou uma série de diluições, descendo a 0,59 mg de TRO/I a ASW ozonizado em 25% (figura 9).

Ocorreu uma perda relativamente pequena depois do armazenamento de ASW, com uma concentração máxima de 2,13 mg de TRO/I a 24 h, e 1,66 mg de TRO/I a 48 h. Como resultado, a série de diluições gerou um âmbito aceitável de concentrações de TRO para derivar níveis de efeitos letais médios em Americamysus bahia, quando medidos no momento do início do teste (figura 9).

[00112] Os valores de LC50 para Americamysus bahia em águas testadas imediatamente após o tratamento com ozônio foram de 0,70 e 0,47 mg de TRO/I a 24 h e 48 h, respectivamente (tabela 3 da figura 6). Para dados de mortalidade, tanto a 24 h como a 48 h, os valores de LC50 apresentaram a tendência de declinar ligeiramente com crescente tempo de armazenamento, mas essas diferenças não eram estatisticamente significativas (isto é, todos os limites de confiança de 95% coincidiram). Concentrações com efeito de 95% apresentaram tendências similares, sendo que os LC95s de 24 h variaram de 1,06 - 0,75 mg de TRO/I, e os LC95s de 48 h variaram de 1,03 - 0,74 mg de TRO/I (tabela 3, figura 6).

[00113] Topsmelt jovens e peixinhos sargo-de-dente (Atehrinops affinis e Cyprinodon variegatus) foram os mais sensíveis à exposição de oxidante, sendo que os camarões mysid Americamysus bahia foram os invertebrados mais sensíveis. Por outro lado, anfípodes bênti-cos (Rhepoxinius abronius e Leptochirus 6 plumulosus) foram os menos sensíveis de todas as espécies testadas. A mortalidade pela exposição a ozônio ocorreu rapidamente, com tempos letais metidos variando de 1 - 3 h para as espécies mais sensíveis, 8 embora mortalidade adicional pode ocorrer 1 - 2 d após a ozonização. Tal como mostrado acima, ozônio não persiste em água do mar sob as condições de tratamento de acordo com a invenção. Portanto, a toxicidade muito provavelmente resultou da oxidação de espécies de brometo para bromo 10 (HOBr, OBr-), que persiste e continua a induzir mortalidade mesmo após armazenamento de 1 - 2 d. Portanto, ozonizar água do mar em exposições de curto prazo de lotes para gerar concentrações de TRO que variam de 12 0,3 - 1,7 mg/l como Br2, pode remover efetivamente partes significativas de populações de NIS marinhas.

[00114] Os resultados indicam que invertebrados marinhos e espécies de peixes podem ser efetivamente eliminados após ozonização de curto prazo (isto é, menos de 5 horas para 100% de mortalidade), a concentrações de TRO de menos de 1 mg/l como bromo, e que oxi-dantes produzidos por ozônio podem acumular-se e continuar tóxicos em recipientes fechados por pelo menos dois dias. Invertebrados bên-ticos, tal como caranguejos azuis, podem ser relativamente tolerantes aos oxidantes produzidos por ozônio, e, desse modo, podem exigir outros métodos de controle para evitar introduções pela descarga de água de lastro.

[00115] Esse exemplo mostra que oxonizar água do mar em exposições de curto prazo de lotes para gerar concentrações de TRO variando de 0,3 - 1,7 mg/l como Br2, efetivamente remove partes significativas de populações de NIS marinhas. A análise desse âmbito indica que todo o oxigênio é dissolvido com o ozônio, para evitar uma situação de equilíbrio. Consumir ozônio por reações químicas na água do mar evita a liberação de ozônio da solução, quando é subseqüente-mente exposto à atmosfera o sistema pode evitar equilíbrio, para permitir uma transferência quase total de ozônio para água ou água do mar.

[00116] Embora tenham sido descritas modalidades preferidas da invenção, a presente invenção é capaz de variação e modificação e, portanto, não deve ficar limitada aos detalhes exatos dos exemplos. A invenção inclui modificações e alterações que se incluem dentro do alcance das reivindicações abaixo.

Claims (15)

1. Método de tratamento com ozônio, que compreende carregar água para dentro de um tanque de lastro (124, 126, 128) de um navio de navegação marítima (10) e injetar ozônio na água de forma a destruir espécies presentes na água, caracterizado pelo fato de compreender as seguintes etapas: determinar uma biodestruição alvo de espécies para água carregada no tanque de lastro (124, 126, 128); desviar uma parte da água, antes da carga em um tanque de lastro (124, 126, 128); determinar uma capacidade geradora de ozônio suficiente para injetar ozônio na parte desviada, para atingir uma concentração alvo de ozônio quando a parte desviada é recombinada com a água para carga no tanque de lastro (124, 126, 128); regular a parte desviada para limitar um período de retenção de água com ozônio injetado a partir de um momento de injeção de ozônio na parte desviada de água até a recombinação da parte desviada ozonizada com o fluxo de água para dentro do tanque de lastro (124, 126, 128); ajustar uma velocidade de injeção de ozônio na parte desviada com um gerador (30), sendo que o gerador tem a capacidade geradora de ozônio determinada para atingir a biodestruição alvo quando a parte desviada é recombinada com a água para carga no tanque de lastro (124, 126, 128); e recombinar a parte desviada com a água para carga no tanque de lastro (124, 126, 128).

2. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a parte desviada é regulada e a velocidade da injeção de ozônio é ajustada de acordo com um conjunto de instruções, para obter a biodestruição alvo a uma concentração de ozônio no limite mais baixo na água recombinada.

3. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a parte desviada é regulada e a velocidade da injeção de ozônio é ajustada de acordo com um conjunto de instruções residente em uma memória de computador, para obter a biodestruição alvo a uma concentração de ozônio no limite mais baixo na água recombinada.

4. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o período de retenção é de menos de 5 segundos.

5. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o período de retenção é de menos de 0,25 segundo.

6. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o período de retenção é de menos de 0,21 segundo.

7. Sistema de tratamento de água de lastro, para realizar o método descrito na reivindicação 1, que compreende: um navio de navegação marítima (10), que inclui pelo menos um tanque de lastro (124, 126, 128) e pelo menos um tubo (116, 118, 120) que transporta água para ou de uma entrada/saída do tanque de lastro (124, 126, 128); um injetor (564) para injetar ozônio na água de forma a destruir espécies dentro da água; dito sistema de tratamento de água de lastro caracterizado pelo fato de que ainda compreende: um regulador (562) para desviar uma parte da água do tubo (116, 118, 120) e através de um desvio (594); um injetor (564) para obter uma velocidade de injeção de ozônio na parte de água, onde o injetor (564) é interposto no desvio (594) em um local para prover um determinado tempo de retenção entre um ponto de injeção de ozônio e um ponto de recombinação da parte injetada com a água sendo carregada no tanque de lastro (124, 126, 128); e um controlador (610, 612, 614), ligado operacionalmente ao regulador (562) e ao injetor (564), para ajustar a parte de água desviada e a velocidade da injeção do ozônio na parte, para atingir a biodes-truição alvo quando a parte é recombinada com a água.

8. Sistema de tratamento de água de lastro de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que compreende, ainda, um dispersor (566), para dispersar ozônio injetado através da parte, antes de recombinar a parte com a água.

9. Sistema de tratamento de água de lastro de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que compreende, ainda, um gerador de ozônio (30), para fornecer ozônio ao injetor (564).

10. Sistema de tratamento de água de lastro de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que compreende, ainda, um gerador de ozônio (30) para fornecer ozônio ao injetor (564), sendo que o gerador (30) é escolhido de acordo com uma capacidade Q, determinada como suficiente para fornecer uma velocidade de tratamento T de ozônio injetado na parte, para atingir uma concentração alvo de ozônio quando a parte é recombinada com a água para carga no tanque de lastro (124, 126, 128).

11. Sistema de tratamento de água de lastro de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que compreende, ainda, uma pluralidade de conjuntos de diversores e injetores (564) para injetar ozônio em uma pluralidade de partes de correntes de água, antes de carregar cada corrente em um respectivo tanque de lastro (124, 126, 128) de uma pluralidade de tanques de lastro (124, 126, 128).

12. Sistema de tratamento de água de lastro de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que compreende, ainda, um gerador de ozônio (30) para fornecer ozônio ao injetor (564), sendo que o gerador (30) é escolhido de acordo com a capacidade geradora de ozônio Qn, determinada de acordo com uma soma de uma capacidade de acordo com uma velocidade de tratamento T necessária para tratar água de lastro dos tubos (116, 118, 120) para a pluralidade de tanques de lastro (124, 126, 128).

13. Sistema de tratamento de água de lastro de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de o injetor (564) é interposto em um local para prover um determinado período de retenção que é de menos de 5 segundos.

14. Sistema de tratamento de água de lastro de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de o injetor (564) é interposto em um local para prover um determinado período de retenção que é de menos de 0,25 segundo.

15. Sistema de tratamento de água de lastro de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de o injetor (564) é interposto em um local para prover um determinado período de retenção que é de menos de 0,21 segundo.