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‘Métodos de desinfección para agua de riego en campos de golf’ (Bombas Grundfos)

En Grundfos, antes de realizar una inversión, siempre recomendamos llevar a cabo un estudio detallado de las opciones disponibles en el mercado. Una lista de las ventajas e inconvenientes que presenta cada solución nos puede ayudar a tener una visión del conjunto y tomar una decisión informada.
 

Pero primero, ¿por qué hay que tratar el agua de riego?

Es necesario, principalmente, porque la calidad del agua de entrada y la que demanda nuestra instalación, sea un campo de golf o un parque, coincide en raras ocasiones. Desafortunadamente, el agua es un recurso finito, las sequías son cada vez son más frecuentes y el agua destinada a lo que se consideran usos recreativos, suele ser la primera en la que se recorta.

Cada vez es más habitual el uso de agua regenerada, por ejemplo, pero para que esta agua regenerada sea apta para riego, debe cumplir con una serie de valores definidos en el RD 1620/2007. Lejos de ahondar en lo que dicen los Reales Decretos sobre el uso de agua regenerada o sobre prevención de bacterias como la Legionella (RD 865/2003), pretendemos aquí dar una visión general de los métodos de desinfección disponibles de tal manera que la decisión sobre qué hacer y por qué, sea fundada.
 

 
¿Qué métodos de desinfección pueden utilizarse?

Un buen desinfectante debe poseer una serie de características, no solo enfocadas a la eliminación eficaz de patógenos. No debe ser tóxico para los humanos, animales domésticos o especies acuáticas y vegetales en las dosis que se vaya a utilizar. Debe ser seguro manipularlo, almacenarlo y transportarlo y la sustancia activa debe ser estable en el tiempo. Otros factores que considerar son su coste, la facilidad de análisis de la concentración en agua y que proporcione protección residual en al agua durante su distribución.

Obviamente, también debe eliminar las biocapas en las tuberías en las concentraciones de uso, que es el verdadero problema, pues agua que ya ha sido tratada puede volver a contaminarse aguas abajo por la presencia de estas biocapas que actúan como depósito para las comunidades de microorganismos. Hay diversos métodos para atacar el crecimiento de microorganismos y la biocapa en el sistema de tuberías, los podemos dividir en procesos físicos y químicos.

Dentro de los medios físicos estarían los equipos de ultravioleta, especialmente los que cuentan con un sensor midiendo de forma continua, y que pueden ser una buena opción para las redes de tubería nuevas o como complemento de los métodos químicos, pero entre sus desventajas hay que tener en cuenta que solo afecta a los gérmenes, no al biofilm que pueda existir en la tubería, con lo que el agua tratada puede volver a contaminarse aguas abajo del tratamiento y no funciona bien en presencia de partículas sólidas, turbidez o baja transmitancia en el agua.

Además del tratamiento con UV, entre los métodos físicos contamos con la posibilidad de la ultrafiltración, proceso por el cual se llevaría a cabo una retención física de partículas y microorganismos con tamaños entre 0’1 y 0’001 µm, pero así tampoco hay reducción del biofilm por lo que no hay protección contra una contaminación posterior.

Respecto a los métodos químicos, debemos tratar el ozono y el uso de, principalmente, dos sustancias cloradas: hipoclorito sódico y dióxido de cloro.

El ozono es el oxidante más potente que se puede emplear en el tratamiento del agua, pero es un gas muy corrosivo, que reacciona con todos los metales y ataca a otros elementos presentes en la red de tuberías (juntas de goma, elastómeros, latón, etc.) y tóxico. El tiempo de vida medio en el agua es muy corto, del orden de minutos y no tiene efecto residual. Al no tratarse de un oxidante selectivo, reaccionará con todas las sustancias oxidables presentes en el agua. Debe ser generado in situ, disuelto bajo presión y preferentemente en un reactor a contracorriente, lo que complica su producción y utilización.

El hipoclorito sódico es una solución rápida, pero con un efecto desinfectante temporal. Tiene una alta dependencia del pH y la temperatura, y además la Legionella, por citar una de las bacterias presentes, es parcialmente resistente al cloro, por lo que es necesario hacer cloraciones de choque cada cierto tiempo, hipercloraciones. Se pueden formar subproductos, como los trihalometanos, potencialmente cancerígenos para la salud humana y en bajas concentraciones, inferiores a 10 ppm, no afecta al biofilm. Además, hay que tener en cuenta la degradación que sufre el hipoclorito durante el almacenamiento hasta su uso para dar lugar a cloruro sódico y cloratos, que pueden formar sales, afectando por tanto a la calidad del agua de riego y reduciendo la cantidad de cloro disponible para la desinfección. Normalmente es una reacción lenta que ocurre durante días y está fuertemente influenciada por la concentración del producto, la temperatura, la exposición a la luz UV, el pH o la presencia de metales pesados.

La compra de un hipoclorito sódico de mayor concentración no es sinónimo de un mayor efecto, pero sí de una degradación más rápida, y por tanto de una mayor generación de subproductos, ya que la reacción de descomposición no es lineal. Por ejemplo, si dejamos un hipoclorito comercial al 15 % durante sesenta días a una temperatura de aproximadamente 38 °C se degradará hasta una concentración del 8’4 %, sin embargo, un hipoclorito cuya concentración inicial era del 12’5 %, en las mismas condiciones, se degradará hasta el 8’75 %. Por tanto, la mejor opción en el caso de trabajar con hipoclorito sódico es la utilización de productos con alta calidad, lo más diluido posible para evitar la formación de subproductos, un almacenaje apropiado en tanques opacos en una zona fresca (a 15 °C se degrada catorce veces más despacio que a 35 °C) y que se usen lo antes posible pues ya hemos visto cómo afecta el paso del tiempo a la concentración.

Pero entonces, ¿no hay ningún método recomendado? Lo cierto, es que la mejor opción es el uso de dióxido de cloro, que cuenta entre sus ventajas con un alto potencial de desinfección (2’5 veces superior al del cloro), degrada el biofilm, prácticamente es independiente del pH del agua y no forma subproductos, por lo que afecta en menor medida a la salinidad del agua, factor crítico cuando se utiliza para aplicaciones de riego. Tiene un alto poder residual pero no afecta a las características organolépticas del agua por debajo de 3 ppm, aunque cuenta con la desventaja de que es un compuesto que debe generarse in situ, no puede almacenarse, por lo que el sistema de desinfección elegido debe cumplir este requisito.
 

 

Y si nos centramos en la temida Legionella, ¿por qué recomendamos el dióxido de cloro?

El dióxido de cloro es un gas, de color amarillo anaranjado y altamente soluble en agua. Los efectos químicos y bioquímicos están basados en la conversión a clorito durante el proceso de desinfección y la reducción a cloruros mediante procesos de degradación puramente químicos. Es capaz de destruir los microorganismos en el agua gracias a la oxidación con posterior ruptura de la pared celular, inactivando enzimas y produciendo la muerte del microorganismo.

Además, también es efectivo contra virus, hongos y algas. Una de sus desventajas, como ya se indicaba anteriormente, es que no puede ser almacenado por lo que debe producirse dónde se va a consumir. Por este motivo, existen sistemas de desinfección, que generan el dióxido de cloro a partir de otras dos disoluciones, una de ácido clorhídrico y otra de hipoclorito sódico, diluidas o concentradas en función de las necesidades de producción.

El producto resultante, en el caso de los equipos de Grundfos, puede tener una concentración de hasta 3 g/L y en cantidades de hasta 10 kg/h para poder tratar todo el agua de riego en un campo de golf. El químico producido se almacena en un tanque y se añade a la corriente de agua a través de una bomba dosificadora.

Si tuviéramos que exponer diez razones por las que el dióxido de cloro es una de las mejores soluciones para la desinfección del agua, y la mejor para el tratamiento de la Legionella, serían las siguientes:

  1. Más efectivo que otros desinfectantes
  2. Efectivo contra el 99 % de los microorganismos presentes en el agua
  3. Tiempo de contacto muy corto, entre dos y diez minutos
  4. Gran capacidad de desinfección residual
  5. Elimina los compuestos de hierro y manganeso
  6. Destruye las algas y los componentes que aportan olor al agua
  7. Elimina el biofilm de los sistemas de distribución, que es habitualmente la fuerte de contaminación
  8. Efectivo contra patógenos en el aire cuando se nebuliza el agua
  9. Los microorganismos no han desarrollado resistencia a este químico
  10. Eficacia bactericida constante durante un amplio rango de pH (entre 4 y 11)