Desinfección

DESINFECCION

DESINFECCIÓNDESINFECCIÓN

PRINCIPIO:

Destrucción o inactivación de organismos patógenos causantes de enfermedades. (Bacterias de origen

intestinal)

SUMINISTRO DE AGUASUMINISTRO DE AGUA

Residencia para el baño en Mohenjo-Daro, Pakistán

Alrededor del año 3000 A.C., la ciudad de Mohenjo-Daro (Pakistán) utilizaba instalaciones y necesitaba un suministro de agua muy grande. En esta ciudad existían servicios de baños públicos e instalaciones de agua caliente .

ACUEDUCTO ROMANOACUEDUCTO ROMANO

Los Romanos fueron los mayores arquitectos en construcciones de redes de distribución de agua que ha existido a lo largo de la historia. Ellos utilizaban recursos de agua subterránea, ríos y agua de escorrentía para su aprovisionamiento, también construían presas para el almacenamiento y retención artificial del agua.

EL COLERA EN 1854EL COLERA EN 1854

En 1854 la epidemia de En 1854 la epidemia de cólera causó gran cantidad cólera causó gran cantidad de muertos en Londres. de muertos en Londres. John Snow, un Doctor John Snow, un Doctor ingles, descubrió que la ingles, descubrió que la epidemia del cólera era epidemia del cólera era causada por el bombeo de causada por el bombeo de agua contaminada. La agua contaminada. La expansión del cólera se expansión del cólera se evitó mediante el cierre de evitó mediante el cierre de todos los sistemas de todos los sistemas de bombeo.bombeo.

ENFERMEDADES DE ORIGEN HIDRICO

Desinterías amebiana y vacilar, fiebre tifoidea y paratifoidea, helmintiasis, hepatitis viral

MICROORGANISMOS EN EL AGUAMICROORGANISMOS EN EL AGUA

Los Los microorganismos microorganismos también se también se encuentran y encuentran y distribuyen en el distribuyen en el agua. La mayoría de agua. La mayoría de los microorganismos los microorganismos que generan que generan enfermedades se enfermedades se originan en los originan en los humanos o residuos humanos o residuos fecales de animalesfecales de animales..

Legionela bacteria

E. Coli bacteria

Esporas de Cryptosporidium

Quistes de Giardia

ENFERMEDADES DE ORIGEN ENFERMEDADES DE ORIGEN HIDRICOHIDRICO

ENFERMEDADESENFERMEDADES AGENTESAGENTES

ORIGEN BACTERIANOORIGEN BACTERIANO

FIEBRE TIFOIDEA SALMONELLAFIEBRE TIFOIDEA SALMONELLA

DISENTERIADISENTERIA SHIGELLA SP SHIGELLA SP

COLERA COLERA VIDRIOCHOLERAE VIDRIOCHOLERAE

GASTROENTERITIS ESCHERICHIA COLIGASTROENTERITIS ESCHERICHIA COLI

CAMPYLO BACTERCAMPYLO BACTER

SALMONELLASALMONELLA

SHIGELLASHIGELLA

CAMPYLOBACTERCAMPYLOBACTER

ENFERMEDADES ENFERMEDADES AGENTESAGENTES

ORIGEN VIORIGEN VIRALRALHEPATITIS A Y E VIRUS HEPATITIS A Y E VIRUS

HEPATITIS A Y E HEPATITIS A Y E

POLIOMELITIS VIRUS DE LA POLIOMELITIS VIRUS DE LA POLIO POLIO

GASTROENTERITIS GASTROENTERITIS AGUDAAGUDA VIRUS DE VIRUS DE

NORWAK NORWAK ROTAVIRUSROTAVIRUS ENTEROVIRUS ENTEROVIRUS ADENOVIRUSADENOVIRUS

ENFERMEDADESENFERMEDADES AGENTESAGENTES

ORIGEN PARASITARIOORIGEN PARASITARIO

DISENTERIA AMEBIANA ENTAMOEBA DISENTERIA AMEBIANA ENTAMOEBA HISTOLYCA HISTOLYCA

GASTROENTERITIS GIARDIA GASTROENTERITIS GIARDIA LAMBLIA LAMBLIA

CRYSTOSPORIDIUMCRYSTOSPORIDIUM

CRYPTOSPORIDIUM Y CRYPTOSPORIDIUM Y GIARDIAGIARDIA

Giardia Cryptosporidium

Cryptosporidium3 - 5 m

Giardia6 - 10 m

ESTRATEGIAS DE LA EPAESTRATEGIAS DE LA EPA(REMOCIÓN DE DBPs)(REMOCIÓN DE DBPs)

Remover los compuestos indeseables luego de Remover los compuestos indeseables luego de

producidos.producidos.

Cambiar a otros desinfectantes los cuales no Cambiar a otros desinfectantes los cuales no

produzcan productos indeseables.produzcan productos indeseables.

Reducir la concentración de Materiales Reducir la concentración de Materiales

orgánicos del agua antes de adicionar el cloro.orgánicos del agua antes de adicionar el cloro.

MEDIOS DE DESINFECCIÓNMEDIOS DE DESINFECCIÓN

1.Tratamiento físico (almacenamiento, calor, etc.

2.Irradiación – luz ultravioleta

3.Adición de iones metálicos

4.Álcalis y ácidos

5.Compuestos químicos de acción superficial (NH4

+ comp)

6.Oxidantes tales como halógenos, O3 y otros materiales orgánicos e inorgánicos

DESINFECTANTES DESINFECTANTES ALTERNOSALTERNOS

No producir compuestos órgano-halogenados.No producir compuestos órgano-halogenados. No producir otros subproductos de No producir otros subproductos de

desinfección de mayor riesgo que los desinfección de mayor riesgo que los producidos por el cloro.producidos por el cloro.

Garantizar la desinfección microbial o Garantizar la desinfección microbial o inactivación al menos igual a la del cloro.inactivación al menos igual a la del cloro.

Garantizar un residual estable en el sistema de Garantizar un residual estable en el sistema de distribución.distribución.

TIPOS DE DESINFECTANTESTIPOS DE DESINFECTANTES

1.1. CLOROCLORO

2.2. DIOXIDO DE CLORO, ClODIOXIDO DE CLORO, ClO22

3.3. OZONOOZONO4.4. LUZ ULTRAVIOLETALUZ ULTRAVIOLETA5.5. CLORAMINASCLORAMINAS6.6. YODOYODO

DOSIS DE OXIDANTE, REQUERIDA PARA OXIDAR EL HIERRO Y MANGANESO

Oxidantes Hierro (mg/mg Fe++)

Manganeso (mg/mg Mn++)

Cloro 0,62 0,77

Dióxido de Cloro 1,21 2,45

Ozono 0,430,88

(pH óptimo 8-8,5)

Permanganato Potásico

0,94 1,92

VENTAJAS Y DESVENTAJAS DEL CLORO EN LA OXIDACIÓN/DESINFECCION

VENTAJAS DESVENTAJAS

•Método más utilizado y

conocido. •Oxida fácilmente al Fe,

S-- y algo más limitado

al Mn.

•Mejora generalmente

la reducción del color,

olor y sabor

•Forma subproductos.

•Puede provocar

problemas de olor y

sabor, dependiendo de

la calidad del agua .•Requiere instalaciones

para neutralizar las

fugas de gas

VENTAJAS Y DESVENTAJAS DEL CLORO EN LA OXIDACIÓN/DESINFECCION

VENTAJAS DESVENTAJAS

•Es muy efectivo como

biocida. •Proporciona residual en

el sistema . •Mejora los procesos de

coagulación y filtración. •Elimina el amonio, por

transformación en

cloraminas.

•El cloro gas es peligroso

y corrosivo .•Uno de sus principales

derivados el hipoclorito

sódico, se degrada en el

tiempo al estar sometido

a la luz. •Es menos efectivo a pH

alto.

RADIACION ULTRAVIOLETARADIACION ULTRAVIOLETA

DIOXIDO DE CLORODIOXIDO DE CLORO

VENTAJAS Y DESVENTAJAS DEL DIOXIDO DE CLORO EN LA OXIDACIÓN/DESINFECCION

VENTAJAS DESVENTAJAS

Oxida con facilidad al Fe, Mn

y sulfuros.

No genera subproductos

halogenados.

Es más efectivo que el cloro y

las cloraminas para

inactivación de virus,

Criptosporidium y Giardia.

Forma subproductos como

cloritos y cloratos.

El gas es explosivo en una

concentración del 10% en el

aire.

La generación inapropiada

por exceso de cloro forma

subproductos halogenados

VENTAJAS Y DESVENTAJAS DEL DIOXIDO DE CLORO EN LA OXIDACIÓN/DESINFECCION

VENTAJAS DESVENTAJAS

Mejora los procesos de coagulación y filtración Elimina olores y saboresSu efectividad está poco influenciada por el pH Proporciona residual en el sistema de abastecimiento

No reacciona con el

amoníaco,no lo elimina por

tanto del agua cruda.

Tiene que ser generado in

situ

OZONOOZONO CONDICIONES PARA SU USOCONDICIONES PARA SU USO La temperatura del agua debe ser fría.La temperatura del agua debe ser fría. El agua debe estar libre de hierro.El agua debe estar libre de hierro. El agua debe estar libre de amoníaco.El agua debe estar libre de amoníaco. Valores de COT menores de 1 mg/l Valores de COT menores de 1 mg/l

para minimizar su uso como alimento.para minimizar su uso como alimento. Tiempo de residencia en los sistemas Tiempo de residencia en los sistemas

de distribución menor de 12 horasde distribución menor de 12 horas

VENTAJAS Y DESVENTAJAS DEL OZONO EN LA OXIDACIÓN/DESINFECCIONVENTAJAS DESVENTAJAS

Oxida al Fe, Mn y sulfuros.

Más efectivo que el dióxido

de cloro y cloraminas en la

inactivación de virus,

Cryptosporidium y Giardia.

Elimina y controla los

problemas de olor, sabor y

color .

Requiere gran cantidad de

energía en su generación, así

como equipos costosos.

Es muy corrosivo y tóxico

(puede formar óxido nítrico y

ácido nítrico ) .

EL OZONO EN AGUAS EL OZONO EN AGUAS HOSPITALARIASHOSPITALARIAS

Los beneficios Los beneficios desinfectantes del Ozono desinfectantes del Ozono por medio de su mezcla por medio de su mezcla con el agua, hace posible con el agua, hace posible una desinfección sin igual una desinfección sin igual en la limpieza tanto del en la limpieza tanto del instrumental quirúrgico, instrumental quirúrgico, como en el aseo inicial del como en el aseo inicial del cirujano antes de la cirujano antes de la operación o del ATS antes operación o del ATS antes de proceder a curaciones.de proceder a curaciones.

VENTAJAS Y DESVENTAJAS DEL OZONO EN LA OXIDACIÓN/DESINFECCION

VENTAJAS DESVENTAJAS

No forma subproductos a

no ser que haya presencia de

bromuros .

Requiere concentraciones y

tiempo de contacto menor.

Su efectividad no está

influenciada por el pH .

No proporciona residual

en la red.

Desaparece con rapidez

del agua, especialmente a

altos pH y temperatura.

Tiene que ser generado in

situ .

CLORAMINASCLORAMINAS

Piscina llena con agua Piscina llena con agua del grifo tratada con del grifo tratada con cloramina mostrando su cloramina mostrando su color verdoso en el color verdoso en el agua. El color es menos agua. El color es menos evidente en volúmenes evidente en volúmenes más pequeños. más pequeños.

VENTAJAS Y DESVENTAJAS DE LAS CLORAMINAS

EN LA OXIDACIÓN/DESINFECCION

VENTAJAS DESVENTAJAS

No forman subproductos

clorados

Son más estables como

residual) y de mayor

duración en el tiempo que

el cloro y el dióxido de

cloro

Son fáciles de preparar

No oxidan al Fe, Mn y

sulfuros

Menor poder de

desinfección

Exceso de amoníaco

origina en la red

problemas de nitrificación

VENTAJAS Y DESVENTAJAS DE LAS CLORAMINAS

EN LA OXIDACIÓN/DESINFECCION

VENTAJAS DESVENTAJAS

Reaccionan con la mayor

parte de compuestos

orgánicos que suelen

causar olores y sabores.

Protejen la red contra

recrecimientos

bacterianos.

Son menos efectivas a pH

altos.

Tienen que ser generadas

in situ.

Originan subproductos

como ácido dicloroacético

y cloruro de cianógeno.

APLICACIONESAPLICACIONESTecnología Usos

Desinfección del ozono

Industria farmacéutica, agua potable, agua de proceso, agua ultra pura, desinfección superficial

UV Agua de proceso, agua potable, interrupción del ozono, agua ultra pura, desinfección superficial

Dióxido de cloro

Agua potable, desinfección de la tubería

CLORACIÓN CONSTITUYENTE

FORMAS BIOLÓGICAS

•Bacterias Sanitarias

•Bacterias Molestas

•Microorganismos Superiores

EFECTO

TOXICIDAD

•Destruye Patogénos

•Controla Molestias

•Reduce Olores y Sabores

SUSTANCIAS QUÍMICAS

•Amoníaco

•Nitrógeno Orgánico y Compuestos de Azufre

•Fe (OSO) *NO2

•Mn (OSO) *S

COMBINACIÓN

•Forma cloraminas

•Forma cloraminas + productos de adición y sustitución

•Fe (ICO) *NO3

•Mn (ICO) *SO4

FUENTES DE CLOROFUENTES DE CLORO

1.1.Forma Elemental, ClForma Elemental, Cl22 (Gas Licuificado por (Gas Licuificado por compresión)compresión)

SÓLIDO – Ca(OCl)SÓLIDO – Ca(OCl)22

2.2.HipocloritosHipocloritos LÍQUIDO – NaOClLÍQUIDO – NaOCl

3.3.Dióxido de Cloro, ClODióxido de Cloro, ClO22

HIPOCLORITOSHIPOCLORITOS

Ca(OCl)2 + H2O Ca+2 + 2 OCl- + H2O

Na(OCl) + H2O Na + + OCl- + H2O

OCl- + H2O HOCl + OH-

REACCIONES DEL CLOROREACCIONES DEL CLORO

1.CON EL AGUA

Cl2 + H2O HOCl + H+ + Cl-

HOCl H+ + OCl-

El cloro que existe en el agua como

HOCl y OCl-

CLORO LIBRE DISPONIBLE

DISTRIBUCIÓN DEL HOCl Y OCl- EN AGUA A VARIOS pH y Temperatura 0 ºC y 20 ºC

% OCl-1

2. CON EL AMONÍACO

NH4+ NH3 + H+

NH3 + HOCl NH2Cl + H2O

Monocloramina

NH2Cl + HOCl NHCl2 + H2O

Dicloramina

NHCl2 + HOCl NCl3 + H2O

Tricloramina

3. OTRAS

H2S + 4 Cl2 + 4 H2O H2SO4 + 8 HCl

El cloro presente en el agua comoEl cloro presente en el agua como

CLORAMINAS:CLORAMINAS:

MONOCLORAMINA MONOCLORAMINA

DICLORAMINA YDICLORAMINA Y

TRICLORAMINA TRICLORAMINA

se denomina :se denomina :

CLORO RESIDUAL COMBINADOCLORO RESIDUAL COMBINADO

CLORACIÓN

PROPÓSITOS GENERALIDADES PRACTICAS

BIOLÓGICOS

* Para destruir o inhibir bacterias

QUÍMICOS

* Para destruir o cambiar sustancias

EL CLORO ES TÓXICO

EL CLORO OXIDA

Cloración Residual Combinado

CLORACIÓN

Residual Libre

•Punto de Quiebre

•Supercloración

REPRESENTACIÓN DEL PUNTO DE REPRESENTACIÓN DEL PUNTO DE QUIEBREQUIEBRE

TIEMPO DE CONTACTOTIEMPO DE CONTACTO Tiempo de contacto (contact time: CT) entre el Tiempo de contacto (contact time: CT) entre el

agente desinfectante y los microorganismos y agente desinfectante y los microorganismos y la concentración del agente desinfectante son la concentración del agente desinfectante son factores importantes de la desinfección del factores importantes de la desinfección del agua. agua.

El parámetro CT se usa para calcular la El parámetro CT se usa para calcular la cantidad de desinfectante necesaria para la cantidad de desinfectante necesaria para la desinfección del agua.desinfección del agua.

VALORES DE VALORES DE C-T C-T

k = Cn Tdonde: k = constante para el microorganismo específico expuesto bajo condiciones específicas (mg-min/litro)C = concentración del desinfectante (mg/litro)n = coeficiente de diluciónT = tiempo de contacto necesario para un porcentaje de inactivación dado (min.)

CONTROL DE LA CLORACIÓNCONTROL DE LA CLORACIÓN

DEMANDA DE CLORO

CLORO RESIDUAL

DESINFECCIÓN

OBJETIVO

PRINCIPAL

ObjetivosÉpocaLugar

pH

Temperatura

Demanda de Cloro

Vulnerabilidad de los organismos al Cl2

DEMANDA DE CLORODEMANDA DE CLORO SE DEFINE COMO LA DIFERENCIA ENTRE EL SE DEFINE COMO LA DIFERENCIA ENTRE EL

CLORO TOTAL ADICIONADO A UN AGUA Y EL CLORO TOTAL ADICIONADO A UN AGUA Y EL CLORO REMANENTECLORO REMANENTE

DETERMINACIÓN DEL CLORO DETERMINACIÓN DEL CLORO RESIDUALRESIDUAL

Los métodos convencionales dependen del poder OXIDANTE del Cloro y están basados en la reacción con agentes Reductores:

MÉTODOS

1. Volumétrico Yodo –

Almidón

2. Valoración Colorimétrica

3. Titulación Amperimétrica

4. Analizadores y Registradores

Automáticos

A. Ortotoluidina

B. Ortotoluidina – Arsenito

C. DPD

1. TITULACIÓN YODOMÉTRICA

HCl + HOCl + 2 KI 2 KCl + I2 + H2O

I2 + 2 Na2S2O3 Na2S4O6 + 2 NaI

Concentración Aplicable > 10 mg/l

2. DETERMINACIÓN COLORIMÉTRICA CON OTHH3C

H2N

CH3

NH2

+ Cl H+N

H

HCl N

H

HCl

OrtotoluidinaHaloquina Amarillo

3. TITULACIÓN AMPEROMÉTRICA

Agente Reductor pH 6.0 – 7.5 Cloro Libre

FENILARSENOXIDA pH 3.0 – 4.5 Cloro Combinado

CLORO ELEMENTALCLORO ELEMENTAL

• PRODUCCIÓN

Oxidación NaCl en solución acuosa

2 Cl- Cl2 + 2 e-

2 NaCl + 2 H2O H2 + 2 NaOH + Cl2

• PURIFICACIÓN

H2SO4 (Eliminar Humedad)

Cl2 Líquido (Eliminar R-Cl, FeCl3)

LICUEFACCIÓN 1.76 Kg/cm2 -1.77 a –3.8 ºC

PROPIEDADES FÍSICAS DEL PROPIEDADES FÍSICAS DEL CLOROCLORO

Temperatura Crítica 143.5 ºC

Presión Crítica 76.1 mm Hg

Densidad Crítica 0.57 g/cm3

Peso Especifico 1.57 g/cm3 – 34 ºC

Punto de Ebullición - 34 ºC

Punto de Solidificación - 102.4 ºC

Solubilidad en Agua 7300 mg/l a 20 ºC, 1 atm

APLICACIÓN DEL CLOROAPLICACIÓN DEL CLORO

1. Aplicación Directa a Través de Difusores

(Alimentación a Presión)

2. Alimentación al Vacío

Se satura una parte del caudal con Cl2 y después se mezcla con el caudal principal.

CLORACIÓN RESIDUAL LIBRECLORACIÓN RESIDUAL LIBRE

• Minimiza el crecimiento de microorganismos y lodos en los filtros de arena y cámaras de sedimentación

• Facilita la Oxidación de agentes reductores (H2S, Mn+2, Fe+2)

• Mejora la coagulación

CLORACIÓN RESIDUAL CLORACIÓN RESIDUAL COMBINADACOMBINADA

• Control de algas y posterior crecimiento bacterial

• Reducción de problemas de oxidación en extremos estancos, en los sistemas de distribución

• Protección bactericida del agua potable contra una recontaminación

MANEJO DEL CLOROMANEJO DEL CLORO

Peligros asociados, derivados de:

1. Toxicidad del gas

2. Su elevada reactividad y los peligros de fuego y/o explosión

3. Corrosión

4. Elevada presiones de almacenaje

SUBPRODUCTOS DE LA SUBPRODUCTOS DE LA DESINFECCIONDESINFECCION

DBPsDBPs

SPDsSPDs

RIESGOS QUÍMICOS ASOCIADOS RIESGOS QUÍMICOS ASOCIADOS A LA DESINFECCIÓNA LA DESINFECCIÓN

Precursores:

Los productos que potencialmente pueden dar lugar a la formación de SPDs se llaman precursores (MON, algas, bromuros)

Desinfectante + Precursor = SPDs

SUBPRODUCTOS DE LA SUBPRODUCTOS DE LA DESINFECCIÓN POR CLORODESINFECCIÓN POR CLORO

TRIHALOMETANOSTRIHALOMETANOS

ÁCIDOS HALOACÉTICOSÁCIDOS HALOACÉTICOS

BROMATOSBROMATOS

CLORITOSCLORITOS

PRODUCTOS DE DESINFECCIÓN

CARACTERISTICA CARACTERISTICA DE LA FUENTE DE DE LA FUENTE DE

AGUAAGUACloroCloro OzonoOzono CloraminasCloraminas

Dióxido Dióxido de Clorode Cloro

Materia OrgánicaMateria Orgánica

Trihalometanos, Trihalometanos, Ácidos Ácidos

Haloacéticos y Haloacéticos y AldehídosAldehídos

Aldehídos y Aldehídos y CetonasCetonas

Cloruro de Cloruro de CianógenoCianógeno

Iones Iones Cloruro, Cloruro,

Iones Iones CloratoClorato

BromoBromo BromoformoBromoformoBromatos, Bromatos,

BromoformoBromoformoNo oxida el No oxida el

BromoBromoNo oxida No oxida el Bromoel Bromo

Compuestos Compuestos InorgánicosInorgánicos

Compuestos Compuestos InsolublesInsolubles

Compuestos Compuestos InsolublesInsolubles

No oxida No oxida compuestos compuestos inorgánicosinorgánicos

Cloro Cloro residual, residual, cloratoscloratos

FACTORES QUE INFLUYEN EN LA FORMACIÓN DE SUBPRODUCTOS DE LA

DESINFECCIÓN -SPDs

– Materia Orgánica Natural - MON– pH– Temperatura– Dosis, Residual y tipo de desinfectante– Tiempo de contacto– Presencia de algas– Presencia de bromuros

FACTORES QUE AFECTAN LA FORMACIÓN DE SUBPRODUCTOS

•COLORACIÓN: Si el agua es fuertemente coloreada, existe gran probabilidad de formación de trihalometanos

•VALOR DE pH: pH ácidos contribuyen a la formación de ácidos haloacéticos, pH alcalinos contribuyen la formación de trihalometanos

•TEMPERATURA: fuentes de aguas cálidas tienen mayor potencial de formar DBP´S

TRIHALOMETANOSTRIHALOMETANOS Los THMs son compuestos orgánicos Los THMs son compuestos orgánicos

derivados del metano.derivados del metano. Los átomos de H han sido reemplazados Los átomos de H han sido reemplazados

por igual número de átomos de los por igual número de átomos de los halógenos Cl, Br o I.halógenos Cl, Br o I.

Los átomos de hidrógeno pueden ser Los átomos de hidrógeno pueden ser reemplazados por una sola clase de reemplazados por una sola clase de halógeno (HCClhalógeno (HCCl33) o por dos diferentes ) o por dos diferentes de tales elementos (HCBrClde tales elementos (HCBrCl22).).

Los THMs comúnmente encontrados en Los THMs comúnmente encontrados en las aguas de suministro son las aguas de suministro son HCClHCCl33,HCCl,HCCl22Br HCClBrBr HCClBr22 y HCBr y HCBr33..

Los THMs son productos que se generan Los THMs son productos que se generan mayoritariamente en la propia planta de mayoritariamente en la propia planta de tratamiento, y por ello su descubrimiento tratamiento, y por ello su descubrimiento introduce un nuevo concepto en el introduce un nuevo concepto en el tratamiento de agua potable: el de La tratamiento de agua potable: el de La Polución “Inducida”, Polución “Inducida”, es decir, la es decir, la contaminación causada por los propios contaminación causada por los propios productos que se introducen en el agua para productos que se introducen en el agua para mejorar la calidad de la misma.mejorar la calidad de la misma.

POLUCIÓN INDUCIDAPOLUCIÓN INDUCIDA

FORMAS ESTRUCTURALES THMsFORMAS ESTRUCTURALES THMsCl

Cl

ClCHTriclorometanoCloroformo CHCl3

Br

Cl

ClCHBromodiclorometanoCHBrCl2

Br

Br

ClCHDibromoclorometanoCHBr2Cl

Br

Br

BrCHTribromometanoBromoformoCHBr3

I

Br

ClCHBromocloroyodometanoCHClBrI

I

Cl

ClCHDicloroyodometanoCHCl2I

I

Cl

ClCHDicloroyodometanoCHCl2I

I

Br

BrCHDibromoyodometanoCHBr2I

I

I

BrCHBromodiyodometanoCHBrI2

I

I

ICHTriyodometanoYodoformoCHI3

MODELO DE COMPUESTO MODELO DE COMPUESTO HÚMICOHÚMICO

C – CH3

UNIDAD DE COMPUESTO ORGÁNICO

HETEROPOLIMERO CONDENSADO

O=C C=O

CH2

O – C – C – CH3

O

O

O

OH

OH

C=O CH

H2C

H2C

C

O

CHCH

CH C

N

H

Efecto de la materia orgánica natural (MON) en la formación de SPDS

La materia orgánica natural (MON), es la principal causa de generación de SPDs. Por lo tanto su reducción previo a la desinfección minimiza la generación de SPDs.

La MON, mezcla de sustancias húmicas y no húmicas, es el principal contribuyente a los niveles de precursores de SPDs en aguas (Owen et al., 1993)

La concentración de TOC (carbono orgánico total) es un buen indicador de la cantidad de SPDs que pueden generarse.

MECANISMOS DE FORMACIÓN DE THMs EN MECANISMOS DE FORMACIÓN DE THMs EN LA CLORACIÓN DE LAS AGUASLA CLORACIÓN DE LAS AGUAS

A. CLORO LIBRE + PRECURSORESA. CLORO LIBRE + PRECURSORES THMs + OTROS THMs + OTROS PRODUCTOSPRODUCTOS

(Residual)(Residual) (Ácido Húmico) (Ácido Húmico)

UNA POSIBLE VIA HALOFORMICAUNA POSIBLE VIA HALOFORMICA

B. EN PRESENCIA DE BROMUROSB. EN PRESENCIA DE BROMUROS

R – C – CH 3 + 3 Cl2 R – C – CCl + 3 HCl

R – C – CCl + OH - R – C – O + CHCl3

O O

O O

R – C – CH3 + 3Cl2 + OH- R – C – O– + CHCl3 + 3 H+ + 3 Cl–

O O THMTHM

Cl2 + 3 Br– Br2 + 2 Cl–

R – CO – CH3 + 3 Br2 + OH– R – COO– + CHBr3 + 3 H+ + 3 Br–

THMTHM

LIMITES EN SUMINISTROS PÚBLICOSLIMITES EN SUMINISTROS PÚBLICOS

ENTIDAD NIVEL MÁXIMO ENTIDAD NIVEL MÁXIMO CONTAMINACION ( THM)CONTAMINACION ( THM)

EPA EPA Para todo tipo de agua de suministroPara todo tipo de agua de suministro 80 80 g/lg/l

CEECEE(Comunidad Económica Europea 0 ug/l (Comunidad Económica Europea 0 ug/l

Colombia- Decreto 1575 de 2007 100ug/ lColombia- Decreto 1575 de 2007 100ug/ l

EFECTOS SOBRE LA SALUD HUMANAEFECTOS SOBRE LA SALUD HUMANA

Se ha demostrado que el cloroformo es Se ha demostrado que el cloroformo es rápidamente absorbido por la mucosa intestinal rápidamente absorbido por la mucosa intestinal cuando, contenido en las aguas, estas son cuando, contenido en las aguas, estas son consumidas.consumidas.

Se distribuye a través de los tejidos corporales, se Se distribuye a través de los tejidos corporales, se concentra en las membranas lipídicas y se concentra en las membranas lipídicas y se acumula en los tejidos adiposos con una larga acumula en los tejidos adiposos con una larga vida media de residencia.vida media de residencia.

Su metabolismo tiene lugar en el hígado, Su metabolismo tiene lugar en el hígado, principalmente y, en menor proporción, en los principalmente y, en menor proporción, en los riñones y otros tejidos.riñones y otros tejidos.

EFECTOS SOBRE LOS EFECTOS SOBRE LOS MAMÍFEROSMAMÍFEROS

Las respuestas de diversas especies de mamíferos Las respuestas de diversas especies de mamíferos a la ingestión de cloroformo incluye depresión del a la ingestión de cloroformo incluye depresión del sistema nervioso central, intoxicación hepática y sistema nervioso central, intoxicación hepática y renal, teratogénesis y carcinogenicidad. renal, teratogénesis y carcinogenicidad.

La intensidad de la respuesta depende de la dosis La intensidad de la respuesta depende de la dosis administrada: 100 a 133 mg/kg a ratas y ratones administrada: 100 a 133 mg/kg a ratas y ratones manifiestan efectos oncogénicos.manifiestan efectos oncogénicos.

Control a los Trihalometanos- THMs

Los métodos de aplicación de cloro se determinan hoy no sólo por la efectividad en la destrucción de patógenos, sino por la menor producción de compuestos órgano-clorados y THMs (la EPA ha fijado en 0.08 mg/l (80 ppb) para THMs en agua consumo humano.)

La OMS, ha fijado el cloroformo, que es mas abundante en 300 ppb (año 2006)

Los THMs se clasifican en:

A) THMs instantáneos: producen una vez se agrega Cloro. B) THMs terminales: medidos en la red en su máximo

desarrollo. C) PF-THMs: potencial de formación (C= B-A)

Estrategias para evitar la formación Estrategias para evitar la formación de THMs.de THMs.

1.1. Reducir la concentración de compuestos orgánicos o Reducir la concentración de compuestos orgánicos o precursores antes de adicionar cloro mediante la precursores antes de adicionar cloro mediante la oxidación de la materia orgánica con agentes oxidantes oxidación de la materia orgánica con agentes oxidantes fuertes como permanganato de potasio, peroxido de fuertes como permanganato de potasio, peroxido de hidrogeno (reducción o incremento de los bromatos), uso hidrogeno (reducción o incremento de los bromatos), uso de otros peróxidos.de otros peróxidos.

2.2. Utilizar carbón activado en polvo, para remover materia Utilizar carbón activado en polvo, para remover materia orgánica (precursores).orgánica (precursores).

3.3. Cambiar el agente desinfectante ( cloro por ozono, o por Cambiar el agente desinfectante ( cloro por ozono, o por dióxido de cloro, usando cloraminación o rayos UV).dióxido de cloro, usando cloraminación o rayos UV).

4.4. Cambiar los puntos de dosificación del cloro ( partir la Cambiar los puntos de dosificación del cloro ( partir la precloración en dos).precloración en dos).

5.5. Reducir las dosis de cloro, siempre y cuando haya Reducir las dosis de cloro, siempre y cuando haya garantía de una apropiada desinfección, con las nuevas garantía de una apropiada desinfección, con las nuevas dosis adoptadas.dosis adoptadas.

6.6. Usando la coagulación mejorada (altas dosis de Usando la coagulación mejorada (altas dosis de coagulantes y bajos pH de coagulación).coagulantes y bajos pH de coagulación).

ÁCIDOS HALOACÉTICOS HAA’sÁCIDOS HALOACÉTICOS HAA’s Son un grupo de químicos formados como Son un grupo de químicos formados como

subproductos de la desinfección con cloro u otro subproductos de la desinfección con cloro u otro tipo de desinfectantes, que reaccionan con la tipo de desinfectantes, que reaccionan con la materia orgánica e inorgánica presente en el materia orgánica e inorgánica presente en el agua.agua.

Los HAA’s conocidos son:Los HAA’s conocidos son:

– Ácido MonocloroacéticoÁcido Monocloroacético

– Ácido DicloroacéticoÁcido Dicloroacético

– Ácido TricloroacéticoÁcido Tricloroacético

– Ácido MonobromoacéticoÁcido Monobromoacético

– Ácido DibromoacéticoÁcido Dibromoacético

LIMITES EN SUMINISTROS LIMITES EN SUMINISTROS PÚBLICOSPÚBLICOS

ENTIDADENTIDAD NIVEL MÁXIMO NIVEL MÁXIMO

CONTAMINACIÓNCONTAMINACIÓN

EPAEPA

Servicio a 10000 personasServicio a 10000 personas 60 60 g/l g/l (promedio anual)(promedio anual)

BROMATOSBROMATOS

Son un grupo de químicos formados Son un grupo de químicos formados cuando el ozono es usado como cuando el ozono es usado como desinfectante, que reaccionan con los desinfectante, que reaccionan con los bromuros presentes naturalmente en el bromuros presentes naturalmente en el agua.agua.

El límite permisible establecido por la El límite permisible establecido por la EPA, para todo tipo de agua de EPA, para todo tipo de agua de consumo, es de 10 consumo, es de 10 g/lg/l

CLORITOSCLORITOS

Es un subproducto químico formado Es un subproducto químico formado por el uso de dióxido de cloro, para la por el uso de dióxido de cloro, para la desinfección del agua.desinfección del agua.

Las regulaciones de la EPA, sobre los Las regulaciones de la EPA, sobre los Cloritos, llegan a un límite máximo de Cloritos, llegan a un límite máximo de 1 1 g/l promedio mensual.g/l promedio mensual.