LOGO CLORID.png
Buscar

TECNOLOGÍAS INNOVADORAS PARA AGUAS RESIDUALES DESINFECCIÓN Y DETECCIÓN DE PATÓGENOS


Fuente: Clorid S.A


El agua es un recurso vital para el ser humano tanto para su consumo como para todo tipo de actividades, sin agua no sería posible la supervivencia de la vida en nuestro planeta, sin embargo este recurso natural está expuesto a diferentes formas de contaminación debido a influencias del entorno y por acción humana es allí en donde se habla de aguas residuales, su composición según lo explica Rojas (2002) es muy variable en razón de los diversos factores que lo afectan, como desechos fecales, sustancias sólidas y restos de naturaleza orgánica e inorgánica, entre otros, de igual manera la Fundación Ecomar sostiene que las aguas servidas son aguas con impurezas procedentes de vertidos de origen doméstico e industrial, principalmente. De esta forma, tenemos que las aguas residuales pueden contener elementos contaminantes originados en desechos urbanos o industriales.

En general, tal como lo manifiesta Rojas (2002) las aguas residuales contienen aproximadamente un 99.9% de agua y el resto está constituido por materia sólida. Los residuos sólidos están conformados por materia mineral y materia orgánica. La materia mineral proviene de los subproductos desechados durante la vida cotidiana y de la calidad de las aguas de abastecimiento. La materia orgánica proviene exclusivamente de la actividad humana y está compuesta por materia carbonácea, proteínas y grasas.

Rojas (2002) considera también que la composición de los residuos secos de las aguas residuales en sus diversos constituyentes tienen los siguientes porcentajes:

• Materia orgánica 50% , mineral 50% .

• Materia sedimentable 20% , no sedimentable 80% .

• Materia sedimentable orgánica 67% , mineral 33% .

• Materia no sedimentable orgánica 50% , mineral 50% .

Además las aguas residuales, estén o no diluidas con aguas de lluvia, contienen elementos contaminantes que al ser descargados al curso receptor pueden causar impacto ambiental y poner en riesgo la salud del hombre. Los principales contaminantes que contiene el agua residual y que pueden estar disueltos o suspendidos, se agrupan en: Materia orgánica con grado variable de biodegradabilidad, compuestos nitrogenados de origen orgánico y/o mineral, compuestos fosforados de origen mineral y microorganismos compuestos por organismos saprófitos y patógenos tales como helmintos, protozoos, bacterias y virus Rojas (2002).


Este conjunto de características confiere al agua las propiedades siguientes:

(a) Pestilente: Causados por la descomposición anaeróbica de la materia

putrescible.

(b) Tóxico: Muchos compuestos orgánicos e inorgánicos tienen efectos negativos sobre la flora y fauna.

(c) Infectivo: La presencia de microorganismos patógenos confiere al agua la propiedad de transmitir enfermedades de origen hídrico.

(d) Antiestético: Modificación de la apariencia física.

Las aguas residuales requieren ser sometidas a procesos para su desinfección, a través del uso de desinfectantes líquidos o gaseosos y luz ultravioleta; de los cuales la cloración resulta una técnica muy beneficiosa para la potabilización del agua potable y oxidación de aguas servidas, permitiendo mejorar la calidad microbiológica de la misma y la protección de la salud de la población frente a los riesgos patológicos existentes en este tipo de agua.


A continuación podemos ver que dentro de este proceso existen diversos tratamientos por los cuales debe pasar el agua, siendo la fase de cloración utilizada en el tratamiento avanzado.

Cuadro 1. Proceso de tratamiento de agua residual en donde se puede observar en donde se usa la cloración.



Rojas (2002)


En los recursos hídricos sin tratar, podemos encontrar una variedad de microorganismos - salmonella, shigella, legionella, entre otros, que afectan la salud, como lo manifiestan Carrasco & Samperia (2019) la mayoría de bacterias patógenas que pueden ser transmitidas por el agua infectan el aparato digestivo y pueden ser excretadas en las heces de las personas o animales, hay bacterias patógenas que pueden reproducirse tanto en el medio acuático como en el suelo.

De por si, las aguas residuales contienen bacterias, hongos, parásitos, virus, tóxicos cuyas vías de transmisión se pueden dar a través del contacto y la inhalación de gases nocivos - como el sulfuro de hidrógeno - lo que conlleva que se genere una serie de infecciones perjudiciales para la salud humana a nivel respiratorio así como también en la piel.


El papel que juega la cloración es muy importante ya que ayuda a la desinfección microbiana así como también puede ayudar a eliminar algunas sustancias químicas y especies fecales y ambientales presentes en el agua debido a diversas formas de contaminación, como por ejemplo los microorganismos presentes dentro del grupo de los coliformes totales tales como el Enterobacter que coloniza superficies de tuberías y tanques de almacenamiento así como los bacilos aerobios, anaerobios, facultativos, Gram negativos y no esporulantes capaces de proliferar en 24 horas en ambientes propicios.


Así también, en el tratamiento de aguas residuales, dentro de los tres tipos de tratamiento: físico, químico y biológico - así como en las tres etapas del procedimiento: pretratamiento, primario, secundario y terciario- participa activamente el compuesto químico, donde se lo agrega en cantidad suficiente para que reaccione con todas las sustancias reductoras, la materia orgánica y el amoníaco hasta llegar a un punto de ruptura que provoca que el cloro residual empiece a quedar libre siendo así un agente desinfectante muy activo.


Dentro de los métodos de cloración está el uso del cloro líquido. En una investigación realizada por Vargas-Portuguez en el año 2021 se menciona que de todos los hipocloritos disponibles en el mercado, el hipoclorito de sodio, es uno de los más utilizados en campos como en la industria para aplicaciones de agua domésticas, industriales y comerciales, debido a que es más sencillo de manipular con mayor seguridad y menor mantenimiento para eliminar y prevenir la propagación de bacterias y fangos siendo así reconocido como agente efectivo contra un amplio espectro de microorganismos patógenos como los Gram positivos, Gram negativos, hongos, esporas y virus, incluyendo el virus de inmunodeficiencia adquirida.


También es un agente oxidante fuerte de nivel biocida, de acción baja o intermedia, dependiendo de su dosificación, además de ser barato (Köhler et al., 2018).

El cloro debe ser empleado de forma adecuada - debido a que la exposición con el químico puede irritar la piel, los ojos, la nariz y las membranas mucosas - tomando en cuenta varios factores para obtener un resultado óptimo en la desinfección del agua residual - cuyo uso del producto químico para el tratamiento del agua no puede superar el 10% de concentración - además es un producto que se lo puede conseguir con gran facilidad en el mercado por ser muy conocido por la población en general; Rossel Bernedo y otros autores (2020) señalan que este compuesto para la desinfección se puede aplicar de diferentes maneras, como gas-cloro, dióxido de cloro, hipoclorito de sodio, hipoclorito de calcio y ácido tricloroisocianúrico, cada uno con sus propiedades.


Cuadro 2. Fórmulas con sus propiedades y formas.



Rossel Bernedo & otros (2020).

Hay que tomar en cuenta que el cloro debe mantenerse a lo largo del tiempo requerido - un mínimo de treinta minutos entre el agua y el desinfectante antes de su consumo - ya que esto va a evitar que exista una posible contaminación del agua a lo largo de la red de distribución por lo que la principal propiedad desinfectante del cloro radica en su fuerte propiedad oxidante, dando como resultado la potabilización del recurso vital.


El cloro es eficaz a niveles muy bajos de turbidez(1) y sólidos suspendidos totales, sin embargo en altos niveles actúan como refugio para microorganismos, afectando la eficacia del desinfectante. El uso del cloro se ha convertido en una forma de combatir la contaminación del agua mediante su sanitización debido a que el cloro es un oxidante y al hacer contacto con el recurso hídrico oxida todo lo que encuentra desde virus, pasando por bacterias hasta sustancias orgánicas. De esta forma, el recurso natural se vuelve apto para el uso del ser humano en todas las actividades que requieren de su empleo.


(1) Parámetros técnicos que influyen en la eficacia de la desinfección











Como lo menciona Rossel Bernedo & otros (2020) la desinfección alcanza una eficiencia máxima cuando el agua tiene una turbiedad cercana a la unidad, por lo que se debe estar bien informado sobre la dosis de desinfectante, temperatura, pH de 7,6, tiempo de contacto, agente coagulante, además de las condiciones climáticas, características propias de la red de distribución así como la cantidad y tipo de materia orgánica natural con la que reacciona el cloro ya que no todos los casos son iguales por lo que el agua con pH básico, propicia la formación de trihalometanos (THM) y la disminución de los ácidos haloacéticos (AHA), haloacetamida y halocetonas, lo contrario en condiciones ácidas, al aumentar la formación de AHA (Cortés & Marcos, 2018).

Es indispensable tratar el tema sobre el tiempo de contacto, tal como lo manifiesta Ritter citado por Rossel Bernedo y otros, mientras menos contacto se tenga con altas dosis de desinfectante surge el mismo efecto que el contacto de largo tiempo con bajas concentraciones, con el único de fin de inactivar virus y protozoarios a distintos pH y temperaturas.


Si bien es cierto, que los procesos de desinfección del agua ya se usan desde tiempo remotos, en la actualidad la humanidad se enfrenta a retos muy grandes frente a la globalización y contaminación, que cada vez se extienden más, por eso resulta imperioso encontrar nuevas formas sostenibles y alternativas junto a técnicas eficaces y económicas que permitan proporcionar agua limpia a la población con miras a fortalecer su calidad de vida como un elemento fundamental que no se puede detener. Tal como lo ha venido haciendo Clorid SA. durante más de tres décadas con la producción de máquinas que generan hipoclorito de sodio in situ, brindando el servicio de arrendamiento de los sistemas junto al trabajo de mantenimiento de los equipos, almacenamiento y monitoreo del producto químico usado y reportes de la cantidad producida de NaClo.


Algunas de las técnicas convencionales a las que hace mención son la electrocoagulación, que es aplicada en el tratamiento de aguas residuales industriales y en el agua que contiene la pérdida de alimentos, grasas, tintes, entre otros. Sin embargo, la empresa cuencana Clorid SA. ha venido trabajando con la producción de hipoclorito de sodio mediante un proceso de electrólisis de salmuera, que es una alternativa muy viable para la desinfección de aguas tanto en ciudades como en el área rural.


Por electrólisis se refiere a la descomposición de una sustancia por una corriente eléctrica, la salmuera por otro lado es una solución que combina el cloruro de sodio (NaCl) y agua (H2O), en un proceso de electrólisis que implica el uso de una corriente eléctrica para provocar un cambios en su estructura molecular, generando nuevos químicos en el proceso. Lo que le convierte en una opción compatible con el medio ambiente, beneficiosa para la salud, comodidad y sencillez de uso y sobre todo más económica.


Las acciones que realiza Clorid S.A., van encaminadas a cumplir las metas de los Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS) de la ONU mediante la distribución de máquinas que permiten la desinfección del agua con sistemas de cloración in situ con un impacto ambiental mínimo, debido a la producción de cloro naciente sin aditivos químicos irritantes y a que no se requiere el almacenamiento de productos químicos.


Bibliografía

Rojas, R. (2002). Sistemas de tratamiento de aguas residuales. Gestión integral de tratamiento de aguas residuales, 1(1), 8-15. https://www.academia.edu/download/57123734/GESTION_INTEGRAL_DEL_TRATAMIENTO_AR.pd

Zúñiga Carrasco, I. R., & Samperia Morales, H. (2019). Importancia de la cloración del agua: sitios de abastecimiento con presencia de bacterias patógenas. ENF INF MICROBIOL, 86-92.

Vargas-Portuguez, M. D. (2021). Evaluación de tecnologías de cloración mediante sistemas de pastillas y cloro líquido controlado con ORP en agua para consumo humano.

https://repositoriotec.tec.ac.cr/handle/2238/13310

Rossel Bernedo, L. J., Bernedo, R., Alberth, L., Mayhua, F., Ferro Gonzales, A. L., & Zapana Quispe, R. R. (2020). Radiación ultravioleta-c para desinfección bacteriana (coliformes totales y termotolerantes) en el tratamiento de agua potable. Revista de Investigaciones Altoandinas, 22(1), 68-77. http://dx.doi.org/10.18271/ria.2020.537

Campistrous, L. L., García, F. M., & Vázquez, B. L. (2005). Estudio de la obtención electrolítica “in situ” de disoluciones acuosas de hipoclorito de sodio. Tecnología Química, 25(2), 39-45. https://www.redalyc.org/pdf/4455/445543747006.pdf


Rubio, D. I. C., Calderón, R. A. M., Gualtero, A. P., Acosta, D. R., & Sandoval, J. (2015). Tratamientos para la remoción de metales pesados comúnmente presentes en aguas residuales industriales. Una revisión. Ingeniería y región, (13), 73-90. https://dialnet.unirioja.es/servlet/articulo?codigo=5432290