INTRODUCCIÓN

El tratamiento y desinfección de agua con luz ultravioleta (UV) es una alternativa establecida y de creciente popularidad al uso de químicos para la desinfección de agua, agua residual y de aguas industriales de varias calidades. Este método garantiza la eliminación de entre el 99,9% y el 99,99% de agentes patógenos. Para lograr este grado de efectividad casi absoluta mediante este procedimiento físico, es totalmente imprescindible que los procesos previos del agua eliminen de forma casi total cualquier turbiedad de la misma, ya que la Luz Ultravioleta debe poder atravesar perfectamente el flujo de agua a tratar.

Los Purificadores de Agua por Ultravioleta funcionan mediante la “radiación” o “iluminación” del flujo de agua con una o más lámparas de silicio cuarzo, con unas longitudes de onda de 200 a 300 nanómetros. Por lo tanto, el agua fluye sin detenerse por el interior de los purificadores, que contienen estas lámparas.

La luz UV no cambia las propiedades del agua o aire, es decir, no altera químicamente la estructura del fluido a tratado. Al contrario de las técnicas de desinfección química, que implican el manejo de sustancias peligrosas y reacciones que dan como resultado subproductos no deseados, la luz UV ofrece un proceso de desinfección limpio, seguro, efectivo y comprobado a través de varias décadas de aplicaciones exitosas.

 

APLICACIONES

 La tecnología ultravioleta actualmente se usa en un  extenso grupo de aplicaciones, que va desde la protección básica de agua potable doméstica, hasta un tratamiento final para enjuagues de limpieza de partes electrónicas libre de gérmenes. Se muestra a continuación una lista de ejemplos donde se la aplica:

·         ALIMENTACIÓN asegura agua libre de bacterias para añadir al producto y también como agua de lavado de producto para evitar crecimiento bacteriano en conservas animales, vegetales, de pescado y otros productos.

·         PISCICULTURA desinfección del agua sin productos químicos. El uso de agua desinfectada eleva espectacularmente la tasa de supervivientes

·         HOSPITALES asegura agua ultrapura para laboratorios de patología, diálisis y lavado de infecciones donde el agua libre de bacterias es esencial

·         AQUARIUMS el agua libre de bacterias previene enfermedades debidas al crecimiento de organismos causantes de bi-productos tóxicos a la vida marina

·         INDUSTRIA FARMACEÚTICA y COSMÉTICA la desinfección del agua asegura el cumplimiento de las estrictas normas y control de calidad para el agua de fabricación

·         LAVADO DE BOTELLAS evita la contaminación de los envases que se puede originar por la utilización de agua sin desinfectar.

·         LABORATORIOS proporciona agua ultrapura requerida para tests e investigación.

·         SPAS, BALNEARIOS ayuda al control bacteriano, previene la formación de algas y limo. El uso de U.V. permite reducir sustancialmente el uso de cloro.

·         INDUSTRIA ELECTRÓNICA asegura agua libre de bacterias para usar en conjunción con agua desionizada y sistemas de agua de alta pureza.

·         GRANJAS DE ANIMALES el agua de bebida de los animales libre de bacterias incrementa la producción eliminando pérdidas por la contaminación de la acometida de agua. Mejorando la calidad del agua se consiguen animales más sanos y producciones más altas.

·         CULTIVOS el agua libre de bacterias minimiza las pérdidas por la infección extensiva de las raíces, problema común en plantas y árboles causado por el suministro de aguas contaminadas. El agua desinfectada mejora la calidad de los productos y la producción obtenida.

·         ENVASADORAS DE AGUA asegura el uso de agua libre de bacterias en la industria de bebidas refrescantes, zumos, gaseosas, agua envasada, etc.

·         BARCOS Y TRENES potabilización in-situ del agua almacenada para consumo de los viajeros-tripulación. Recirculación del agua de depósitos de almacenamiento evitando su estancamiento.

·         TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES excelente post-tratamiento del efluente secundario para reducir concentraciones bacterianas hasta niveles seguros sin introducir elementos tóxicos a los peces u otra vida marina en los vertidos.

·         AGUA DE RIEGO permite la reutilización del agua de torres de refrigeración, calderas, evaporadores, etc. en agua apta para regar jardines, evitando los cánones de vertido y el coste de agua de riego

PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO

 La generación artificial de la luz UV se realiza a través de un emisor (lámpara) de cuarzo puro, el cual contiene un gas inerte que es el encargado de proveer la descarga inicial, y conforme se incrementa la energía eléctrica, el calor producido por el emisor también aumenta junto con la presión interna del gas, lo cual genera la excitación de electrones que se desplazan a través de las diferentes líneas de longitud de onda, produciendo la luz UV. Una descarga de presión baja produce un espectro a 185 y 253.7 nm. Los emisores de luz UV de presión media producen radiación multionda, es decir, diferentes longitudes de onda de diversa intensidad a través del espectro UV-C (200-300 nm).

El ADN, o ácido desoxirribonucleico, es responsables de dirigir las actividades dentro de todas las células vivas. Todas las células deben tener ADN intacto para funcionar correctamente. Su estructura es muy similar a una escalera que se ha torcido de ambos extremos dando como resultado un aspecto espiral.

Cuando los microorganismos son expuestos a una dosis adecuada de radiación ultravioleta a 253.7 nm de longitud de onda (UV-C), el ADN (acido desoxirribonucleico) de las células absorben los fotones UV causando una reacción fotoquímica irreversible, la cual inactiva y destruye las células.

De esta forma queda paralizado el metabolismo de los gérmenes impidiendo la Posibilidad de alimentarse y reproducirse, con lo cual se transforman en inocuos.

DISEÑO

Dentro del receptáculo de la lámpara, un arco eléctrico evapora el mercurio convirtiéndolo en gas inerte. Los átomos de mercurio estimulados retornan a un nivel de energía más bajo irradiando energía ultravioleta a 254 nm. Las lámparas UV nunca tocan el agua ya que están protegidas en tubos de cuarzo de fundición especial, o colocadas en la parte externa de la cámara de agua para modelos de muy bajo caudal.

Los tubos de cuarzo se utilizan por su excelente poder de transmisión UV, aproximadamente del 95%. Los tubos de cuarzo maximizan la eficiencia de la energía.

La mayoría de las bacterias requieren 13.000 unidades (mW.seg/cm2 a 254 nm) para su in activación completa.

Es muy importante conocer que la efectividad de los Purificadores Ultravioleta depende de que cada molécula de agua reciba una dosis mínima de Luz Ultravioleta. Esta dosis será definida en función del uso que se le de al agua tratada. Por lo tanto, jamás debe usarse un equipo de purificación para flujos o volúmenes de agua superiores a las indicadas por el fabricante. Es importante, así mismo, seguir las indicaciones del fabricante para la comprobación de su correcto funcionamiento, y los plazos para la sustitución de las lámparas, que garantizan su efectividad.

El diseño de un esterilizador ultravioleta tiene su base sobre como la dosis se entrega. Las lámparas individuales emiten una cantidad específica de energía ultravioleta y el flujo es un factor determinante por lo que no debe ser sobredimensionado. El tamaño de la cámara de reactor es también de importancia extrema dado que la intensidad disminuye por el cuadrado de la distancia después la lámpara.

La selección de la balastra debe coincidir con la corriente activa correcta de la lámpara dado que una pérdida en intensidad ocurrirá si la lámpara no es operada en el rendimiento correcto.

Los cartuchos de cuarzo resguardan el agua de la corriente de la lámpara, ofrecen temperaturas más uniformes y permiten una transmisión más alta de la energía. La variedad de aspectos opcionales que pueden proveerse en los esterilizadores, incluyen: dispositivos que controlan UV y miden el rendimiento real en 253.7 nm, controlando dispositivos que pararán la corriente de agua en caso de la falla del sistema, dispositivos de control de flujo para limitar adecuadamente la corriente de agua en las unidades, alarmas visuales y audibles (ambas locales y remotas) para advertir de fallas de lámpara, dispositivos para controlar temperaturas excedentes en la cámara de reactor, y cronómetro para controlar el tiempo de operación de lámparas UV

 CONCLUSIÓN

 VENTAJAS:

• La desinfección con luz UV es eficaz para la desactivación de la mayoría de los víruses, esporas y quistes.

• La desinfección con luz UV es más un proceso físico que una desinfección química, lo cual elimina la necesidad de generar, manejar, transportar, o almacenar productos químicos tóxicos, peligrosos o corrosivos.

• No existe ningún efecto residual que pueda afectar a los seres humanos o cualquier organismo acuático.

• La desinfección con luz UV es de uso fácil para los operadores.

• La desinfección con luz UV tiene un período de contacto más corto en comparación con otros desinfectantes (aproximadamente de 20 a 30 segundos con la utilización de las lámparas de baja presión).

• El equipo de desinfección con luz UV requiere menos espacio que otros métodos.

DESVENTAJAS:

• La baja dosificación puede no desactivar efectivamente algunos víruses, esporas y quistes.

• Algunas veces los organismos pueden reparar o invertir los efectos destructivos de la radiación UV mediante un “mecanismo de reparación”, también conocido como foto reactivación o, en ausencia de radiación, como “reparación en oscuro”.

• Un programa de mantenimiento preventivo es necesario para controlar la acumulación de sólidos en la parte externa de los tubos de luz.

• La turbidez y los sólidos suspendidos totales (SST) en el agua residual hacen que la desinfección con luz UV sea ineficaz. El uso de la desinfección con lámparas UV de baja presión no es tan efectivo en el caso de efluentes secundarios con niveles de SST mayores a 30 mg/L.

• La desinfección con luz UV no es tan económica como la desinfección con cloro, pero los costos son competitivos cuando la cloración requiere descloración y se cumple con los códigos de prevención de incendios.