¿Cuáles son los objetivos de la desinfección industrial de aguas residuales?
La protección de la salud pública.
La protección de las fuentes de suministro de agua.
La protección de los ecosistemas acuáticos.
Ser Empresas Socialmente Responsables.
Para que el agua residual tratada sea segura, no debe contener microorganismos patógenos.
La forma de lograr dicho control es mediante la desinfección, la cuál puede efectuarse a través de:
1. Agentes químicos.
2. Agentes físicos.
3. Medios Mecánicos.
4. Radiación.
Agentes Químicos:
Agentes Físicos:
Características del Cloro:
La cloración se considera el método más efectivo y “económicamente” factible para la desinfección de las aguas residuales.
Dependiendo del pH del agua, el cloro se presenta en diferentes formas
-pH <5.6 el cloro aparece casi en su totalidad cómo ácido hipocloroso (HOCl) no disociado:
-pH >5.6 empiezan a formarse los iones hipoclorito OCl
-pH = 7.5 Están en equilibrio el ácido hipocloroso (HOCl) y el hipoclorito (OCl )
- pH > 9 el cloro se presenta casi en su totalidad en forma de hipoclorito (OCl )
El cloro libre se combina fácilmente con sustancias presentes en el agua residual tratada. Es necesario agregar más cloro que del la []inicial para que quede un remanente de cloro libre capaz de controlar a los microorganismos.
Una de las sustancias con las que se combina el cloro es el nitrógeno amoniacal y forma cloraminas (mono, di y tricloraminas) (NH2Cl, NHCl2, NCl3 ) La cantidad de cada especie de cloraminas producidas depende de la cantidad relativa de ácido hipocloroso y amoniaco, del pH y temperatura.
La siguiente tabla indica la proporción de mono y dicloraminas para diferentes valores de pH.
Las cloraminas son formadas por reacción del ácido hicloroso con aminas orgánicas presentes en solución. Tienen poder germicida 20 a 30 veces menor que el cloro , aun así tienen capacidad de controlar los microorganismos.
También se les denomina cloro residual combinado. Como resultado de la cloración, además de las cloraminas se forman subproductos tanto de carácter inorgánico como orgánicos cancerígenos
Características del Hipoclorito de Calcio e Hipoclorito de Sodio
Su aplicación lleva a mismos resultados que cloro gaseoso. El compuesto activo es ión (OCl ) el cual se combina para formar el ácido hipocloroso.
La diferencia entre los hipocloritos y el cloro gaseoso, son las reacciones laterales de productos finales de las reacción.
La reacción con los hipocloritos incrementa el ión hidroxilo, incrementando con esto el pH, con la consecuente disminución del poder bactericida.
Características del Dióxido de Cloro
No puede ser almacenado, tiene que generarse en el sitio. Es más eficiente que el cloro en la desactivación de virus, no genera subproductos halogenados y no produce trihalometanos u otros subproductos.
Trabaja en un pH de 4-9, por tanto no disminuye su eficacia biocida en este rango. Es mejor que el cloro para el tratamiento de esporas. Requiere poco tiempo de contacto.
No reacciona con amoníaco o sales de amonio. Remueve hierro y manganeso mejor que el cloro. Aunque tiene un potencial de oxidación menor que el ozono, el dióxido de cloro es más estable y más seguro de manejar.
El dióxido de cloro reacciona en el agua con compuestos fenólicos, sustancias húmicas, sustancias orgánicas e iones metálicos.
Esta acción oxidante a menudo mejora el gusto, olor, y color de agua, además elimina la producción de THM durante una preimera desinfección cuando se realiza una adecuada dosificación in situ.
In situ, el dióxido de cloro se genera mediante 3 técnicas.
1. Generadores Industriales.
2. Soluciones estabilizadas
3. De última generación (TwinOxide)
Características del Ozono
Mólecula compuesta por 3 átomos de oxígeno.
Muy inestable y altamente oxidante.
Es un germinicida muy potente.
Su solubilidad se ve afectada por la temperatura. A mayor temperatura, menor solubilidad y en consecuencia disminuye la eficiencia como desinfectante.
Efectivo en el control de esporas y virus (de 30 a 300 veces más rápido que el cloro)
No puede ser almacenado, tampoco tiene acción residual.
Requiere de personal altamente capacitado.
Altos requerimientos de energía eléctrica y altos costos de operación.
Trayectorias de reacción del ozono. Una vez que ha entrado a la solución sigue dos rutas básicas.
1. Oxidación Directa: La reacción directa del ozono molecular con las sustancias es selectiva, las velocidades de reacción dependen del compuesto con que se combine; por ejemplo la reacción es muy rápida con fenol y mercaptanos, pero es muy lenta con benceno y tetracloroetileno
2. Autodescomposición a Radicales Hidroxilo: Esta reacción no es selectiva y reacciona rápidamente con un gran número de especies químicas. Los radicales OH- reaccionan rápidamente con el ozono molecular y funcionan como un catalizador en la tasa de descomposición del ozono.
El radical (OH.) reacciona con los iones carbonato y bicarbonato para formar radicales de carbonato y bicarbonato, de esta manera una fracción de los radicales OH. se excluyen de ciclo autocatalítico y contribuye a la estabilidad del ozono molecular en el agua.