Cómo calcular ppm y g/h en un sistema de ozono

En los sistemas de ozono aplicados al tratamiento de agua, una de las dudas más habituales es cómo relacionar los ppm con los g/h del equipo. Entender esta relación es fundamental para dimensionar correctamente un generador, evitar sobredosificaciones, optimizar el consumo energético y garantizar que la oxidación o desinfección sea realmente eficaz. En términos simples, los ppm indican la dosis o concentración objetivo en el agua, mientras que los g/h indican la producción de ozono del generador por hora. En agua, 1 mg/L es equivalente a 1 ppm, una equivalencia ampliamente usada en control y análisis de calidad de agua.

Cuando hablamos de g/h, nos referimos a la capacidad del generador para producir masa de ozono. Por ejemplo, un equipo de 20 g/h puede generar teóricamente 20 gramos de ozono por hora. Pero ese dato, por sí solo, no dice cuántos ppm alcanzaremos en el agua, porque el resultado final depende también del caudal de agua, de la eficiencia de transferencia, de la temperatura, de la presión, del sistema de inyección y de la demanda real de ozono que tenga esa agua por presencia de materia orgánica, hierro, manganeso, biofilm o carga microbiológica.

La relación teórica básica entre ambos conceptos se calcula así:

g/h de ozono = caudal de agua (L/h) × dosis objetivo (mg/L) ÷ 1000

Como mg/L = ppm, la fórmula también puede escribirse así:

g/h de ozono = caudal de agua (L/h) × ppm deseados ÷ 1000

Vamos a verlo con un ejemplo sencillo. Si queremos tratar 5.000 L/h de agua y buscamos una dosis teórica de 2 ppm, el cálculo sería:

5.000 × 2 ÷ 1000 = 10 g/h

Es decir, teóricamente necesitaríamos un generador de 10 g/h para aportar esa dosis. Pero aquí aparece el matiz técnico importante: ese valor es teórico, no real de campo. En una instalación industrial o agrícola, no todo el ozono producido termina disuelto y aprovechado en el agua. Siempre hay pérdidas por desgasificación, eficiencia del venturi, calidad del mezclado, tiempo de contacto y consumo instantáneo del agua. Por eso, el dimensionamiento profesional nunca debe hacerse “al milímetro”; debe contemplar margen técnico.

Si introducimos la eficiencia de transferencia, el cálculo se vuelve más realista. La fórmula práctica sería:

g/h reales necesarios = [caudal (L/h) × ppm deseados ÷ 1000] ÷ eficiencia de transferencia

Por ejemplo, si para esos 5.000 L/h necesitamos 2 ppm, el valor teórico es 10 g/h. Si el sistema de inyección trabaja con una eficiencia real del 80 %, entonces:

10 ÷ 0,80 = 12,5 g/h

En ese caso, el generador recomendado ya no sería de 10 g/h, sino de al menos 12,5 g/h, e incluso algo superior si se quiere trabajar con seguridad operativa y absorber picos de demanda.

Aquí conviene distinguir tres conceptos que muchas veces se confunden. El primero es la dosis aplicada, que es la cantidad de ozono que intentamos introducir en el agua. El segundo es la concentración de ozono disuelto, que es el ozono que realmente permanece en el agua en un momento determinado. Y el tercero es la demanda de ozono del agua, que representa todo el ozono que se consume reaccionando con contaminantes antes de que quede residual útil. Por eso, instalar un generador grande no garantiza por sí solo un buen resultado: si la hidráulica es mala o el agua tiene alta demanda oxidante, el rendimiento global cae.

En la práctica, calcular ppm y g/h correctamente exige analizar varios factores. El primero es el caudal real de trabajo, no el caudal nominal de catálogo. El segundo es el objetivo del tratamiento, porque no es lo mismo desinfectar agua limpia que oxidar agua con hierro, materia orgánica o biofilm. El tercero es el sistema de transferencia: no rinde igual un venturi básico que una columna de contacto, un skid presurizado o una solución con micro o nanoburbujas. Y el cuarto es el tiempo de contacto, que influye directamente en la eficacia del proceso. En ozono, la ingeniería no se resuelve con una regla de tres; se resuelve con balance de masa, transferencia y demanda real.

Otro error frecuente es pensar que si un equipo está etiquetado con muchos g/h, automáticamente generará una concentración alta en cualquier instalación. No es así. El generador puede tener una producción elevada, pero si el caudal de agua es muy alto, la dosis en ppm baja. Del mismo modo, un equipo modesto puede conseguir ppm elevados si trabaja sobre un caudal reducido y con buena disolución. Dicho de forma clara: los g/h hablan de la capacidad del generador, mientras que los ppm hablan del efecto de esa capacidad sobre un volumen concreto de agua.

También es importante no confundir la dosis calculada con el residual final medido. Una cosa es dosificar 2 ppm y otra muy distinta medir 2 ppm de ozono disuelto al final del contacto. En la mayoría de sistemas, una parte del ozono se consume inmediatamente al reaccionar con contaminantes. Por eso, cuando se diseña una instalación profesional, se estudian tanto la dosis de entrada como el residual final y, en muchos casos, también parámetros como ORP, carga microbiológica, turbidez o demanda química. El ozono no perdona los errores de cálculo; los pone en evidencia enseguida.

Desde un punto de vista industrial, la metodología correcta sería esta: primero se determina el caudal real de agua a tratar; después se fija la dosis objetivo en ppm según la aplicación; a continuación se calcula la producción teórica en g/h; y finalmente se corrige con la eficiencia de transferencia y con la demanda real del agua. Ese último paso es el que marca la diferencia entre un sistema que “mete ozono” y un sistema que realmente funciona, estabiliza el proceso y aporta resultados medibles.

En Bio Smart Technology diseñamos los sistemas de ozono con visión técnica real de campo, adaptando la producción en g/h, el caudal, el sistema de inyección y el tiempo de contacto a la necesidad exacta de cada cliente. Porque en tratamiento de agua no se trata de instalar más ozono, sino de instalar el ozono correcto, en la dosis correcta y con la transferencia correcta. Ahí es donde una solución bien calculada deja de ser un gasto y pasa a convertirse en una herramienta de rendimiento, seguridad y ahorro.

Fórmula rápida de referencia:
g/h = L/h × ppm ÷ 1000

Ejemplo rápido:

10.000 L/h × 1,5 ppm ÷ 1000 = 15 g/h teóricos personalizados que garanticen agua limpia y segura para diversas aplicaciones.