DESINFECCIÓN

La desinfección es el proceso mediante el cual se eliminan microorganismos que pueden causar enfermedades en los seres humanos.

“El cloro es el desinfectante más usado para el tratamiento del agua residual doméstica porque destruye los organismos a ser inactivados mediante la oxidación del material celular. El cloro puede ser suministrado en muchas formas que incluyen el gas de cloro, las soluciones de hipoclorito y otros compuestos clorinados en forma sólida o líquida. Algunas de las alternativas de desinfección incluyen la ozonización y la desinfección con radiación ultravioleta (UV)”

Fuente: EPA http://www.vypasesores.com/images/sce/docs/Desinfeccion-con-cloro-de- aguas-residuales.pdf)

El R.N.E. recomienda el uso de cloro en sus diferentes presentaciones para la desinfección, mientras que el uso de otras técnicas como la radiación UV, ozono, etc. deberán ser sustentadas.

4.7.3.1 DESINFECCIÓN CON CLORO

Como ya se mencionó, la desinfección con cloro es la más utilizada en el campo del tratamiento de las aguas residuales debido al bajo costo, fácil manejo de los compuestos clorados y su fácil acceso en el mercado. El R.N.E. refiere que para el diseño de instalaciones de cloración el proyectista deberá sustentar los diferentes aspectos:

- la dosis de cloro;

- el tiempo de contacto y el diseño de la correspondiente cámara;

4.7.3.2 DESINFECCIÓN CON OZONO

El ozono es un oxidante extremadamente reactivo, y está ampliamente aceptado que la destrucción de las bacterias por ozonación se produce directamente debido a la desintegración de la pared celular. El ozono también es un virucida muy efectivo, y, asimismo, se entiende que su efectividad es superior a la del cloro. La ozonación no produce sólidos disueltos ni se ve afectada por la presencia del ion amonio ni por el pH del agua que entra en el proceso de desinfección. Por estas razones se considera al ozono como una alternativa viable a la desinfección, especialmente en aquellos casos en los que sea preciso declorar el agua desinfectada.

Como ya se mencionó, el R.N.E. refiere que su uso deberá ser sustentado por el proyectista, debido a que su aplicación en aguas residuales domésticas cuyo efluente es una fuente natural de agua en muchos casos no requiere ser desinfectada.

4.7.2.3 DESINFECCIÓN CON RAYOS UV

La desinfección con rayos UV es un proceso relativamente nuevo que se empezó a desarrollar entre los años 1916 y 1926 para la desinfección de agua potable, pero es recién a partir de 1970 que las lámparas de rayos UV se muestran como una alternativa confiable y de vida prolongada. Recién al año 2000 se propone su uso para la desinfección de efluentes de plantas de tratamiento de aguas residuales.

El efecto germicida de ciertas longitudes de onda de la luz UV es bien conocido desde hace más de un siglo. Su uso ha ido incrementándose en los últimos años debido a los beneficios que ofrece sobre los procesos químicos de desinfección, debido a que no altera las propiedades químicas y físicas del agua, no se agregan compuestos tóxicos ni precursores de éstos, y es efectiva contra cualquier microorganismo, incluyendo bacterias, virus, hongos, levaduras y algas (Meulemans, 1997) en fracciones de segundos, además evita el manejo y almacenamiento de sustancias riesgosas y peligrosas.

El mecanismo de desinfección de los rayos UV en el agua consiste en la penetración de la radiación UV-C en la pared celular del microorganismo siendo absorbida por la cadena de ácido desoxirribonucleico (ADN) presente en el núcleo del microorganismo en donde rompe las uniones entre las moléculas de adenosina y de tiamina formando nuevas uniones entre los nucleótidos cercanos dando lugar a nuevos dímeros. Esto incapacita la

La ley Bunsen-Roscoe de reciprocidad describe que una alta intensidad radiada durante un breve periodo de tiempo es exactamente igual a una baja intensidad radiada durante un periodo de tiempo prolongado. Por el contrario, a las reacciones de clorinación, o desinfección con ozono que requieren de tiempos de reacción prolongados, la radiación UV necesita de fracciones de segundo para poder lograr una desinfección efectiva. Nuevas investigaciones han demostrado que la ruptura del ADN a los 260 nanómetros es la de mayor efectividad frente a los microorganismos, pero, además, otras longitudes de onda tienen un efecto importante en el fenómeno de desinfección y pueden provocar la desactivación permanente de microrganismos a través de reacciones de foto-oxidación. La radiación UV de longitud de presión media provoca la foto-disrupción de las proteínas y encimas, destruyendo su capacidad de fotoreactivación.

Inicialmente, para la desinfección se utilizaban emisores (lámparas) UV de presión baja, también denominados monocromáticos cuya longitud de onda emitida es de 253.7 nm, se fabrican con potencias entre los 15 y 200 W. Actualmente, debido a diversos estudios se prefiere utilizar emisores UV de presión media de longitud de onda múltiple, estas últimas requieren de un alto voltaje de entrada y a través de un transformador el emisor de luz emite un espectro que abarca los rangos de la luz UV, luz visible y luz infrarroja, por lo cual también recibe el nombre de policromática. Las longitudes de onda cubren totalmente la banda UV germicida, incluyendo la longitud de onda de 260 nm, que es donde se maximiza la efectividad para romper de forma efectiva la molécula de ADN, así como las longitudes de onda de 220 nm, que dañan las proteínas y enzimas.

DOSIS DE LUZ UV PARA DESINFECCIÓN

Para lograr la desinfección deseada se debe aplicar la dosis de luz UV adecuada. Esta depende de la sensibilidad del microorganismo. La dosis de radiación UV se conoce como la energía (intensidad) emitida en un medio durante cierto periodo de tiempo (tiempo de residencia), con un factor de corrección del nivel de absorción del fluido ligado a la transmitancia en el mismo. La intensidad es la energía de emisión de la lámpara, el tiempo de residencia se caracteriza por la velocidad de la partícula de agua a través de la cámara de radiación. log _UV* o N Dosis k N       

N : Concentración de MO que sobrevivieron de una población inicial N_o