Desinfección en la ETAP
El objetivo de la desinfección es eliminar los organismos patógenos que pueda contener el agua, asegurando sanitariamente su consumo, por lo que se trata de un proceso fundamental dentro de la potabilización. Algunas de las sustancias que se emplean para la oxidación, actúan igualmente como desinfectantes.
Se pueden distinguir dos tipos de desinfección.
A.- Desinfección química: Los principales desinfectantes químicos son el cloro y el ozono.
A.1.- Cloración: En España, el Reglamento Técnico Sanitario asigna como valores guías, una concentración de cloro libre en agua para la red de distribución de entre 0,2 y 0,6 ppm.
El a porte de cloro en el agua, en primer lugar oxida la materia orgánica e inorgánica contenida en el agua. A medida que se sigue añadiendo cloro a dicha agua, éste reacciona con compuestos orgánicos, formando cloraminas, que ya poseen una capacidad de desinfección. A la forma que adopta el cloro en el agua se le llama cloro residual combinado. Al seguir añadiendo cloro al agua, éste aparece ahora como cloro residual libre, el cual es un agente desinfectante muy activo.
En la gráfica puede observarse como el cloro, en primer lugar, comienza oxidando la materia orgánica y reacciona con compuestos nitrogenados para formar cloraminas. A partir del punto 1, el cloro que se añade comienza a oxidar las cloraminas hasta el punto 2, en el que cualquier adición de cloro ocasiona un aumento en el nivel de cloro residual libre.
La instalación de almacenamiento y dosificación de cloro, lleva asociado un sistema de neutralización de posibles fugas de cloro al ambiente, el cual está conformado por unas torres de lavado. En dichas torres, se realiza un lavado en contracorriente del aire que abandona la sala y que se encuentra cargado con hidróxido sódico, de tal manera que éste precipita en forma de cloruro sódico y se descontamina el aire.
Entre los derivados del cloro empleados como desinfectante, las cloraminas son poco usadas, ya que poseen una menor capacidad de desinfección y dan origen a una mayor cantidad de subproductos.
En dióxido de cloro destaca por su capacidad oxidante sobre aguas que contengan fenoles y oxida muy bien aguas que contienen manganeso e hierro. Sin embargo, requiere ser prepararlo in situ con ácido clorhídrico e hipoclorito sódico, con los inconvenientes que conlleva la manipulación de reactivos químicos.
Los hipocloritos por su parte, proporcionan el mismo resultado en desinfección que el cloro. El problema que conllevan es que elevan el pH del agua, originando problemas de precipitados en los depósitos y las conducciones, por alcalinidad.
A.2.- Ozonización: El ozono es un oxidante bastante energético cuya acción no depende del pH, por lo que es posible emplearlo para destruir compuestos orgánicos como fenoles sin dar lugar a compuestos intermedios indeseables, lo que provoca que no deje sabores en el agua. Otro beneficio adicional del ozono es que su tiempo de residencia en el agua es mucho menor que el del cloro.
La ozonificación es una técnica de desinfección más moderna que la cloración. El ozono es un gas más caro que el cloro y con un manejo más complicado, ya que es inestable. Su acción como desinfectante es incluso más eficaz que la del cloro, sobre todo en relación con los virus y esporas.
El ozono viene siendo utilizado en las ETAP desde hace años debido principalmente a sus siguientes capacidades:
- Excelente acción bactericida.
- Producción in situ.
- Acción en una amplia franja de pH y temperatura.
- Dosis baja de utilización.
- Escaso tiempo de contacto.
La dosis de aplicación dependen de cada aplicación concreta, trabajando habitualmente entre los 0.5 y 0.8 mg de O3/l. También dependiendo de la aplicación se utilizan distintos sistemas de transferencia como platos porosos, mezcladores, turbinas o eyectores.
B.- Desinfección física: Como desinfectante físico, cabe destacar principalmente el uso de radiación ultravioleta, que se configura como una buena alternativa a la cloración en las pequeñas plantas depuradoras.
B.1.- Radiación ultravioleta: La radiación ultravioleta (UV), se corresponde con la zona del espectro electromagnético con longitudes de onda comprendidas entre los 15 y 450 nm. No obstante, la longitud de onda más efectiva como biocida está alrededor de los 260 nm. Para longitudes de onda entre 240 y 280 nm, los rayos ultravioletas pueden dañar los ácidos nucleicos celulares y matar a las bacterias, siendo más resistentes las esporas de bacterias (necesitan 10 veces más dosis de radiación), los hongos (50 veces más) y los virus (dosis entre 10 y 100 veces mayores).
La mayor limitación de este tipo de tratamiento, es que las radiaciones UV poseen una limitada capacidad de penetración, por lo que el agua a tratar debe ser transparente y en circulación laminar. En definitiva, la desinfección con rayos UV exige caudales pequeños de agua.
Para obtener estas radiaciones se utilizan las denominadas “lámparas germicidas”, que son lámparas de vapor de mercurio, de baja o media presión. Las lámparas de baja presión distribuyen la radiación en un campo más específico de longitud de onda (alrededor del 85% de la radiación que emiten corresponde a los 254 nm) que las de media presión, no obstante ambas dan resultados semejantes.
La efectividad asociada a la aplicación de un desinfectante es variable en función de una serie de parámetros, los cuales son analizados en la siguiente tabla:
En la siguiente tabla se pueden observar las ventajas e inconvenientes de los agentes desinfectantes tratados hasta el momento.
