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Desinfección de agua

 (Foto: Sxc.hu)
(Foto: Sxc.hu)

A la hora de aplicar tratamientos de desinfección del agua, no hay que perder de vista la legislación vigente, de modo que en cada situación se ponga en práctica el procedimiento óptimo.

Josep Mª Llena
Tashia

La demanda de agua va en aumento progresivo debido al incremento poblacional, que deriva en un crecimiento de las explotaciones avícolas y ganaderas, la agricultura de regadío, la sanidad (limpieza y desinfección), la climatización (torres de refrigeración, humidificación, etc.), los procesos industriales, los riegos urbanos, el ocio (campos de golf), etc.

Por otro lado, el cambio climático está provocando, en general, una reducción de los recursos hídricos que obliga a la DMA (Directiva Marco del Agua) a legislar para proteger estos recursos y a estados afectados, como España, a elaborar medidas como planes hidrológicos (PHN 2005, etc.), campañas de concienciación para racionalizar los consumos, aplicar nuevas tecnologías en riegos y procesos industriales, etc.

En pocas palabras: los recursos hídricos son cada vez más escasos y la degradación del agua es evidente.

¿Qué tipo de degradación?

La degradación del agua implica:

  • Muchísima más contaminación bacteriológica de las aguas brutas, incluso en cabeceras de ríos, pozos y fuentes.
  • Incremento de nitratos y fosfatos, junto a residuos urbanos, agrícolas, ganaderos e industriales (por este orden).
  • Incremento del TDS (total de sales disueltas), sobre todo en aguas subterráneas.
  • Incremento de sustancias derivadas de pesticidas y desinfectantes que deberían ser biodegradables. sin embargo sigue habiendo presencia de alguno de sus componentes.
  • Incremento de contaminación de metales pesados fruto principalmente de la actividad industrial.

Existe un alto número de sustancias peligrosas que pueden afectar a la calidad del agua, reguladas en un número limitado. El control individual de estas emisiones es difícil y costoso.

Por otro lado, acondicionar y tratar los vertidos urbanos, agrícolas, ganaderos o industriales de forma adecuada, puede ser difícil (a veces imposible) y suponer un incremento de costes que puede llegar a condicionar la viabilidad de la actividad empresarial. Evidentemente, el aumento de costes no debe justificar los vertidos.

Puesto que en un artículo no se pueden tratar todos los puntos ni todos los sectores, mi intención es centrarnos en el primer punto y su repercusión y tratamiento en la actividad avícola-ganadera.

Detección de patógenos

El aislamiento y la identificación de patógenos (bacterias, virus, protozoos) son procesos complejos, lentos y costosos. Además, los microorganismos pueden no estar presentes todo el tiempo en el agua y variar en número en depósitos, conducciones, etc. Por lo tanto, debemos realizar analíticas de forma periódica, que nos darán una orientación que debemos completar con test rápidos, control visual del agua, aspecto de los animales, etc.

Es muy importante que las muestras de agua para analizar se recojan de forma adecuada. La recogida debería realizarla personal cualificado con botes estériles, con inhibidor del desinfectante, en el lugar adecuado, sin contaminación cruzada y a poder ser la muestra debe llegar al laboratorio en el mismo día y en recipientes refrigerados. Son muy frecuentes tanto los análisis erróneos por acción del desinfectante en el tiempo que transcurre hasta la llegada al laboratorio (no se utilizan botes con inhibidor), como los “falsos ceros” en Clostridium spp. por la oxigenación de la muestra, de modo que se reducen o incluso se eliminan del todo en el camino al laboratorio. Así, es importante llenar siempre las muestras hasta el borde y dejar que el agua rebose antes de tapar el bote). También debe limpiarse el entorno de la recogida y llenar el bote con la máxima rapidez, para evitar contaminación externa.

Los patógenos que principalmente deben controlarse con los diferentes niveles a tener en cuenta se muestran en la tabla 1.

Eliminación de patógenos

Actualmente en la mayoría de las explotaciones en las que se realiza algún tipo de tratamiento, sólo se aplica un producto químico de forma más o menos automática con la intención de resolver así el problema bacteriológico. Y si no, se considera que es un problema de dosis.

Nada más lejos de la realidad; los patógenos intentan protegerse de las agresiones externas y los químicos no actúan de forma correcta si no se acondiciona el medio donde se aplican. Además la legislación (Orden SSI/304/2013 Anexo I Parte B) limita la utilización de productos desinfectantes para agua potable tanto para seres humanos como para animales:

  • Cloro y derivados (hipoclorito cálcico y de sodio).
  • Dióxido de cloro y azufre (precursores incluidos en el anexo I).
  • Peróxido de hidrógeno.
  • Monopersulfato de potasio.

El artículo 5 de la misma orden añade: “Queda prohibida la utilización de cualquier sustancia o mezcla que no esté contemplada en el anexo I […]” y en el anexo II y III se obliga a la conformidad con el reglamento europeo (REACH) al cumplimiento y demostración de la norma UNE-EN de cada uno de los productos o mezclas utilizados. Además, en el caso de las sustancias generadas in situ, manualmente o de forma automática, sólo se autorizan los precursores que estén incluidos en el anexo I (en el caso del dióxido de cloro sólo se puede generar mediante ácido clorhídrico, clorito o clorato de sodio e hidrógeno sulfato de sodio).

Queda claro que según esta orden se prohíbe la utilización de productos biocidas para tratamiento de agua potable que contengan plata en cualquiera de sus formas, algún amonio cuaternario, generación de dióxido de cloro con cualquier otra sustancia diferente a las indicadas, ácidos orgánicos, etc.

Además, en las explotaciones ganaderas existe el agravante (a diferencia del agua de consumo humano) de que la red de distribución de agua se utiliza también para aplicar productos zoosanitarios solubles; y en general, el agua bruta, inicialmente es de peor calidad que las captadas para consumo humano. Esto implica una dificultad en la garantía de desinfección hasta el bebedero, porque los residuos que se generan en las conducciones (biofilm) dificultan la acción de los desinfectantes.

¿Cómo realizar un tratamiento adecuado?

En primer lugar los tratamientos no son generales y dependen del agua de partida y del tipo de explotación para decidir el sistema y los productos a utilizar, y así garantizar una mayor eficacia en la desinfección del agua hasta el bebedero.

Contrariamente a lo que en general se cree, si se utilizan desinfectantes sin ningún pretratamiento en un agua bruta con una turbidez media y un pH por encima de 8 puntos (usual en muchísimas explotaciones), no se conseguirá reducir de forma sostenida la carga de patógenos en más de un 20 o 30 %, y según que desinfectante utilicemos, y con un gran aumento de la dosis, podremos llegar a valores más altos, cercanos al 70 % de reducción.

En cambio, el sólo hecho de filtrar aplicando coagulantes y reduciendo la turbidez a 1 NTU (unidad nefelométrica de turbidez; valor máximo según el Real Decreto 140/2003) permite reducir:

  • Alrededor del 90 % de bacterias indicadoras de contaminación fecal.
  • Alrededor del 60-70 % de recuento total de bacterias.
  • Alrededor del 90-95 % de virus.
  • Alrededor del 90-95 % de quistes de protozoos.

Si además reducimos el pH del agua a 6,5-7,5, la efectividad de hipocloritos y peróxidos es mayor (ver gráfica).

Ajuste del pH y desinfección

El pH debe ajustarse según la normativa, por encima de 6,5 unidades y por debajo de 7,5 según el biocida utilizado. El dióxido de cloro generado in situ con equipos adecuados y aplicado de forma correcta presenta enormes ventajas frente a los otros desinfectantes. Si no se aplica de forma adecuada pueden excederse los 700 mg/l (valor máximo autorizado según la orden SSI/304/2013).

En la desinfección del agua, actualmente se utilizan en avicultura y ganadería: hipoclorito sódico, peróxido de hidrógeno y dióxido de cloro. Cada uno tiene ventajas e inconvenientes y su elección depende del pretratamiento y el tipo de explotación a la que va destinado. En este artículo no hay espacio para desarrollar este apartado.

Ventajas del dióxido de cloro
  • Desinfectante de amplio espectro (bacterias, hongos, virus, etc.).
  • Destrucción del biofilm.
  • Muy efectivo, incluso en presencia de materia orgánica.
  • Rapidez de acción, lo que permite bajos tiempos de contacto.
  • No comunica olor ni sabor al agua.
  • No se origina ningún derivado de la desinfección, como THM y cloraminas.
  • Aplicación en un gran abanico de campos, con independencia del pH de uso.
  • Persistencia residual elevada.

Procesos unitarios

De todas formas, aunque con los pretratamientos se consiga disminuir en un 99 % la carga de patógenos, la desinfección es absolutamente necesaria y vital para garantizar una destrucción de todos los microorganismos. Además evitará una recontaminación posterior y aportará seguridad en el tratamiento, aunque tengamos alguna deficiencia en el pretratamiento.

En definitiva, cualquier proceso para transformar un agua bruta en agua libre de patógenos cualquiera que sea la demanda de la explotación, debe seguir un proceso unitario que dependerá de la calidad del agua bruta de entrada, de los caudales, de la capacidad de almacenamiento y del tipo de explotación a la que va destinada. Un proceso unitario tipo podría ser:

Tamizado primario y balsa de almacenamiento. Se eliminan gruesos, empieza la desinfección con el almacenamiento por efecto de la luz solar, aunque hay que evitar el crecimiento de algas, y se inicia una decantación previa de sólidos en suspensión.

Coagulación + floculación + filtración. El coagulante se añade al agua para desestabilizar las partículas e inducirlas a agregarse a partículas mayores (flóculos). Una vez formado el flóculo es necesario aumentar su peso y sobre todo su cohesión, para precipitarlo con mayor rapidez. Este proceso se llama floculación y se consigue mediante agitación suave del agua tratada o mediante el empleo de ciertos productos llamados floculantes.

El agua clarificada puede pasar a la filtración para eliminar esta materia residual. Los filtros son variados en forma (abiertos y cerrados), en carga (monocapa o multicapa) y en contenido (sílex, antracitas, diatomeas, zeolitas, etc.). La finalidad es conseguir agua por debajo de 1 NTU, preparada para que el tratamiento químico sea eficaz.

Conclusiones

  • Los productos químicos por sí solos no bastan; los equipos, tampoco.
  • Las grandes instalaciones, mal dimensionadas, no garantizan una buena calidad y su coste es elevado.
  • No hay productos ni soluciones generales; se necesitan estudios previos y soluciones particulares.
  • Es necesario un buen mantenimiento y control de las instalaciones.
  • Y, sobre todo, hay que ponerse en manos de profesionales para intentar resolver de forma definitiva el problema de la calidad bacteriológica del agua.

Bibliografía

Calidad del agua (manual de Tashia)
Manual técnico del agua (Degremont)
Calidad del agua potable (N.F. Gray)
Real Decreto 140/2003
Orden SSI/304/2013

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