ENFERMEDADES TRANSMITIDAS POR EL AGUA: febrero 2013

Sustancias empleadas en la desinfección del agua.

Los compuestos químicos más utilizados para la desinfección del agua son:

Ozono (O₃):

Hipoclorito de sodio (NaClO), Ácido hipocloroso (HClO), Clorito de sodio (NaClO₂): El cloro es uno de los elementos más comunes para la desinfección del agua. El cloro se puede aplicar para la desactivación de la actividad de la gran mayoría de los microorganismos, y es relativamente barato.

Dióxido de cloro (ClO₂): Se genera inmediatamente antes de su aplicación, añadiendo gas cloro o una solución acuosa de cloro a una disolución acuosa de clorito sódico. En el agua, el dióxido de cloro se descompone en clorito y clorato. Como el dióxido de cloro no oxida el bromuro (en ausencia de luz solar), el tratamiento del agua con dióxido de cloro no generará bromoformo ni bromato.

ozono (O₃), gas inestable que debe ser generado en aparatos especiales por descargas eléctricas en cámaras de aire seco. El ozono debe aplicarse directamente del ozonizador al agua tratada en una cámara de contacto especialmente diseñada para tal efecto, como una columna empacada, un reactor a dispersión de burbujas o un tubo en “U” para incrementar la cinética de transferencia del O₃. Se recomienda mantener una concentración residual de 0.2 a 0.4 mg/L durante 4 minutos. Debe tenerse en cuenta que entre los subproductos de la desinfección que se forman con el ozono está el ión BrO₃- (bromato), considerado como cancerígeno. Se recomienda una concentración máxima admisible de 25 mg/L.

Halógenos como el Yodo: El yodo es un desinfectante excelente para el agua. Es eficaz contra las bacterias, los virus, los quistes de amibas y otros microorganismos de enfermedades transmitidas por el agua. Sin embargo, su disponibilidad y uso han sido limitados. Su costo es de 6 hasta 10 veces mayor que el cloro. El empleo de una solución de 2 por ciento de tintura de yodo es un medio práctico para desinfectar agua en pequeñas cantidades. Hay que tener en cuenta La elevada volatilidad del yodo en soluciones acuosas es también un factor en su contra En las pequeñas dosis empleadas, el yodo no tiene efecto adverso sobre la salud de los individuos.

Metales: cobre (Cu²⁺), plata (Ag⁺) : El empleo de la plata como desinfectante es muy antiguo. La plata metálica es un buen bactericida que se puede obtener mediante el procedimiento denominado electrocadismo de acción oligodinámica de metales. Las materias orgánicas en suspensión interfieren el proceso por lo que deben ser eliminadas previamente. Los iones de plata no son efectivos contra los virus ni los quistes. Su aplicación para desinfectar grandes volúmenes de agua es muy costosa, pues en general la plata es un elemento caro.

Permanganato (KMnO₄): esta sustancia es un oxidante fuerte y suele agotarse rápidamente en aguas que contienen materias oxidables. Es un desinfectante deficiente para el agua. Su efecto para el lavado de hortalizas es dudoso, incluso con soluciones concentradas. Aunque se a descubierto que es muy efectivo contra el vibrión del cólera, lamentablemente no con otros patógenos. Por lo tanto esta sustancia no se recomienda para la desinfección del agua.

Tabletas desinfectantes Existen varios desinfectantes comerciales que son eficaces contra la mayoría de los microorganismos patógenos presentes en el agua. La mayor parte de ellos son compuestos del cloro y del yodo y se comercializan en forma de tabletas o de solución. Se utilizan fundamentalmente en caso de emergencia, suelen ser ligeros, están cómodamente envasados, de fácil administración y pueden conservarse durante mucho tiempo. El costo es generalmente alto.

Tabletas de Globaline: Estas tabletas son también conocidas como Agua potable. El principio activo es un compuesto del yodo conocido como hidroperyoduro tetraglicina. Pierden el 20% de su potencia a las 24 semanas de abierto el frasco. El costo por tableta oscila entre 0.05 a 0.10 dólares.

Tabletas de Halozone: Es un compuesto de cloro que produce aproximadamente 52% de cloro después de disuelto en el agua. El ingrediente activo es el diclorosulfamoyl ácido benzoico. Las tabletas disminuyen su potencia rápidamente después de abierto el frasco, perdiendo el 75% de su actividad cuando están expuestas al aire por dos días.

Tabletas Acuatabs: Son pastillas efervescentes que al disolverse en el agua producen una dosis determinada de cloro disponible, haciéndolas un método preciso, conveniente y económico de desinfección local (viviendas, escuelas, hospitales, etc.). El ingrediente activo es el dicloroisocianurato de sodio. Aproximadamente el 42% de este reactivo está disponible como cloro. Este compuesto es muy estable por lo que puede almacenarse por tiempos prolongados.

Tabletas de Chlor-floc: Contienen agente floculante. El ingrediente activo es el dicloroisocianurato de sodio.

También queremos destacar que Los compuestos químicos mas utilizados para la potabilización del agua son entre los más frecuentes:

Cloro: es utilizado para la desinfección de materia orgánica e inorgánica presentes en el agua y normalmente se dosifica en estado gaseosos.

Sulfato de aluminio: este componente de carga +3 en solución ayuda a formar floculos que precipitan o sedimentan en el agua, y ayuda a que esta se aclare o que incolora.
Polímeros: están son macromoléculas de alto peso molecular cuya principal función es aumentar el peso de los floculos para que se precipiten o sedimenten.
Hidróxido de calcio o cal: este compuesto se dosifica con la finalidad de rebajar la dureza del agua, para que de esta manera se evite o prevenga la corrosión o incrustamiento, en equipos, válvulas, tuberías, entre otros.

L Los procesos físicos más utilizados para la desinfección del agua son:

Luz ultravioleta. Una de las aplicaciones de los rayos ultravioleta es como forma de esterilización, junto con los rayos infrarrojos ya que pueden eliminar toda clase de bacterias y virus sin dejar residuos, a diferencia de los productos químicos. La radiación UV, emitida por una lámpara de arco de mercurio de baja presión, tiene actividad biocida a longitudes de onda de 180 a 320 nm. La turbidez del agua puede inhibir su desinfección mediante radiación UV, puesto que algunos de los componentes de la turbidez puede absorber la radiación ultravioleta.

A continuación mostraremos una imagen alusiva a un instrumento de desinfecta el agua por medio del procedimiento con radiación ultravioleta.

Fotocatálisis: reacción catalítica que involucra la absorción de luz por parte de un catalizador o sustrato. Durante el proceso fotocatalítico, ocurren tanto reacciones de oxidación como de reducción, por lo que no sólo se puede aplicar la fotocatálisis a la oxidación de compuestos orgánicos, sino también a la reducción de iones inorgánicos y a la reducción de otros compuestos orgánicos.

Radiación electrónica

Rayos gamma: Los rayos gamma se emiten a partir de elementos radioisótopos, como el cobalto 60. Dado su poder de penetración los rayos gama se han utilizado tanto para la desinfección y esterilización del agua potable como el agua residual

Sonido

Calor: Una de las formas más comunes y más útiles de desinfección es aplicar calor húmedo, para elevar la temperatura de la superficie a por lo menos 80 °C. Sin embargo, también las temperaturas elevadas desnaturalizan los residuos proteicos y los sobre-endurecen sobre la superficie del equipo. Por lo tanto, es esencial eliminar todos los residuos de los productos, antes de aplicar calor para desinfección.

Equipos empleados en los acueductos para desinfectar el agua

Los equipos más utilizados en los acueductos para desinfectar el agua son los siguientes:

Clorador
Hidroneumatico
Filtro de lecho profundo
Filtro de Carbón Activado
Suavizador
Omosis inversa
Tanque de Retencion
Bomba de acero inoxidable
Filtro pulidor
Purificador UV
Generador de ozono

Cabe destacar que el equipo de desinfección de agua, clorador es el más utilizado por los acueducto en proceso de tecnificación el cual está compuesto por una bomba dosificadora y una serie de accesorios, como un tanque para almacenamiento de cloro y una base para bomba, entre otros componentes.

Técnicas para desinfectar el agua en los acueductos urbanos y pequeños acueductos rurales.

En los acueductos urbanos según el grado de tecnificación que haya pueden utilizarse distintos métodos Entre los agentes químicos de desinfección más utilizados, se destacan el cloro elemental gaseoso (Cl₂), el hipoclorito (ClO^-), la mezcla de cloro con amoníaco (Cl₂/NH₃) que forman cloramina, el dióxido de cloro (ClO₂), el ozono (O₃) y el permanganato de potasio (KMnO₄). También se utiliza extensamente la luz ultravioleta. Se han desarrollado también métodos modernos que se basan en la generación de oxígeno singulete por absorción de radiación por un colorante, la irradiación con rayos γ y la fotocatálisis heterogénea UV/TiO₂. En la Tabla 2 se muestran los efectos bactericidas y remanentes de algunos de los tratamientos de aguas.

Tabla 2: efecto bactericida y remanente de algunos de los tratamientos comunes de agua.

TIPO	EFECTO BACTERICIDA	EFECTO REMANENTE
O₃	+++	0
Cl₂	++	+
ClO₂	++	+
Cloraminas	+	++
UV	++	0
Colorantes/luz visible	+	En estudio
Irradiación gamma γ	+++	+++
UV/TiO₂	Esterilización	En estudio

En el cuadro anterior podemos observar que los métodos más efectivos, pueden traer repercusión ya sea por el tipo de método, por contaminación o sencillamente repercusiones económicas, unos pueden tener gran efecto bactericida pero el efecto remanente es nulo como en el caso de la luz ultravioleta, para este caso se encuentra en estudio la utilización de UV/TiO₂, la cual es efectiva contra las bacterias pero aun no se sabe con certeza como es su remanencia en el agua. Se puede observar que el cloro gaseoso utilizado como método de desinfección en muchos acueductos urbanos es un método, no tan efectivo en comparación con otros métodos, pero abastece las necesidades viéndolo desde un punto de vista económico.

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sábado, 2 de febrero de 2013

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