DESINFECCION. Eliminación de los microorganismos presentes en el agua.

Transcripción

1 DESINFECCION Eliminación de los microorganismos presentes en el agua.

2 DESINFECCION Eliminación de los microorganismos no deseados presentes en el agua.

3 DESINFECCION Agua Potable: Eliminación de microorganismos patógenos Agua de Procesos: Eliminación de otro tipo de microorganismos

4 DESINFECCION Bacterias del Hierro Bacterias Reductoras del Sulfato Bacterias Oxidantes del Sulfuro

5 DESINFECCIÓN

6 DESINFECCION Bacterias del Hierro Bacterias Reductoras del Sulfato Bacterias Oxidantes del Sulfuro Algas Hongos

7 DESINFECTANTE IDEAL

8 DESINFECTANTES FÍSICOS Calor Radiación Filtración

9 QUÍMICOS Oxidantes DESINFECTANTES Halógenos Ozono Permanganato de Potasio Peróxido de Hidrógeno

10 QUÍMICOS Oxidantes Iones Metálicos DESINFECTANTES

11 QUÍMICOS Oxidantes Iones Metálicos DESINFECTANTES Ag + Cu 2+

12 QUÍMICOS Oxidantes Iones Metálicos Ácidos y Álcalis Tensoactivos Alcoholes Aldehídos DESINFECTANTES Fenol y sus derivados

13 DESINFECCIÓN DETERMINACIÓN DE LA EFICIENCIA DE LA REMOCIÓN

14 ORGANISMOS INDICADORES Asociados a la Presencia de Patógenos Reaccionar en forma similar a los Patógenos presentes Identificables por procedimientos simples Encontrarse en número mayor que los Patógenos Prestarse a evaluación numérica y distinción cualitativa

15 FACTORES QUE GOBIERNAN LA DESINFECCIÓN Naturaleza de los Microorganismos Naturaleza y concentración de la sustancia desinfectante Naturaleza del agua a desinfectar Temperatura del agua Tiempo de contacto

16 CINÉTICA DE LA DESINFECCIÓN N QUÍMICA

17 CINÉTICA DE LA DESINFECCIÓN N QUÍMICA Tiempo de contacto dy / dt = k (N 0 -y) k cte. de velocidad de reacción (tiempo-1) integrando para y = 0 a t = 0 e y = y a t = t ln [(N 0 - y) / N 0 ] = ln (N / N 0 ) = -kt N / N 0 = exp (-kt) ln (N / N 0 ) = -km t m - constante empírica que depende del tipo de microorganismo

18 CINÉTICA DE LA DESINFECCIÓN N QUÍMICA Concentración de desinfectante C n t p = cte C concentración del desinfectante t p - tiempo que se requiere para lograr la muerte de una proporción determinada de microorganismos (generalmente se toma el 99 %)

19 CINÉTICA DE LA DESINFECCIÓN N QUÍMICA

20 Barato CLORO COMO DESINFECTANTE Fácil de aplicar Fácil de dosificar Efecto residual No afecta formas superiores de vida Amplio rango de temperatura Amplio rango de ph

21 CLORO COMO DESINFECTANTE Cl 2 + H 2 O <===> HClO + H + + Cl - k 1 = 4,5 x 10-4 a 25 ºC HClO <===> H + + ClO - k 2 = 2,7 x 10-8 a 25 ºC NaClO <===> Na + + ClO - ClO - + H 2 O <===> HClO + OH -

22 CLORO COMO DESINFECTANTE

23 CLORO COMO DESINFECTANTE

24 DEMANDA DE CLORO NH 3 + HClO ====> NH 2 Cl + H 2 O ph = 8,5 NH 2 Cl + HClO ====> NHCl 2 + H 2 O ph = 4,5 NHCl 2 + HClO ====> NCl 3 + H 2 O ph < 4,5 2 NH 2 Cl + HClO ====> 3 HCl + H 2 O + N 2 2 NHCl 2 ====> 2 HCl + Cl 2 + N 2 NH 2 Cl + NHCl 2 ====> 3 HCl + N 2

25 DEMANDA DE CLORO

26 DEMANDA DE CLORO

27 Iodometría DETERMINACIÓN N DE CLORO Cl KI =====> 2 KCl + I 2 HClO + HCl + 2 KI =====> 2 KCl + H 2 O + I 2 Método de Ortotolidina Determina Cloro Total (Libre + Combinado) Método de Ortotolidina - Arsenito Diferencia Cloro Libre de Cloro Combinado Método de DPD (N,N-Diethil-p-Phenylene-diamine)

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31 OZONO Es uno de los oxidantes más fuertes en medio acuoso No añade compuestos extraños al agua Se debe generar in-situ Los subproductos de su reacción con la materia orgánica son comunes No modifica el ph del agua Tiene una vida media muy corta No deja efecto residual

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33 OZONO

34 OZONO

35 OZONO

36 RADIACIÓN N ULTRAVIOLETA λ = nm (máxima energía a 254 nm) N = N o e ket = N o e kd k coeficiente de inactivación E intensidad de UV en reactor t tiempo de residencia en reactor D dosis de radiación

37 RADIACIÓN N ULTRAVIOLETA No deja radiación residual (y ningún efecto residual) No consume reactivos, no forma subproductos Bajo poder de penetración No es efectiva contra la Giardia cysts Los sólidos suspendidos disminuyen la eficiencia

38 UV

39 UV

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43 RADIACIÓN N ULTRAVIOLETA EJEMPLO.- Determinar el tiempo de detención para inactivar el 99.9% de E. coli en un sistema de desinfección UV con una lámpara con un uso de horas. El sistema se diseña para suministrar una intensidad de 2 mw/cm 2 con lámparas nuevas (100 h de operación). Cuál es la remoción que se obtiene con lámparas nuevas?