La Legionella Pneumophilia. Su inhibición en el aire y agua

Transcripción

1 La Legionella Pneumophilia. Su inhibición en el aire y agua La Legionella es una bacteria relativamente reciente ya que se descubre y tipifica en la década de los años 70, aparece como contaminante en los conductos de aire acondicionado y produce enfermedades respiratorias que pueden llegar a provocar la muerte y de hecho así ha sido. Como siempre que el mundo científico se enfrenta a algo nuevo lo relaciona con algo conocido hasta que es posible catalogarlo, en este caso se relacionó con los procesos neumónicos y de hecho se dijo que era una neumonía atípica, el cuadro clínico que presentan los enfermos de Legionella es absolutamente similar a los de neumonía. Por su evolución y su entorno de reproducción es similar a la Pseudomona Aureginosa y al Staphilococcus Aureus, aunque estos últimos siendo altamente contagiosos y productores de enfermedades son menos peligrosos pero mucho más comunes. Los pocos estudios que existen sobre la Legionella siempre están realizados y basados en su presencia en el aire, ya que es en el aire cuando adquiere su peligrosidad para el ser humano, y además está demostrado que se ha presentado siempre en edificios con instalaciones de aire acondicionado en conductos de fibra de vidrio, con poca renovación y nula limpieza. Llevamos muchos años dedicados a la desinfección de aire y agua por sistemas de ozonización, hemos constatado el uso del ozono como inhibidor de la Legionella, el sólo hecho de inyectar ozono en los conductos de aire acondicionado hace que no aparezcan ni Legionella ni Staphilococos ni Pseudomonas. Hasta el año 1996 con el caso Alcalá de Henares, no habíamos oído hablar sobre la Legionella en agua, no dudamos que aparece en el agua al igual que infinidad de otros gérmenes, pero mientras está en el agua no ataca el sistema respiratorio del ser humano. Es obvio que si está en el agua las posibilidades de que pase al aire en una instalación cerrada son muchas y por ello si se combate en el agua evitaremos problemas más graves. Pero como cualquier bacteria en el agua, es eliminable por un proceso de oxidación química y este proceso puede realizarse por medio de cualquier oxidante químico: cloro, productos clorados, yodo, permanganato, potasio, ozono, etc. Y por lo tanto podremos mantener que el ozono que es más rápido, de 600 a 3000 veces, que el cloro en su acción desinfectante eliminará con menos esfuerzo y mayor seguridad cualquier presencia de: Legionella, Staphilococos, Pseudomona. Así como materia orgánica, E. Coli, Clostridium, Streptococos, etc...; el ozono es el mejor bactericida, funguicida que existe manejable por el hombre y no tiene subproductos. Para nosotros es importante eliminar la contaminación del agua de torres de refrigeración, calderas, etc., que es donde se ha encontrado la Legionella, pero es mucho más importante asegurarse de que no aparecerá en los conductos de aire acondicionado, ya que casi siempre que ha aparecido no se ha podido determinar el origen de la contaminación y desde luego no se ha ligado nunca a su presencia en el agua. Por todo lo anterior creemos que todo lo que decimos para respaldar el uso de nuestros sistemas tanto en aire como en agua es perfectamente válido para la bacteria Legionella Pneumophilia. 1

2 EL USO DEL OZONO EN EL TRATAMIENTO DEL AIRE GENERALIDADES Se ha hablado y escrito mucho sobre la bondad y necesidad de utilizar el ozono en procesos de descontaminación de aire y agua, así como en procesos de desodorización en general; se ha escrito mucho menos sobre toxicidad pero también existe una bibliografía sobre este tema. Todo ello ha llevado a los diferentes países avanzados a establecer unas condiciones y unos máximos y mínimos para la exposición de personas a bajas concentraciones de ozono ya que podría resultar tóxico a elevadas concentraciones y durante períodos de exposición prolongados; realmente lo mismo podríamos decir del oxígeno y es un gas vital para el ser humano. Hoy en día ya no se discute en los congresos de ozono sobre si debe utilizar o no en desodorización, sino en que escalas de concentraciones actúa, sobre que olores y cuales son los limites máximos permisibles para la concentración y es indiscutible como el mejor desinfectante en las instalaciones de agua potable. En general, en las bibliografías químicas, al hablar del ozono se mezclan conceptos de toxicidad con los estados sólidos y líquidos del ozono, estados que prácticamente nunca son utilizados y que a semejanza con casi todos los gases, incluyendo al oxigeno, son tóxicos letales. Pero en estado gaseoso que es la forma como se utiliza en descontaminación, desinfección y desodorización de aire y agua, su toxicidad dependerá de la concentración de ozono (O3) en el aire que se respira, insistimos que igualmente ocurre con el oxígeno y con otros muchos gases y compuestos químicos que en función de la cantidad o concentración que se respire o tome es beneficioso o perjudicial para la salud. ACCION BACTERICIDA La acción altamente bactericida del ozono queda fuera de toda duda gracias a las muchas experiencias que sobre esta aplicación se han realizado. Así: FRANKLIN M.W., dice: "Las concentraciones convenientes para la ventilación llevan a una disminución del contenido de bacilos en la atmósfera. Además los pequeños glóbulos del moco presentan las bacterias a la acción del ozono del aire en sus más fuertes condiciones de vulnerabilidad, de modo que, cuando son expectorados por golpes de tos, los proyectados en el aire a continuación del estornudo son los primeros en ser destruidos". (Traducción literal). KUPFFER, comenta: "Es muy indicado el ozono para los baños públicos y para las piscinas de natación cubiertas. Además en los almacenes frigoríficos de los mataderos y en la elaboración de la salchichería, el ozono impide la formación de moho". Muchos han sido los científicos que han estudiado la acción bactericida del ozono, entre ellos destacamos seguidamente algunos; así como la proporción de ozono que han utilizado en sus investigaciones a saber: 2

3 AUTOR AÑO p.p.m.(v) OLSEN ,3 FRANKLIN ,5-5 HARTMAN ,5 HEISE ,3 INGRAM Y HAINES JORDAN Y CARLSON ROSENAU KONRICH, SAWYER, BECKWITH Y SKOFIELA MALMANN Y CHURCHIL <0,1 CONCENTRACIONES ELEVADAS MAS Queremos resaltar el hecho de que la disparidad de los resultados obtenidos en este campo por los distintos investigadores debe ser atribuida, no al ozono en sí, sino a la multiplicidad de factores que condicionan su acción (temperatura, humedad, flora microbiana, etc...). Está comprobado, sin embargo, que el aumento de la humedad relativa favorece notablemente su actividad bactericida. ACCION DESODORIZANTE La acción desodorizante del ozono, no es debida a un simple efecto de camuflaje del olor, sino que se trata de una verdadera destrucción química de éste. El aire existente en un ambiente cerrado, donde existe mucha afluencia de personas, se va enrareciendo al ir disminuyendo el contenido en oxígeno. Se ha demostrado que con concentraciones de ozono del orden de 0,01 p.p.m., se puede rebajar el número de renovaciones de aire en cualquier local cerrado. BISBINI en 1964 afirma: El ozono actúa como desodorante también a bajas concentraciones (0,1~ 0,5 mg O3/m3) y que su acción es especialmente apreciable en la neutralización de olores debidos a substancias orgánicas SAVAZZINI en 1930 dice: Una instalación ozonizada que funcione en una cuadra, además de mantenerla sin olores, facilita a los animales un excelente estado de salud. (Traducción literal). HAINES en 1939 afirma: (La función principal del ozono es la desodorización). DEROBERT en 1954 dice: Que el ozono es empleado como un desodorante eficaz en la industria de quesos, hospitales, fábricas de curtidos. (Traducción Literal). GILGEN Y WANNER en 1966 reconocen: (Que el ozono tiene una acción desodorizante, ya evidente, en concentraciones iguales a 0,02 ~ 0,03 p.p.m.). El ozono, en suma, por su gran poder oxidante, destruye toda clase de olores desagradables; teniendo su mayor acción frente a los olores de procedencia orgánica. 3

4 OTRAS APLICACIONES Es arriesgado dar una relación completa de las aplicaciones que el ozono tiene, toda vez que con mayor frecuencia se están encontrando nuevos campos donde su utilización soluciona problemas que las distintas industrias tenían planteados desde hace años. Caben destacar: Ambientes públicos en general. Desinfección y desodorización de aguas. Cámaras frigoríficas. Conservación de alimentos. Desodorización en general. Cría de animales. Tratamientos terapéuticos. Eliminación de las enfermedades del Aire Acondicionado. Etc... En ningún caso es cierto que a una concentración de 0,1 p.p.m. las personas tengan ningún tipo de molestias, no solamente no tienen molestias sino que además, como ya hemos indicado, no tiene porqué apreciarse olor a ozono. Cuando un sistema de Aire Acondicionado tiene incorporado un equipo de ozonización, lo que sí podemos afirmar es que el ambiente es mucho más "fresco", relajado y sano, evitándose todo tipo de contagio de enfermedades infecciosas con lo cual, entre otras cosas, disminuye el absentismo medio de trabajadores y empleados. Existen entre los grandes almacenes, hoteles, oficinas e instalaciones industriales en todo el mundo innumerables ejemplos de ozonizaciones bien hechas, que, recordemos, son aquellas en las que, habiendo obtenido los resultados perseguidos, el ambiente no huele a ozono. LA CALIDAD DEL AIRE EN EL INTERIOR DE LOS EDIFICIOS. SÍNDROME DEL EDIFICIO ENFERMO. GENERALIDADES Los edificios casi siempre protegen a sus ocupantes de la polución reinante en la ciudad. Pero en muchos casos, durante la vida útil del edificio, los índices de contaminación pueden excederse debido a las malas condiciones internas de suciedad, polvo, humedad, gases tóxicos, hongos y aguas detenidas, o bien crear cuadros absolutamente nuevos de contaminación en el interior del edificio. Cuando más del 20% de los usuarios de un edificio presenta dolores de cabeza, náusea, mareos, dolores de garganta, picazón o sequedad de la piel, congestión o irritación nasal, ojos llorosos fatiga excesiva, y estos síntomas desaparecen si estas personas salen de su lugar de trabajo o durante los fines de semana, es muy probable que estos síntomas estén siendo provocados por algunos contaminantes presentes en el edificio. La existencia simultánea de síntomas (dolores de cabeza, mareos, náuseas,...) en un conjunto de personas del mismo edificio se conoce como el "Síndrome del Edificio Enfermo" (SEE) o "Sick Building Syndrome" (SBS). Un edificio en estas condiciones puede agravar enfermedades bronquiales o de la piel. 4

5 CONDICIONES COMUNES EN LOS SISTEMAS DE AIRE CENTRALIZADO Altas temperaturas externas de verano. La diferencia de temperaturas entre el día y la noche está alrededor de 6º a 8ºC, lo que favorece permanentemente altas humedades interiores y calor, que inciden en un mayor crecimiento de la población microbiológica contaminante (hongos, bacterias, virus, etc.). Aislamiento de conductos de aire. En muchas instalaciones existe la costumbre de aislar interiormente los ductos de aire acondicionado o de calefacción para aprovechar el aislamiento como supresor de ruidos o silenciador. Esto permite que existan enormes superficies internas susceptibles de humedecerse y que pueden llegar a ser estupendas incubadoras de contaminantes biológicos llamados bioaerosoles, pues se trata de agentes biológicos que permanecen en el aire que incluyen hongos, esporas, polen, insectos, partes de insectos y sus deyecciones, bacterias y virus. Tamaño y tipo de los sistemas. Los edificios que sufren este tipo de problemas suelen ser muy grandes, lo que asociado al número de equipos, enormes recorridos de ductos, altas cantidades de condensación en mayor número de lugares, crea otros factores que contribuyen a magnificar el problema de la contaminación. TRATAMIENTOS POSIBLES DE LA CONTAMINACIÓN A continuación se detallan las acciones más comunes desde el punto de vista del tratamiento de los contaminantes: 1. Eliminación por remoción del contaminante o eliminación de sus fuentes de alimentación y producción (prohibir fumar, retirar paneles de asbesto, etc.). 2. Substitución. Uso deliberado de materiales menos peligrosos. 3. Aislamiento. Encapsulado, apantallado, recubrimiento, alejamiento u otras formas de separar los contaminantes del contacto con las personas o el medio ambiente. 4. Por diseño. En obras nuevas, mejorar todos los aspectos mencionados en 1 y 2. Mejor selección de materiales, de métodos de mantenimiento y de sus espacios, de los procesos de aireación y otros. 5. Supresión del polvo y limpieza a fondo de todos los recintos del edificio. Cuidado y mantenimiento de los equipos de limpieza. 6. Buenas prácticas de operación y mantenimiento de los equipos electromecánicos y en especial de los sistemas de aire acondicionado o de calefacción por aire caliente. 7. Educación y entrenamiento del personal y del público. Conocimiento de los materiales contaminantes. 8. Almacenamiento y disposición final. Adecuada a la toxicidad de los materiales contaminantes (manejo de filtros). 9. Filtraje y purificación. Equipos apropiados, bien seleccionados y bien seleccionados y bien mantenidos, para filtrar u oxidar los contaminantes (agregar ozono). 10. Ventilación. Control de los contaminantes por difusión. 5

6 Otras formas de remover los contaminantes es por absorción con otros materiales (filtros de carbón) o por digestión de los mismos por algunas plantas, como los filodendros, las plantas araña y otras que reducen significativamente el nivel de formaldehído, la gerbera y el crisantemo reducen el nivel de benceno. Las hojas y el área del suelo cercana a las raíces también actúan como purificadores. Hay muchas plantas de interior conocidas por sus efectos de purificación del aire. FUENTES MÁS COMUNES DE CONTAMINACIÓN. En el grupo de las partículas tenemos: 1. Partículas respirables. Como grupo (de un tamaño de 10 micrones o menor). 2. Humo de tabaco (mezcla de gotas de líquidos, sólidos y muchos vapores y gases diversos). 3. Fibras de asbesto. 4. Alergenos (polen, hongos, esporas, partes y deyecciones de insectos). 5. Patógenos (virus y bacterias), casi siempre contenidos o mezclados con otras partículas. Los bioaerosoles son un grupo que incluye Alergenos y patógenos. Bioaerosoles (Alergenos y Patógenos). Los bioaerosoles o agentes biológicos contenidos en el aire atmosférico incluyen hongos y levaduras, esporas, polen, partes y deyecciones de insectos, bacterias y virus. Los microorganismos causantes de las paperas o las pestes infantiles, los enfriamientos y las gripes no se consideran bioaerosoles. Fuentes más comunes: Las fuentes de crecimiento biológico, las colchonetas o planchas de materiales aislantes húmedos, las alfombras o moquetas, las placas de cielo falso, los papeles o cubre muros, el amueblado, las aguas detenidas en los acondicionadores de aire, las torres de enfriamiento, humidificadores, deshumectadores, bandejas receptoras de condensado y otros. Las personas, los animales domésticos, las plantas y los insectos pueden servir como portadores de agentes biológicos hacia el interior de los edificios, o servir como fuentes potenciales de los mismos. Síntomas y efectos en la salud: Los síntomas más comunes incluyen estornudos, ojos llorosos, tos, falta de respiración, mareos, decaimiento, fiebre y problemas digestivos. Tratamiento: Evitar el uso de aislantes en contacto con el aire. Buen diseño de los sitemas de desagüe de los productos de condensación. Limpieza escrupulosa y permanente de alfombras, cubre muros, cortinas y mobiliario. A este respecto, cabe indicar que el 90% de La suciedad en los cielos rasos, alrededor de las rejillas o difusores, proviene del interior de los espacios y no del exterior o de los equipos. Eliminar, mediante diseño apropiado, el ingreso de aire no tratado por inducción o tiro natural a los edificios. No poner tomas de aire cercanas a equipos húmedos y filtrar los contaminantes, filtros y sistemas adecuados, cuando el problema venga del exterior. Uso del Ozono: Es en este apartado donde más influye la inyección de aire convenientemente ozonizado; siendo muy importantes los problemas de contaminación química o física, los más perjudiciales y comunes son los de contaminación bacteriológica o podríamos decir microbiológica. El ozono, por su alto poder bactericida y funguicida, es ideal para combatir no solo los 6

7 olores orgánicos y a aire viciado, propios de toda instalación sino también la contaminación microbiológica. Entre un gran numero de bacterias presentes, las más peligrosas y a la vez comunes en sistemas de aire centralizado, tanto en refrigeración como en calefacción son: LEGIONELLA PNEUMOPHILIA PSEUDOMONAS AERUGINOSA OHYLOCOCCUS AUREUS La primera de ellas causa una gran cantidad de epidemias, muchas de ellas con muertes de personas; son casos muy conocidos: BBC en Londres mayo de 1985, tres muertes. Benidorm (España) 1987, un hotel de la costa, un muerto. Residencia Militar en Zaragoza (España) en 1986, dos muertos. El caso más conocido, el primero, dio lugar a la tipificación de toda esta familia en la reunión de la legión de Honor de los EE.UU.., con un elevado número de defunciones. Los síntomas son los mismos que le neumonía, por ello al principio se le conoció como Neumonía atípica : estornudos, tos, fiebre alta, fatiga, dolor de cabeza, etc... La segunda familia, así como otras bacterias patógenas que también están presentes en cualquier conducto de aire acondicionado son un factor de riesgo únicamente para el personal presente, ya que las posibilidades de sobrevivir fuera del cuerpo humano son muy pequeñas. Simplemente una inyección de aire convenientemente ozonizado garantiza la ausencia de las familias arriba referenciadas y de otras. En estudios hechos por Petróleos Mexicanos en sus instalaciones de aire acondicionado de plataformas se ha encontrado y tipificado las siguientes bacterias y hongos: TIPOS CLÍNICOS DE INFECCIONES EN EL HOMBRE 1. STAPHILOCOCCUS AUREUS SEPTICEMIA ENDOCARDITIS MENINGITIS OSTEOMIELITIS NEUMONÍA 2. PEUDOMONAS INFECCIONES PULMONARES INFECCIONES EN VÍAS URINARIAS INFECCIONES EN EL OJO INFECCIONES DIGESTIVAS 3. COLIFORMES DIARREA EPIDÉMICA EN NIÑOS CISTITIS, PIELITIS, PIELONEFRITIS INFECCIONES EN VESÍCULA BILIAR E HÍGADO 4. ASPERGILLUS INFECCIONES DE OÍDO Y PULMONARES La citada empresa está rehabilitando todos sus sistemas de aire acondicionado mediante la Inyección de aire convenientemente ozonizado, habiendo eliminado toda la 7

8 contaminación arriba mencionada. Además, y en este caso concreto, también se eliminó un elevado porcentaje que existía de monóxido de carbono (CO), muy tóxico, convirtiéndolo en dióxido de carbono (CO2) que no es perjudicial para la salud. CONDICIONES AMBIENTALES. Las condiciones ambientales como temperatura e iluminación pueden interactuar con los contaminantes y acentuar sus efectos, disminuirlos o potenciarlos. La temperatura y la humedad relativa tienen un gran impacto en la liberación de gases de formaldehído al ambiente. El aire húmedo favorece el crecimiento de hongos. La imposibilidad de todas las personas de controlar la temperatura, humedad o nivel de iluminación de su puesto de trabajo ha sido indica como un factor psicológico de influencia. La aplicación de conceptos ergonómicos al diseño de los espacios de trajo elimina las malas condiciones físicas y mejora la percepción individual del medio ambiente del edificio CÓMO ENFRENTAR EL PROBLEMA DEL EDIFICIO ENFERMO. Hoy en día es imposible afirmar que los problemas de los edificios enfermos, como hemos señalado en los puntos anteriores, provengan de una sola fuente el aire acondicionadocomo la mayoría de los encargados de mantenimiento de edificios cree. Se trata de un problema multidisciplinario que involucra aspectos de diseño, construcción y, para un edificio dado, principalmente de limpieza y mantenimiento. Los edificios herméticos (muro cortina y otros), los materiales de construcción, la calidad del aire de la ciudad, las condiciones de diseño de los sistemas electromecánicos y en especial del sistema de ventilación que muchas veces no existe la calidad de la construcción, el tipo de calefacción, la ubicación y tratamiento de los estacionamientos y muchos otros factores, participan en el cuadro general de sintomatología de un edificio enfermo. La mayoría de las veces, al enfrentarse a un caso de este tipo, convendrá hacerse asesorar por especialistas, principalmente cuando hay muestras (casos comprobados de alergia, enfermedad similar de varios empleados u otras manifestaciones) más o menos ciertas de que existe el problema. En todos los casos, la actitud debe ser abierta al diagnóstico del problema, proactiva, profesional. Debe buscarse el máximo de información, hablar con los afectados, desarrollar hipótesis para explicar el problema hasta resolverlo. No debe tenerse temor de hablar con claridad con los afectados, e incluso incorporarlos a la búsqueda de soluciones y terminar identificando los controles necesarios para asegurar que el plan que se determine para constatar la polución interior está dando los frutos adecuados. Hay una serie de formatos útiles, al respecto, publicados por la EPA (Environmental Protection Agency) de los Estados Unidos, y que son de uso publico. Además, preocuparse de la calidad del aire, que es uno de los factores más influyentes en el problema del Edificio Enfermo, es un buen negocio porque cualquier aumento de productividad de la fuerza de trabajo, paga con creces la inversión. Lo más importante para resolver estos problemas, y ya reconocido desde hace muy pocos años, es el uso de la inyección de aire convenientemente ozonizado en los conductos de aire centralizado; Sercool manifiesta que TRIOZON es el único fabricante a nivel mundial que ha establecido un sistema de cálculo, perfectamente experimentado, para poder solucionar este tipo de instalación manteniéndonos siempre por debajo de los límites de concentraciones de ozono permitidas por las diferentes legislaciones vigentes en diferentes países. 8

9 EL OZONO EN EL TRATAMIENTO DEL AGUA GENERALIDADES En todo el escrito estaremos estableciendo un enfrentamiento OZONO (O3), dado que es el Cl., el elemento más usado como agente en la desinfección del agua potable en todo el mundo. En general, ambos elementos realizan la misma misión, tratamiento del agua por oxidación química. Desde hace mucho tiempo se viene intentando la destrucción de los gérmenes patógenos por oxidación, a base de reacción química. Normalmente constituye la etapa final de otros tratamientos: almacenaje, filtración, floculación, decantación, etc... En esta última etapa de tratamiento por oxidación, se han venido utilizando como reactivos el cloro y sus derivados, el bromo, yodo, ozono, permanganato potásico e incluso el agua oxigenada. De todos ellos, tan sólo se ha generalizado a nivel de uso mundial el cloro y sus compuestos, ahora bien, aparte de otras consecuencias perjudiciales para el organismo, es evidente que el olor y el sabor que permanecen después del tratamiento en el agua son desagradables e incluso pueden resultar nocivos para la salud. El ozono, dado que es el mayor oxidante conocido después del fluor, es evidente que será más rápido en su actuación pero además es inodoro e insípido y no se le conocen derivados que puedan ser perjudiciales para la salud. El OZONO es el oxidante más potente que puede producirse industrialmente de forma económica. Las razones para que se haya divulgado y generalizado el uso del cloro frente al del ozono han sido: precio, era más barata en principio una instalación de cloro que de ozono; y primordialmente, debido a la fuerte inestabilidad del ozono, los métodos de generación que eran complicados y muy onerosos. OZONO VERSUS COMPUESTOS CLORADOS Aunque el Cloro es el agente más usado en las desinfección del agua potable, el uso del Ozono para este menester ha sido continuo en Francia durante los últimos 80 años, y posteriormente se ha extendido a Alemania, Holanda, Suiza y a otros países de Europa, y más recientemente en Canadá. Especialmente en estos últimos años, se viene cuestionando la validez del cloro como desinfectante de aguas potables, no por su reconocido poder bactericida, sino a causa de la formación de compuestos indeseables en las aguas cloradas. Por ejemplo, si las aguas a tratar contienen nitrógeno orgánico o amoniaco libre, se forman cloraminas que producen olores en el agua y se está barajando la posibilidad de que sean agentes cancerígenos. Si las aguas contienen pequeñas cantidades de fenoles se forman, por la adición de cloro, los denominados cloro fenoles que producen en el agua olores y sabores medicamentosos tan desagradables que a concentraciones del orden de 0,01 mg/l la hacen inaceptable para el consumo humano. Pero sin duda, el mayor inconveniente que se le achaca al cloro es la formación, si el agua es portadora de la materia orgánica adecuada, de compuestos clorados tales como los PCB s (bifenilos policlorados) que tienen un probado carácter carcinógeno. En los últimos años, en los Estados Unidos, se vienen encontrando cantidades apreciables de PCB s en los principales ríos y lagos. Mención especial merecen los trihalometanos (THM) que últimamente están preocupando a las Autoridades Sanitarias de la mayoría de los países, son compuestos orgánicos potencialmente cancerígenos y que aparecen en el agua potable tras ser sometida a cloración, en España y según publicación del MOP el grupo de ciudades con mayor nivel de THM durante el período han sido ALICANTE, 9

10 BARCELONA, CORDOBA, LOGROÑO, MALAGA, MURCIA, SEVILLA, VITORIA, TOLEDO, y ZARAGOZA, la media de THM se ha situado para estos años entre 25 y 80 mgr/ltr. Estos limites se dicen perfectamente tolerables sabido es que España y Suiza son los menos afectados por este problema. - Alemania máximo 25 mgr/ltr. - EE.UU. máximo 100 mgr/ltr. En España se ha adoptado este último baremo, aunque EE.UU. ha establecido un plan de cuatro años para reducir esta cifra. El problema está en la utilización del cloro que junto con los otros dos halógenos bromo y yodo reaccionan con átomos de hidrógeno de las algas, contaminación y materia orgánica que contiene el agua. El ozono, al actuar sobre los productos que originan lo THM realiza la función desinfectante sin este inconveniente y no existen THM como producto de la desinfección. Frente a estos inconvenientes del cloro, el ozono no sólo no forma productos que puedan considerarse como cancerígenos y no produce sabores u olores al agua, sino que elimina también los posibles carcinógenos y los sabores y olores del agua. Durante años se han realizado numerosos trabajos para establecer el poder relativo del cloro y del ozono en la destrucción de bacterias y virus, y por tanto se pueden aportar datos que demuestren que el ozono es, como desinfectante, mucho más eficaz que el cloro. En 1.944, Smith y Bodkin compararon la acción bactericida del cloro y del ozono a diferentes valores del ph. A ph 5 el tiempo necesario para esterilizar un litro de muestra que contenía una cantidad de bacterias totales de 8 x 107/100 ml. Es de 5 minutos y a ph 8 de 7.5 minutos con concentraciones de ozono de 0.13 y 0.20 mg/l de ozono respectivamente. Por el contrario, la concentración de cloro necesaria para esterilizar la misma agua es de 2.7 mg/l a ph 5 y de 7.9 mg/l a ph 8, es decir, de 20 a 40 veces superior. Otro ejemplo es el llevado a cabo en Suiza con el agua del Lago Petit. El ozono en concentraciones de 1 mg/l reduce el contenido en bacterias totales desde 190/ml a menos de 1 mg/l en un tiempo de contacto de un minuto, mientras que el cloro a igual concentración reduce el número de bacterias a 40/ml en cinco minutos y a 2/ml en 40 minutos. Bringman observó que 0.1 mg/l de cloro requieren 4 horas para eliminar 6 x 104 células de E. Coli en agua, mientras que 0.1 mg/1 de ozono requieren únicamente 5 segundos. Análogamente, Kessel encontró que para desinfectar un agua conteniendo virus de la poliomielitis con 1 mg/l de cloro se necesitaban dos horas, con solo 0.05 mg/l de ozono bastaban únicamente dos minutos. Quizá la prueba más evidente de la superioridad del Ozono frente al cloro sea la aportada por R.N. KINMAN: usando agua destilada a ph 7 y a 25 grados de temperatura en la que había 106/ml E. Coli; 0,01 mg/l de ozono son capaces de eliminar totalmente los microorganismos en un tiempo de 15 segundos, mientras que una cantidad de cloro similar es inefectiva, y una cantidad de 60 veces superior necesita el doble de tiempo para desinfectar el agua. 10

11 Se puede decir, pues, que el ozono actúa, en la desinfección de 600 a veces más rápido que el cloro. En la tabla siguiente se indican las concentraciones de desinfectante, en mg/l, necesarias para matar o inactivar el 99,9% de los organismos tabulados en diez minutos y a 5 grados de temperatura. DESINFECTANTE BACTERIAS ENTERICAS CISTIDOS AMEBICOS Ozono (O3) Cl2 como CIOH VIRUS ESPORAS BACTERIANAS Cl2 como CIO Cl2 como CINH Cl2 (ph 7.5) Cl2 (ph 8) En resumen, puede concluirse que el ozono en el tratamiento de aguas tiene las siguientes ventajas: a. La ozonización elimina el color causado por el hierro, el manganeso o la materia carbonosa, y los sabores y olores debido a la presencia de materia orgánica. b. El ozono reduce la turbiedad, el contenido en sólidos en suspensión y las demandas químicas y biológicas de oxígeno. Además, puede eliminar detergentes y otras substancias tenso activas no biodegradables. El grado de eliminación dependerá de la cantidad de ozono usada. c. El ozono es un poderoso desinfectante. No sólo mata las bacterias patógenas, sino que, además, inactiva los virus y otros microorganismos que no son sensibles a la desinfección ordinaria con cloro. d. La ozonización es más barata que la supercloración seguida de una decloración, y del mismo costo que la cloración ordinaria. e. Como tratamiento terciario de efluentes secundarios, la ozonización es considerablemente más barata que la absorción con carbón activado. f. Si no hay posterior recontaminación, el ozono residual es suficiente para efectuar una desinfección común. g. El ozono puede ser detectado por el hombre mucho antes de que llegue al nivel tóxico. h. El ozono no produce en el agua aumento en el contenido de sales inorgánicas ni subproductos nocivos. 11

12 En definitiva podemos afirmar que el ozono realiza las siguientes funciones en el AGUA: 1. DEGRADACIÓN DE SUBSTANCIAS ORGANICAS. 2. DESINFECCIÓN. ELIMINACIÓN DE BACTERIAS PATÓGENAS. 3. INACTIVACION DE LOS VIRUS. 4. MEJORA SUBSTANCIOSA DE SABORES Y OLORES. 5. ELIMINACIÓN DE COLORES EXTRAÑOS. 6. ELIMINACIÓN DE LAS SALES DE HIERRO Y MANGANESO. 7. FLOCULACION DE MATERIAS EN SUSPENSIÓN. 8. ELIMINACIÓN DE SUSTANCIAS TOXICAS. 9. DESESTABILIZACION DE MATERIAS COLOIDALES. PROPIEDADES DESINFECTANTES Cuando se habla de agua, el ozono (O3) es reconocido como el desinfectante más rápido y potente. El primer científico que lo utilizó en desinfección de agua fue el francés MERITENS en 1.886, después OHLMÜLLER en y VAN EMERGEN en estudiaron la misma utilización del ozono; pero fueron CALMETTE y ROUX los que lo utilizaron para grandes cantidades de agua por primera vez. El ozono destruye los virus y quistes (Newton et Jones, 1.949), los hongos y las tóxinas (Blogoslaswki 1.873) y a elevadas concentraciones destruye algas y protooxoos (Lagrange y Rayet en 1.952). Brigman en ya demuestra que los virus entéricos son especialmente sensibles a la acción del ozono y que su destrucción es extremadamente rápida. EFECTO BACTERICIDA En todos los casos que se emplea el ozono en desinfección existen dos variantes fundamentales. -Residual en el agua (mgrs O3/m3 agua). -Tiempo de contacto en minutos. No obstante y para facilidad del lector daremos algunas equivalencias utilizadas. 1 p.p.m. => 1 mgr O3/ltr agua => 1 gr. O3/m3 agua 1 mg O3/ltr agua => 0,001 mgr O3/ltr agua => 1 mgr O3/m3 agua => 0,001 p.p.m. 12

13 En general vamos a demostrar que el ozono es el desinfectante más rápido y efectivo que existe actuando sobre: -Escherichia Coli.- Streptococcus Fecalis.- Bacillus Megaterium.- Pseudomona Aeruginosa.- Clostridium.- Sthaphylococcus Aureus. (En ningún caso esta relación es exhaustiva).la mayor parte de ensayos realizados en desinfección de aguas se hacen sobre la bacteria de origen fecal E. Coli. En WUHRMANN y MEYRATH emplearon el residual más pequeño de ozono ensayado en agua: OZONO = 0,6 gr/ltr agua = mgr O3/m3 agua en 2,5 minutos esta Concentración de Ozono en agua resultó bactericida para el E. Coli. El residual se mantiene constante haciendo una aportación continua, por burbujeo en el seño de agua, de ozono. El ph del experimento era ph 7.0 y la temperatura de 12 ºC. Gráficamente podemos representar la acción del ozono sobre el E. Coli de la siguiente manera: En desinfección se usa principalmente la unidad: 1 mg O3/ltr agua => 0,001 mgr O3/ltr agua => 1 mgr O3/m3 agua => 0,001 p.p.m. Podríamos resumir el experimento: Densidad Bacteriana: 2 a 4 x 107 bacterias por 100 ml de agua. Temperatura: 12ºC. Resultados: 99,99% de eliminación de E. Coli. Concentración : 9 mgr O3/ltr agua. En escala logarítmica se observa una cierta linealidad entre los tiempos de contacto y la supervivencia de la colonia. Se ha comprobado que: - Staphylococcus albus (Aureus). - Pseudonomas Fluorescens. 13

14 Reaccionan a la acción desinfectante y bactericida del ozono de idéntica manera que los E. Coli. No hay publicaciones para la LEGIONELA Pneumophilia, principalmente porque en agua es inocua, el problema es cuando pasa al aire. Pero si en aire y en agua el ozono tiene un poder desinfectante muy superior a cualquier otro oxidante químico (cloro y sus derivados), es de suponer y habiendo comprobado que en aire lo único que inhibe totalmente a la Legionella es el ozono podemos extrapolar resultados para el agua, al fin y al cabo no es más que una bacteria similar a las otras. De forma parecida WUHRMANN en realizó ensayos utilizando el ozono como germicida sobre: - E. Coli. - Streptococcus faecalis. - Mycobacterium Tuberculosis. Obteniendo los siguientes resultados: - Concentración residual : 10 a 20 mg O3/m3 agua. - Tiempo medio de contacto : 2 minutos. - Densidad bacteriana utilizada : 106/100 ml. - Desinfección alcanzada : 99,99%. Condiciones iniciales de Destrucción en % después Residual después de (mgrs Ozonización en: mgrs de: O3/m3 agua) : O3/m3 agua 1 MINUTO 5 MINUTOS 1 MINUTO 5 MINUTOS TRAZAS NO DETECTA Destrucción de E. Coli en agua destilada ph 5.5 a 5.7 a una temperatura de 20ºC y con un número inicial de bacterias de 2,4 x 105/100 ml. Del análisis anterior se desprende: a. En agua sin demanda de óxigeno (destilada) con residuales menores de 100 mg O3/m3 agua, con suficientes cinco minutos de contacto para eliminar el 100% de la contaminación. b. En agua de grifo infectada por E. Coli con concentraciones inferiores a 100 mg O3/m3 agua, la desinfección obtenida no es corresta (Ver Cuadro VII). Sin enbargo, subiendo la concentración ligeramente por encima de los 100 mg. mg O3/m3 agua, la destrucción bacteriana es total en menos de un minuto. En todos los casos una vez consumido el ozono necesario en eliminar la materia orgánica, con muy pequeñas aportaciones suplementarias de ozono se consiguen resultados muy satisfactorios en tiempos muy cortos. 14

15 Los estudios de HAUFELE y SPROCKHOFF en 1.973, realizados con agua de grifo y a diferentes temperaturas, son la mejor demostración de las grandes cualidades del ozono en desinfección (ver Cuadros). Es evidente que la eficacia de una desinfección por ozono, o por cualquier desinfectante, es resultado del tiempo de contacto, cantidad de desinfectante (en este caso ozono), temperatura del agua, nivel de impurezas, etc... Podemos asegurar que siempre que el problema sea bacteriológico la mejor solución será la aplicación del ozono en cantidad y tiempo preciso. E. COLI 3 X 107/ml 13,5ºC OZONO mg/m3 Nº/ 100 ml. Después de: 3 1 hora NO HAY DESINFECTANTE E. COLI 3 X 107/ml 13,5ºC OZONO mg/m3 Nº/ 100 ml. Después de: NO DESINF. 9 1 hora E. COLI 3 X 107/ml 13,5ºC OZONO mg/m3 Nº/ 100 ml. Después de: 3 1 hora Así mismo seían necesarios de 3 a 5 grms O3/m3 para eliminar 107/100 ml. De Staphilococcus Aureus. Todos los autores sugieren que un equipo para desinfección debe mantener un residual de alrededor de 200 mgr O3/m3 agua durante 5 minutos. Los equipos que vendemos (OZONIZACION REDUCIDA) abarcan gran cantidad de aplicaciones, entre las que podríamos destacar: VIVIENDAS UNIFAMILIARES URBANIZACIONES, COMUNIDADES... HOTELES INDUSTRIA AGROALIMENTARIA PISCINAS, ETC... En estas instalaciones aconsejamos mantener los equipos en constante funcionamiento y en circuito cerrado, superamos en mucho los residuales mínimos necesarios. El Ozono, además, es mucho más activo que el cloro frente a esporas y quistes, Incluso, cuando el ph y la temperatura varían, los resultados de ozonización son mucho más constantes que la cloración. 15

16 INFLUENCIA DEL PH Y DE LA TEMPERATURA EN LAS PROPIEDADES DESINFECTANTES DEL OZONO (O3) Todos los científicos citados hasta ahora en este estudio y algunos más tampoco se han puesto de acuerdo en cómo afecta el ph y la temperatura al efecto desinfección por ozono. Existen resultados intermedios de estudios sobre ph y sobre temperatura y algunos combinados sobre ambos parámetros. Parece lógico que a temperaturas bajas el ozono actúe mejor, ya que se disuelve mejor en el agua y permanece más tiempo, sin embargo a temperaturas elevadas el ozono ataca mejor a las bacterias porque tienen menos tendencia a esporular y rompen la espora; por ello se dan resultados contradictorios. BUFFLE y GOMELLA afirman que la desinfección por ozono se ve menos influenciada por las variaciones de ph que la desinfección por cloro. SMITH en escribe y demuestra que la destrucción de bacterias por ozono es independiente de la temperatura mientras esta permanece entre 1ºC y 30ºC.. OBJETIVOS DE LA DESINFECCIÓN Consiste en la inyección de un desinfectante para obtener agua exenta de bacterias pútridas y gérmenes patógenos, conforme a las normas y a los ensayos oficiales, basados en el Escherichia Coli, los estreptococcus fecales y los Clostridium Sulfito-Reductores. Un tiempo de contacto de 20 a 30 minutos como mínimo (es deseable que sea de 1 a 2 horas), con una dosis de cloro o de dióxido de cloro residual de 0.05 a 0,2 mg/l, es suficiente en general. El Tiempo de contacto y el cloro residual deben ajustarse según el contenido del agua en nitrógeno. Con el empleo de ozono puede reducirse el tiempo de contacto a unos 5 minutos, con la misma dosis residual que en el caso anterior, y sin que la dosis que debe añadirse esté influenciada por el nitrógeno amoniacal. Puede interesar, también, llevar esta desinfección más allá de los criterios oficiales y fijarse como objetivo la eliminación total de los gérmenes comunes. Para ello es necesario, tratar el agua con una dosis de desinfectante mucho más fuerte, que dé lugar a un contenido residual libre mayor que el indicado. En el caso del cloro o de sus compuestos, es preciso inyectar una dosis superior al punto crítico durante un tiempo de contacto de una hora, por lo menos. En el caso del ozono, la experiencia indica que se debe emplear una dosis tal que se mantenga al menos 0,35 mg/l durante un tiempo aproximado de 4 minutos. Este criterio es el mismo que el que se sigue para la destrucción de los virus. Para eliminar ciertos parásitos, muy resistentes, como es el portador de la biharciosis, puede practicarse una supercloración, También puede efectuarse una súper ozonización con una dosis de ozono residual de 0,9 mg/l.. ELECCIÓN DEL DESINFECTANTE Esta elección es resultado de criterios técnicos (desinfección simple o completa, problemas de sabores) y económicos. Todos los residuales anteriores de ozono pueden ser alcanzados con generadores de nuestra gama NEPTUNO; ahora bien, según el volumen y la calidad de agua a tratar, será necesario recurrir a tratamiento de choque y mantenimiento (o únicamente los segundos) estudiando por tanto los almacenamientos de agua necesarios. 16

17 Lo que si parece evidente es que se puede incorporar una instalación de desinfección por OZONO, en todos los casos, como último eslabón de tratamiento y para garantizar y asegurar la calidad total del agua obtenida. CLORO e hipocloritos sódico y cálcico. Pueden utilizarse si el agua que se desea desinfectar no contiene materias orgánicas o contaminantes químicos capaces de formar compuestos que den mal sabor al agua. Este riesgo se reduce al mínimo cuando se efectúa la desinfección ligeramente por encima del punto crítico, a condición de que la dosis de cloro residual a la salida de la instalación, no sea demasiado elevada; en este caso, para eliminar el sabor a cloro, sería necesario una reducción parcial con hiposulfito o, aún mejor, con dióxido de azufre. Puede emplearse también cloro o hipoclorito antes de un tratamiento final sobre carbón en grano, que elimina las materias orgánicas que producen los sabores y cataliza la reducción del cloro en exceso. Después de la filtración sobre carbón activado, puede efectuarse una adición suplementaria de cloro, en una dosis muy pequeña, destinada a mantener cloro residual en la red de distribución, sin peligro de malos olores, a menos que se deban a las mismas conducciones, a su revestimiento, o a sus sedimentos anteriores. La cloración complementaria puede realizarse por cloraminas o con dióxido de cloro. La acción del cloro está muy influenciada por el ph; cuanto más elevado es éste, mayor es la dosis de cloro residual que debe mantenerse para obtener la misma eficacia, con un mismo tiempo de contacto. Debe tenerse en cuenta este factor cuando se efectúa una neutralización para elevar el ph del agua filtrada. Las cloraminas reducen y llegan a eliminar los sabores que podrían encontrarse en un tratamiento sólo con cloro. Pueden ser eficaces, aunque no siempre, cuando se quiere evitar el sabor a clorofenoles; son mucho menos activas como desinfectantes que el cloro. El dióxido de cloro (CIO2) elimina sistemáticamente la formación de clorofenol, pero no tiene efecto sobre otros muchos sabores como es el sabor a tierra o a lodo. Sólo es por tanto, recomendable cuando el único sabor que puede producirse, es debido a clorofenoles, situación un poco rara en el tratamiento de aguas para consumo. Para evitar la presencia en el agua de un contenido excesivo de clorito sódico, es preciso, por una parte, limitar la dosis de dióxido que se emplea y, por otra, dado el carácter reversible de la reacción, utilizar una cantidad de cloro, para su formación, superior a la necesaria. Con los rayos ultravioletas se obtiene una buena desinfección y una eliminación completa de los virus, a condición de que se apliquen sobre una capa de agua de poco espesor, con una potencia suficiente y renovando las lámparas antes de que acusen una fuerte pérdida de su poder emisivo. El agua debe ser clara, sin turbiedad ni color, desprovista de hierro, de coloides orgánicos o de microorganismos planctónicos, ya que estas impurezas podrían formar sedimentos sobre los tubos, que reducirían considerablemente la penetración de los rayos. Si se cumplen estas condiciones, toda célula viva, activa o esporulada, atacada por los rayos ultravioletas, muere o, al menos no puede preproducirse o actuar sobre el medio ambiente. Sólo se consigue una seguridad total de tratamiento con una instalación ampliamente dimensionada, bien controlada y mantenida, y utilizada con agua de calidad constante a lo largo de todo el año, son pues evidentes las dificultades para tratar grandes volúmenes. El ozono es el mejor desinfectante. Hasta la puesta a punto de nuestro sistema de 17

18 generación era de un precio de costo más elevado que el cloro o sus compuestos, pero de eficacia muy superior, que sobrepasa netamente la fase de desinfección. El ozono tiene un efecto oxidante por adición de un átomo de oxígeno; su acción de ozonólisis le permite actuar sobre los enlaces dobles, fijando la molécula completa de ozono sobre los átomos del doble enlace (acción sobre las proteínas, enzimas...). El conjunto de estas propiedades hace que actúe sobre los virus, los sabores el color y sobre ciertos microcontaminantes; ya en capítulos anteriores hemos desarrollado en profundidad la actuación del ozono. La dosis de ozono necesaria varía mucho, según la calidad del tratamiento previo. Así, con agua de superficie muy contaminada y perfectamente tratada, es necesario, por ejemplo, de 1 a 1,2 g de ozono por m3 de agua para obtener una dosis residual de 0,4 g/m3. Después de un tratamiento mal concebido o mal llevado (mala precloración, dosificación insuficiente de coagulante, etc... ) es necesario 1,7 g de ozono por m3 de agua para obtener la misma dosis residual. La calidad del tratamiento previo y explotación tienen, por tanto, una gran influencia sobre las dosis que deben preverse. A diferencia del cloro, que es muy sensible al ph del medio, éste tiene poca influencia sobre la dosis de ozono necesaria para la desinfección. Cuando se exige una dosis residual elevada, deben tomarse varias precauciones: es preciso, en primer lugar, prever una eliminación eficaz del ozono no disuelto que escapa por las salidas a la atmósfera de las torres de contacto, es necesario tener en cuenta, igualmente, la proximidad de los primeros usuarios del agua así tratada; aunque el ozono es un gas inestable con un contenido en ozono residual libre de 0,4 g/m3, al cabo de más de una hora, se detectan todavía trazas del mismo en el agua. Por ello, si el tiempo de retención en el deposito de agua tratada es corto, pueden plantearse problemas de corrosión a los usuarios próximos a la instalación de tratamiento. Se recomienda, en este caso, que se proceda a una neutralización del ozono en exceso en el agua de distribución. Normalmente el agua permanece cierto tiempo en el depósito de agua tratada y los primeros abonados se encuentran a una cierta distancia de la instalación de tratamiento. El contenido en ozono residual es en este caso nulo. Como el agua ha sido perfectamente desinfectada a la salida de la planta, al llegar a los usuarios se encuentra en las mismas condiciones que un agua tratada con cloro y que no presentará más que trazas. Deben tenerse en cuenta, sin embargo, posibles desarrollos de placton en las paredes de las tuberías. Efectivamente, basta que algunos elementos del fito o del zooplancton se mantengan en el agua tratada y en el agua distribuida; para que encuentren su alimento en las materias orgánicas que forman una capa mucilaginosa sobre las paredes de las conducciones. Este placton que no encuentra ningún desinfectante residual, tiene el peligro de proliferar y producir, de nuevo, malos olores. Por ello después de la ozonización se realiza con frecuencia una inyección, en dosis muy pequeña, de un desinfectante residual persistente, con el fin de evitar estas proliferaciones. Puede emplearse con este fin cloro o mejor dióxido de cloro, sin peligro de que se produzcan nuevos sabores, puesto que el ozono ha oxidado previamente las materias orgánicas que podrían ser causa. Este desinfectante residual puede inyectarse, continuo y en una dosis pequeña, o, en discontinuo en una dosis mayor, de forma que subsistan trazas en el extremo de la red de distribución. Debe estudiarse en cada caso la mejor solución, dependiendo ésta del tipo de red. 18

19 Quizá la conclusión óptima que podemos obtener de todo lo anterior sea: LA OZONIZACION realizada por los técnicos de Sercool Insular, es el mejor y más seguro método de desinfección cualquiera que sea el tipo de tratamiento, por ello en principio podemos pensar en ozonizar todas aquellas Fuentes de Agua Mineral Natural y aguas que siendo de consumo habitual queremos tener la seguridad de su pureza y calidad, para posteriormente proceder a la eliminación del tratamiento por cloro, principalmente en plantas pequeñas y realizar la etapa completa de desinfección con ozono. 19

20 Nombre de archivo: La Legionella Pneumophilia.sercool Directorio: C:\Documents and Settings\usuario\Mis documentos\mis DOCUMENTOS CARLOS\MIS DOCUMENTOS\SERCOOL\bactercontrol Plantilla: C:\Documents and Settings\usuario\Datos de programa\microsoft\plantillas\normal.dot Título: Asunto: Autor: Carlos Simonet Roig Palabras clave: Comentarios: Fecha de creación: 04/03/ :06 Cambio número: 1 Guardado el: 04/03/ :58 Guardado por: Carlos Simonet Roig Tiempo de edición: 52 minutos Impreso el: 04/03/ :11 Última impresión completa Número de páginas: 19 Número de palabras: 7,641 (aprox.) Número de caracteres: 42,031 (aprox.)