Tratamiento Del Agua Con Rayos Uv

8/17/2019 Tratamiento Del Agua Con Rayos Uv

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TRATAMIENTO DEL AGUA CON RAYOS UV

La contaminación del agua es uno de los !inciales "acto!es #ue a"ectan la

salud de los se!es $umanos % los animales&En consecuencia' la ma%o!(a de los

a(ses latinoame!icanos contemlan la desin"ección como una a!te esencial

de la ota)ili*ación' deseando #ue esta misma tenga e"ectos !esiduales $asta

el unto de uso' con el o)+eti,o !imo!dial de da! a su o)lación agua segu!a

-o! consiguiente' el m.todo de desin"ección o! medio de lu* ult!a,ioleta /UV0

se conside!a de g!an a%uda' con,i!ti.ndose as(' en la a!te "undamental de los

no,edosos m.todos de t!atamiento de agua& Su "unción integ!al se )asa en

!e,eni!' !otege! % desin"ecta!1ga!anti*ando la calidad de este ,ital l(#uido'

cont!olando la !oagación de mic!oo!ganismos atógenos /,i!us % )acte!ias0 %

o! e"ecto e,itando la dise!sión de en"e!medades&

El uso de la lu* ult!a,ioleta de tio ge!micida se $a inc!ementado en los

2ltimos 34 a5os en ,i!tud de los )ene6cios #ue o"!ece so)!e los !ocesos

#u(micos de desin"ección' %a #ue no alte!a ninguna de las !oiedades "(sicas

del agua' sin tanta necesidad de ag!ega! comuestos tó7icos& Adem8s es

e"ecti,a en "!acciones de segundo' % !educe el !iesgo o! el mane+o %

almacenamiento de sustancias noci,as a!a la salud&

9:u. es la lu* ult!a,ioleta; La lu* ult!a,ioleta es a!te del esect!o

elect!omagn.tico de !adiación la cual tam)i.n es emitida o! el sol /,e! <igu!a

30& Est8 situada ent!e las )andas de !a%os = % la lu* ,isi)le' con longitudes de

onda #ue ,an desde 3>4 $asta ?44 nanómet!os /nm0& Nota@ un millón de

nanómet!os es e#ui,alente a un mil(met!o o mic!a /m0&

La lu* ult!a,ioleta' conocida gene!almente como UV' es emitida en t!es

di"e!entes )andas UVBA' UVB % UVBC& As( ues' la !adiación con ma%o! e"ecto

ge!micida se encuent!a ent!e las )andas UVBC Y UVB' co!!esondiendo a 4

nm&

La aa!ición de los su)!oductos de la desin"ección /S-D0' so)!e todo a#uellos

asociados a la desin"ección con clo!o' $icie!on #ue nume!osos sistemas

asa!an de .ste a la UV& Al comien*o del siglo ==I' en Eu!oa e7isten unos

&444 sistemas de aguas desin"ectados con UV' % una lanta en Alemania

/Fa$n)ac$talse!!en,e!)and0' t!ata nada menos #ue un caudal de H&444 m

d(a&

La g!an ,enta+a en !elación con los S-D se cont!a)alancea con su noto!ia

des,enta+a@ la !adiación UV no oto!ga ning2n !esidual al agua t!atada a!a

$ace! "!ente a e,entuales "utu!as contaminaciones en las !edes de dist!i)ución

o en las ,i,iendas&



A esa! de esto 2ltimo' la desin"ección con !adiación ult!a,ioleta se $a ,enido

utili*ando amliamente en los sistemas de a)astecimiento de agua de

e#ue5os esta)lecimientos' como $ositales' indust!ias de alimentos % )e)idas

% $oteles& Recientemente se $a inc!ementado su uso a!a la desin"ección de

eJuentes de lantas de t!atamiento de aguas se!,idas % $a ,uelto a !eci)i!

atención como desin"ectante de e#ue5os sistemas de agua' de)ido a sucaacidad de desin"ecta! sin !oduci! cam)ios "(sicos o #u(micos nota)les en el

agua t!atada& E7iste en el me!cado una gama de e#uios a!a g!andes lantas

de t!atamiento de agua $asta un e#ue5o a!tilugio #ue ca)e en una mano %

#ue los caminantes usan a!a desin"ecta! aguas de lagos % !(os&

Propiedades de la radiación ultravioleta

La !adiación ult!a,ioleta se ca!acte!i*a o! longitudes de onda mu% ce!canas a

las de la lu* del sol& Los a!8met!os m8s imo!tantes de la !adiación UV

!elacionados con la desin"ección del agua son@

• Longitud de onda@ El !ango ge!micida se encuent!a ent!e ?4 % >4 nm

/nanómet!os0 % se o)tiene la m87ima e6ciencia desin"ectante ce!ca de

los 4 nm& Estos l(mites se encuent!an dent!o del !ango denominado

ult!a,ioleta B C /344B>4 nm0' #ue se di"e!encia del ult!a,ioleta B A /3KB

?44 nm0 % del ult!a,ioleta B />4B3K nm0&• Calidad del agua@ La teme!atu!a del agua tiene oca o ninguna

inJuencia en la e6cacia de la desin"ección con lu* ult!a,ioleta' e!o

a"ecta el !endimiento oe!ati,o de la l8ma!a de lu* ult!a,ioleta' cuando

la misma est8 inme!sa en el agua& La ene!g(a ult!a,ioleta es a)so!)ida

o! el agua' e!o en muc$o ma%o! g!ado es a)so!)ida o! los sólidos en

susensión o disueltos' tu!)iedad % colo!& En el agua a!a consumo$umano' la concent!ación de los sólidos en susensión es gene!almente

in"e!io! a 34 m' ni,el al #ue emie*a a e7e!imenta! !o)lemas con la

a)so!ción de la lu* ult!a,ioleta& La tu!)iedad de)e se! tan )a+a como sea

osi)le % en todo caso' de)en e,ita!se tu!)iedades ma%o!es de K UTN&• Intensidad de la !adiación@ A meno! distancia del agua !esecto al unto

de emisión de los !a%os' ma%o! se!8 la intensidad de los mismos % o!

tanto la desin"ección se!8 m8s e6ciente& Con !esecto a esta condición'

e7iste una !egla gene!al #ue dice #ue no de)e $a)e! m8s de K mm de

!o"undidad de agua a!a asegu!a! #ue cada o!ción de la misma sea

alcan*ada o! los !a%os adecuadamente&• Tio de mic!oo!ganismos@ La !adiación ult!a,ioleta se mide en

mic!o,atios o! cent(met!o cuad!ado /Fcm 0 % la dosis en mic!o,atios

segundo o! cent(met!o cuad!ado /Fscm 0 /!adiación 7 tiemo0& La

!esistencia al e"ecto de la !adiación deende!8 del tio de

mic!oo!ganismo& No o)stante' la dosi6cación de lu* ult!a,ioleta

!e#ue!ida a!a dest!ui! los mic!oo!ganismos m8s comunes /coli"o!mes'

seudomonas' etc&0 ,a!(a ent!e &444 % 34&444 Fscm & Las no!mas



a!a la dosi6cación de lu* ult!a,ioleta en di"e!entes a(ses ,a!(an ent!e

3&444 % >&444 Fscm &• Tiemo de e7osición@ Como cual#uie! ot!o desin"ectante' el tiemo de

e7osición es ,ital a!a asegu!a! un )uen deseme5o& No es "8cil

dete!mina! con e7actitud el tiemo de contacto /%a #ue .ste deende

del tio de Ju+o % de las ca!acte!(sticas del e#uio0' e!o el e!(odode)e!(a esta! !elacionado con la dosi6cación necesa!ia /!eco!da! la

e7licación % el conceto del C 7 T0& De cual#uie! modo' las e7osiciones

no!males son del o!den de 34 a 4 segundos&

-a!a un g!ado dete!minado de inacti,ación de mic!oo!ganismos' el tiemo

!e#ue!ido de e7osición del agua a la lu* ult!a,ioleta es in,e!samente

!oo!cional a la intensidad de la lu* #ue enet!a el agua' teniendo en cuenta

la caacidad de a)so!ción del agua % la dise!sión de la lu* de)ido a la

distancia&

El m.todo de desin"ección es sencillo' consiste en one! en contacto el Ju+o deagua con una l8ma!a ult!a,ioleta' de tal mane!a #ue la !adiación UV act2e

so)!e los mic!oo!ganismos del agua )a+o las condiciones a!!i)a e7uestas con

el consecuente e"ecto desin"ectante&

Mecanismos de la desinfección por radiación ultravioleta

El mecanismo de desin"ección se )asa en un "enómeno "(sico o! el cual las

ondas co!tas de la !adiación ult!a,ioleta inciden so)!e el mate!ial gen.tico

/ADN0 de los mic!oo!ganismos % los ,i!us' % los dest!u%e en co!to tiemo' sin

!oduci! cam)ios "(sicos o #u(micos nota)les en el agua t!atada&

Se c!ee #ue la inacti,ación o! lu* ult!a,ioleta se !oduce mediante la

a)so!ción di!ecta de la ene!g(a ult!a,ioleta o! el mic!oo!ganismo % una

!eacción "oto#u(mica int!acelula! !esultante #ue cam)ia la est!uctu!a

)io#u(mica de las mol.culas /!o)a)lemente en las nucleo!ote(nas0 #ue son

esenciales a!a la sue!,i,encia del mic!oo!ganismo& Est8 demost!ado #ue

indeendientemente de la du!ación % la intensidad de la dosi6cación' si se

suminist!a la misma ene!g(a total' se o)tiene el mismo g!ado de desin"ección

En el cuad!o de la 8gina siguiente se muest!an ,alo!es !eo!tados o! ,a!ias

"uentes de dosis de ene!g(a ult!a,ioleta a!a elimina! algunos mic!oB

o!ganismos& Estos dan una idea del !ango % o!den de la magnitud de lae7osición&

La ma%o!(a de los e#uios de desin"ección ult!a,ioleta utili*an una e7osición

m(nima /en el agua0 de 4&444 Fscm & Esto es adecuado a!a inacti,a! las

)acte!ias % ,i!us atógenos' e!o #ui*8 no sea su6ciente a!a cie!tos !oto*oos

atógenos' #uistes de !oto*oos % $ue,os de nem8todos' #ue ueden !e#ue!i!

$asta 344&444 Fscm a!a su in acti,ación total&



Radiación de ene!g(a ult!a,ioleta necesa!ia a!a dest!ui! $asta en un HH&HH

de los mic!oo!ganismos atógenos del agua

Sub productos de la desinfección con rayos ultravioleta

Como se $a e7!esado' la lu* ult!a,ioleta tiene la caacidad de t!ata! el agua

sin !oduci! cam)ios "(sicos o #u(micos conside!a)les en el agua t!atada& No seconoce #ue $a%a e"ectos di!ectos ad,e!sos so)!e la salud de los consumido!es

de agua desin"ectada con lu* ult!a,ioleta& En el !oceso de desin"ección no se

le ag!ega ninguna sustancia al agua' o! lo #ue no $a% !iesgos de "o!mación de

S-D % la lu* ult!a,ioleta no alte!a el sa)o! ni el olo! del agua t!atada& A la

dosi6cación % H "!ecuencia utili*ada a!a la desin"ección' no se conoce #ue

e7ista la "o!mación de de!i,ados& La so)!edosis de lu* ult!a,ioleta tamoco

!esulta en ning2n e"ecto noci,o& No o)stante' el oe!ado! del e#uio de

desin"ección con lu* ult!a,ioleta de)e usa! anteo+os % !oa !otecto!a a!a

e,ita! e7one!se a la !adiación de alta ene!g(a' ca!acte!(stica de la lu*

ult!a,ioleta&

Equipos

La lu* ult!a,ioleta se !oduce o! medio de l8ma!as de ,ao! de me!cu!io de

alta % )a+a !esión' siendo m8s oula!es las 2ltimas& Se aseme+an a las

conocidas l8ma!as Juo!escentes& En !ealidad' las l8ma!as ult!a,ioletas son

ela)o!adas o! las g!andes em!esas #ue "a)!ican las l8ma!as Juo!escentes

est8nda!& En consecuencia' las l8ma!as' los )alastos % los a!!ancado!es a!a

los sistemas ult!a,ioletas ueden com!a!se en tiendas come!ciales' sal,o las

#ue tengan dimensiones e7cecionales&

Las l8ma!as !a!as ,eces se #ueman' e!o gene!almente se cam)ian desu.s

de #ue $an e!dido K a 4 de la lu* ult!a,ioleta #ue emit(an cuando e!an

nue,as& Estas l8ma!as tienen una du!ación de 34&444 $o!as' lo #ue en

t.!minos !8cticos % teniendo en cuenta el !ecam)io cuando $a descendido su

intensidad a 4BK ' signi6ca una ,ida 2til de nue,e meses a un a5o de

t!a)a+o sin inte!!ución&

Como se $a mencionado' la desin"ección del agua con lu* ult!a,ioleta uede

log!a!se con longitudes de onda de lu* ent!e ?4 % >4 nm % se o)tiene la

m87ima e6ciencia ge!micida a los 4 nm& Las l8ma!as de a!co de me!cu!io a

)a+a !esión #ue se encuent!an en el me!cado !oducen una longitud de ondade lu* ult!a,ioleta ce!ca de K? nm&

El mecanismo #ue usa la l8ma!a ult!a,ioleta es sencillo@ dent!o de la l8ma!a'

#ue es un tu)o $ec$o de cua!*o o s(lice' un a!co el.ct!ico golea una me*cla

de ,ao! de me!cu!io % a!gón #ue $a% en el inte!io!& Cuando la co!!iente

el.ct!ica golea la me*cla' el a!gón no a!ticia' %a #ue su "unción es solo

a%uda! a a!!anca! la l8ma!a' e7tende! la ,ida del elect!odo % !educi! las



.!didas' e!o las mol.culas del me!cu!io se e7citan % cuando los elect!ones de

las ó!)itas e7te!nas descienden a ó!)itas de meno! ni,el ene!g.tico' emiten la

ene!g(a so)!ante en "o!ma de !adiación ult!a,ioleta&

Los a!!ancado!es tienen la misión de !oduci! una desca!ga "ue!te #ue gene!a

la !ime!a ioni*ación del gas& Esta)lecen un co!toci!cuito so)!e la l8ma!a' #ue

!ecalienta los elect!odos' inte!!ume luego )!uscamente la co!!iente' lo #ue

o!igina en la !eactancia inducti,a del )alasto un ico de alta tensión #ue inicia

el a!co& Los )alastos 6+an la co!!iente de oe!ación /% o! consiguiente la

tensión0 de la l8ma!a' !esentan una alta imedancia $acia la !ed en el

momento de a!!an#ue % !oducen una !esistencia ó$mica )a+a' de mane!a #ue

las e!didas de otencia /calo! gene!ado0 sean m(nimas& En una ala)!a' el

)alasto es un elemento #ue o!dena el Ju+o de elect!ones dent!o del tu)o& Es

como un olic(a o!denando el t!8nsito&

a% dos tios )8sicos de c8ma!as de e7osición del agua a la !adiación

ult!a,ioleta& A#uellas en las #ue las l8ma!as est8n sume!gidas en el agua %las #ue est8n "ue!a del agua& En las unidades de lu* ult!a,ioleta de l8ma!as

sume!gidas' se de)e !o,ee! un esacio aislado donde se u)ica la l8ma!a' lo

#ue se log!a !odeando la misma con una camisa de cua!*o #ue es un mate!ial

t!ansa!ente a los !a%os& Solo el cua!*o !esenta esa ca!acte!(stica' % de los

l8sticos' solo el -TD< /TeJón0 es a!cialmente t!ansmisi)le&

En el segundo tio' las l8ma!as est8n susendidas so)!e el agua #ue se est8

t!atando' en "o!ma casi !asante con el agua&

Un sistema mode!no de desin"ección ult!a,ioleta uede inclui! lo siguiente@

• Una c8ma!a de e7osición de mate!ial antico!!osi,o' el cual al)e!ga el

sistema&• L8ma!as ult!a,ioleta&

• Limiado!es mec8nicos' limiado!es ult!asónicos u ot!os mecanismos de

auto limie*a&• Censo!es conectados a sistemas de ala!ma a!a el monito!eo de la

intensidad de la lu* ult!a,ioleta&• Inte!!uto! de ,elocidad en caso de #ue se !esenten ,elocidades de

Ju+o altas o )a+as' intensidades altas o )a+as o teme!atu!as ano!males

en los comonentes del sistema&

• Monito!es de l8ma!a aagada&

alastos el.ct!icos&

Una conside!ación imo!tante en el dise5o del e#uio de desin"ección es

asegu!a!se de #ue cada mic!oo!ganismo !eci)a la dosis )iocida de !adiación en

la c8ma!a de contacto& Esto se log!a dete!minando el esacio co!!ecto ent!e las

l8ma!as % las sue!6cies !eJecto!as del inte!io! de la c8ma!a % agitando

adecuadamente el agua cuando asa o! la c8ma!a& El e#uio ult!a,ioleta con



l8ma!as sume!gidas uede tene! una de las dos con6gu!aciones )8sicas de

Ju+o del agua@ a!alelo o e!endicula! a la longitud de las l8ma!as& Si el Ju+o

es e!endicula!' las !oias l8ma!as % camisas ueden !oduci! la

tu!)ulencia necesa!ia a!a asegu!a! #ue toda el agua #uede e7uesta a la

dosis )iocida& Cuando el Ju+o es a!alelo a la longitud de las l8ma!as' es

necesa!io utili*a! me*clado!es est8ticos /antallas0 a!a !oo!ciona! latu!)ulencia necesa!ia&

IMAGEN

Ventajas y desventajas

Las ,enta+as emie*an con la sencille* de la oe!ación % mantenimiento& Ot!a

g!an ,enta+a de la desin"ección con lu* ult!a,ioleta es #ue no se !e#uie!en

!oductos #u(micos& Asimismo' el tiemo de e7osición !e#ue!ido es mu% co!to

en coma!ación con la du!ación del contacto necesa!io a!a los desin"ectantes

#u(micos con,encionales' o! lo #ue no !e#uie!e de tan#ues de contacto&

Tam)i.n es una ,enta+a su e6cacia a!a ani#uila! una g!an ,a!iedad de

mic!oo!ganismos& Estos "acto!es son esecialmente imo!tantes en la

desin"ección del agua& -o! ot!o lado' no cuenta con a!tes mó,iles #ue se

desgasten& El agua no !e#uie!e t!atamiento !e,io' sal,o 6lt!ación en caso de

aguas tu!)ias& -!esenta costos !educidos de oe!ación& Adem8s' !esenta una

gama tan g!ande de e#uios #ue ,an desde la g!an lanta de t!atamiento

$asta el ni,el "amilia!& Esto 2ltimo $a% #ue tene!lo en cuenta' %a #ue los

!og!amas de desin"ección del agua en el ni,el "amilia! no solo ueden se!

cu)ie!tos con tecnolog(a de $ioclo!ito in situ' sino tam)i.n con la !adiación

ult!a,ioleta&

En oosición' una des,enta+a es la nota)le !educción de la e6ciencia cuando

aumenta la tu!)iedad o el colo! del agua' de)ido a #ue los mic!oo!ganismos

ueden !otege!se de los e"ectos de la lu* ult!a,ioleta en las a!t(culas en

susensión& Ot!a des,enta+a es la di6cultad de medi! la e6cacia de la

desin"ección' e7ceto si se $ace un an8lisis mic!o)iológico a!a dete!mina! la

!esencia de o!ganismos indicado!es desu.s del t!atamiento con lu*

ult!a,ioleta' lo #ue !esulta di"(cil en 8!eas !u!ales mu% ale+adas&

Sin em)a!go % tal como se $a e7!esado' la g!an des,enta+a del m.todo es #ue

la lu* ult!a,ioleta no !oo!ciona !esiduales& Esto #uie!e deci! #ue desu.s de

la desin"ección o! este sistema $a% #ue alica! un comuesto #u(mico a!aga!anti*a! la segu!idad mic!o)iológica del agua du!ante todo su t!a%ecto o! la

!ed de dist!i)ución % aun a!a cuando se almacena en las ,i,iendas&

La amena*a de una nue,a contaminación o !ec!udecimiento de )acte!ias en un

sistema de dist!i)ución de agua son !a*ones ime!iosas #ue $an cuestionado

el uso gene!ali*ado de la desin"ección con lu* ult!a,ioleta sin a5adi! un

desin"ectante secunda!io #ue !oo!cione un !esidual e6ca*& La e6cacia



dudosa de los !a%os ult!a,ioleta cont!a algunos de los #uistes de !oto*oos %

$ue,os de nematodos atógenos !e#uie!e #ue las aguas sue!6ciales !eci)an

6lt!ación u ot!o t!atamiento a!a su !emoción antes de la desin"ección con

!a%os ult!a,ioletas& La desin"ección con lu* ult!a,ioleta suele se! m8s costosa

#ue los m.todos con,encionales de desin"ección& El uso de este m.todo de

desin"ección solamente' sin un desin"ectante secunda!io' se !ecomenda!(acuando la desin"ección es !e,enti,a cuando la "uente de agua es 6a)le' con

una tu!)iedad meno! a 3 UTN' % cuando $a% ocas osi)ilidades de

contaminación del agua en el sistema desu.s del t!atamiento ult!a,ioleta& En

todos los dem8s casos de)e ag!ega!se un desin"ectante secunda!io

En !esumen@

Costos

Los sistemas de UV tienen ,a!iadas ca!acte!(sticas % comle+idad& El co!a*ón

del sistema es la l8ma!a /o l8ma!as0 % sin em)a!go' ese elemento es el #ue

menos incide en el costo total de un e#uio comleto de desin"ección o!

!adiación ult!a,ioleta&

Ante el !e#ue!imiento de un !esuuesto a!a desin"ecta! un agua c!udadestinada al consumo $umano con un caudal de &444 md(a' una 6!ma udo

!esuuesta! desde el !a*ona)le !ecio de USP K4&444 $asta el de medio

millón de dóla!es& QDie* ,eces m8s Tal di"e!encia de !ecios est8 dada o! la

disa!idad #ue e7iste ent!e la modestia de un e#uio )8sico % simle % la

a!a"e!nalia de elementos au7ilia!es #ue acoma5an al e#uio so6sticado&

Cuando se a!ticie en la !ea!ación de t.!minos de !e"e!encia a!a la

com!a de e#uios de desin"ección o! UV' $a)!8 #ue tene! cuidado en

)alancea! adecuadamente la caacidad' segu!idad en todos los asectos de la

oe!ación del e#uio' con lo #ue no es tan necesa!io' lo #ue es suleto!io o

suntua!io&

Al ma!gen del dato de costos e7licitado en el 8!!a"o ante!io!' los e#uios de

meno! o!te' o! e+emlo a!a t!ata! 344 m d(a /3&444 $a)itantes0 ueden

tene! un costo de USP 44' lo #ue signi6ca un costo e! c8ita de 4'

P$a)itante& El costo de oe!ación a!a este sistema est8 calculado en 4'4

Pm & Se conside!a #ue a!a el ni,el case!o' los costos de oe!ación % de



caital amo!ti*ados ueden esta! en el !ango de USP 34 a P 344 o! a5o % o!

"amilia&

Resumen IMAGEN CUADRO

La unidad nefelometría de turbidez (UTN)

¿Son convenientes este tipo de tratamientos para la salud humana?

Tratamiento Del Agua Con Rayos Uv

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