ITMI20122024A1 - Impianto e metodo per ozonizzare in continuo un flusso di acqua - Google Patents
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Description
RCA001BIT Ing. Claudio Bottero Mario ARICI (Iscr. Albo 491-BM)
TITOLARE: Mario ARICI
TITOLO: Impianto e metodo per ozonizzare in continuo un flusso di acqua
DESCRIZIONE
Campo dell’invenzione
5 La presente invenzione si riferisce al campo del trattamento delle acque, sia allo scopo di produrre acqua chimicamente attiva atta a sanificare o sterilizzare superfici, prodotti o apparati di vario genere, come ad esempio quelli impiegati nell’industria alimentare ed enologica, sia allo scopo di sanificare/trattare acqua batteriologicamente inquinata e/o acqua inquinata da sostanze chimiche ossidabili, come ad esempio le acque reflue di 10 origine metropolitana o di origine industriale.
Nello specifico, la presente invenzione si riferisce ad un impianto per ozonizzare in continuo un flusso di acqua, ad esempio acqua di rete, acqua batteriologicamente inquinata e/o acqua inquinata da sostanze chimiche ossidabili.
L’invenzione si riferisce altresì ad un metodo per ozonizzare in continuo un flusso di 15 acqua attuabile mediante il suddetto impianto.
Arte correlata
Come noto, l'ozono (O mente instabile altamente ossidante<3>) Ã ̈ una molecola chimica
utilizzata in svariati campi dell’industria per sbiancare e disinfettare le più varie superfici, prodotti e apparati.
20 Grazie al suo forte potere ossidante, infatti, l'ozono à ̈ in grado di inattivare i microrganismi, come ad esempio batteri, virus, funghi, spore, ecc. presenti nell'acqua ovvero ossidare specie chimiche ossidabili.
A causa della sua reattività ed instabilità (in soluzione acquosa ha un tempo di dimezzamento di circa 20 minuti), l'ozono non può tuttavia essere conservato e deve 25 essere prodotto al momento dell’uso.
Generalmente, l'ozono viene prodotto a partire da un gas contenente ossigeno, ad
esempio aria, mediante apparecchi detti ozonizzatori che convertono l'ossigeno dell'aria
in ozono tramite scariche elettriche che portano alla rottura della molecola dell'ossigeno
e quindi alla formazione di ossigeno monoatomico. Gli atomi di ossigeno così liberati
sono fortemente reattivi e possono ricombinarsi per formare la molecola di ozono o
riformare la molecola di ossigeno (O
<2>), secondo i seguenti schemi di reazione:
O e<->→ 2O<•>+ e<-2>
O<•>+ 2 O
<2>→ O
<3>+ O
<2>
O<•>+ O<•>
<3>-→ 2O
<2>
Sebbene l'attività battericida dell'ozono sia alta, tant’à ̈ vero che per alcuni
microorganismi si manifesta anche quando à ̈ disciolto in pochi microgrammi, ad
esempio 0,1 mg/l, la limitata vita media dell’ozono in un mezzo acquoso e la necessitÃ
di dover conseguire in ogni caso una concentrazione efficace alla rimozione della carica
batterica/ossidazione completa dell’acqua da trattare o alla sanificazione/sterilizzazione
di una superficie, fanno sì che sia di fatto desiderabile in molte applicazioni ottenere
nell’acqua concentrazioni di ozono non inferiori a 2 mg/l e, preferibilmente, comprese
tra 2 e 5 mg/l.
Allo scopo di conseguire le suddette concentrazioni di ozono, Ã ̈ stato ad esempio
suggerito, come descritto nella domanda di brevetto Internazionale WO 2010/142655, di
impiegare un sistema per la potabilizzazione di acqua microbiologicamente inquinata
comprendente: un generatore di ozono, un reattore per il contatto dell'acqua con ozono,
operante a pressione atmosferica o in leggera sovrapressione (preferibilmente inferiore a
10 psi, pari a circa 0,7 bar), almeno un eiettore ad "effetto Venturi" - posizionato
all’interno del reattore di contatto ed in comunicazione di gas con il generatore di ozono
- avente l'acqua contenuta nel reattore come fluido motore, ed una pompa per alimentare l’eiettore mediante un ricircolo dell'acqua contenuta in detto reattore di contatto.
In accordo con la domanda WO 2010/142655, tale sistema di potabilizzazione può operare sia in modo discontinuo caricando una quantità prefissata di acqua nel reattore di contatto, iniettando una fase gassosa includente ozono e ricircolando il liquido da trattare mediante un circuito di by-pass chiuso ad anello collegato al serbatoio di reazione, la suddetta pompa di ricircolo ed uno o più eiettori alimentati dalla suddetta pompa, per un tempo sufficiente all'abbattimento totale della carica batterica, sia in modo continuo alimentando il reattore di contatto con una portata costante di acqua da trattare e regolando il tempo di permanenza dell’acqua nel reattore in modo da abbattere la quantità batterica presente mediante l’ozono contenuto nella fase gassosa iniettata tramite gli eiettori.
Un ulteriore sistema noto per la produzione in modo discontinuo di una soluzione ad alta concentrazione di ozono, descritto nel brevetto US 5,431,861, comprende:
- un serbatoio di reazione chiuso per la solubilizzazione dell’ozono atto a ricevere una quantità prefissata di acqua da ozonizzare;
- un circuito di by-pass chiuso ad anello collegato al serbatoio di reazione e comprendente una pompa atta a prelevare una portata di acqua dal serbatoio ed a immetterla nuovamente nel serbatoio stesso;
- una sorgente di ozono;
- almeno un eiettore ad effetto Venturi montato nel circuito di by-pass ed avente un ugello di uscita disposto all'interno del serbatoio di reazione sostanzialmente tangenzialmente ad una sua parete laterale per provocare una circolazione a spirale dell'acqua contenuta nel serbatoio di reazione, l’eiettore ad effetto Venturi essendo in comunicazione di liquido con la suddetta pompa ed in comunicazione di gas con la sorgente di ozono per iniettare un getto d'acqua comprendente fini bolle di gas nel serbatoio di reazione;
- mezzi collegati alla sorgente di ozono per introdurre gas contenente ozono nella parte superiore del serbatoio di reazione; e
- un regolatore di pressione per controllare la pressione dell’ozono introdotto nella parte superiore del serbatoio di reazione.
In accordo con il brevetto US 5,431,861, in un metodo per la produzione in discontinuo di una soluzione ad alta concentrazione di ozono tale soluzione viene prodotta caricando una quantità prefissata di acqua nel serbatoio di reazione e ricircolando il liquido da trattare mediante il circuito di by-pass chiuso ad anello collegato al serbatoio di reazione, la suddetta pompa ed uno o più eiettori alimentati dalla suddetta pompa iniettando una fase gassosa includente ozono per un tempo (variabile tra 60 e 360 minuti in funzione delle condizioni di reazione e del tipo di acqua trattata) sufficiente a raggiungere la desiderata concentrazione di ozono nella soluzione.
In questo metodo per la produzione in discontinuo di una soluzione ad alta concentrazione di ozono, risulta inoltre preferibile che il serbatoio di reazione venga mantenuto in pressione introducendo ozono nella parte superiore del serbatoio di reazione al di sopra del pelo libero dell’acqua in esso accumulata, così da esercitare sull’acqua accumulata valori di pressione compresi tra 0 e 3 kg/cm<2>(0-2,94 bar).
Sommario dell’invenzione
Il Richiedente ha verificato che i suddetti sistemi di ozonizzazione dell’acqua o di soluzioni acquose, presentano una serie di inconvenienti ai quali non à ̈ stata data a tutt’oggi una adeguata soluzione.
In primo luogo, il Richiedente ha sperimentalmente verificato che i sistemi di solubilizzazione dell’ozono che prevedono il montaggio dell’eiettore ad effetto Venturi in un serbatoio di reazione mantenuto a pressione atmosferica o in leggera sovrapressione, come ad esempio descritto nella domanda di brevetto Internazionale WO 2010/142655, consentono di raggiungere nel funzionamento in continuo del sistema valori effettivi della concentrazione di ozono nell’acqua erogata dal sistema non superiori a circa 0,5 mg/l, ben lontani dalla soglia minima di 2 mg/l richiesta per garantire con un sufficiente margine di sicurezza ed in tempi ragionevoli la rimozione della carica batterica/ossidazione completa delle specie chimiche ossidabili presenti nell’acqua da trattare o la sanificazione/sterilizzazione di una superficie. Inoltre, la bassa concentrazione di ozono nell’acqua erogata dal sistema implica tempi di trattamento lunghi e conseguentemente portate utili ridotte.
Il Richiedente ha inoltre riscontrato che la combinazione di una tale bassa concentrazione di ozono con un tempo di trattamento lungo pur essendo sufficiente alla rimozione della carica batterica e per l’ossidazione delle specie chimiche, non à ̈ risultata idonea alla sanificazione/sterilizzazione delle superfici.
Il Richiedente ritiene, senza per questo volersi limitare ad alcuna teoria interpretativa, che questi insoddisfacenti risultati siano attribuibili ad una serie di ragioni.
In primo luogo, il Richiedente ha osservato che i sistemi operanti con un serbatoio di reazione mantenuto a pressione atmosferica o in leggera sovrapressione consentono di ottenere un limitato effetto di solubilizzazione dell’ozono, in particolare operando in continuo, a causa del basso valore della pressione parziale e della concentrazione dell’ozono parametri che, assieme alla temperatura, determinano il suo trasferimento dalla fase gas alla fase liquida.
In secondo luogo, il Richiedente ha osservato che nei sistemi operanti in continuo con uno o più eiettori ad effetto Venturi con ugelli di uscita disposti all'interno del serbatoio di reazione, le fini bolle di gas uscenti dall’ugello tendono a coalescere formando bolle di dimensioni via via maggiori con conseguente diminuzione della superficie di scambio. La progressiva riduzione della superficie di scambio e della capacità di solubilizzare ozono nel liquido circostante, unitamente alla sempre maggiore velocità di risalita delle macro bolle in seno al corpo liquido, causa poi un indesiderato effetto di strippaggio dell’ozono dal liquido con una limitazione dell’effettiva concentrazione di ozono disciolto in fase acquosa.
In terzo luogo, il Richiedente ha osservato che nei sistemi operanti in continuo con uno o più eiettori ad effetto Venturi con ugelli di uscita disposti all'interno del serbatoio di reazione ed orientati sostanzialmente tangenzialmente al corpo del serbatoio, il flusso bifasico di gas/liquido uscente tangenzialmente dagli ugelli degli eiettori tende a formare dei vortici turbolenti che tendono ad risalire nel serbatoio di reazione senza alcuna sostanziale miscelazione con il resto della massa di liquido che viene a sua volta movimentata dai getti erogati dagli eiettori in forma di un flusso ascendente sostanzialmente a vortice avente un limitato scambio di materia con la fase gas presente nel suddetto flusso bifasico..Oltre a ciò, il Richiedente ha sperimentalmente verificato che i sistemi di solubilizzazione dell’ozono che prevedono il montaggio dell’eiettore ad effetto Venturi in un serbatoio di reazione a tenuta stagna operante in pressione presentano nel funzionamento in continuo una instabilità operativa del sistema nel suo complesso al variare della portata di acqua ozonizzata erogata.
In particolare, il Richiedente ha osservato che anche per minime variazioni della portata di acqua ozonizzata erogata dal sistema e qualora non venga esattamente variata in modo corrispondente anche la portata dell’acqua in ingresso nel sistema (generalmente alimentata tramite pompe aventi un ben definito punto di lavoro), si verificano i seguenti ulteriori effetti negativi:
- nel caso di una diminuzione di pressione all’interno del serbatoio di reazione: un immediato sviluppo di macrobolle in seno al liquido con un effetto di strippaggio dell’ozono dalla fase liquida con una indesiderata rapida diminuzione della concentrazione di ozono disciolto nell’acqua ozonizzata erogata dal sistema; o
- nel caso di un aumento di pressione all’interno del serbatoio di reazione: una progressiva riduzione della portata di gas contenente ozono aspirato dal o dagli eiettori, con una progressiva riduzione della concentrazione di ozono nell’acqua ozonizzata erogata dal sistema. In questo caso, à ̈ inoltre possibile arrivare al cosiddetto “allagamento†degli eiettori (vale a dire ad una condizione in cui la fase liquida erogata dall’eiettore riempie completamente la sezione ristretta in cui avviene l’immissione della fase gas che non può più essere aspirata dall’eiettore), una condizione non più reversibile senza fermare, depressurizzare e riavviare il sistema.
Infine, il Richiedente ha osservato che il sistema per la produzione in modo discontinuo di una soluzione ad alta concentrazione di ozono descritto nel brevetto US 5,431,861, oltre a non essere idoneo ad un funzionamento in continuo per i problemi di stabilità più sopra descritti, presenta gli ulteriori inconvenienti di richiedere, per raggiungere concentrazioni soddisfacenti di ozono disciolto, il raffreddamento dell’acqua da ozonizzare nonché una complessa componentistica per gestire adeguatamente l’alimentazione dell’ozono all’eiettore ed alla parte superiore del serbatoio di reazione, regolando nel contempo la pressione dell’ozono in tale parte del serbatoio.
Il Richiedente ha quindi percepito la possibilità di superare almeno in parte gli inconvenienti più sopra evidenziati e, più in particolare, la possibilità di mettere a disposizione un impianto ed un metodo per ozonizzare in continuo un flusso di acqua atti a conseguire una concentrazione efficace di ozono disciolto ma al tempo stesso stabili dal punto di vista operativo anche al variare della portata di acqua ozonizzata erogata, intervenendo essenzialmente su due aspetti:
i) sulla fluidodinamica del flusso bifasico erogato dall’eiettore ad effetto Venturi, che viene scorporato dall’apparato di solubilizzazione e montato a monte di esso; e ii) sulle modalità di erogazione dell’acqua ozonizzata dall’impianto, che viene effettuata in modo tale da mantenere in pressione l’apparato di solubilizzazione dell’ozono senza variazioni significative della pressione indipendentemente dal valore della portata dell’acqua ozonizzata erogata.
Più in particolare, il Richiedente ha percepito che mantenendo a valle dell’eiettore ed all’interno dell’apparato di solubilizzazione dell’ozono una adeguata contropressione, à ̈ possibile conseguire un ottimale trasferimento dell’ozono da una fase gas essenzialmente costituita da fini bolle alla fase liquida e, questo, con una sostanziale assenza di fenomeni di coalescenza ed avendo un sistema stabile dal punto di vista operativo anche al variare della portata di acqua ozonizzata erogata dall’impianto.
Più in particolare secondo un primo aspetto, la presente invenzione riguarda un impianto per ozonizzare in continuo un flusso di acqua comprendente:
- almeno una sorgente di un gas contenente ozono;
- un circuito idraulico per la circolazione del flusso di acqua nell’impianto;
- almeno un primo apparato di solubilizzazione dell’ozono operante in pressione; - almeno un primo eiettore ad "effetto Venturi" montato nel circuito idraulico a monte di ed esternamente a detto almeno un primo apparato di solubilizzazione, detto almeno un primo eiettore essendo in comunicazione di gas con detta almeno una sorgente di un gas contenente ozono;
- una prima pompa di alimentazione per alimentare un primo flusso di acqua da ozonizzare a detto almeno un primo eiettore;
- primi mezzi valvolari, montati nel circuito idraulico a valle di detto almeno un primo apparato di solubilizzazione, atti a regolare la portata di un flusso di acqua ozonizzata erogata dall’impianto; e
- secondi mezzi valvolari, montati nel circuito idraulico a monte dei primi mezzi valvolari, atti a mantenere in pressione detto almeno un primo apparato di solubilizzazione.
In accordo con un suo secondo aspetto, la presente invenzione riguarda un metodo per ozonizzare in continuo un flusso di acqua comprendente le fasi di:
a) alimentare un primo flusso di acqua da ozonizzare ad almeno un primo eiettore ad "effetto Venturi";
b) aspirare un primo flusso di un gas contenente ozono proveniente da almeno una sorgente di detto gas mediante il primo flusso di acqua da ozonizzare alimentato a detto almeno un primo eiettore;
c) generare un primo flusso bifasico comprendente una dispersione di fini bolle di gas contenenti ozono in una fase liquida costituita da detto primo flusso di acqua da ozonizzare mediante detto almeno un primo eiettore;
d) alimentare il flusso bifasico generato da detto almeno un primo eiettore ad almeno un primo apparato di solubilizzazione mantenuto in pressione;
e) solubilizzare almeno in parte l’ozono contenuto nelle bolle di gas nell’acqua da ozonizzare in detto almeno un primo apparato di solubilizzazione;
f) erogare un flusso di acqua ozonizzata generata in detto almeno un primo apparato di solubilizzazione mediante primi mezzi valvolari, montati a valle di detto almeno un primo apparato di solubilizzazione, atti a regolare la portata di un flusso di acqua ozonizzata erogata dall’impianto; e
g) mantenere detto almeno un primo apparato di solubilizzazione ad una pressione superiore alla pressione atmosferica mediante secondi mezzi valvolari montati a monte dei primi mezzi valvolari.
Nel seguito della descrizione e nelle successive rivendicazioni, con il termine di: acqua, si intende indicare non solo l’acqua di per sé considerata, più o meno trattata o da trattare, come acqua di rete, acqua deionizzata, acqua distillata, acque reflue di scarichi urbani o industriali, ma anche una qualsiasi soluzione acquosa.
In una forma di realizzazione preferita dell’invenzione, l’acqua da ozonizzare à ̈ scelta tra acqua di rete, acqua batteriologicamente inquinata e/o acqua inquinata da sostanze chimiche ossidabili.
In relazione al tipo e qualità dell’acqua da ozonizzare, inoltre, l’acqua ozonizzata erogata dall’impianto può essere o acqua contenente una elevata concentrazione di ozono (preferibilmente superiore a 2 mg/l) utilizzabile come soluzione di sanificazione/sterilizzazione di superfici, prodotti o apparati di vario genere, come ad esempio quelli impiegati nell’industria alimentare ed enologica, o acqua sanificata/ossidata.
Nel seguito della descrizione e nelle successive rivendicazioni, con il termine di: sovrapressione, si intende indicare il valore di pressione relativa che eccede la pressione atmosferica (vale a dire, sovrapressione = pressione assoluta - pressione atmosferica). Nell’ambito della presente descrizione e nelle successive rivendicazioni, inoltre, tutte le grandezze numeriche indicanti quantità , parametri, percentuali, e così via sono da intendersi precedute in ogni circostanza dal termine “circa†se non diversamente indicato. Inoltre, tutti gli intervalli di grandezze numeriche includono tutte le possibili combinazioni dei valori numerici massimi e minimi e tutti i possibili intervalli intermedi, oltre a quelli indicati specificamente nel seguito.
In accordo con l’invenzione e grazie al fatto che l’eiettore ad effetto Venturi viene scorporato dall’apparato di solubilizzazione e montato a monte di esso ed alla presenza di secondi mezzi valvolari montati a monte dei primi mezzi valvolari atti a regolare la portata del flusso di acqua ozonizzata erogata dall’impianto, à ̈ vantaggiosamente possibile:
- solubilizzare in continuo in modo efficiente l’ozono nella fase liquida mantenendo stabilmente a valle dell’eiettore ed in particolare nel serbatoio di solubilizzazione, una sovrapressione tale da facilitare l’assorbimento dell’ozono e da ostacolare la coalescenza delle fini bolle di gas presenti nel flusso bifasico gas/liquido generato dall’eiettore ed alimentato all’apparato di solubilizzazione;
- erogare in continuo l’acqua ozonizzata e regolarne il valore di portata senza alterare in modo significativo il valore della sovrapressione esistente nell’apparato di solubilizzazione ed a monte dell’eiettore garantendo quindi un funzionamento ottimale sia dell’apparato di solubilizzazione che dell’eiettore ed evitando tutte quelle oscillazioni di pressione che possono inficiare sia il trasferimento dell’ozono dalla fase gas alla fase liquida, sia l’efficienza di funzionamento dell’eiettore.
In particolare, l’impianto ed il metodo dell’invenzione consentono di evitare l’†allagamento†dell’eiettore nelle condizioni di normale erogazione con portata variabile dell’impianto.
In accordo con l’invenzione, inoltre, l’eiettore ad effetto Venturi scorporato dall’apparato di solubilizzazione e montato a monte di esso esplica vantaggiosamente una molteplicità di funzioni, vale a dire, quella di apparato senza parti in movimento per l’aspirazione del gas contenente ozono, quella di apparato di miscelazione della fase gas nella fase liquida (fluido motore) proveniente dalla pompa di alimentazione e quella di apparato di pompaggio e pressurizzazione del flusso bifasico includente fini bolle di gas omogeneamente disperse e miscelate nella fase liquida verso l’apparato di solubilizzazione.
In relazione alla funzione di apparato di miscelazione dell’eiettore, il Richiedente ha osservato che scorporando l’eiettore dall’apparato di solubilizzazione à ̈ vantaggiosamente possibile configurare la geometria dell’eiettore medesimo, in particolare la geometria della sua sezione ristretta (gola) e della successiva sezione ad area crescente (diffusore), svincolandola dai limiti progettuali imposti dall’apparato di solubilizzazione così da ottenere le migliori condizioni per ottenere una ottimale dispersione della fase gas nella fase liquida.
Il Richiedente ha altresì osservato che scorporando l’eiettore dall’apparato di solubilizzazione à ̈ vantaggiosamente possibile ottenere con relativa semplicità nella parte a valle dell’impianto, sezioni di passaggio del flusso bifasico gas/liquido uscente dall’eiettore progressivamente crescenti (riduzione progressiva della velocità del flusso con aumento della pressione entro il fluido in moto) che agevola, come meglio apparirà nel seguito, le operazioni di solubilizzazione dell’ozono.
In netto contrasto, l’eiettore immerso nell’apparato di solubilizzazione utilizzato dai sistemi della tecnica nota à ̈ solitamente privo di gola e diffusore e forma in modo fluidodinamico e tuttavia non controllabile tali elementi nell’ambito del fluido turbolento circostante sfruttando un unico salto di velocità /pressione all’interno della massa liquida che però à ̈ tale da innescare le problematiche più sopra esposte.
L’impianto ed il metodo di ozonizzazione dell’invenzione consentono vantaggiosamente di ottenere nel flusso bifasico erogato dall’eiettore fini bolle di gas omogeneamente disperse e miscelate nella fase liquida ed aventi preferibilmente un diametro massimo di 250 Î1⁄4m e, ancor più preferibilmente, compreso tra 50 e 150 Î1⁄4m. Vantaggiosamente, questa dispersione di fini bolle di gas incrementa la solubilizzazione dell’ozono della fase liquida che può quindi avvenire in modo efficiente anche nel tempo limitato a disposizione di operazioni di solubilizzazione in continuo.
A questo riguardo, il Richiedente ha osservato che per avere risultati ottimali in termini di solubilizzazione dell’ozono il tempo di permanenza del flusso bifasico nell’apparato di solubilizzazione à ̈ preferibilmente pari o superiore ad almeno 30 secondi, ancor più preferibilmente, à ̈ pari o superiore ad almeno 120 secondi.
Il volume dell’apparato di solubilizzazione viene quindi preferibilmente determinato sulla base della portata massima erogabile in modo da avere il suddetto tempo di permanenza minimo.
Preferibilmente e nell’ambito dei valori di portata attualmente previsti come preferiti, il volume dell’apparato di solubilizzazione à ̈ compreso tra 15 e 150 litri.
La specifica configurazione dei suddetti secondi mezzi valvolari e le modalità con le quali essi mantengono l’apparato di solubilizzazione ad una pressione superiore alla pressione atmosferica al variare della portata di acqua ozonizzata erogata dall’impianto variano in funzione della specifica forma di realizzazione dell’invenzione, come verrà dettagliatamente illustrato nel seguito.
Oltre a ciò, l’impianto ed il metodo dell’invenzione consentono di raggiungere nel flusso di acqua ozonizzata erogata in continuo una concentrazione efficace di ozono disciolto in modo costruttivamente semplice e di facile regolazione a beneficio dei costi di realizzazione e di esercizio.
L’apparato ed il metodo di ozonizzazione dell’invenzione sono pertanto tali da superare tutti gli inconvenienti dei sistemi e dei metodi di tipo noto.
La presente invenzione in almeno uno dei suddetti aspetti può presentare almeno una delle caratteristiche preferite che seguono.
Preferibilmente, la suddetta sorgente di un gas contenente ozono in comunicazione di gas con il suddetto almeno un primo eiettore ad “effetto Venturi†à ̈ un apparato generatore di un gas contenente ozono.
In una forma di realizzazione preferita, l’apparato generatore del gas contenente ozono comprende un generatore di ossigeno alimentato da un compressore ed un generatore di ozono del tipo a effetto corona.
In una forma di realizzazione preferita alternativa, l’apparato generatore di ossigeno può essere una bombola di ossigeno compresso o liquefatto opportunamente collegata al generatore di ozono del tipo a effetto corona.
In queste forme di realizzazione preferite, il gas contenente ozono può quindi essere positivamente alimentato al suddetto almeno un primo eiettore ad “effetto venturi†ad una pressione preferibilmente pari o inferiore a 1 bar.
Preferibilmente, il generatore di ossigeno à ̈ del tipo a setacci molecolari e comprende una coppia di recipienti in pressione riempiti con setacci molecolari, ad esempio di zeolite, alternativamente in fase di assorbimento selettivo dell’ossigeno e di rilascio dell’ossigeno assorbito mediante riduzione della pressione.
In una forma di realizzazione preferita alternativa, l’apparato generatore del gas contenente ozono comprende almeno un generatore di ozono del tipo a effetto corona alimentato in modo di per sé noto da aria ambiente, preferibilmente essiccata.
Sebbene il suddetto almeno un primo eiettore ad “effetto Venturi†sia in grado nel funzionamento a regime di generare una depressione sufficiente ad aspirare una adeguata portata di un gas contenente ozono dal generatore ad effetto corona, la presenza di un’alimentazione positiva di tale gas alla sezione di aspirazione gas (gola) dell’eiettore migliora vantaggiosamente il grado di riempimento della successiva camera di miscelazione aumentando la densità del gas addotto ed il rendimento dell’eiettore.
In una forma di attuazione preferita, il metodo dell’invenzione prevede che la portata del primo flusso di acqua da ozonizzare alimentato al suddetto almeno un primo eiettore sia preferibilmente compresa tra 0,5 e 10 m<3>/h, più preferibilmente tra 1 e 4 m<3>/h.
Preferibilmente, la portata del primo flusso di gas contenente ozono aspirato da detto almeno un primo eiettore à ̈ compresa tra 0,25 e 8,5 l/min (0,015 - 0,51 m<3>/h), più preferibilmente tra 0,5 e 3,5 l/min (0,030 - 0,21 m<3>/h).
In tal modo, à ̈ vantaggiosamente possibile ozonizzare portate di acqua nei più svariati contesti applicativi, come ad esempio nella produzione di acqua ozonizzata per la sanificazione/disinfezione di superfici, prodotti, apparecchiature o serbatoi, come ad esempio quelli impiegati nell’industria alimentare ed enologica, o nella sanificazione di acqua batteriologicamente inquinata di tipo urbano o nel trattamento di acque reflue inquinate da sostanze chimiche ossidabili di origine industriale.
Convenientemente, tali valori di portata possono essere raggiunti con un adeguato dimensionamento e con una adeguata selezione dei parametri geometrici (dimensionamento di gola e diffusore) dell’eiettore e della pompa di alimentazione ad esso asservita, del tutto alla portata di un tecnico del ramo.
Preferibilmente, i suddetti primi mezzi valvolari comprendono almeno una valvola di regolazione atta a regolare la portata del liquido fluente nel condotto da essi intercettato. Preferibilmente, i suddetti secondi mezzi valvolari comprendono e, ancor più preferibilmente, sono essenzialmente costituiti da, almeno una valvola a pressione differenziale, atta ad aprire o chiudere il condotto da essi intercettato eventualmente in funzione della pressione esistente a monte che può quindi pilotare i mezzi valvolari stessi.
In una forma di realizzazione preferita dell’invenzione, il suddetto circuito idraulico comprende ulteriormente un primo condotto di ricircolo, intercettato dai suddetti secondi mezzi valvolari, esteso tra:
i) un condotto di erogazione di un flusso di acqua ozonizzata dal primo apparato di solubilizzazione, e
ii) un condotto di alimentazione del primo flusso di acqua da ozonizzare alla prima pompa di alimentazione del primo eiettore.
In questa forma di realizzazione preferita, il primo apparato di solubilizzazione viene mantenuto ad una pressione superiore alla pressione atmosferica ricircolando al primo eiettore una portata prefissata dell’acqua ozonizzata generata nel primo apparato di solubilizzazione in funzione del valore della portata del flusso di acqua ozonizzata erogata dai primi mezzi valvolari.
Preferibilmente, la suddetta portata prefissata dell’acqua ozonizzata generata nel primo apparato di solubilizzazione viene ricircolata alla pompa di alimentazione del primo eiettore.
In questa forma di realizzazione preferita, pertanto, i secondi mezzi valvolari sono comandati dalla pressione del flusso di acqua a monte dei primi mezzi valvolari e regolano la portata di ricircolo dell’acqua al primo eiettore in funzione della portata del flusso di acqua ozonizzata erogata dai primi mezzi valvolari mantenendo il primo apparato di solubilizzazione al desiderato valore di pressione superiore alla pressione atmosferica.
In questo modo, viene pertanto garantita la stabilità delle operazioni di ozonizzazione poiché al variare della portata di acqua ozonizzata erogata dall’impianto vi à ̈ una corrispondente variazione, con relazione inversa, della portata di ricircolo che consente vantaggiosamente di non alterare le condizioni di lavoro del primo eiettore e della relativa prima pompa di alimentazione assicurando il mantenimento di un valore di sovrapressione sostanzialmente costante nella zona dell’impianto comprendente il primo eiettore ed il primo apparato di solubilizzazione.
In questa forma di realizzazione preferita, inoltre , i secondi mezzi valvolari montati sul condotto di ricircolo esplicano la ulteriore vantaggiosa funzione di ridurre il tempo necessario a raggiungere la concentrazione desiderata di ozono disciolto all’avvio dell’impianto e di ridurre le oscillazioni della concentrazione di ozono disciolto al variare della portata erogata dal primo apparato di solubilizzazione nelle condizioni di esercizio a regime.
Preferibilmente, la portata di acqua ozonizzata ricircolata al suddetto almeno un primo eiettore, preferibilmente alla sua pompa di alimentazione, à ̈ compresa tra il 0% ed il 45%, più preferibilmente tra il 5% ed il 25%, della portata di acqua ozonizzata erogata mediante i primi mezzi valvolari.
In questo modo, à ̈ vantaggiosamente possibile gestire in modo ottimale la fase di ricircolare al primo eiettore l’acqua ozonizzata generata nel primo apparato di solubilizzazione mantenendo la sovrapressione nel primo apparato di solubilizzazione ai valori desiderati e mantenendo al tempo stesso la stabilità di funzionamento sia del primo eiettore che della relativa pompa di alimentazione.
In una ulteriore forma di realizzazione preferita dell’invenzione, i secondi mezzi valvolari comprendono e, ancor più preferibilmente, sono essenzialmente costituiti da, almeno una prima valvola a pressione differenziale montata sul suddetto condotto di uscita dell’acqua ozonizzata dall’apparato di solubilizzazione.
Anche in questa forma di realizzazione preferita, la suddetta valvola a pressione differenziale à ̈ comandata dalla pressione del flusso di acqua a monte dei primi mezzi valvolari.
In questa forma di realizzazione preferita, la suddetta valvola a pressione differenziale consente di mantenere il suddetto primo apparato di solubilizzazione ad una pressione superiore alla pressione atmosferica limitando la portata del flusso di acqua ozonizzata erogata mediante i primi mezzi valvolari.
In questo caso, si evita vantaggiosamente che nel prelievo diretto dell’acqua ozonizzata, una erogazione eccessiva di quest’ultima possa innescare una repentina ed indesiderata riduzione del valore di sovrapressione nell’apparato di solubilizzazione.
In una ulteriore forma di realizzazione preferita dell’invenzione, i secondi mezzi valvolari comprendono e, ancor più preferibilmente, sono essenzialmente costituiti da, almeno una prima valvola a pressione differenziale montata sul suddetto condotto di uscita dell’acqua ozonizzata dall’apparato di solubilizzazione e da almeno una seconda valvola a pressione differenziale montata sul suddetto primo condotto di ricircolo.
In questa forma di realizzazione preferita, entrambe le valvole a pressione differenziale sono comandate dalla pressione del flusso di acqua a monte dei primi mezzi valvolari. In questo caso, il primo apparato di solubilizzazione viene mantenuto al desiderato valore di pressione superiore alla pressione atmosferica grazie all’azione combinata delle suddette valvole a pressione differenziale che consentono di ricircolare al primo eiettore una portata prefissata dell’acqua ozonizzata generata nel primo apparato di solubilizzazione, e/o di limitare la portata del flusso di acqua ozonizzata erogata mediante i primi mezzi valvolari in funzione dell’apertura di questi ultimi
In una forma di realizzazione preferita dell’invenzione, il suddetto impianto comprende ulteriormente una sezione di pre-ozonizzazione del primo flusso di acqua alimentato al suddetto almeno un primo eiettore; in modo corrispondente, il metodo di ozonizzazione comprende ulteriormente la fase di pre-ozonizzare il primo flusso di acqua da ozonizzare alimentato al suddetto almeno un primo eiettore ad "effetto Venturi".
In questo modo, à ̈ vantaggiosamente possibile pre-arricchire di ozono il flusso di acqua da ozonizzare inviato al primo apparato di solubilizzazione ottimizzando le operazioni di solubilizzazione dell’ozono, in particolare qualora si desideri raggiungere una elevata concentrazione di ozono disciolto, ad esempio superiore a 5-6 mg/l.
Ulteriori effetti tecnici vantaggiosi associati alla sezione ed alla corrispondente fase di pre-ozonizzazione comprendono:
i) un migliore sfruttamento dell’ozono prodotto, in particolare nel caso di utilizzo di generatori ad alta concentrazione;
ii) un prolungamento del tempo complessivo di contatto tra liquido e gas contenente ozono a parità di ozono prodotto; e
iii) una pre-ossidazione dell’acqua alimentata nell’impianto di trattamento.
La suddetta fase di pre-ozonizzazione consente quindi vantaggiosamente di migliorare il rendimento della successiva solubilizzazione dell’ozono nel primo apparato di solubilizzazione o negli ulteriori apparati di solubilizzazione successivi che possono essere eventualmente previsti a valle di quest’ultimo.
Preferibilmente, la sezione di pre-ozonizzazione comprende:
- almeno un secondo apparato di solubilizzazione dell’ozono operante in pressione;
- almeno un secondo eiettore ad "effetto Venturi" montato nel circuito idraulico a monte di ed esternamente a detto almeno un secondo apparato di solubilizzazione, detto almeno un secondo eiettore essendo in comunicazione di gas con una sorgente di un gas contenente ozono;
- una seconda pompa di alimentazione per alimentare una portata prefissata di un secondo flusso di acqua da ozonizzare a detto almeno un secondo eiettore; e - almeno un condotto per alimentare almeno una parte di un flusso di acqua preozonizzata generata in detto almeno un secondo apparato di solubilizzazione a detto almeno un primo eiettore ad "effetto Venturi".
Preferibilmente, la fase di pre-ozonizzazione del primo flusso di acqua attuabile mediante la sezione di pre-ozonizzazione comprende le fasi di:
- alimentare un secondo flusso di acqua da pre-ozonizzare ad almeno un secondo eiettore ad "effetto Venturi";
- aspirare un secondo flusso di un gas contenente ozono proveniente da almeno una sorgente di detto gas mediante il secondo flusso di acqua da pre-ozonizzare alimentato a detto almeno un secondo eiettore;
- generare un secondo flusso bifasico comprendente una dispersione di fini bolle di gas contenenti ozono in una fase liquida costituita da detto secondo flusso di acqua da pre-ozonizzare;
- alimentare il flusso bifasico generato da detto almeno un secondo eiettore ad almeno un secondo apparato di solubilizzazione mantenuto in pressione;
- solubilizzare almeno in parte l’ozono contenuto nelle bolle di gas nell’acqua da ozonizzare in detto almeno un secondo apparato di solubilizzazione;
- alimentare almeno una parte di un flusso di acqua pre-ozonizzata generata in detto almeno un secondo apparato di solubilizzazione a detto almeno un primo eiettore.
In questo modo, à ̈ vantaggiosamente possibile pre-arricchire di ozono il flusso di acqua da ozonizzare inviato al primo apparato di solubilizzazione sfruttando le medesime caratteristiche strutturali ed attuando le medesime fasi operative descritte in precedenza ottenendo i corrispondenti vantaggiosi effetti tecnici di una ottimale dispersione e successiva solubilizzazione dell’ozono nella fase liquida.
Preferibilmente e come meglio apparirà nel seguito, il flusso di acqua pre-ozonizzata generata nel secondo apparato di solubilizzazione può essere parzialmente o completamente alimentato al primo eiettore che a sua volta alimenta con un flusso bifasico gas/acqua il primo apparato di solubilizzazione.
In funzione dell’entità di alimentazione (parziale o totale) al primo eiettore, à ̈ vantaggiosamente possibile:
i) ricircolare al secondo eiettore della sezione di pre-ozonizzazione una portata prefissata dell’acqua pre-ozonizzata generata nel secondo apparato di solubilizzazione, riducendo vantaggiosamente all’avviamento dell’impianto il tempo richiesto per raggiungere la desiderata concentrazione di ozono disciolto e riducendo vantaggiosamente le oscillazioni della concentrazione di ozono disciolto al variare della portata erogata al primo apparato di solubilizzazione, oppure
ii) conseguire, nel caso di ricircolo nullo al secondo eiettore della sezione di preozonizzazione, una vantaggiosa conservazione delle portate di liquido che attraversano la sezione di pre-ozonizzazione con i relativi vantaggi in termini di stabilità delle operazioni di ozonizzazione e di erogazione dell’acqua ozonizzata dall’impianto.
Preferibilmente, la suddetta sorgente di un gas contenente ozono in comunicazione di gas con il suddetto almeno un secondo eiettore à ̈ un apparato generatore di un gas contenente ozono ad esempio e preferibilmente del tipo più sopra descritto.
In una forma di realizzazione preferita dell’invenzione, la sorgente di un gas contenente ozono in comunicazione di gas con il suddetto almeno un primo e/o con il suddetto almeno un secondo eiettore comprende il primo apparato di solubilizzazione, il quale à ̈ in questo caso in rispettiva comunicazione di gas con il primo e/o con il secondo eiettore.
In accordo con questa forma di realizzazione preferita, pertanto, almeno una parte del primo flusso di gas contenente ozono alimentato al primo eiettore ad effetto Venturi e/o almeno una parte del secondo flusso di gas contenente ozono alimentato al secondo eiettore ad effetto Venturi à ̈ un flusso di un gas contenente ozono scaricato dal primo apparato di solubilizzazione.
In una forma di realizzazione preferita dell’invenzione, pertanto, il metodo di ozonizzazione dell’invenzione prevede la fase di aspirare il gas contenente ozono scaricato dal primo apparato di solubilizzazione mediante il liquido motore alimentato al primo o al secondo eiettore.
In questo modo, à ̈ vantaggiosamente possibile recuperare in modo sostanzialmente completo l’ozono che si libera dalla fase liquida e che viene scaricato dal primo apparato di solubilizzazione riducendo al massimo gli sprechi di gas ed eventualmente limitando ai soli impianti ad alta produttività la necessità di prevedere ulteriori elementi per la neutralizzazione di questo gas.
Nella forma di realizzazione preferita in cui l’impianto di ozonizzazione comprende una sezione di pre-ozonizzazione includente almeno un secondo apparato di solubilizzazione, l’impianto comprende preferibilmente terzi mezzi valvolari, montati nel circuito idraulico a valle del secondo apparato di solubilizzazione e atti a mantenere questo secondo apparato ad una pressione superiore alla pressione atmosferica.
In questo modo, à ̈ vantaggiosamente possibile conseguire gli stessi effetti tecnici più sopra descritti in relazione ai secondi mezzi valvolari e, cioà ̈, quelli correlati al fatto di poter mantenere ad un valore di pressione sostanzialmente inalterato e superiore alla pressione atmosferica il secondo apparato di solubilizzazione indipendentemente dalla portata di acqua pre-ozonizzata alimentata al primo eiettore che alimenta a sua volta il primo apparato di solubilizzazione.
Preferibilmente, i suddetti terzi mezzi valvolari comprendono e, ancor più preferibilmente sono essenzialmente costituiti da, almeno una valvola a pressione differenziale atta ad aprire o chiudere il condotto da essi intercettato eventualmente in funzione della pressione esistente a monte che può quindi pilotare i mezzi valvolari stessi.
Preferibilmente, i suddetti terzi mezzi valvolari possono avere una configurazione e una disposizione relativamente al secondo apparato di solubilizzazione analoga a quelle più sopra illustrate con riferimento ai secondi mezzi valvolari.
Così, in una prima forma di realizzazione preferita dell’invenzione, il suddetto circuito idraulico comprende ulteriormente un secondo condotto di ricircolo, intercettato dai suddetti terzi mezzi valvolari, esteso tra:
i) un condotto di erogazione di un flusso di acqua pre-ozonizzata dal secondo apparato di solubilizzazione, e
ii) un condotto di alimentazione del secondo flusso di acqua da ozonizzare alla seconda pompa di alimentazione del secondo eiettore.
In questa forma di realizzazione preferita, il secondo apparato di solubilizzazione viene mantenuto ad una pressione superiore alla pressione atmosferica ricircolando al secondo eiettore una portata prefissata dell’acqua ozonizzata generata nel secondo apparato di solubilizzazione in funzione del valore della portata del flusso di acqua pre-ozonizzata alimentata al primo eiettore.
Preferibilmente, la suddetta portata prefissata dell’acqua pre-ozonizzata generata nel secondo apparato di solubilizzazione viene ricircolata alla pompa di alimentazione del secondo eiettore.
In questa forma di realizzazione preferita, i terzi mezzi valvolari sono comandati dalla pressione del flusso di acqua pre-ozonizzata a monte della prima pompa di alimentazione del primo eiettore e regolano la portata di ricircolo dell’acqua preozonizzata al secondo eiettore in funzione della portata del flusso di acqua preozonizzata alimentata al primo eiettore mantenendo il secondo apparato di solubilizzazione al desiderato valore di pressione superiore alla pressione atmosferica. In questo modo, viene pertanto garantita la stabilità delle operazioni di preozonizzazione poiché al variare della portata di acqua pre-ozonizzata inviata al primo eiettore vi à ̈ una corrispondente variazione, con relazione inversa, della portata di ricircolo che consente vantaggiosamente di non alterare le condizioni di lavoro del secondo eiettore e della relativa seconda pompa di alimentazione assicurando il mantenimento di un valore di pressione sostanzialmente costante nella zona dell’impianto comprendente il secondo eiettore ed il secondo apparato di solubilizzazione.
In questa forma di realizzazione preferita, inoltre, i terzi mezzi valvolari montati sul suddetto secondo condotto di ricircolo esplicano la ulteriore vantaggiosa funzione di ridurre il tempo necessario a raggiungere la concentrazione desiderata di ozono disciolto all’avvio dell’impianto e di ridurre le oscillazioni della concentrazione di ozono disciolto al variare della portata inviata dal secondo apparato di solubilizzazione al primo eiettore nelle condizioni di esercizio a regime.
Preferibilmente, la portata di acqua ozonizzata ricircolata al suddetto almeno un secondo eiettore, preferibilmente alla sua pompa di alimentazione, à ̈ compresa tra il 0% ed il 45%, più preferibilmente tra il 5% ed il 25%, della portata di acqua pre-ozonizzata inviata al primo eiettore.
In questo modo, à ̈ vantaggiosamente possibile gestire in modo ottimale la fase di ricircolare al secondo eiettore l’acqua pre-ozonizzata generata nel secondo apparato di solubilizzazione mantenendo la sovrapressione nel secondo apparato di solubilizzazione ai valori desiderati e mantenendo al tempo stesso la stabilità di funzionamento sia del secondo eiettore che della relativa pompa di alimentazione.
In una ulteriore forma di realizzazione preferita dell’invenzione, i terzi mezzi valvolari comprendono e, ancor più preferibilmente, sono essenzialmente costituiti da, almeno una prima valvola a pressione differenziale montata sul suddetto condotto di erogazione del flusso di acqua pre-ozonizzata dal secondo apparato di solubilizzazione.
Anche in questa forma di realizzazione preferita, la suddetta valvola a pressione differenziale à ̈ comandata dalla pressione del flusso di acqua a monte della prima pompa di alimentazione del primo eiettore.
In questa forma di realizzazione preferita, la suddetta prima valvola a pressione differenziale consente di mantenere il suddetto secondo apparato di solubilizzazione ad una pressione superiore alla pressione atmosferica limitando la portata del flusso di acqua pre-ozonizzata alimentata al primo eiettore.
In questo caso, si evita vantaggiosamente che nell’alimentazione dell’acqua preozonizzata, una erogazione eccessiva di quest’ultima al primo eiettore possa innescare una repentina ed indesiderata riduzione del valore di sovrapressione nel secondo apparato di solubilizzazione.
In una ulteriore forma di realizzazione preferita dell’invenzione, i terzi mezzi valvolari comprendono e, ancor più preferibilmente, sono essenzialmente costituiti da, almeno una prima valvola a pressione differenziale montata sul suddetto condotto di erogazione del flusso di acqua pre-ozonizzata dal secondo apparato di solubilizzazione ed almeno una seconda valvola a pressione differenziale montata sul suddetto secondo condotto di ricircolo.
In questa forma di realizzazione preferita, entrambe le valvole a pressione differenziale sono comandate dalla pressione del flusso di acqua a monte della prima pompa di alimentazione del primo eiettore.
In questo caso, il secondo apparato di solubilizzazione viene mantenuto al desiderato valore di pressione superiore alla pressione atmosferica grazie all’azione combinata delle suddette valvole a pressione differenziale che consentono di ricircolare al secondo eiettore una portata prefissata dell’acqua pre-ozonizzata generata nel secondo apparato di solubilizzazione, e/o di limitare la portata del flusso di acqua pre-ozonizzata alimentata al primo eiettore.
Preferibilmente, la portata del flusso di acqua da pre-ozonizzare alimentato al suddetto almeno un secondo eiettore della sezione di pre-ozonizzazione à ̈ compresa tra 0,5 e 10 m<3>/h, più preferibilmente tra 1 e 4 m<3>/h.
Preferibilmente, la portata del secondo flusso di gas contenente ozono aspirato dal suddetto almeno un secondo eiettore della sezione di pre-ozonizzazione à ̈ compresa tra 0,05 e 8,5 l/min (3x10<-3>- 0,51 m<3>/h), più preferibilmente tra 0,5 e 3,5 l/min (3x10<-2>-0,21 m<3>/h).
Analogamente a quanto più sopra esposto, in tal modo à ̈ vantaggiosamente possibile ozonizzare portate di acqua nei più svariati contesti applicativi, come ad esempio nella produzione di acqua ozonizzata per la sanificazione/disinfezione di superfici, prodotti o apparecchiature, o nella sanificazione/trattamento di acque reflue di tipo urbano o industriale.
Convenientemente, tali valori di portata possono essere raggiunti con un adeguato dimensionamento e con una adeguata selezione dei suddetti parametri geometrici del secondo eiettore e della seconda pompa di alimentazione ad esso asservita, del tutto alla portata di un tecnico del ramo.
Preferibilmente, la portata del flusso di acqua pre-ozonizzata generata nel secondo apparato di solubilizzazione ed alimentata a detto almeno un primo eiettore à ̈ compresa tra 0,5 e 10 m<3>/h, più preferibilmente tra 1 e 4 m<3>/h.
In una forma di attuazione preferita del metodo secondo l’invenzione, il rapporto tra la portata del primo o del secondo flusso di acqua da ozonizzare e la portata del primo o del secondo flusso di gas contenente ozono aspirato dal primo o dal secondo eiettore à ̈ compreso tra 100:1 e 4:1, più preferibilmente compreso tra 60:1 e 10:1 e, ancor più preferibilmente, compreso tra 25:1 e 10:1.
Il Richiedente ha riscontrato che mantenendo tale rapporto all’interno dei suddetti intervalli di valori preferiti à ̈ vantaggiosamente possibile ottimizzare la dispersione della fase gas contenente ozono nella fase liquida (l’acqua da ozonizzare inviata come fluido motore all’eiettore) in forma di una finissima dispersione di bolle aventi un diametro massimo di circa 250 Î1⁄4m, preferibilmente di 50 - 150 Î1⁄4m, vigorosamente miscelate nella fase liquida grazie all’azione fluidodinamica innescata dall’eiettore.
A questo riguardo, il Richiedente ha osservato che con un rapporto tra le portate di liquido e gas superiori a 100:1 la quantità di gas effettivamente dispersa nella fase liquida si riduce a valori che iniziano a penalizzare la concentrazione massima di ozono raggiungibile nell’acqua ozonizzata; di converso, si à ̈ riscontrato che con un rapporto tra le portate di liquido e gas inferiore a 10:1 la portata di gas aspirata dall’eiettore à ̈ tale da causare la formazione di bolle di gas di diametro eccessivo aventi una spiccata tendenza a coalescere penalizzando anche in questo caso la concentrazione massima di ozono raggiungibile operando in continuo nell’acqua ozonizzata. Inoltre, un rapporto troppo basso tra le portate di liquido e gas comporta lo spurgo dall’apparato di solubilizzazione di un elevato volume di gas ad elevata concentrazione di ozono, con uno spreco di gas e con una solubilizzazione dell’ozono a più bassa efficienza anche ricircolando il gas di spurgo ad una sezione di pre-ozonizzazione.
In una forma di attuazione preferita dell’invenzione, il suddetto almeno un primo e/o il suddetto almeno un secondo apparato di solubilizzazione vengono mantenuti ad una sovrapressione compresa tra 0,8 e 3 bar, più preferibilmente tra 1 e 1,8 bar.
Il Richiedente ha sperimentalmente verificato che in questo modo à ̈ vantaggiosamente possibile raggiungere più facilmente, anche operando in continuo, i desiderati valori della concentrazione di ozono disciolto nella fase liquida erogata dall’impianto, preferibilmente superiori ad almeno 2 mg/l.
Ulteriori vantaggi correlati al suddetto valore preferito di sovrapressione comprendono: i) un migliore sfruttamento dell’ozono prodotto; e
ii) una limitazione degli accumuli di gas in testa al primo e/o al suddetto almeno un secondo apparato di solubilizzazione, con una corrispondente diminuzione dell’indesiderato effetto di oscillazione della pressione correlato alla presenza dei suddetti accumuli di gas (effetto ammortizzatore).
In una forma di realizzazione preferita dell’invenzione, il suddetto metodo di ozonizzazione comprende ulteriormente la fase di ridurre la velocità del flusso bifasico generato dal suddetto almeno un primo e/o dal suddetto almeno un secondo eiettore a valle del primo e/o del secondo eiettore.
In questo modo, à ̈ vantaggiosamente possibile incrementare in modo corrispondente la pressione del flusso bifasico contrastando efficacemente la tendenza a coalescere delle fini bolle di gas disperse nella fase liquida ed incentivando il trasferimento di ozono dalla fase gas alla fase liquida, così da raggiungere – anche operando in continuo – le desiderate concentrazioni di ozono disciolto senza aumentare eccessivamente i tempi di permanenza della fase liquida nell’impianto e, quindi, le dimensioni di quest’ultimo. Preferibilmente, la velocità del flusso bifasico a valle del primo e/o del secondo eiettore viene ridotta nel primo e/o nel secondo apparato di solubilizzazione aumentando la sezione di passaggio del flusso bifasico.
In una forma di realizzazione preferita, l’impianto comprende pertanto nel suddetto almeno un primo e/o nel suddetto almeno un secondo apparato di solubilizzazione una pluralità di percorsi di liquido disposti in serie tra loro ed aventi rispettive sezioni di passaggio di liquido, la sezione di passaggio di ciascun percorso essendo superiore alla sezione di passaggio di almeno un percorso a monte.
In questo modo, la velocità del flusso bifasico gas/liquido a valle del primo e/o del secondo eiettore viene ridotta, preferibilmente in fasi successive, aumentando la sezione di passaggio dei percorsi di liquido definiti all’interno del suddetto serbatoio di solubilizzazione.
In questo modo, à ̈ altresì vantaggiosamente possibile conseguire la desiderata riduzione della velocità del flusso bifasico gas/liquido ed il desiderato corrispondente aumento della sua pressione utilizzando un elemento dell’impianto (l’apparato di solubilizzazione) che può essere reso strutturalmente compatto ottenendo un impianto altrettanto compatto.
In una forma di realizzazione particolarmente preferita, il primo e/o il secondo apparato di solubilizzazione comprendono un serbatoio di solubilizzazione atto ad accogliere un volume prefissato dell’acqua da ozonizzare.
Nell’ambito di questa forma di realizzazione preferita, i suddetti percorsi di liquido sono preferibilmente definiti in una pluralità di camere concentriche formate all’interno di detto serbatoio di solubilizzazione mediante una pluralità di elementi tubolari concentrici.
Vantaggiosamente, questi elementi definiscono percorsi di liquido disposti in serie e coassialmente tra loro di sezione circolare ed anulare che consentono di aumentare la sezione di passaggio del flusso bifasico gas/liquido e di aumentare di conseguenza la pressione del flusso pur occupando uno spazio ridotto con gli evidenti conseguenti benefici derivanti da questa vantaggiosa caratteristica strutturale dell’impianto.
In una forma di realizzazione preferita, il metodo dell’invenzione comprende la fase di mantenere completamente pieni di acqua il suddetto almeno un primo e/o il suddetto almeno un secondo apparato di solubilizzazione.
In questo modo, à ̈ vantaggiosamente possibile evitare la formazione di sacche di gas, in particolare nella parte superiore degli apparati di solubilizzazione, che possono innescare indesiderati fenomeni di strippaggio dell’ozono dalla fase liquida o compromettere la stabilità operativa dell’impianto al variare della portata di acqua ozonizzata erogata, analogamente a quanto più sopra illustrato in relazione al brevetto US 5,431,861.
Preferibilmente, l’impianto dell’invenzione comprende ulteriormente almeno una valvola di sfiato, montata su detto almeno un primo e/o almeno un secondo apparato di solubilizzazione, atta a consentire lo scarico dall’apparato di gas contenente ozono che si libera dal flusso di acqua che scorre nel primo e/o nel secondo apparato di solubilizzazione.
In questo modo, à ̈ vantaggiosamente possibile assicurare in modo semplice il totale riempimento del primo e/o del secondo apparato di solubilizzazione conseguendo i vantaggiosi effetti tecnici più sopra descritti.
In una forma di realizzazione preferita, il suddetto impianto comprende ulteriormente almeno un serbatoio di accumulo, atto ad accumulare una quantità prefissata di acqua ozonizzata generata dal primo apparato di solubilizzazione, montato a valle del suddetto almeno un apparato di solubilizzazione.
In questo modo, Ã ̈ vantaggiosamente possibile conseguire i seguenti effetti tecnici:
- aumentare il tempo di contatto tra la fase gas ancora presente e la fase liquida aumentando la solubilizzazione dell’ozono in quest’ultima;
- stabilizzare l’ozono disciolto nelle acque “pulite†e migliorare l’efficacia del trattamento di ossidazione nelle acque “sporche†; e
- separare funzionalmente ed idraulicamente il punto di effettivo prelievo dell’acqua ozonizzata dalla sezione di solubilizzazione dell’impianto includente il primo ed eventualmente il secondo apparato di solubilizzazione, riducendo gli effetti perturbanti sulla stabilità operativa dell’impianto innescati da una variazione della portata di prelievo dell’acqua ozonizzata, variazione che può quindi essere gestita in modo più agevole.
Oltre a ciò, il serbatoio di accumulo dell’acqua ozonizzata consente altresì di avere a disposizione anche per un certo tempo dopo l’interruzione delle operazioni di ozonizzazione in continuo, una quantità prontamente utilizzabile di acqua ozonizzata e/o consente di ridurre il tempo di start-up necessario per riportare a regime le operazioni di ozonizzazione in continuo.
In una forma di realizzazione preferita e qualora l’erogazione dell’acqua ozonizzata avvenga esclusivamente dal serbatoio di accumulo, i secondi mezzi valvolari -comprendenti preferibilmente una valvola a pressione differenziale - sono preferibilmente montati su un condotto di uscita di un flusso di acqua ozonizzata dal primo apparato di solubilizzazione.
In questa forma di realizzazione preferita, pertanto, il primo apparato di solubilizzazione viene mantenuto ad una pressione superiore alla pressione atmosferica regolando la sezione di passaggio di liquido definita nel suddetto condotto di uscita dal primo apparato di solubilizzazione mediante i secondi mezzi valvolari che agiscono quindi anche da valvola di regolazione.
Preferibilmente, il suddetto almeno un serbatoio di accumulo viene mantenuto ad una pressione compresa tra la pressione atmosferica ed un valore di sovrapressione compreso tra 0 e 0,5 bar, più preferibilmente tra 0,05 e 0,15 bar. Tipicamente, il serbatoio di accumulo viene mantenuto alla pressione atmosferica.
Vantaggiosamente, può essere in questo modo regolata a piacere la funzione di postsolubilizzatore del serbatoio di accumulo aumentando ulteriormente o mantenendo sostanzialmente costante la concentrazione dell’ozono disciolto in funzione delle esigenze.
In una forma di realizzazione preferita dell’invenzione, il suddetto circuito idraulico comprende ulteriormente un terzo condotto di ricircolo esteso tra il suddetto almeno un serbatoio di accumulo ed un condotto di alimentazione del primo flusso di acqua da ozonizzare alla prima pompa di alimentazione del primo eiettore.
In questa forma di realizzazione preferita, il metodo di ozonizzazione prevede pertanto la fase di ricircolare al primo eiettore una portata prefissata dell’acqua ozonizzata accumulata nel serbatoio di accumulo in funzione delle prestazioni desiderate dell’impianto, del valore della portata del flusso di acqua ozonizzata erogata dai primi mezzi valvolari e della portata dell’acqua da trattare (ad esempio acqua di rete).
Preferibilmente, la suddetta portata prefissata di acqua ozonizzata accumulata nel serbatoio di accumulo viene ricircolata alla prima pompa di alimentazione del primo eiettore.
In questo modo, à ̈ vantaggiosamente possibile mantenere a valori ottimali determinati in fase di progetto i valori della portata inviata alla prima pompa di alimentazione del primo eiettore assicurandone la stabilità di funzionamento anche al variare della portata dell’acqua da trattare..
In questa forma di realizzazione preferita e qualora l’acqua ozonizzata viene erogata esclusivamente dai primi mezzi valvolari previsti a valle del serbatoio di accumulo, i primi mezzi valvolari esplicano essenzialmente la funzione di regolatori della portata di erogazione dall’impianto, mentre i secondi mezzi valvolari quella di regolatori della pressione a monte di essi nel primo apparato di solubilizzazione ed a valle del primo eiettore.
Preferibilmente, la portata di acqua ozonizzata ricircolata al primo eiettore dal suddetto almeno un serbatoio di accumulo à ̈ compresa tra il 10 ed il 40% della portata di acqua ozonizzata erogata dai primi mezzi valvolari.
Analogamente a quanto più sopra esposto in relazione al ricircolo dell’acqua uscente dal primo apparato di solubilizzazione, il ricircolo al primo eiettore di una portata prefissata dell’acqua ozonizzata accumulata nel serbatoio di accumulo consente di conseguire una pluralità di effetti tecnici vantaggiosi, tra cui:
- mantenere la stabilità di funzionamento sia del primo eiettore che della relativa pompa di alimentazione;
- aumentare il tempo di trattamento dell’acqua ozonizzata;
- ridurre le oscillazioni della concentrazione di ozono disciolto al variare della portata erogata dal serbatoio di accumulo nelle condizioni di esercizio a regime;
- compensare eventuali oscillazioni della portata di acqua trattare in ingresso all’impianto consentendo alla pompa di alimentazione del primo eiettore di lavorare nella condizione di massima efficienza.
Preferibilmente, il metodo dell’invenzione comprende ulteriormente la fase di regolare la concentrazione di ozono nell’acqua contenuta nel primo apparato di solubilizzazione o in detto almeno un serbatoio di accumulo regolando la portata dell’acqua ozonizzata ricircolata a detto almeno un primo eiettore dal primo apparato di solubilizzazione e/o dal serbatoio di accumulo.
In una forma di realizzazione preferita dell’invenzione, il rapporto tra il volume del suddetto almeno un serbatoio di accumulo ed il volume del suddetto almeno un primo e/o del suddetto almeno un secondo apparato di solubilizzazione à ̈ compreso tra 1,5 e 10 volte.
In questo modo à ̈ vantaggiosamente possibile accumulare nel serbatoio di accumulo un volume di acqua ozonizzata che consente di conseguire più agevolmente gli effetti tecnici vantaggiosi più sopra esposti esplicati dal serbatoio di accumulo.
Preferibilmente, la portata del flusso di acqua ozonizzata erogata dall’impianto mediante i suddetti primi mezzi valvolari à ̈ analoga a quella precedentemente indicata ed à ̈ preferibilmente compresa tra 0,5 e 10 m<3>/h, più preferibilmente tra 1,5 e 5 m<3>/h.
In questo modo, à ̈ vantaggiosamente possibile sia avere a disposizione una portata di acqua ozonizzata utilizzabile come agente sanificante/disinfettante di superfici, prodotti, apparecchiature o serbatoi, come ad esempio quelli impiegati nell’industria alimentare ed enologica, ovvero sanificare acqua batteriologicamente inquinata di tipo urbano o trattare acque reflue inquinate da sostanze chimiche ossidabili di origine industriale. Preferibilmente, la concentrazione dell’ozono disciolto nel flusso di acqua ozonizzata erogata dai primi mezzi valvolari à ̈ compresa tra 3 e 5 mg/l.
In questo modo, à ̈ vantaggiosamente possibile garantire che i suddetti effetti di sanificazione/disinfezione vengano conseguiti nei più vari contesti applicativi.
In accordo con un suo terzo aspetto, la presente invenzione riguarda una unità mobile per ozonizzare in continuo un flusso di acqua comprendente almeno un contenitore, ad esempio e preferibilmente un container, contenente almeno una parte dell’impianto precedentemente descritto.
Preferibilmente, il contenitore dell’unità mobile contiene tutti gli elementi dell’impianto precedentemente descritto.
Vantaggiosamente, questa unità - includente uno o più contenitori - può essere agevolmente trasportata nel sito laddove vi à ̈ l’esigenza di sanificare/disinfettare superfici, prodotti, apparati o serbatoi o di sanificare acque reflue sia in condizioni di normale utilizzo, che in condizioni di emergenza in aree colpite da calamità naturali come ad esempio terremoti, inondazioni, ecc.
Preferibilmente, il suddetto contenitore dell’unità mobile à ̈ montato su un veicolo mobile con o senza motore.
In questo modo, il contenitore dell’unità mobile dell’invenzione può essere rimorchiato da un veicolo o far parte del veicolo stesso (ad esempio collocato su un cassone di un camion o di un pick-up).
Breve descrizione delle figure
Ulteriori caratteristiche e vantaggi della presente invenzione risulteranno maggiormente dalla seguente descrizione dettagliata di alcune forme di realizzazione preferite di un impianto e di un metodo per ozonizzare in continuo un flusso di acqua secondo l’invenzione, fatta qui di seguito a titolo indicativo e non limitativo con riferimento ai disegni allegati. Nei disegni:
- la figura 1 mostra uno schema idraulico semplificato di un impianto per ozonizzare in continuo un flusso di acqua in accordo con una prima forma di realizzazione preferita dell’invenzione;
- la figura 2 mostra uno schema idraulico semplificato di un impianto per ozonizzare in continuo un flusso di acqua in accordo con una seconda forma di realizzazione preferita dell’invenzione;
- la figura 3 mostra uno schema idraulico semplificato di un impianto per ozonizzare in continuo un flusso di acqua in accordo con una terza forma di realizzazione preferita dell’invenzione;
- la figura 4 mostra uno schema idraulico semplificato di un impianto per ozonizzare in continuo un flusso di acqua in accordo con una quarta forma di realizzazione preferita dell’invenzione;
- la figura 5 mostra uno schema idraulico semplificato di un impianto per ozonizzare in continuo un flusso di acqua in accordo con una quinta forma di realizzazione preferita dell’invenzione;
- la figura 6 mostra uno schema idraulico semplificato di un impianto per ozonizzare in continuo un flusso di acqua in accordo con una sesta forma di realizzazione preferita dell’invenzione;
- la figura 7 à ̈ una vista schematica che illustra una unità mobile per ozonizzare in continuo un flusso di acqua in accordo con una forma di realizzazione preferita dell’invenzione.
Descrizione dettagliata delle forme di realizzazione attualmente preferite
Con riferimento alla figura 1, con 1 à ̈ complessivamente indicato un impianto per ozonizzare in continuo un flusso di acqua in accordo con una prima forma di realizzazione preferita dell’invenzione, ad esempio un impianto per la produzione in continuo di acqua ozonizzata per la sanificazione/disinfezione di superfici, prodotti, apparati o serbatoi a partire da acqua di rete.
L’impianto 1 comprende una sorgente di un gas contenente ozono, complessivamente indicata con 2 in Fig.1 e nel seguito indicata per brevità : sorgente di ozono, a sua volta preferibilmente comprendente un apparato 3 generatore di un gas contenente ozono comprendente: un generatore di ossigeno 4, includente a sua volta un compressore, un gruppo a setacci molecolari, ad esempio di zeolite, ed un essiccatore, ed un generatore di ozono 5, del tipo a effetto corona, tra i quali à ̈ interposto un flussostato 6 regolabile di tipo convenzionale.
L’impianto 1 comprende ulteriormente un circuito idraulico, complessivamente indicato con 7 in Fig. 1, per la circolazione di liquido (mono o bifasico) nell’impianto 1, nel quale circuito sono montati e collegati in modo di per sé noto utilizzando convenzionali condotti, ad esempio di metallo o di materia plastica, un apparato 8 di solubilizzazione dell’ozono ed un eiettore 9 ad "effetto Venturi" montato nel circuito idraulico 7 a monte di ed esternamente all’apparato 8 di solubilizzazione.
Preferibilmente, l’eiettore 9 à ̈ in comunicazione di fluido con l’apparato 8 di solubilizzazione mediante un condotto 33 di alimentazione atto ad alimentare all’apparato 8 un flusso bifasico gas/liquido generato nell’eiettore 9.
Come più sopra esposto, l’acqua da ozonizzare può essere di tipo e qualità diversa, ad esempio acqua di rete, acqua batteriologicamente inquinata e/o acqua inquinata da sostanze chimiche ossidabili.
Nella forma di realizzazione preferita illustrata, l’acqua da ozonizzare à ̈ acqua prelevata dalla rete idrica tramite un condotto 10 di alimentazione sul quale sono montati in modo convenzionale una valvola 11 servocomandata di intercettazione, un riduttore di pressione 12 ed una valvola 13 di non ritorno.
L’eiettore 9 à ̈ in comunicazione di gas con la sorgente 2 di ozono, in particolare con il generatore 5 ad effetto corona dell’apparato 3, mediante un condotto di aspirazione 14 sul quale sono convenzionalmente montati un flussostato 15, una valvola 55 di intercettazione servocomandata ed una valvola 16 di non ritorno.
Vantaggiosamente, la valvola 55 di intercettazione consente di sopperire ad un’eventuale perdita di efficacia della valvola 16 di non ritorno, che può verificarsi quando la differenza di pressione tra l’interno dell’apparato 8 di solubilizzazione ed il condotto di alimentazione 33 si riduce a valori prossimi allo zero.
In questa forma di realizzazione preferita e grazie alla presenza del compressore nel generatore di ossigeno 4, il gas contenente ozono può essere positivamente alimentato all’eiettore 9 ad una pressione massima preferibilmente pari a circa 1 bar, più preferibilmente pari a circa 0,6 bar.
L’impianto 1 comprende inoltre una pompa 17 di alimentazione collegata al condotto 10 e atta ad alimentare il flusso dell’acqua di rete da ozonizzare (fluido motore) all’eiettore 9 con il quale à ̈ in comunicazione di liquido tramite un rispettivo condotto di mandata 18 sul quale à ̈ convenzionalmente montato un manometro 19 per la lettura della pressione di mandata dell’acqua all’eiettore 9.
Nella forma di realizzazione preferita illustrata, l’apparato di solubilizzazione 8 comprende un serbatoio 20 di solubilizzazione, preferibilmente realizzato di acciaio inossidabile e preferibilmente di forma cilindrica, il quale à ̈ in comunicazione di fluido con l’eiettore 9 mediante il suddetto condotto 33.
Il serbatoio 20 à ̈ atto ad accogliere un volume prefissato dell’acqua da ozonizzare, ad esempio preferibilmente compreso tra 15 e 150 litri, ed al suo interno à ̈ preferibilmente definita una pluralità di percorsi di liquido, disposti in serie tra loro ed aventi rispettive sezioni di passaggio di liquido, destinati ad essere attraversati dal flusso bifasico gas/liquido proveniente dall’eiettore 9.
Come più sopra esposto, il volume del serbatoio 20 à ̈ definito in base alla portata della pompa 17 onde assicurare un tempo di permanenza dell’acqua da ozonizzare nell’apparato 8 di almeno 30 secondi, e più preferibilmente di almeno 120 secondi. Preferibilmente, la sezione di passaggio di ciascun percorso di liquido à ̈ superiore alla sezione di passaggio del percorso immediatamente a monte.
Nella forma di realizzazione preferita illustrata, i suddetti percorsi di liquido sono definiti in una pluralità di camere 21a-21c concentriche formate all’interno del serbatoio 20 di solubilizzazione mediante rispettivi elementi tubolari 22a, 22b concentrici montati coassialmente all’interno del serbatoio 20 di solubilizzazione, preferibilmente coassialmente all’asse longitudinale di esso.
Preferibilmente, l’elemento tubolare 22a radialmente più interno à ̈ in comunicazione di fluido con il condotto 33 in corrispondenza di un coperchio 22d di chiusura superiore ed à ̈ aperto in corrispondenza della sua estremità inferiore, mentre l’elemento tubolare 22b radialmente più esterno à ̈ chiuso da un fondo 22c in corrispondenza della sua estremità inferiore ed à ̈ aperto in corrispondenza della sua estremità superiore.
In tal modo, nella camera 21a radialmente più interna à ̈ definito un percorso di liquido avente una sezione di passaggio sostanzialmente circolare, mentre nelle camere 21b e 21c radialmente più esterne sono definiti rispettivi percorsi di liquido aventi una sezione di passaggio sostanzialmente anulare, il tutto con una configurazione tale da formare nel serbatoio 20 percorsi di liquido consecutivi sostanzialmente a serpentino.
Nella forma di realizzazione preferita illustrata, la parte superiore del serbatoio 20 di solubilizzazione à ̈ in collegamento di gas con l’eiettore 9 mediante un condotto 23 esteso da una valvola di sfiato 24, preferibilmente di tipo automatico, montata su detto serbatoio 20. Preferibilmente, sul condotto 23 si prevedono un flussostato 56 ed una valvola 57 di non ritorno.
Nella forma di realizzazione preferita illustrata e come meglio apparirà nel seguito, la valvola di sfiato 24 esplica la vantaggiosa funzione di mantenere sostanzialmente pieno di liquido e/o di flusso bifasico gas/liquido il serbatoio 20 evitando la formazione nella sua parte superiore di accumuli del gas rilasciato dalla fase liquida durante le operazioni di solubilizzazione.
Un manometro 34, preferibilmente montato sulla parte superiore del serbatoio 20 provvede a segnalare il valore di sovrapressione nell’apparato 8 di solubilizzazione per le regolazioni conseguenti dell’impianto 1.
Naturalmente, si possono prevedere altre posizioni preferite di montaggio del manometro 34, ad esempio sulla parte inferiore o intermedia del serbatoio 20, purché il manometro 34 sia in comunicazione di fluido con la camera 21c radialmente più esterna del serbatoio 20.
L’impianto 1 comprende inoltre primi mezzi valvolari 25, montati nel circuito idraulico 7 a valle del primo apparato 8 di solubilizzazione, atti a regolare la portata di un flusso di acqua ozonizzata erogata dall’impianto 1.
Preferibilmente, i primi mezzi valvolari 25 comprendono una valvola di regolazione che intercetta un condotto 26 di uscita dell’acqua ozonizzata generata dall’apparato 8 di solubilizzazione dall’impianto 1.
In questa forma di realizzazione preferita, il condotto 26 à ̈ anche il condotto di erogazione dell’acqua ozonizzata dall’impianto 1.
Vantaggiosamente e come meglio apparirà nel seguito, i primi mezzi valvolari 25 esplicano la duplice funzione di consentire l’erogazione dell’acqua ozonizzata dall’impianto 1 mediante il condotto 26 e di determinare in una zona a monte dell’impianto 1 estesa tra l’eiettore 9 ed i primi mezzi valvolari 25 stessi (nel presente contesto anche definita anche come: zona ad alta pressione dell’impianto), un valore di sovrapressione prefissato, determinato a priori, nelle condizioni di esercizio a regime dell’impianto 1.
Preferibilmente, l’impianto 1 comprende inoltre una sonda 27, di per sé convenzionale, per il rilevamento dell’ozono disciolto nell’acqua in uscita dall’apparato 8 di solubilizzazione collegata al condotto 26 mediante un condotto 28, sul quale à ̈ montato un flussostato 29.
Una valvola 30 intercetta il condotto 28 per consentire o impedire il flusso di una prefissata quantità di acqua ozonizzata che può essere ad esempio ricircolata al condotto 26 a valle della valvola di regolazione 25, come illustrato in Fig. 1, scartata in modo convenzionale non rappresentato o ricircolata al condotto 10 a monte della pompa 17 sempre in modo convenzionale non rappresentato.
L’impianto 1 comprende infine secondi mezzi valvolari che nella forma di realizzazione preferita illustrata comprendono due valvole a pressione differenziale 31a, 31b, montate nel circuito idraulico 7 a monte dei primi mezzi valvolari 25.
Nella forma di realizzazione preferita illustrata, le valvole a pressione differenziale 31a, 31b esplicano una prima vantaggiosa funzione, come meglio apparirà nel seguito, di mantenere l’apparato 8 di solubilizzazione al valore desiderato di sovrapressione al variare della portata di acqua ozonizzata erogata dall’impianto mediante i primi mezzi valvolari 25.
Nella forma di realizzazione preferita illustrata, la valvola a pressione differenziale 31a à ̈ montata in modo di per sé noto su un condotto 32 di ricircolo esteso tra il condotto 26 di uscita dell’acqua ozonizzata dall’apparato 8 di solubilizzazione ed il condotto 10 di alimentazione del flusso di acqua da ozonizzare (l’acqua di rete) alla pompa 17 di alimentazione dell’eiettore 9.
La valvola 31b à ̈ invece preferibilmente montata in modo di per sé noto sul condotto 26 di uscita dell’acqua ozonizzata dall’apparato 8 di solubilizzazione.
Entrambe le valvole a pressione differenziale 31a, 31b sono comandate dalla pressione del flusso di acqua nel tratto del condotto 26 a monte dei primi mezzi valvolari (valvola di regolazione) 25.
In particolare e come più sopra esposto, la valvola a pressione differenziale 31b esplica la vantaggiosa ulteriore funzione di limitare la massima portata erogabile dall’impianto 1, evitando vantaggiosamente che un eccessivo prelievo di acqua ozonizzata - ad esempio ottenuto in seguito ad una completa apertura della valvola 25 - comporti una indesiderata repentina diminuzione della pressione nell’apparato 8 di solubilizzazione. Di converso, la valvola a pressione differenziale 31a esplica le ulteriori vantaggiose funzioni di:
- consentire il ricircolo di una portata prefissata di acqua ozonizzata all’apparato 8 di solubilizzazione utile a mantenere l’apparato 8 di solubilizzazione al desiderato valore di sovrapressione,
- ridurre il tempo necessario a raggiungere la concentrazione desiderata di ozono disciolto all’avvio dell’impianto 1, e
- ridurre le oscillazioni della concentrazione di ozono disciolto al variare della portata erogata dall’apparato 8 nelle condizioni di esercizio a regime.
In una forma di realizzazione preferita alternativa, non illustrata, i secondi mezzi valvolari possono comprendere la sola valvola 31a a pressione differenziale montata sul condotto 32 di ricircolo e comandata dalla pressione del flusso di acqua nel tratto del condotto 26 a monte dei primi mezzi valvolari 25.
Preferibilmente, l’impianto 1 comprende infine una centralina di comando, di per sé convenzionale non illustrata, per il controllo e la regolazione dei vari componenti dell’impianto 1 mediante un opportuno software di gestione.
Con riferimento all’impianto 1 sopra descritto ed alla Fig. 1, verrà ora descritta una forma di attuazione preferita di un metodo per ozonizzare in continuo un flusso di acqua secondo l’invenzione, ad esempio un metodo per la produzione in continuo di acqua ozonizzata per la sanificazione/disinfezione di superfici, prodotti, apparati o serbatoi a partire dall’acqua di rete prelevata dalla pompa 17 tramite il condotto 10.
Nel seguito, il metodo di ozonizzazione dell’invenzione verrà in particolare descritto con riferimento alle sue condizioni operative a regime eventualmente successive ad una fase preliminare di avvio o start-up dell’impianto 1 che viene preferibilmente attuata al duplice scopo di:
i) portare al valore desiderato, ad esempio superiore a 2 mg/l, la concentrazione di ozono disciolto dell’acqua erogata dall’impianto 1 mediante il condotto 26, e
ii) portare la sovrapressione esistente nella zona ad alta pressione dell’impianto 1, comprendente l’apparato 8 di solubilizzazione, il condotto 33 e l’eiettore 9, al valore desiderato, per esempio di 1,8 bar.
In estrema sintesi, in questa fase di avvio o start-up, si provvede a riempire il circuito idraulico 7 e l’apparato 8 di solubilizzazione dell’impianto 1 prelevando con la pompa 17 la necessaria quantità di acqua di rete portando gradualmente al valore desiderato la concentrazione di ozono disciolto nel flusso di acqua uscente dall’apparato 8 di solubilizzazione.
Più in particolare, la concentrazione di ozono disciolto nel flusso di acqua uscente dall’apparato 8 di solubilizzazione viene portata al valore desiderato facendo circolare il flusso d’acqua in un circuito chiuso - ottenuto chiudendo le valvole 11 di carico e 25 di regolazione - comprendente: la pompa 17, l’eiettore 9, il condotto 33, l’apparato 8 di solubilizzazione, la parte del condotto 26 a monte della valvola 25, il condotto 32 di bypass, la valvola a pressione differenziale 31a ed il tratto del condotto 10 di alimentazione a valle del condotto 32.
Una volta raggiunta la concentrazione desiderata di ozono disciolto, misurata tramite la sonda 27 e ottenuta come si dirà appresso con riferimento alle condizioni a regime, la fase di avvio termina con una apertura parziale della valvola di regolazione 25 (i primi mezzi valvolari) e con la riapertura della valvola 11 di intercettazione del condotto 10 di alimentazione dell’acqua di rete, in modo tale da erogare in continuo una portata prefissata di acqua ozonizzata dall’impianto 1.
In questa forma di attuazione preferita, il metodo di ozonizzazione comprende, sia nelle condizioni a regime che nella suddetta fase di avvio, le fasi di:
- alimentare all’eiettore 9 un flusso di acqua da ozonizzare (l’acqua prelevata dalla rete idrica mediante il condotto 10 aprendo la valvola 11 o l’acqua in ricircolo nel suddetto circuito chiuso) mediante la pompa 17 di alimentazione;
- generare un flusso di gas contenente ozono mediante l’apparato 3;
- aspirare tale flusso di gas contenente ozono mediante il flusso di acqua da ozonizzare (di rete e/o di ricircolo) alimentato all’eiettore 9;
- generare un flusso bifasico comprendente una dispersione di fini bolle di gas contenenti ozono in una fase liquida costituita dal suddetto flusso di acqua da ozonizzare (fluido motore) mediante l’eiettore 9;
- alimentare il flusso bifasico generato dall’eiettore 9 all’apparato 8 di solubilizzazione mantenuto ad un valore di sovrapressione prefissato, ad esempio di 1,8 bar;
- solubilizzare almeno in parte l’ozono contenuto nelle bolle di gas nell’acqua da ozonizzare nell’apparato 8 di solubilizzazione;
- erogare un flusso di acqua ozonizzata generata nell’apparato 8 di solubilizzazione mediante i primi mezzi valvolari 25, montati a valle dell’apparato 8; e
- mantenere l’apparato 8 di solubilizzazione al suddetto valore di sovrapressione mediante i secondi mezzi valvolari 31a, 31b montati a valle dell’apparato 8 di solubilizzazione ed a monte della valvola di regolazione 25.
Preferibilmente e come più sopra esposto, il valore di sovrapressione nella zona ad alta pressione dell’impianto 1, comprendente come detto in precedenza l’apparato 8 di solubilizzazione, il condotto 33 e l’eiettore 9, viene determinato in prima battuta mediante i primi mezzi valvolari 25 la cui apertura massima consentita nelle condizioni di esercizio a regime, quella cioà ̈ che determina la portata massima erogabile di acqua ozonizzata, corrisponde ad una condizione di parziale chiusura del condotto 26 di erogazione dell’acqua ozonizzata generando così a monte un valore predeterminato di sovrapressione (p. es.: 1,8 bar) pari al valore di sovrapressione che si desidera avere nella zona ad alta pressione dell’impianto 1 per un’ottimale solubilizzazione dell’ozono nella fase liquida.
In seconda battuta e come meglio apparirà nel seguito, inoltre, il valore di sovrapressione nella zona ad alta pressione dell’impianto 1 viene mantenuto sostanzialmente costante grazie all’intervento dei secondi mezzi valvolari montati a monte della valvola di regolazione 25 e costituiti in questo caso dalle valvole a pressione differenziale 31a e 31b.
In una forma di attuazione preferita del metodo, l’apparato 8 di solubilizzazione viene mantenuto al valore desiderato di sovrapressione ricircolando all’eiettore 9 una portata prefissata dell’acqua ozonizzata generata nell’apparato 8 in funzione del valore della portata del flusso di acqua ozonizzata erogata dalla valvola di regolazione 25 (i primi mezzi valvolari).
Più in particolare, nelle condizioni di funzionamento a regime del metodo questa fase di ricircolo viene preferibilmente attuata - al variare della portata di acqua ozonizzata erogata dall’impianto 1 ottenuta mediante l’apertura o la chiusura della valvola 25 di regolazione - mediante la valvola a pressione differenziale 31a facente parte dei secondi mezzi valvolari, la quale valvola chiude o apre in modo inversamente corrispondente il condotto di by-pass 32.
In questa forma di realizzazione preferita, la suddetta fase di ricircolo mantiene quindi ad un valore di sovrapressione sostanzialmente costante la zona ad alta pressione dell’impianto 1 al variare della portata di acqua ozonizzata erogata dall’impianto 1. Così, ad ogni aumento della portata di acqua ozonizzata erogata dall’impianto 1, ottenuta con un aumento della sezione utile di passaggio del condotto 26 aprendo la valvola di regolazione 25, la tendenziale diminuzione di pressione a monte innescata dalla parziale apertura del condotto 26 viene controbilanciata da una corrispondente chiusura del condotto 32 di ricircolo operata chiudendo parzialmente la valvola a pressione differenziale 31a dei secondi mezzi valvolari, pilotati dalla pressione, con l’invio alla pompa 17 di una corrispondente inferiore portata di ricircolo tale da compensare l’aumento della portata erogata dall’impianto 1.
In una forma di attuazione preferita, attuabile mediante l’impianto 1 illustrato in Fig.1, la sovrapressione nell’apparato 8 di solubilizzazione viene vantaggiosamente mantenuta al suddetto valore predeterminato dai secondi mezzi valvolari anche in caso di una apertura completa (e non parziale) della valvola di regolazione 25.
In tal caso, infatti, la valvola a pressione differenziale 31b facente parte dei secondi mezzi valvolari chiude parzialmente il condotto 26 e limita la portata massima del flusso di acqua ozonizzata erogabile dalla valvola di regolazione 25 ad un valore limite predeterminato a priori in sede di progetto dell’impianto 1.
In questo modo, à ̈ vantaggiosamente possibile assicurare che nella parte a monte dell’impianto stesso (in particolare nell’apparato 8 di solubilizzazione) il valore di sovrapressione non scenda al di sotto del valore desiderato.
Di converso, ad ogni riduzione della portata di acqua ozonizzata erogata dall’impianto 1, ottenuta con una riduzione della sezione utile di passaggio del condotto 26 chiudendo la valvola di regolazione 25, il tendenziale aumento di pressione a monte innescato dalla parziale chiusura del condotto 26 viene controbilanciato da una corrispondente apertura del condotto 32 di ricircolo operata aprendo parzialmente la valvola a pressione differenziale 31a, pilotata dalla pressione, con l’invio alla pompa 17 una corrispondente maggiore portata di ricircolo tale da compensare la riduzione della portata erogata dall’impianto 1.
In questo modo, à ̈ vantaggiosamente possibile mantenere costantemente la pompa 17, l’eiettore 9 e l’apparato 8 di solubilizzazione nelle condizioni di esercizio ottimali, predeterminate in sede di progetto o in sede di regolazione iniziale dell’impianto 1, sostanzialmente nell’intero campo di portate erogabili dall’impianto 1 mediante i componenti prescelti (essenzialmente la pompa 17 e l’eiettore 9).
In questo modo, il metodo viene pertanto attuato in continuo nelle condizioni ottimali di solubilizzazione dell’ozono con la possibilità di erogare portate variabili di acqua ozonizzata avente sempre e comunque la concentrazione desiderata di ozono disciolto. In una forma di attuazione preferita, attuabile mediante l’impianto 1 illustrato in Fig.1, il metodo dell’invenzione comprende vantaggiosamente la fase di ridurre all’interno dell’apparato 8 di solubilizzazione (nella fattispecie, nel serbatoio 20) la velocità del liquido e/o del flusso bifasico gas/liquido generato dall’eiettore 9, in modo tale da aumentare di conseguenza la pressione del liquido e/o del flusso bifasico ostacolando la coalescenza delle bolle di gas e promuovendo il trasferimento dell’ozono nella fase liquida.
Questa fase viene preferibilmente attuata aumentando a gradini la sezione di passaggio del liquido e/o del flusso bifasico all’interno dei percorsi di liquido definiti nelle camere 21a-21c concentriche formate all’interno del serbatoio 20 di solubilizzazione.
Più in particolare, il flusso bifasico gas/liquido generato dall’eiettore 9 viene inviato tramite il condotto 33 nella camera 21a radialmente più interna definita nel serbatoio 20 dall’elemento tubolare 22a e percorre un primo percorso di liquido dall’alto verso il basso (come illustrato dalla freccia più interna in Fig. 1) avente una sezione di passaggio superiore a quella del condotto 33 di alimentazione al serbatoio 20 con una corrispondente riduzione di velocità /aumento di pressione del flusso bifasico.
Il liquido e/o il flusso bifasico gas/liquido uscente dalla camera 21a entra quindi nella successiva camera anulare 21b, definita tra gli elementi tubolari 22a e 22b e percorre un secondo percorso di liquido dal basso verso l’alto (come illustrato dalle frecce intermedie in Fig. 1) avente una sezione di passaggio superiore a quella del precedente primo percorso di liquido con una corrispondente ulteriore riduzione di velocità /aumento di pressione del liquido e/o del flusso bifasico gas/liquido.
Il liquido e/o il flusso bifasico gas/liquido uscente dalla camera anulare 21b entra poi nella successiva camera anulare 21c, definita tra l’elemento tubolare 22b radialmente più esterno e la parete laterale del serbatoio 20 e percorre un terzo percorso di liquido, nuovamente dall’alto verso il basso (come illustrato dalle frecce più esterne in Fig. 1) avente una sezione di passaggio superiore a quella del precedente secondo percorso di liquido con una corrispondente ulteriore riduzione di velocità /aumento di pressione del liquido e/o del flusso bifasico gas/liquido.
Grazie a questi passaggi, l’ozono viene gradualmente solubilizzato nella fase liquida ed il flusso di fluido passa da bifasico gas/liquido a sostanzialmente monofasico all’interno del serbatoio 20 con l’uscita dall’apparato 8 di acqua ozonizzata sostanzialmente monofasica mediante il condotto 26.
Il Richiedente ha sperimentalmente osservato che in particolari condizioni, tipicamente in presenza di un rapporto gas/acqua molto basso (ad esempio nell’intervallo 0,01-0,05) ed elevata pressione di solubilizzazione (ad esempio a valori superiori a 1,8 bar), si può ottenere nell’apparato 8 una fase liquida sovrasatura di ozono. Si à ̈ osservato in tal caso che l’acqua ozonizzata erogata dal condotto 26 presenta un aspetto “lattiginoso†dovuto alla presenza di una finissima dispersione di microbolle in fase liquida.
Nella forma di attuazione preferita illustrata con riferimento all’impianto 1 di Fig. 1, il metodo comprende preferibilmente la fase di mantenere l’apparato 8 di solubilizzazione (nella fattispecie il serbatoio 20) completamente pieno di acqua.
Preferibilmente, questa fase viene attuata grazie alla valvola di sfiato 24, montata sul serbatoio 20 che consente lo scarico dall’apparato 8 di gas contenente ozono eventualmente liberato dal flusso di liquido e/o dal flusso bifasico gas/liquido che scorre nell’apparato 8.
In questo modo, à ̈ vantaggiosamente possibile evitare la formazione di sacche di gas nell’apparato 8 di solubilizzazione, in particolare nella parte superiore del serbatoio 20, che possono innescare un indesiderato effetto di oscillazione della pressione nell’apparato 8 con conseguenti indesiderati effetti collaterali quali ad esempio un calo di pressione che modifica il bilanciamento dell’eiettore 9 con conseguente formazione di bolle più grandi ed una modifica del rapporto tra le portate di gas e acqua nell’apparato 8 con la liberazione di una parte dell’ozono disciolto.
In una forma di attuazione preferita del metodo, il flusso di gas contenente ozono aspirato dall’eiettore 9 può comprendere un flusso di un gas contenente ozono scaricato dall’apparato 8 di solubilizzazione, nella fattispecie gas ricco di ozono scaricato dal serbatoio 20 mediante la valvola 24 di sfiato.
Questo flusso di gas viene vantaggiosamente ricircolato all’eiettore 9 tramite il condotto 23, sul quale sono previsti il flussostato 56 e la valvola 57 di non ritorno, che si collega al condotto 14 di aspirazione del gas a sua volta collegato all’eiettore 9.
In questo modo, à ̈ vantaggiosamente possibile recuperare in modo sostanzialmente completo l’ozono che si libera dalla fase liquida o dal flusso bifasico gas/liquido che scorrono all’interno del serbatoio 20, ozono che viene scaricato da quest’ultimo evitando sprechi di gas ed evitando che l’impianto 1 debba prevedere ulteriori elementi per la neutralizzazione di questo gas.
Inoltre, il recupero di gas ozonizzato dall’apparato 8 aumenta lo sfruttamento dell’ozono prodotto soprattutto nei sistemi che utilizzano generatori ad alta concentrazione, limitando la possibilità che debba essere necessario l’utilizzo di un abbattitore catalitico/termico per il trattamento di una parte del gas di scarico.
Nella forma di attuazione preferita illustrata con riferimento all’impianto 1 di Fig. 1, il metodo comprende preferibilmente la fase di regolare la concentrazione di ozono nell’acqua contenuta nell’apparato 8 di solubilizzazione regolando la portata dell’acqua ozonizzata ricircolata all’eiettore 9 tramite i secondi mezzi valvolari (nella fattispecie mediante la valvola a pressione differenziale 31a).
In una forma di attuazione preferita, i parametri di processo fondamentali che vengono preferibilmente adottati sono i seguenti:
- portata del flusso di acqua da ozonizzare alimentato all’eiettore 9 dalla pompa 17: 1-4 m<3>/h
- portata del flusso di gas contenente ozono generato dall’apparato generatore 3 ed aspirato dall’eiettore 9: 0,5 - 3,5 l/min
- rapporto tra la portata del flusso di acqua da ozonizzare e la portata del flusso di gas contenente ozono aspirato dall’eiettore 9: 25:1- 10:1
- portata del flusso di acqua ozonizzata erogata dall’impianto 1 mediante i primi mezzi valvolari 25: 1-4 m<3>/h
- portata di acqua ozonizzata uscente dall’apparato 8 e ricircolata all’eiettore 9 tramite i secondi mezzi valvolari: 0-3 m<3>/h
- rapporto tra la portata del flusso di acqua ozonizzata erogata dall’impianto 1 mediante i primi mezzi valvolari 25 e portata di acqua ozonizzata ricircolata all’eiettore 9 tramite i secondi mezzi valvolari: 0-35%
- concentrazione dell’ozono disciolto flusso di acqua ozonizzata erogata dall’impianto 1 mediante i primi mezzi valvolari 25: 2-5 mg/l.
Con riferimento alle Fig. 2-6 verranno ora descritte ulteriori forme di realizzazione preferite dell’impianto e del metodo di ozonizzazione secondo l’invenzione.
Nel seguito della descrizione ed in tali figure, gli elementi dell’impianto di ozonizzazione strutturalmente o funzionalmente equivalenti a quelli precedentemente illustrati con riferimento alla Fig. 1 saranno indicati con gli stessi numeri di riferimento e non verranno ulteriormente descritti.
Nella forma di realizzazione preferita illustrata in Fig. 2, l’impianto 1 comprende ulteriormente un serbatoio 35 di accumulo di una quantità prefissata dell’acqua ozonizzata generata dall’apparato 8 di solubilizzazione.
In questa forma di realizzazione preferita, il serbatoio 35 à ̈ montato a valle dell’apparato 8 di solubilizzazione con il quale à ̈ in comunicazione di liquido tramite il condotto 26 il quale à ̈ in questo caso intercettato da una coppia di valvole a due vie 36a, 36b atte a consentire il prelievo di acqua ozonizzata mediante un condotto 37, e/o l’invio dell’acqua ozonizzata al serbatoio 35 in funzione delle esigenze e delle specifiche modalità di erogazione che si desidera ottenere.
In una ulteriore forma di realizzazione preferita, non illustrata, la coppia di valvole a due vie 36a, 36b può essere sostituita da una valvola a tre vie atta a consentire o il prelievo di acqua ozonizzata mediante il condotto 37 o l’invio dell’acqua ozonizzata al serbatoio 35 in funzione delle esigenze e delle specifiche modalità di erogazione che si desidera ottenere.
Nella forma di realizzazione preferita illustrata in Fig. 2, l’impianto 1 comprende ulteriormente un condotto 38 di uscita dell’acqua ozonizzata generata dall’apparato 8 di solubilizzazione ed accumulata nel serbatoio 35 intercettati da una valvola di regolazione 25’ atta a regolare la portata del flusso di acqua ozonizzata erogata dal serbatoio 35.
In questa forma di realizzazione preferita, l’impianto 1 à ̈ quindi vantaggiosamente in grado di erogare un flusso di portata prefissata di acqua ozonizzata mediante il condotto 37 collegato alla valvola a due vie 36a e/o mediante il condotto 38 collegato al serbatoio 35 di accumulo.
In questa forma di realizzazione preferita, pertanto, i primi mezzi valvolari atti a regolare la portata del flusso di acqua ozonizzata erogata dall’impianto 1 possono comprendere la valvola a due vie 36a prevista a valle dell’apparato 8 di solubilizzazione e/o la valvola di regolazione 25’ prevista a valle del serbatoio 35 di accumulo.
In questa forma di realizzazione preferita, il condotto 28 per il collegamento della sonda 27 per il rilevamento dell’ozono disciolto nell’acqua in uscita dall’apparato 8 di solubilizzazione à ̈ in questo caso collegato al serbatoio 35 di accumulo così da poter inviare il flusso di acqua ozonizzata che attraversa la sonda 27 a tale serbatoio evitandone vantaggiosamente lo spreco.
Preferibilmente, il serbatoio 35 di accumulo à ̈ altresì equipaggiato con una coppia di sonde 39, 40, di per sé convenzionali, atte a rilevare il livello massimo e, rispettivamente, il livello minimo dell’acqua ozonizzata accumulata nel serbatoio 35. Nella forma di realizzazione preferita illustrata in Fig. 2, il circuito idraulico 7 dell’impianto 1 comprende ulteriormente un secondo condotto 41 di ricircolo esteso tra il serbatoio 35 di accumulo ed il condotto 10 di alimentazione del flusso di acqua da ozonizzare alla pompa 17 di alimentazione dell’eiettore 9.
Preferibilmente, il condotto 41 di ricircolo à ̈ intercettato da una rispettiva valvola 42 di regolazione e da una valvola 43 di non ritorno.
In questo modo, à ̈ vantaggiosamente possibile mantenere a valori ottimali determinati in fase di progetto i valori della portata inviata alla pompa 17 di alimentazione dell’eiettore 9 assicurandone la stabilità di funzionamento anche al variare della portata di acqua ozonizzata quando essa viene erogata dall’impianto 1 dal serbatoio 35 di accumulo. In una forma di realizzazione preferita, il rapporto tra il volume del serbatoio 35 di accumulo ed il volume del serbatoio 20 di solubilizzazione à ̈ compreso tra 1,5 e 10 volte.
In questo modo, à ̈ vantaggiosamente possibile accumulare nel serbatoio 35 di accumulo un volume di acqua ozonizzata che consente di conseguire più agevolmente gli effetti tecnici vantaggiosi esplicati dal serbatoio di accumulo più sopra esposti.
La forma di realizzazione preferita dell’impianto 1 illustrata in Fig.2, consente - grazie alla presenza del serbatoio 35 di accumulo e qualora l’erogazione dell’acqua ozonizzata avvenga del tutto o in parte a valle di detto serbatoio mediante la valvola di regolazione 25’ - di conseguire i seguenti effetti tecnici:
- aumentare il tempo di contatto tra la fase gas ancora presente nell’acqua ozonizzata uscente dall’apparato 8 e la fase liquida aumentando la solubilizzazione dell’ozono in quest’ultima; e
- separare funzionalmente ed idraulicamente il punto di effettivo prelievo dell’acqua ozonizzata dalla sezione ad alta pressione dell’impianto 1 includente l’apparato 8 di solubilizzazione, riducendo gli effetti perturbanti sulla stabilità operativa dell’impianto 1 innescati da una variazione della portata di prelievo dell’acqua ozonizzata, variazione che può quindi essere gestita in modo più agevole.
Oltre a ciò, il serbatoio 35 di accumulo dell’acqua ozonizzata consente altresì di avere a disposizione anche per un certo tempo dopo l’interruzione delle operazioni di ozonizzazione in continuo, una quantità prontamente utilizzabile di acqua ozonizzata e/o consente di ridurre il tempo di start-up necessario per riportare a regime le operazioni di ozonizzazione in continuo.
Con riferimento all’impianto 1 sopra descritto ed alla Fig. 2, verrà ora descritto un metodo per ozonizzare in continuo un flusso di acqua in accordo con una seconda forma di attuazione preferita dell’invenzione.
Nel seguito, il metodo di ozonizzazione dell’invenzione verrà in particolare descritto anche in questo caso con riferimento alle sue condizioni operative a regime eventualmente successive ad una fase preliminare di avvio o start-up dell’impianto 1. Qualora il flusso di acqua ozonizzata venga erogato esclusivamente mediante il condotto 37 collegato alla valvola a due vie 36a, il metodo di ozonizzazione dell’invenzione non differisce da quello precedentemente esposto in relazione alla forma di realizzazione preferita illustrata in Fig.1.
Qualora il flusso di acqua ozonizzata viene invece erogato mediante il condotto 37 e/o, anche solo per un tempo limitato, dal condotto 38 collegato al serbatoio 35 di accumulo, il metodo prevede preferibilmente una fase preliminare di avvio o start-up dell’impianto 1 che viene in questo caso attuata al duplice scopo di:
i) portare al valore desiderato, ad esempio superiore a 2 mg/l, la concentrazione di ozono disciolto dell’acqua accumulata nel serbatoio 35 ed erogata dall’impianto 1 mediante il condotto 38,
ii) portare la sovrapressione esistente nella zona ad alta pressione dell’impianto 1, comprendente l’apparato 8 di solubilizzazione, il condotto 33 e l’eiettore 9, al valore desiderato, per esempio di 1,8 bar, e
iii) portare la pressione esistente nel serbatoio 35 di accumulo al valore desiderato, per esempio pari alla pressione atmosferica o ad un valore di sovrapressione preferibilmente compreso tra 0 e 0,5 bar, più preferibilmente tra 0,05 e 0,15 bar.
In una forma di attuazione particolarmente preferita, il serbatoio 35 di accumulo viene mantenuto alla pressione atmosferica.
In estrema sintesi, in questa fase di avvio o start-up, si provvede a riempire il circuito idraulico 7 e l’apparato 8 di solubilizzazione dell’impianto 1 prelevando con la pompa 17 la necessaria quantità di acqua di rete portando gradualmente al valore desiderato la concentrazione di ozono disciolto nel flusso di acqua uscente dall’apparato 8 di solubilizzazione.
Più in particolare, la concentrazione di ozono disciolto nel flusso di acqua uscente dall’apparato 8 di solubilizzazione viene portata al valore desiderato facendo circolare il flusso d’acqua in un circuito chiuso - ottenuto chiudendo le valvole 11 di carico e la coppia di valvole a due vie 36a e 36b - comprendente: la pompa 17, l’eiettore 9, il condotto 33, l’apparato 8 di solubilizzazione, la parte del condotto 26 a monte della valvola 31b, il condotto 32 di by-pass, la valvola 31a a pressione differenziale ed il tratto del condotto 10 di alimentazione a valle del condotto 32.
Una volta raggiunta la concentrazione desiderata di ozono disciolto, misurata tramite la sonda 27 e ottenuta come più sopra illustrato con riferimento alla precedente forma di attuazione preferita, la fase di avvio prevede l’apertura della valvola a due vie 36b in modo tale da inviare l’acqua ozonizzata al serbatoio 35 fino a riempirlo completamente o parzialmente, mantenendo però sempre al valore di sovrapressione desiderato, ad esempio di 1,8 bar, la zona ad alta pressione dell’impianto 1 mediante i secondi mezzi valvolari (nella fattispecie costituiti dalle valvole a pressione differenziale 31a e 31b). In una forma di attuazione particolarmente preferita, il serbatoio 35 viene completamente riempito di acqua ozonizzata e portato alla suddetta pressione preferita di esercizio.
Nella modalità di erogazione preferita di acqua ozonizzata esclusivamente dal condotto 38, la portata del flusso di acqua ozonizzata erogata dall’impianto 1 viene essenzialmente regolata dalla valvola di regolazione 25’, che costituisce in questo caso i primi mezzi valvolari, mentre i secondi mezzi valvolari comprendenti in questo caso le valvole a pressione differenziale 31b, 31a esplicano la funzione di mantenere la sovrapressione esistente nella zona ad alta pressione dell’impianto 1 al valore desiderato con le modalità più sopra esposte con riferimento alla forma di realizzazione preferita illustrata in Fig.1.
In questa forma di attuazione preferita in cui l’acqua ozonizzata viene erogata dall’impianto 1 a valle del serbatoio 35 di accumulo mediante il condotto 38 e la valvola di regolazione 25’, il metodo di ozonizzazione prevede preferibilmente la fase di ricircolare all’eiettore 9 una portata prefissata dell’acqua ozonizzata accumulata nel serbatoio 35 in funzione del valore della portata del flusso di acqua ozonizzata erogata dalla valvola di regolazione 25’, in questo caso formante i primi mezzi valvolari.
Preferibilmente, la suddetta portata prefissata di acqua ozonizzata accumulata nel serbatoio 35 di accumulo viene ricircolata alla pompa 17 di alimentazione dell’eiettore 9 mediante il condotto 41 di by-pass.
Tale ricircolo, verrà indicato nel presente contesto anche come “ricircolo a bassa pressione†poiché la pressione dell’acqua ozonizzata ricircolata alla pompa 17 à ̈ inferiore a quella esistente nella zona ad alta pressione ed à ̈ sostanzialmente pari alla pressione esistente nel serbatoio 35 di accumulo.
Preferibilmente, la portata di acqua ozonizzata ricircolata all’eiettore 9 dal serbatoio 35 di accumulo à ̈ compresa tra 0 e 45%, più preferibilmente tra il 5 ed il 25%, della portata di acqua ozonizzata erogata dalla valvola di regolazione 25’ (i primi mezzi valvolari in questa forma di realizzazione).
In questo modo ed analogamente a quanto più sopra esposto in relazione al ricircolo dell’acqua uscente dall’apparato 8 di solubilizzazione effettuata mediante il condotto di by-pass 32 e la valvola a pressione differenziale 31a, à ̈ vantaggiosamente possibile gestire in modo ottimale la fase di ricircolo dell’acqua ozonizzata accumulata nel serbatoio 35 alla pompa 17 ed all’eiettore 9 mantenendone la stabilità di funzionamento al variare della portata di acqua ozonizzata erogata dall’impianto 1.
Preferibilmente, il metodo dell’invenzione comprende ulteriormente la fase di regolare la concentrazione di ozono nell’acqua contenuta nel serbatoio 35 di accumulo regolando la portata dell’acqua ozonizzata ricircolata all’eiettore 9 dal serbatoio 35 di accumulo. Ciò consente, vantaggiosamente, di variare se desiderato la concentrazione di ozono disciolto nell’acqua contenuta nel serbatoio 35 e successivamente erogata dalla valvola di regolazione 25’ variando il valore della portata erogata, poiché ad ogni riduzione della portata erogata corrisponderà un aumento della concentrazione di ozono disciolto e ad ogni aumento della portata erogata corrisponderà una riduzione della concentrazione di ozono disciolto.
In una forma di attuazione preferita e qualora l’acqua ozonizzata venga erogata dalla valvola di regolazione 25’ a valle del serbatoio 35 di accumulo, i parametri di processo fondamentali che vengono preferibilmente adottati sono i seguenti:
- portata del flusso di acqua da ozonizzare alimentato all’eiettore 9 dalla pompa 17: 1-4 m<3>/h
- portata del flusso di gas contenente ozono generato dall’apparato generatore 3 ed aspirato dall’eiettore 9: 0,5 - 3,5 l/min
- rapporto tra la portata del flusso di acqua da ozonizzare e la portata del flusso di gas contenente ozono aspirato dall’eiettore 9: 25:1 - 10:1
- portata del flusso di acqua ozonizzata erogata dall’impianto 1 mediante i primi mezzi valvolari 25’: 1-4 m<3>/h
- portata di acqua ozonizzata uscente dall’apparato 8 e ricircolata all’eiettore 9 tramite i secondi mezzi valvolari: 0-3 m<3>/h
- rapporto tra la portata del flusso di acqua ozonizzata erogata dall’impianto 1 mediante i primi mezzi valvolari 25’ e la portata di acqua ozonizzata ricircolata ad alta pressione all’eiettore 9 tramite i secondi mezzi valvolari: 0-35%
- rapporto tra la portata del flusso di acqua ozonizzata erogata dall’impianto 1 mediante i primi mezzi valvolari 25’ e la portata di acqua ozonizzata ricircolata a bassa pressione all’eiettore 9 tramite la valvola di regolazione 42: 0-35% (100% a serbatoio pieno) - volume acqua accumulata nel serbatoio 35: 0,1-10 m<3>
- pressione nel serbatoio 35: 0-0,5 bar
- concentrazione dell’ozono disciolto flusso di acqua ozonizzata erogata dall’impianto 1 mediante i primi mezzi valvolari 25’: 2-5 mg/l.
In questa forma di attuazione preferita del metodo, à ̈ pertanto vantaggiosamente possibile erogare acqua ozonizzata in modo estremamente flessibile immediatamente a valle dell’apparato 8 di solubilizzazione e/o a valle del serbatoio di accumulo 35 in modo da far fronte alle più svariate esigenze di sanificazione/disinfezione di superfici, prodotti, apparecchiature o serbatoi, come ad esempio quelli impiegati nell’industria alimentare ed enologica, ovvero sanificare acqua batteriologicamente inquinata di tipo urbano o trattare acque reflue inquinate da sostanze chimiche ossidabili di origine industriale.
Nella Fig. 3 viene illustrata una variante di realizzazione preferita della precedente forma di realizzazione dell’impianto 1 illustrata in Fig.2.
In questa variante di realizzazione preferita, l’acqua ozonizzata viene erogata dall’impianto 1 esclusivamente dal serbatoio 35 di accumulo, il che implica le seguenti modifiche strutturali:
- l’eliminazione della coppia di valvole a due vie 36a, 36b e del condotto 37;
- l’eliminazione del condotto 32 di by-pass ad alta pressione;
- il montaggio di una unica valvola a pressione differenziale 31b sul condotto 26 di uscita dell’acqua ozonizzata dall’apparato 8 di solubilizzazione.
In questa forma di realizzazione preferita, quindi, il serbatoio 35 permane in comunicazione di liquido con l’apparato 8 di solubilizzazione tramite il condotto 26 il quale à ̈ però in questo caso direttamente intercettato dalla valvola a pressione differenziale 31b (i secondi mezzi valvolari).
In questa forma di realizzazione preferita, pertanto, l’apparato 8 di solubilizzazione viene mantenuto ad una pressione superiore alla pressione atmosferica regolando la sezione di passaggio di liquido definita nel condotto 26 di uscita da tale apparato direttamente mediante la valvola a pressione differenziale 31b (i secondi mezzi valvolari), mentre la valvola di regolazione 25’ prevista a valle del serbatoio 35 di accumulo funge da primi mezzi valvolari atti a regolare la portata del flusso di acqua ozonizzata erogata dall’impianto 1.
Nel seguito, il metodo di ozonizzazione dell’invenzione verrà in particolare descritto anche in questo caso con riferimento alle sue condizioni operative a regime eventualmente successive ad una fase preliminare di avvio o start-up dell’impianto 1 in tutto simile alla fase di avvio precedentemente descritta con riferimento all’impianto 1 di Fig.2.
In estrema sintesi, in questa fase di avvio o start-up, si provvede a riempire il circuito idraulico 7, l’apparato 8 di solubilizzazione dell’impianto 1 ed il serbatoio 35 di accumulo prelevando con la pompa 17 la necessaria quantità di acqua di rete e portando gradualmente al valore desiderato la concentrazione di ozono disciolto nel flusso di acqua uscente dall’apparato 8 di solubilizzazione e nel serbatoio 35 di accumulo.
Più in particolare, la concentrazione di ozono disciolto nel flusso di acqua uscente dall’apparato 8 di solubilizzazione viene portata al valore desiderato facendo circolare il flusso d’acqua in un circuito chiuso - ottenuto chiudendo le valvole 11 di carico e 25’ di regolazione - comprendente: la pompa 17, l’eiettore 9, il condotto 33, l’apparato 8 di solubilizzazione, il condotto 26, il serbatoio 35 di accumulo, il condotto 41 di by-pass a bassa pressione, la valvola 42 ed il tratto del condotto 10 di alimentazione a valle del condotto 42.
Una volta raggiunta la concentrazione desiderata di ozono disciolto, misurata tramite la sonda 27 e ottenuta come più sopra illustrato con riferimento alle precedenti forme di attuazione preferite, la fase di avvio prevede l’apertura parziale della valvola di regolazione 25’ (i primi mezzi valvolari) prevista a valle del serbatoio 35 di accumulo in modo tale da erogare una portata prefissata di acqua ozonizzata dall’impianto 1.
Il valore di sovrapressione nella zona ad alta pressione dell’impianto 1, ad esempio di 1,8 bar, viene in questo caso mantenuto grazie all’intervento della valvola a pressione differenziale 31b montata sul condotto 26 che mantiene sostanzialmente costante tale valore di sovrapressione..
In questa forma di realizzazione preferita, le variazioni di portata erogata dalla valvola 25’ vengono inoltre assorbite dal serbatoio di accumulo 35 che in questo caso separa idraulicamente il punto di prelievo dell’acqua ozonizzata a valle della valvola di regolazione 25’ dalla parte restante dell’impianto 1 e consente per un periodo di tempo determinato di erogare una portata di acqua ozonizzata anche superiore alla portata massima erogabile dalla valvola a pressione differenziale 31b nelle condizioni di sovrapressione previste per l’apparato 8 di solubilizzazione.
In questo caso, infatti, il serbatoio di accumulo 35 si svuoterà progressivamente fino a che il livello di acqua ozonizzata accumulata raggiunge un livello minimo determinato a priori in sede di progetto.
Di converso, nel caso in cui non venga erogata alcuna portata di acqua ozonizzata dal serbatoio 35 di accumulo quest’ultimo si riempirà progressivamente: al raggiungimento del livello massimo dell’acqua accumulata la valvola di carico 11 viene chiusa completamente e la pompa 17 continua comunque a lavorare in modo ottimale aspirando il flusso necessario dal suddetto condotto 41 di by-pass a bassa pressione. Il rapporto di ricircolo in questa condizione à ̈ pari al 100%.
In qualsiasi condizione intermedia tra le due e, cioà ̈, nel caso in cui venga erogata una portata di acqua ozonizzata inferiore alla portata massima erogabile dalla valvola a pressione differenziale 31b, il serbatoio 35 di accumulo si riempirà progressivamente ed al raggiungimento del livello massimo dell’acqua accumulata nel serbatoio 35 la valvola di carico 11 viene chiusa parzialmente in funzione della portata erogata dalla valvola 25’ consentendo anche in questo caso alla pompa 17 di lavorare in modo ottimale aspirando il flusso necessario dal suddetto condotto 41 di by-pass a bassa pressione.
Il rapporto di ricircolo in questa condizione à ̈ compreso tra 0 e 100%.
In questa forma di realizzazione preferita, pertanto, il serbatoio 35 di accumulo consente di assorbire (per un tempo determinato) un eventuale sbilancio tra la portata di acqua ozonizzata erogata dall’impianto 1 mediante la valvola 25’ e la portata di acqua ozonizzata generata dall’apparato 8 di solubilizzazione.
In questo modo, à ̈ vantaggiosamente possibile mantenere costantemente la pompa 17, l’eiettore 9 e l’apparato 8 di solubilizzazione nelle condizioni di esercizio ottimali, predeterminate in sede di progetto o in sede di regolazione iniziale dell’impianto 1, sostanzialmente nell’intero campo di portate erogabili dall’impianto 1 mediante i componenti prescelti (essenzialmente la pompa 17 e l’eiettore 9) anche nel caso in cui venga erogata dall’impianto 1 una portata superiore a quella massima di esercizio dell’apparato 8 di solubilizzazione e, questo, fino allo svuotamento del serbatoio 35. In questo modo, il metodo viene pertanto attuato in continuo nelle condizioni ottimali di solubilizzazione dell’ozono con la possibilità di erogare portate variabili di acqua ozonizzata avente sempre e comunque la concentrazione desiderata di ozono disciolto. In questa forma di attuazione preferita, i parametri di processo fondamentali che vengono preferibilmente adottati sono i seguenti:
- portata del flusso di acqua da ozonizzare alimentato all’eiettore 9 dalla pompa 17: 1-4 m<3>/h
- portata del flusso di gas contenente ozono generato dall’apparato generatore 3 ed aspirato dall’eiettore 9: 0,5 - 3,5 l/min
- rapporto tra la portata del flusso di acqua da ozonizzare e la portata del flusso di gas contenente ozono aspirato dall’eiettore 9: 25:1 - 10:1
- portata del flusso di acqua ozonizzata erogata dall’impianto 1 mediante i primi mezzi valvolari 25’: 1-4 m<3>/h
- rapporto tra la portata del flusso di acqua ozonizzata erogata dall’impianto 1 mediante i primi mezzi valvolari 25’ e la portata di acqua ozonizzata ricircolata a bassa pressione all’eiettore 9 tramite la valvola di regolazione 42: 0-35% (100% a serbatoio pieno) - volume acqua accumulata nel serbatoio 35: 0,1-10 m<3>
- pressione nel serbatoio 35: 0-0,5 bar
- concentrazione dell’ozono disciolto flusso di acqua ozonizzata erogata dall’impianto 1 mediante i primi mezzi valvolari 25’: 2-5 mg/l.
Con riferimento alla Fig. 4 verrà ora illustrata una variante di realizzazione della forma di realizzazione preferita dell’impianto 1 illustrata in Fig.1.
Nella forma di realizzazione preferita illustrata in Fig. 4, l’impianto 1 comprende ulteriormente una sezione di pre-ozonizzazione, complessivamente indicata con 44, del flusso di acqua alimentato all’eiettore 9.
Preferibilmente, la sezione 44 di pre-ozonizzazione comprende:
- almeno un secondo apparato 8’ di solubilizzazione dell’ozono operante in pressione;
- almeno un secondo eiettore 9’ ad "effetto Venturi" montato nel circuito idraulico 7 a monte di ed esternamente al secondo apparato 8’ di solubilizzazione, l’eiettore 9’ essendo in comunicazione di gas con una sorgente di un gas contenente ozono;
- una seconda pompa 17’ di alimentazione per alimentare una portata prefissata di un secondo flusso di acqua da ozonizzare al secondo eiettore 9’; e
- almeno un condotto 45 per alimentare almeno una parte di un flusso di acqua pre-ozonizzata generata nel secondo apparato 8’ di solubilizzazione all’eiettore 9 ad "effetto Venturi".
In questa forma di realizzazione preferita, il condotto 10 di prelievo dell’acqua da ozonizzare (in questo caso acqua di rete) à ̈ collegato sia alla pompa 17 di alimentazione dell’acqua da ozonizzare all’eiettore 9, sia ad una pompa 17’ di alimentazione dell’acqua da ozonizzare all’eiettore 9’ della sezione 44 di pre-ozonizzazione.
Più in particolare, il condotto 10 di alimentazione dell’acqua da ozonizzare à ̈ collegato alla pompa 17 mediante un condotto 46 intercettato da una valvola 47 di regolazione e da una valvola 48 di non ritorno, mentre à ̈ collegato alla pompa 17’ della sezione 44 di pre-ozonizzazione mediante un condotto 49.
In questa forma di realizzazione preferita, la sorgente di un gas contenente ozono in comunicazione di gas con l’eiettore 9’ della sezione 44 di pre-ozonizzazione à ̈ preferibilmente essenzialmente costituita dal primo apparato 8 di solubilizzazione.
Più in particolare, in questa forma di realizzazione preferita la parte superiore del serbatoio 20 di solubilizzazione à ̈ in collegamento di gas con l’eiettore 9’ mediante un condotto 23’ esteso dalla valvola di sfiato 24 montata sul serbatoio 20.
Nella forma di realizzazione preferita illustrata in Fig. 4 e come meglio apparirà nel seguito, la valvola di sfiato 24 esplica quindi la vantaggiosa duplice funzione di mantenere sostanzialmente pieno di liquido e/o di flusso bifasico gas/liquido il serbatoio 20 evitando la formazione nella sua parte superiore di accumuli del gas eventualmente rilasciato dalla fase liquida durante le operazioni di solubilizzazione e di inviare all’eiettore 9’ gas contenente ozono che viene vantaggiosamente riutilizzato per preozonizzare il flusso di acqua di rete alimentato all’eiettore 9’ dalla pompa 17’.
Preferibilmente, il condotto 23’ funge quindi da condotto di aspirazione dell’eiettore 9’ sul quale sono convenzionalmente montati un flussostato 50 ed una valvola 51 di non ritorno.
In questo modo, tutto il gas che si libera dalla fase liquida all’interno dell’apparato 8 di solubilizzazione viene vantaggiosamente reimpiegato per pre-ozonizzare il flusso di acqua di rete prelevato tramite la pompa 17’.
La pompa 17’ di alimentazione dell’acqua di rete da ozonizzare (fluido motore) all’eiettore 9’ à ̈ in comunicazione di liquido con tale eiettore tramite un rispettivo condotto di mandata 52 sul quale à ̈ convenzionalmente montato un manometro 19’ per la lettura della pressione di mandata dell’acqua all’eiettore 9’.
Nella forma di realizzazione preferita illustrata, l’apparato 8’ di solubilizzazione della sezione 44 comprende un serbatoio 20’ di solubilizzazione, preferibilmente realizzato di acciaio inossidabile e preferibilmente di forma cilindrica, il quale à ̈ in comunicazione di fluido con l’eiettore 9’ mediante un condotto 33’.
Il serbatoio 20’ à ̈ atto ad accogliere un volume prefissato dell’acqua da ozonizzare, ad esempio preferibilmente compreso tra 15 e 150 litri, ed al suo interno à ̈ preferibilmente definita una pluralità di percorsi di liquido, disposti in serie tra loro ed aventi rispettive sezioni di passaggio di liquido, destinati ad essere attraversati dal flusso bifasico gas/liquido proveniente dall’eiettore 9’.
Anche in questo caso, il volume del serbatoio 20’ viene determinato in base al valore della portata di acqua pre-ozonizzata che di desidera generare ed alla portata della pompa 17’ in modo tale da assicurare un tempo di permanenza della fase liquida/bifasica nel serbatoio 20’ di almeno 30 secondi, preferibilmente superiore a 120 secondi.
Preferibilmente, il serbatoio 20’ ha una struttura sostanzialmente identica al serbatoio 20, per cui i suddetti percorsi di liquido sono definiti in una pluralità di camere 21’a-21’c concentriche formate all’interno del serbatoio 20’ di solubilizzazione mediante rispettivi elementi tubolari 22’a, 22’b concentrici montati coassialmente all’interno del serbatoio 20’ di solubilizzazione, preferibilmente coassialmente all’asse longitudinale di esso, aventi una struttura ed una configurazione identica e conseguenti effetti tecnici identici a quelli degli elementi tubolari 22a, 22b del serbatoio 20.
Nella forma di realizzazione preferita illustrata in Fig. 4, il serbatoio 20’ di solubilizzazione à ̈ superiormente provvisto di una valvola di sfiato 24’, preferibilmente di tipo automatico, che esplica la vantaggiosa funzione di mantenere sostanzialmente pieno di liquido e/o di flusso bifasico gas/liquido il serbatoio 20’ evitando la formazione nella sua parte superiore di accumuli del gas eventualmente rilasciato dalla fase liquida durante le operazioni di solubilizzazione.
Un manometro 34’, montato sulla parte superiore del serbatoio 20’ provvede infine a segnalare il valore di pressione del liquido contenuto nel serbatoio stesso per le regolazioni conseguenti dell’impianto 1.
Anche in questo caso, si possono prevedere altre posizioni preferite di montaggio del manometro 34’, ad esempio sulla parte inferiore o intermedia del serbatoio 20’, purché il manometro 34’ sia in comunicazione di fluido con la camera radialmente esterna 21’c del serbatoio 20’.
Nella forma di realizzazione preferita illustrata in Fig. 4, l’impianto 1 comprende preferibilmente terzi mezzi valvolari montati nel circuito idraulico 7 a valle del secondo apparato 8’ di solubilizzazione, nella fattispecie a valle del serbatoio 20’, atti a mantenere il secondo apparato 8’ ad una pressione superiore alla pressione atmosferica. Nella forma di realizzazione preferita illustrata, i terzi mezzi valvolari comprendono una coppia di valvole 54a, 54b a pressione differenziale.
In questa forma di realizzazione preferita, entrambe le valvole a pressione differenziale 54a, 54b sono comandate dalla pressione del flusso di acqua pre-ozonizzata esistente a monte della pompa di alimentazione 17 del primo eiettore 9.
La valvola a pressione differenziale 54a à ̈ montata in modo di per sé noto sul condotto 45 di uscita dell’acqua pre-ozonizzata dall’apparato 8’ ed esteso tra detto apparato ed il condotto 46 di alimentazione del flusso di acqua da ozonizzare (in questo caso acqua almeno in parte pre-ozonizzata) alla pompa 17 di alimentazione dell’eiettore 9 ed à ̈ atta a regolare in modo diretto, intercettando il condotto 45, il valore della pressione nell’apparato 8’ di solubilizzazione e nel condotto 33’ a valle dell’eiettore 9’.
Come più sopra esposto, la valvola a pressione differenziale 54a esplica altresì la ulteriore vantaggiosa funzione di limitare la massima portata di acqua pre-ozonizzata inviata dall’apparato 8’ di solubilizzazione alla pompa 17 e, da essa, all’eiettore 9 evitando una erogazione eccessiva di acqua pre-ozonizzata con una indesiderata riduzione del valore di sovrapressione nell’apparato 8’.
La valvola a pressione differenziale 54b à ̈ invece montata su un condotto 58 di ricircolo esteso tra il condotto 45 di erogazione del flusso di acqua pre-ozonizzata dall’apparato 8’ di solubilizzazione ed il condotto 49 di alimentazione del secondo flusso di acqua da ozonizzare alla pompa 17’ di alimentazione dell’eiettore 9’.
Come più sopra esposto, la valvola a pressione differenziale 54b esplica le vantaggiose funzioni di mantenere il secondo apparato 8’ ad una pressione superiore alla pressione atmosferica consentendo il ricircolo di una portata prefissata di acqua pre-ozonizzata a tale apparato e, grazie a tale ricircolo, di ridurre il tempo necessario a raggiungere la concentrazione desiderata di ozono disciolto all’avvio dell’impianto 1 e di ridurre le oscillazioni della concentrazione di ozono disciolto al variare della portata erogata dall’apparato 8’ di solubilizzazione nelle condizioni di esercizio a regime.
In una ulteriore forma di realizzazione preferita, non illustrata, i terzi mezzi valvolari possono essere costituiti dalla sola valvola 54a a pressione differenziale montata sul condotto 45 di erogazione del flusso di acqua pre-ozonizzata dall’apparato 8’ di solubilizzazione e comandata dalla pressione del flusso di acqua nel tratto del condotto 46 a monte della pompa 17.
Preferibilmente, il condotto 45 à ̈ in comunicazione di liquido, in modo di per sé convenzionale parzialmente rappresentato in Fig. 4, con la sonda 27 per il rilevamento dell’ozono disciolto nell’acqua in uscita dall’apparato 8’ di solubilizzazione mediante un condotto 53 a sua volta collegato al condotto 28.
Un flussostato 29’ à ̈ convenzionalmente montato sul condotto 53 il quale à ̈ intercettato da una valvola 30’ per consentire o impedire il flusso di una prefissata quantità di acqua pre-ozonizzata verso la sonda 27.
Con riferimento all’impianto 1 sopra descritto ed alla Fig. 4, verrà ora descritta una forma di attuazione preferita del metodo per ozonizzare in continuo un flusso di acqua secondo l’invenzione.
Nel seguito, il metodo di ozonizzazione dell’invenzione verrà in particolare descritto con riferimento alle sue condizioni operative a regime eventualmente successive ad una fase preliminare di avvio o start-up dell’impianto 1 che viene preferibilmente attuata al duplice scopo di:
i) portare al valore desiderato, ad esempio superiore a 2 mg/l, la concentrazione di ozono disciolto dell’acqua erogata dall’impianto 1 mediante il condotto 26, e
ii) portare al valore desiderato, per esempio di 1,8 bar, la sovrapressione esistente nelle zone ad alta pressione dell’impianto 1, comprendenti in questo caso:
- la parte della sezione di pre-ozonizzazione 44 a valle dell’eiettore 9’ e fino alla valvola a pressione differenziale 54a; e
- la parte dell’impianto 1 a valle dell’eiettore 9 e fino alla valvola a pressione differenziale 31a.
In estrema sintesi, in questa fase di avvio o start-up, si provvede a riempire il circuito idraulico 7 e gli apparati 8, 8’ di solubilizzazione dell’impianto 1 aprendo le valvole 11 e 47 e prelevando con le pompe 17, 17’ la necessaria quantità di acqua di rete, e portando gradualmente al valore desiderato la concentrazione di ozono disciolto nel flusso di acqua uscente dagli apparati 8, 8’ di solubilizzazione.
Più in particolare, la concentrazione di ozono disciolto nel flusso di acqua uscente dagli apparati 8, 8’ di solubilizzazione viene portata al valore desiderato facendo circolare tale flusso d’acqua in un circuito chiuso - ottenuto chiudendo le valvole 11 di carico, e 47 e 25 di regolazione - comprendente: la pompa 17’, l’eiettore 9’, il condotto 33’, l’apparato 8’ di solubilizzazione, il condotto 58 di by-pass, la valvola 54b a pressione differenziale, il tratto del condotto 49 di alimentazione della pompa 17’ a valle del condotto 58, il condotto 45, il condotto 46 a valle del condotto 32 di by-pass , la pompa 17, l’eiettore 9, il condotto 33, l’apparato 8 di solubilizzazione, la parte del condotto 26 a monte della valvola 25, il condotto 32 di by-pass, la valvola 31b a pressione differenziale ed il tratto del condotto 46 di alimentazione della pompa 17 a valle del condotto 32.
Una volta raggiunta la concentrazione desiderata di ozono disciolto, misurata tramite la sonda 27 e ottenuta come illustrato in precedenza con riferimento alla Fig. 1, la fase di avvio termina con l’apertura parziale della valvola di regolazione 25 (i primi mezzi valvolari) e con la riapertura della valvola 11 di intercettazione del condotto 10 di alimentazione dell’acqua di rete, in modo tale da erogare in continuo una portata prefissata di acqua ozonizzata mantenendo però al valore di sovrapressione desiderato, ad esempio di 1,8 bar, la zona ad alta pressione dell’impianto 1, includente in questo caso entrambi gli apparati 8, 8’ di solubilizzazione.
Nell’ambito di questa forma di realizzazione preferita, la sovrapressione negli apparati 8, 8’ di solubilizzazione può essere vantaggiosamente mantenuta al valore desiderato mediante i secondi mezzi valvolari (le valvole a pressione differenziale 31a e 31b) per l’apparato 8 e mediante i terzi mezzi valvolari (le valvole a pressione differenziale 54a e 54b) per l’apparato 8’, a valori uguali o diversi a seconda delle necessità e delle modalità di gestione dell’impianto 1.
A questo punto, il metodo di ozonizzazione comprende nelle condizioni a regime ed in questa forma di attuazione preferita sia le fasi precedentemente esposte con riferimento all’impianto di Fig. 1, attuate nella zona ad alta pressione includente l’eiettore 9 e l’apparato 8 di solubilizzazione, sia una fase di pre-ozonizzare il flusso di acqua da ozonizzare alimentato all’eiettore 9 ad "effetto Venturi".
Vantaggiosamente, questa fase di pre-ozonizzazione può essere attuata nella sezione 44 anche prima che la fase di ozonizzazione attuata nell’apparato 8 di solubilizzazione sia a regime, vale a dire eroghi la portata di acqua ozonizzata desiderata includente la concentrazione desiderata di ozono.
Infatti in questa forma di attuazione preferita, la fase di pre-ozonizzazione prevede che il flusso di gas contenente ozono aspirato dall’eiettore 9’ comprenda un flusso di un gas contenente ozono scaricato dall’apparato 8 di solubilizzazione, nella fattispecie gas ricco di ozono scaricato dal serbatoio 20 mediante la valvola 24 di sfiato.
Questo flusso di gas viene vantaggiosamente ricircolato all’eiettore 9’ tramite il condotto 23’ di aspirazione del gas collegato all’eiettore 9’.
In una forma di attuazione preferita alternativa, non illustrata, il flusso di gas contenente ozono può essere generato del tutto o in parte da un apparato simile all’apparato 3 qualora questo sia desiderato per migliorare ulteriormente le prestazioni dell’apparato 8’ di solubilizzazione ed avere un trattamento di ozonizzazione più intenso.
La fase di pre-ozonizzazione comprende preferibilmente le fasi di:
- alimentare all’eiettore 9’ un flusso di acqua da ozonizzare (l’acqua prelevata dalla rete idrica mediante i condotti 10 e 49 aprendo la valvola 11 e mantenendo chiusa la valvola 47) mediante la pompa 17’ di alimentazione;
- aspirare il flusso di gas contenente ozono scaricato dal serbatoio 20 mediante il flusso di acqua di rete da ozonizzare alimentato all’eiettore 9’;
- generare un flusso bifasico comprendente una dispersione di fini bolle di gas contenenti ozono in una fase liquida costituita dal suddetto flusso di acqua da ozonizzare (fluido motore) mediante l’eiettore 9’;
- alimentare il flusso bifasico generato dall’eiettore 9’ all’apparato 8’ di solubilizzazione mantenuto ad un valore di sovrapressione prefissato, ad esempio di 1,8 bar;
- solubilizzare almeno in parte l’ozono contenuto nelle bolle di gas nell’acqua da ozonizzare nell’apparato 8’ di solubilizzazione;
- alimentare almeno in parte, preferibilmente tutto, il flusso di acqua pre-ozonizzata generata nell’apparato 8’ di solubilizzazione all’eiettore 9 mediante i condotti 45 e 46 e la pompa 17.
Preferibilmente, la fase di pre-ozonizzazione comprende la fase di mantenere l’apparato 8’ di solubilizzazione della sezione 44 al suddetto valore di sovrapressione mediante le valvole a pressione differenziale 54a, 54b montate sul condotto 45 di alimentazione dell’acqua pre-ozonizzata alla pompa 17 di alimentazione dell’eiettore 9 e, rispettivamente, sul condotto 58 di by-pass.
Preferibilmente, questa fase viene attuata regolando direttamente la sezione di passaggio di liquido nel condotto 45 mediante la valvola a pressione differenziale 54a, facente parte dei terzi mezzi valvolari che chiude parzialmente il condotto 45 limitando la portata massima inviata all’eiettore 9 dall’apparato 8’ di solubilizzazione ad un valore limite predeterminato a priori in sede di progetto dell’impianto 1 ed assicurando che nella parte a monte della sezione di pre-ozonizzazione 44 dell’impianto stesso (in particolare nell’apparato 8’ di solubilizzazione) il valore di sovrapressione non scenda al di sotto del valore desiderato.
Di converso, ad ogni riduzione della portata di acqua pre-ozonizzata inviata all’eiettore 9 dall’apparato 8’ di solubilizzazione, ottenuta con una riduzione della sezione utile di passaggio del condotto 45 chiudendo la valvola a pressione differenziale 54a, il tendenziale aumento di pressione a monte innescato dalla parziale chiusura del condotto 45 viene controbilanciato da una corrispondente apertura del condotto 58 di ricircolo operata aprendo parzialmente la valvola a pressione differenziale 54b, pilotata dalla pressione, con l’invio alla pompa 17’ una corrispondente maggiore portata di ricircolo tale da compensare la riduzione della portata inviata all’eiettore 9.
In questo modo, à ̈ vantaggiosamente possibile anche in questo caso mantenere costantemente la pompa 17’, l’eiettore 9’ e l’apparato 8’ di solubilizzazione della sezione 44 di pre-ozonizzazione nelle condizioni di esercizio ottimali, pre-determinate in sede di progetto o in sede di regolazione iniziale dell’impianto 1, sostanzialmente nell’intero campo di portate erogabili dalla pompa 17’ e dall’eiettore 9’.
La successiva regolazione dei valori di sovrapressione (con sistema a ricircolo) nell’apparato 8 e le modalità di erogazione dell’acqua ozonizzata dall’impianto 1 sono invece del tutto analoghi a quelli precedentemente descritti con riferimento alla forma di realizzazione preferita di Fig.1.
Anche nella forma di attuazione preferita attuabile mediante l’impianto 1 illustrato in Fig. 4, il metodo dell’invenzione comprende vantaggiosamente la fase di ridurre la velocità del flusso bifasico gas/liquido generato dall’eiettore 9’ all’interno dell’apparato 8’ di solubilizzazione (nella fattispecie, nel serbatoio 20’) in modo tale da aumentare di conseguenza la pressione del flusso bifasico ostacolando la coalescenza delle bolle di gas e promuovendo il trasferimento dell’ozono nella fase liquida.
Questa fase viene preferibilmente attuata nel modo descritto in precedenza con riferimento alla forma di realizzazione preferita di Fig. 1 aumentando la sezione di passaggio del flusso bifasico all’interno dei percorsi di liquido definiti nelle camere 21’a-21’c concentriche formate all’interno del serbatoio 20’ di solubilizzazione conseguendo gli stessi effetti tecnici vantaggiosi.
Anche nella forma di attuazione preferita illustrata con riferimento all’impianto 1 di Fig. 4, il metodo comprende preferibilmente la fase di mantenere l’apparato 8’ di solubilizzazione (nella fattispecie il serbatoio 20’) completamente pieno di acqua.
Preferibilmente, questa fase viene attuata grazie alla valvola di sfiato 24’, montata sul serbatoio 20’ che consente lo scarico dall’apparato 8’ di gas contenente ozono eventualmente liberato dalla fase liquida che scorre nell’apparato 8’.
In questo modo, à ̈ vantaggiosamente possibile evitare anche in questo caso la formazione di sacche di gas nella parte superiore del serbatoio 20’, che possono innescare indesiderati fenomeni di strippaggio dell’ozono dalla fase liquida o compromettere la stabilità operativa dell’impianto 1 al variare della portata di acqua ozonizzata inviata alla pompa 17’ di alimentazione dell’eiettore 9’.
In una forma di attuazione preferita, i parametri di processo fondamentali che vengono preferibilmente adottati nella sezione 44 di pre-ozonizzazione sono i seguenti:
- portata del flusso di acqua da ozonizzare alimentato all’eiettore 9’ dalla pompa 17’: 1-4 m<3>/h
- portata del flusso di gas contenente ozono scaricato dall’apparato 8 di solubilizzazione ed aspirato dall’eiettore 9’: 0,5 - 3,5 l/min
- rapporto tra la portata del flusso di acqua da ozonizzare e la portata del flusso di gas contenente ozono aspirato dall’eiettore 9’: 25:1 - 10:1
- portata del flusso di acqua pre-ozonizzata erogata mediante i mezzi valvolari 54 alla pompa 17: 1-4 m<3>/h
- concentrazione dell’ozono disciolto flusso di acqua pre-ozonizzata erogata mediante i mezzi valvolari 54 alla pompa 17: 0,5-5,0 mg/l.
Con riferimento alla Fig. 5 verrà ora illustrata una variante di realizzazione della forma di realizzazione preferita dell’impianto 1 illustrata in Fig.2.
Nella forma di realizzazione preferita illustrata in Fig. 5, l’impianto 1 à ̈ dello stesso tipo (con serbatoio di accumulo 35) di quello illustrato in Fig. 2 e comprende ulteriormente una sezione 44 di pre-ozonizzazione del flusso di acqua alimentato all’eiettore 9 sostanzialmente identica a quella illustrata con riferimento alla forma di realizzazione preferita di Fig.4.
In questo caso, il condotto 41 per il ricircolo a bassa pressione dell’acqua ozonizzata proveniente dal serbatoio 35 di accumulo si collega al condotto 46 di alimentazione della pompa 17 che a sua volta alimenta l’eiettore 9.
Per il resto, le caratteristiche strutturali dell’impianto 1 e della sezione 44 di preozonizzazione sono sostanzialmente identiche a quelle più sopra illustrate con riferimento alle Fig.2 e 4.
Il metodo di ozonizzazione, prevede quindi in modo corrispondente una fase di avvio e fasi a regime analoghe a quelle precedentemente illustrate con riferimento alle forme di realizzazione preferite illustrate in tali figure.
In questo caso, l’impianto ed il metodo di ozonizzazione coniugano gli effetti tecnici vantaggiosi di tali precedenti forme di realizzazione e correlati alla presenza della sezione 44 di pre-ozonizzazione, del serbatoio 35 di accumulo, dei ricircoli di acqua ozonizzata e pre-ozonizzata agli eiettori 9 e 9’ad alta pressione e del ricircolo a bassa pressione dal serbatoio 35 all’eiettore 9.
Con riferimento alla Fig. 6 verrà ora illustrata una variante di realizzazione della forma di realizzazione preferita dell’impianto 1 illustrata in Fig.3.
Nella forma di realizzazione preferita illustrata in Fig. 6, l’impianto 1 comprende ulteriormente la sezione 44 di pre-ozonizzazione del flusso di acqua alimentato all’eiettore 9 sostanzialmente identica a quella illustrata con riferimento alla forma di realizzazione preferita di Fig.4.
Anche in questo caso, il condotto 41 per il ricircolo a bassa pressione dell’acqua ozonizzata proveniente dal serbatoio 35 di accumulo si collega al condotto 46 di alimentazione della pompa 17 che a sua volta alimenta l’eiettore 9.
Per il resto, le caratteristiche strutturali dell’impianto 1 e della sezione 44 di preozonizzazione sono sostanzialmente identiche a quelle più sopra illustrate con riferimento alle Fig.3 e 4.
Il metodo di ozonizzazione, prevede quindi in modo corrispondente una fase di avvio e fasi a regime analoghe a quelle precedentemente illustrate con riferimento alle forme di realizzazione preferite illustrate in tali figure.
In questo caso, l’impianto ed il metodo di ozonizzazione coniugano gli effetti tecnici vantaggiosi di tali precedenti forme di realizzazione e correlati alla presenza della sezione 44 di pre-ozonizzazione, del serbatoio 35 di accumulo, del ricircolo di acqua pre-ozonizzata all’eiettore 9’ e del ricircolo di acqua ozonizzata all’eiettore 9 a bassa pressione.
Con riferimento alla Fig. 7 verrà ora descritta una unità mobile 59 per ozonizzare in continuo un flusso di acqua in accordo con una forma di realizzazione preferita dell’invenzione, ad esempio un’unità mobile 59 per la produzione in continuo di acqua ozonizzata per la sanificazione/disinfezione di superfici, prodotti, apparati o serbatoi a partire da acqua di rete.
Nella forma di realizzazione preferita illustrata in Fig. 7, l’unità mobile 59 comprende un contenitore 60, ad esempio un container, contenente l’impianto 1 precedentemente descritto con riferimento alla Fig.5.
Preferibilmente, il container 60 dell’unità mobile 59 à ̈ montato su un rimorchio 61 che può essere agevolmente trasportato nel sito laddove vi à ̈ l’esigenza di sanificare/disinfettare superfici, prodotti, apparati o serbatoi o di potabilizzare acque reflue sia in condizioni di normale utilizzo, che in condizioni di emergenza in aree colpite da calamità naturali come ad esempio terremoti, inondazioni, ecc.
Naturalmente, al ritrovato sopra descritto un tecnico del ramo potrà apportare modifiche e varianti allo scopo di soddisfare specifiche e contingenti esigenze applicative, varianti e modifiche comunque rientranti nell'ambito di protezione quale definito dalle successive rivendicazioni.
Claims (42)
- RIVENDICAZIONI 1. Impianto (1) per ozonizzare in continuo un flusso di acqua comprendente: - almeno una sorgente di un gas contenente ozono; - un circuito idraulico (7) per la circolazione del flusso di acqua nell’impianto (1); - almeno un primo apparato (8) di solubilizzazione dell’ozono operante in pressione; - almeno un primo eiettore (9) ad "effetto Venturi" montato nel circuito idraulico (7) a monte di ed esternamente a detto almeno un primo apparato (8) di solubilizzazione, detto almeno un primo eiettore (9) essendo in comunicazione di gas con detta almeno una sorgente (2) di un gas contenente ozono; - una prima pompa (17) di alimentazione per alimentare un primo flusso di acqua da ozonizzare a detto almeno un primo eiettore (9); - primi mezzi valvolari (25, 25’, 36a), montati nel circuito idraulico (7) a valle di detto almeno un primo apparato (8) di solubilizzazione, atti a regolare la portata di un flusso di acqua ozonizzata erogata dall’impianto (1); e - secondi mezzi valvolari, montati nel circuito idraulico (7) a monte dei primi mezzi valvolari (25, 25’, 36a), atti a mantenere in pressione detto almeno un primo apparato (8) di solubilizzazione.
- 2. Impianto (1) secondo la rivendicazione 1, comprendente ulteriormente una sezione (44) di pre-ozonizzazione del primo flusso di acqua alimentato a detto almeno un primo eiettore (9).
- 3. Impianto (1) secondo la rivendicazione 2, in cui detta sezione (44) di preozonizzazione comprende: - almeno un secondo apparato (8’) di solubilizzazione dell’ozono operante in pressione; - almeno un secondo eiettore (9’) ad "effetto Venturi" montato nel circuito idraulico (7) a monte di ed esternamente a detto almeno un secondo apparato (8’) di solubilizzazione, detto almeno un secondo eiettore (9’) essendo in comunicazione di gas con una sorgente di un gas contenente ozono; - una seconda pompa (17’) di alimentazione per alimentare una portata prefissata di un secondo flusso di acqua da ozonizzare a detto almeno un secondo eiettore (9’); e - almeno un condotto (45, 46) per alimentare almeno una parte di un flusso di acqua pre-ozonizzata generata in detto almeno un secondo apparato (8’) di solubilizzazione a detto almeno un primo eiettore (9) ad "effetto Venturi".
- 4. Impianto (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detto circuito idraulico (7) comprende ulteriormente un primo condotto di ricircolo (32), intercettato da detti secondi mezzi valvolari, esteso tra: i) un condotto (26) di uscita di un flusso di acqua ozonizzata da detto almeno un primo apparato (8) di solubilizzazione, e ii) un condotto (10, 46) di alimentazione del primo flusso di acqua da ozonizzare a detta prima pompa (17) di alimentazione di detto almeno un primo eiettore (9).
- 5. Impianto (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detti secondi mezzi valvolari comprendono almeno una valvola (31a, 31b) a pressione differenziale.
- 6. Impianto (1) secondo la rivendicazione 4, in cui detti secondi mezzi valvolari comprendono almeno una prima valvola a pressione differenziale (31b) montata su detto condotto (26) di uscita e/o almeno una seconda valvola a pressione differenziale (31a) montata su detto primo condotto di ricircolo (32).
- 7. Impianto (1) secondo la rivendicazione 3, comprendente ulteriormente terzi mezzi valvolari montati nel circuito idraulico (7) a valle di detto almeno un secondo apparato (8’) di solubilizzazione atti a mantenere detto almeno un secondo apparato (8’) ad una pressione superiore alla pressione atmosferica.
- 8. Impianto (1) secondo la rivendicazione 7, in cui detto circuito idraulico (7) comprende ulteriormente un secondo condotto di ricircolo (58), intercettato da detti terzi mezzi valvolari, esteso tra: i) un condotto di erogazione (45) di un flusso di acqua pre-ozonizzata dal secondo apparato (8’) di solubilizzazione, e ii) un condotto (49) di alimentazione del secondo flusso di acqua da ozonizzare alla seconda pompa (17’) di alimentazione del secondo eiettore (9’).
- 9. Impianto (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 7 o 8, in cui detti terzi mezzi valvolari comprendono almeno una valvola (54a, 54b) a pressione differenziale.
- 10. Impianto (1) secondo la rivendicazione 8, in cui detti terzi mezzi valvolari comprendono almeno una prima valvola a pressione differenziale (54a) montata su detto condotto di erogazione (45) e/o almeno una seconda valvola a pressione differenziale (54b) montata su detto secondo condotto di ricircolo (58).
- 11. Impianto (1) secondo la rivendicazione 1 o 3, in cui detto primo apparato (8) di solubilizzazione à ̈ in comunicazione di gas con detto almeno un primo (9) e/o detto almeno un secondo (9’) eiettore ed in cui detta sorgente di un gas contenente ozono comprende detto almeno un primo apparato (8) di solubilizzazione.
- 12. Impianto (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, comprendente ulteriormente, in detto almeno un primo (8) e/o in detto almeno un secondo (8’) apparato di solubilizzazione, una pluralità di percorsi di liquido disposti in serie tra loro ed aventi rispettive sezioni di passaggio di liquido, la sezione di passaggio di ciascun percorso essendo superiore alla sezione di passaggio di almeno un percorso a monte.
- 13. Impianto (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detto almeno un primo (8) e/o detto almeno un secondo (8’) apparato di solubilizzazione comprendono un serbatoio (20, 20’) di solubilizzazione atto ad accogliere un volume prefissato dell’acqua da ozonizzare.
- 14. Impianto (1) secondo le rivendicazioni 12 e 13, in cui detti percorsi di liquido sono definiti in una pluralità di camere concentriche (21a-21c; 21’a-21’c) formate all’interno di detto serbatoio (20, 20’) di solubilizzazione mediante una pluralità di elementi tubolari concentrici (22a, 22b; 22’a, 22’b).
- 15. Impianto (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, comprendente ulteriormente almeno un serbatoio (35) di accumulo di detta acqua ozonizzata montato a valle di detto almeno un primo (8) apparato di solubilizzazione.
- 16. Impianto (1) secondo la rivendicazione 15, in cui detti secondi mezzi valvolari sono montati su un condotto (26) di uscita di un flusso di acqua ozonizzata da detto almeno un primo apparato (8) di solubilizzazione.
- 17. Impianto (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 15 o 16, in cui detto circuito idraulico (7) comprende ulteriormente un terzo condotto (41) di ricircolo esteso tra detto almeno un serbatoio (35) di accumulo ed un condotto di alimentazione (10, 46) del primo flusso di acqua da ozonizzare alla prima pompa (17) di alimentazione di detto almeno un primo eiettore (9).
- 18. Unità mobile per ozonizzare in continuo un flusso di acqua comprendente almeno un contenitore (60) contenente almeno una parte di un impianto (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti.
- 19. Metodo per ozonizzare in continuo un flusso di acqua comprendente le fasi di: a) alimentare un primo flusso di acqua da ozonizzare ad almeno un primo eiettore (9) ad "effetto Venturi"; b) aspirare un primo flusso di un gas contenente ozono proveniente da almeno una sorgente di detto gas mediante il primo flusso di acqua da ozonizzare alimentato a detto almeno un primo eiettore (9); c) generare un primo flusso bifasico comprendente una dispersione di fini bolle di gas contenenti ozono in una fase liquida costituita da detto primo flusso di acqua da ozonizzare mediante detto almeno un primo eiettore (9); d) alimentare il flusso bifasico generato da detto almeno un primo eiettore (9) ad almeno un primo apparato (8) di solubilizzazione mantenuto in pressione; e) solubilizzare almeno in parte l’ozono contenuto nelle bolle di gas nell’acqua da ozonizzare in detto almeno un primo apparato (8) di solubilizzazione; f) erogare un flusso di acqua ozonizzata generata in detto almeno un primo apparato (8) di solubilizzazione mediante primi mezzi valvolari (25, 25’, 36a), montati a valle di detto almeno un primo apparato (8) di solubilizzazione, atti a regolare la portata di un flusso di acqua ozonizzata erogata; e g) mantenere detto almeno un primo apparato (8) di solubilizzazione ad una pressione superiore alla pressione atmosferica mediante secondi mezzi valvolari montati a monte dei primi mezzi valvolari (25, 25’, 36a).
- 20. Metodo secondo la rivendicazione 19, comprendente ulteriormente la fase di: h) pre-ozonizzare il primo flusso di acqua da ozonizzare alimentato a detto almeno un primo eiettore (9) ad "effetto Venturi".
- 21. Metodo secondo la rivendicazione 20, in cui detta fase h) di pre-ozonizzazione del primo flusso di acqua comprende le fasi di: h1) alimentare un secondo flusso di acqua da pre-ozonizzare ad almeno un secondo eiettore (9’) ad "effetto Venturi"; h2) aspirare un secondo flusso di un gas contenente ozono proveniente da almeno una sorgente di detto gas mediante il secondo flusso di acqua da preozonizzare alimentato a detto almeno un secondo eiettore (9’); h3) generare un secondo flusso bifasico comprendente una dispersione di fini bolle di gas contenenti ozono in una fase liquida costituita da detto secondo flusso di acqua da pre-ozonizzare; h4) alimentare il flusso bifasico generato da detto almeno un secondo eiettore (9’) ad almeno un secondo apparato (8’) di solubilizzazione mantenuto in pressione; h5) solubilizzare almeno in parte l’ozono contenuto nelle bolle di gas nell’acqua da ozonizzare in detto almeno un secondo apparato (8’) di solubilizzazione; h6) alimentare almeno una parte di un flusso di acqua pre-ozonizzata generata in detto almeno un secondo apparato (8’) di solubilizzazione a detto almeno un primo eiettore (9).
- 22. Metodo secondo la rivendicazione 19 o la rivendicazione 21, in cui il rapporto tra la portata del primo o del secondo flusso di acqua da ozonizzare e la portata del primo o del secondo flusso di gas contenente ozono aspirato da detto almeno un primo o detto almeno un secondo eiettore (9’) à ̈ compreso tra 100:1 e 4:1.
- 23. Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 19-22, in cui detto almeno un primo apparato (8) di solubilizzazione viene mantenuto ad una pressione superiore alla pressione atmosferica ricircolando a detto almeno un primo eiettore (9) una portata prefissata dell’acqua ozonizzata generata nel primo apparato (8) di solubilizzazione in funzione del valore della portata del flusso di acqua ozonizzata erogata dai primi mezzi valvolari (25, 25’, 36a).
- 24. Metodo secondo la rivendicazione 23, in cui il ricircolo dell’acqua ozonizzata a detto almeno un primo eiettore (9) viene attuato mediante un primo condotto di ricircolo (32) intercettato da detti secondi mezzi valvolari.
- 25. Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 19-24, in cui detti secondi mezzi valvolari comprendono almeno una prima valvola a pressione differenziale (31b) montata su un condotto (26) di uscita di un flusso di acqua ozonizzata da detto almeno un primo apparato (8) di solubilizzazione ed in cui detto almeno un primo apparato (8) di solubilizzazione viene mantenuto ad una pressione superiore alla pressione atmosferica limitando la portata del flusso di acqua ozonizzata erogata mediante i primi mezzi valvolari (25, 25’, 36a) mediante detta prima valvola a pressione differenziale (31b).
- 26. Metodo secondo la rivendicazione 21, comprendente ulteriormente la fase di: i) mantenere detto almeno un secondo apparato (8’) di solubilizzazione ad una pressione superiore alla pressione atmosferica mediante terzi mezzi valvolari montati a valle di detto almeno un secondo apparato (8’) di solubilizzazione.
- 27. Metodo secondo la rivendicazione 26, in cui detto almeno un secondo apparato (8’) di solubilizzazione viene mantenuto ad una pressione superiore alla pressione atmosferica ricircolando a detto almeno un secondo eiettore (9’) una portata prefissata dell’acqua pre-ozonizzata alimentata a detto almeno un primo eiettore (9).
- 28. Metodo secondo la rivendicazione 27, in cui il ricircolo dell’acqua preozonizzata a detto almeno un secondo eiettore (9’) viene attuato mediante un secondo condotto di ricircolo (58) intercettato da detti terzi mezzi valvolari.
- 29. Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 26-28, in cui detti terzi mezzi valvolari comprendono almeno una prima valvola a pressione differenziale (54a) montata su un condotto (45) di alimentazione di un flusso di acqua pre-ozonizzata a detto almeno un primo eiettore (9), ed in cui detto almeno un secondo apparato (8’) di solubilizzazione viene mantenuto ad una pressione superiore alla pressione atmosferica limitando la portata del flusso di acqua pre-ozonizzata alimentata a detto almeno un primo eiettore (9) mediante detta prima valvola a pressione differenziale (54a).
- 30. Metodo secondo la rivendicazione 19 o 21, in cui detto primo flusso di gas contenente ozono aspirato da detto almeno un primo eiettore (9) o detto secondo flusso di gas contenente ozono aspirato da detto almeno un secondo eiettore (9’) comprende un flusso di un gas contenente ozono scaricato da detto almeno un primo apparato (8) di solubilizzazione.
- 31. Metodo secondo la rivendicazione 23 o 27, in cui la portata di acqua ozonizzata o pre-ozonizzata ricircolata a detto almeno un primo (9) o a detto almeno un secondo (9’) eiettore à ̈ compresa tra il 0% ed il 45% della portata di acqua ozonizzata erogata mediante i primi mezzi valvolari (25, 25’) o alimentata a detto almeno un primo eiettore (9).
- 32. Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 19-31, comprendente ulteriormente la fase di: l) ridurre la velocità del flusso bifasico generato da detto almeno un primo (9) e/o da detto almeno un secondo eiettore (9’) a valle di detto primo (9) e/o di detto secondo eiettore (9’).
- 33. Metodo secondo la rivendicazione 32, in cui la velocità di detto flusso bifasico viene ridotta in detto almeno un primo (8) e/o detto almeno un secondo (8’) apparato di solubilizzazione aumentando la sezione di passaggio del flusso bifasico.
- 34. Metodo secondo la rivendicazione 33, in cui detto almeno un primo (8) e/o detto almeno un secondo (8’) apparato di solubilizzazione comprendono un serbatoio (20, 20’) di solubilizzazione atto ad accogliere un volume prefissato dell’acqua da ozonizzare ed in cui la velocità di detto flusso bifasico viene ridotta aumentando la sezione di passaggio di una pluralità di percorsi di liquido disposti in serie tra loro e definiti all’interno di detto serbatoio (20, 20’) di solubilizzazione.
- 35. Metodo secondo la rivendicazione 34, in cui detti percorsi di liquido sono definiti in una pluralità di camere concentriche (21a-21c; 21’a-21’c) formate all’interno di detto almeno un serbatoio (20, 20’) di solubilizzazione mediante una pluralità di elementi tubolari concentrici (22a, 22b; 22’a, 22’b).
- 36. Metodo secondo la rivendicazione 19 o 21, comprendente ulteriormente la fase di: m) mantenere completamente pieni di acqua detto almeno un primo (8) e/o detto almeno un secondo (8’) apparato di solubilizzazione.
- 37. Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 19-36, comprendente ulteriormente la fase di: n) accumulare una quantità prefissata di acqua ozonizzata in almeno un serbatoio (35) di accumulo montato a monte di detti primi mezzi valvolari (25, 25’).
- 38. Metodo secondo la rivendicazione 37, in cui detto almeno un primo apparato (8) di solubilizzazione viene mantenuto ad una pressione superiore alla pressione atmosferica regolando la sezione di passaggio di liquido definita in un condotto di uscita (26) dal primo apparato (8) di solubilizzazione mediante detti secondi mezzi valvolari.
- 39. Metodo secondo la rivendicazione 37, comprendente ulteriormente la fase di: o) ricircolare a detto almeno un primo eiettore (9) una portata prefissata dell’acqua ozonizzata accumulata in detto almeno un serbatoio (35) di accumulo in funzione del valore della portata del flusso di acqua ozonizzata erogata dai primi mezzi valvolari (25, 25’, 36a).
- 40. Metodo secondo la rivendicazione 23 o 39, comprendente ulteriormente la fase di: p) regolare la concentrazione di ozono nell’acqua contenuta in detto almeno un primo apparato (8) di solubilizzazione o in detto almeno un serbatoio (35) di accumulo regolando la portata dell’acqua ozonizzata ricircolata a detto almeno un primo eiettore (9) da detto almeno un primo apparato (8) di solubilizzazione e/o da detto almeno un serbatoio (35) di accumulo.
- 41. Metodo secondo la rivendicazione 39, in cui la portata di acqua ozonizzata ricircolata a detto almeno un primo eiettore (9) da detto almeno un serbatoio (35) di accumulo à ̈ compresa tra il 10 ed il 40% di detta prima portata erogata mediante i primi mezzi valvolari (25, 25’).
- 42. Metodo secondo la rivendicazione 37, comprendente ulteriormente la fase di: r) accumulare in detto almeno un serbatoio (35) di accumulo un volume di acqua ozonizzata compreso tra 1,5 e 10 volte il volume di detto almeno un primo e/o di detto almeno un secondo apparato (8’) di solubilizzazione.
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