El dióxido de cloro ClO2:

Transcripción

1 El dióxido de cloro ClO2: Es un gas más denso que el aire (a temperatura ambiente), de color amarillo y soluble en agua, su molécula está compuesta por un átomo de cloro y dos de oxígeno y sus principales características son: Peso molecular Punto de fusión 59 C Punto di ebullición +11 C Temperatura critica 153 C Tensión vapor a 0 C 490 Torr El dióxido de cloro es un excelente agente bactericida, microbicida y alguicida, además de respetuoso con el medio ambiente. Se trata de un oxidante selectivo que ataca tanto las bacterias planctónicas, como sésiles, desinfecta superficies y reduce rápidamente las biopelículas que suelen formarse en las redes de distribución, estando totalmente contrastada su efectividad contra bacterias, esporas, virus y organismos patógenos resistentes, como es el caso de la Legionella, quistes amébicos, Giardia, E. Coli, y Cryptosporidium y virus de la hepatitis, entre otros. Es también un óptimo producto para el control de corrosión, incrustaciones y depósitos, de tuberías y tanques de almacenamiento, aumentando así su duración. Se utiliza principalmente en la desinfección de aguas potables, residuales e industriales, para el control del crecimiento de algas en los procesos industriales y para tratar el agua de los sistemas de refrigeración. El ClO 2 es un fuerte oxidante, pero no clorante y por lo tanto, produce poquísima cantidad de subproductos clorados por reacción con trazas de sustancias orgánicas (no forma trihalometanos). En varios países como Estados Unidos, Alemania o Reino Unido, el dióxido de cloro es el sistema de desinfección más utilizado en aguas potables y la mayoría de los expertos reconocen que el ClO 2 es actualmente el mejor desinfectante para este sector, además en el Reino Unido, el ClO2 ha sido recomendado por la Building Services Research and Información Association (BSRIA), como la mejor tecnología disponible para el control y la prevención de la legionella en los sistemas de agua de refrigeración. Página 1

2 Resumen características, utilización y ventajas: Es un desinfectante químico de elevadas características. Aunque el ozono es considerado como el mejor oxidante, seguido muy cerca por el ClO 2, en sistemas ya contaminados el Dióxido de cloro (ClO 2 ), es bastante superior al ozono. El dióxido de cloro es muy efectivo a bajas concentraciones. Resultados de laboratorio y en procesos reales, demuestran que es un bactericida excepcional, aún aplicado en muy bajas dosis (0,1 ppm). Tiene una elevada solubilidad en el agua, incluso a temperaturas muy elevadas, lo cual incrementa su rendimiento y disminuye los costes. El ClO 2 es un desinfectante sumamente eficaz para los tratamientos y la desinfección final de agua potable. En el pretratamiento, precipita de forma efectiva el hierro y el manganeso, a la vez que facilita la floculación. También elimina olores y sabores, así como los precursores de subproductos desinfectantes, como los trialhometanos (THM). Es muy efectivo y persistente en su efecto desinfectante en tuberías de larga distribución, porqué proporciona un residuo muy duradero. No reacciona con sustancias orgánica presentes en el agua y no forma trialhometanos ni ácidos haloacéticos (HAA), que suele formar el cloro y que son muy prejudiciales para la salud. El dióxido de cloro oxida con total seguridad fenoles, cianuros, aldehídos, mercaptanos, algunos pesticidas, además de los compuestos sulfúricos reducidos. Sus propiedades oxidantes y desinfectantes son eficaces en un amplio rango de PH (desde 4 hasta 10). No reacciona con el ion amonio ni con el ion bromuro (a diferencia del ozono), evitando así la formación de compuestos orgánicos de bromo. No tiene competencia en el control y prevención de películas biológicas o sarro en tuberías y tanques con agua. Elimina además biopelículas, algas, amebas, hongos y moho, que son los que proveen los medios de propagación y escondites a la bacteria de la legionella para su crecimiento, reproducción, distribución y transporte. Es el mejor desinfectante para el control de Legionaria (Legionella) y organismos asociados. En laboratorio y en el campo se ha comprobado que el ClO 2 realmente elimina y controla la Legionella. Es mucho menos corrosivo y agresivo respecto al cloro y a los productos químicos que se utilizan normalmente para el control de las bacterias en agua potables y de procesos. Están demostrados sus resultados muy positivos, en el lavado microbiológico de las botellas utilizadas para almacenar alimentos y bebidas en las industrias alimenticias (agua mineral, cerveza, refrescos, jugos, etc.). También, dentro de la industria de las bebidas, se utiliza en lavados de tipo CIP ("Cleaning in place"), pasteurizadores, refrigeradores, autoclaves, tratamiento del vapor, reutilización de condensados del agua y para reducir el consumo de agua de reintegro. El dióxido de cloro es muy idóneo para uso en el tratamiento del agua de lavado de frutas, verduras, tubérculos, legumbres, etc. Es muy efectivo para ampliar el período de validez (siendo más lejana la fecha de caducidad) de los productos alimenticios a los que se les ha aplicado, además de protegerlos contra la salmonella. Es apropiado para el tratamiento del agua que se utiliza para la preparación de pescados y mariscos, carnes de pollo etc. Es el mejor producto para el lavado de carne para frigoríficos y congeladores. Se utiliza con óptimos resultados para el lavado químico del aire en los sistemas de desodorización del aire (Scrubber) de plantas depuradoras de aguas residuales e industrias. Página 2

3 Ventajas respecto al hipoclorito de sodio en tratamientos de agua potable: Mayor capacidad oxidante frente a bacterias, virus, esporas, algas, etc., que supone además, conseguir una gran efectividad, utilizando poca cantidad de producto. Gran poder germicida de amplio espectro y en un amplio intervalo de ph. Eficaz acción biocida frente a muchas especies resistentes al cloro, (ferro y sulfo-bacterias, algas, legionella, salmonella etc.) Acción germicida en la mitad de tiempo que el cloro, reducción de espacio y costes de los eventuales tanques de contacto. Mayores tiempos de permanencia en la red, con mayor efectividad en tuberías de distribución largas. Bajísima formación de compuestos clorados, capaces de alterar las características organolépticas de las aguas tratadas, con formación de olores y sabores desagradables. Excelentes propiedades desodorizantes en fase de pretratamiento, gracias a la oxidación de compuestos orgánicos con bajísimos niveles de perceptibilidad. Ausencia de reacción con el ión amonio eventualmente presente en las aguas que permite al dióxido de cloro de mantener sus excelentes capacidades germicidas Ausencia de reacción con el ión bromuro (a diferencia del ozono), evitando la formación de compuestos orgánicos de bromo. Elevada solubilidad en el agua, incluso a temperatura relativamente elevada, lo cual incrementa su rendimiento. El Dióxido de cloro ClO2, reduce las biopelículas con el fin de impedir posibles rebrotes bacterianos. Producción del dióxido de cloro: El dióxido de cloro es un gas relativamente inestable y no puede ser comprimido, ni licuado. Por este motivo, es indispensable su producción directamente en el lugar de utilización y su disolución en agua, para ello existen en el mercado varios sistemas para su generación, siendo el que se obtiene a partir del clorito sódico y ácido clorhídrico el más usado en el tratamiento de las aguas. La razón de ello es la sencillez de su funcionamiento, la facilidad de encontrar los reactivos en el mercado y su bajo coste. Página 3

4 Nuestros sistemas de producción de ClO 2 : La obtención del dióxido de cloro se efectúa mediante la reacción química: 5 NaClO HCl 4 ClO NaCl + 2 H 2 O En nuestras instalaciones utilizamos los siguientes sistemas: Con reactivos diluidos (9% de ácido clorhídrico y 7,5% de clorito sódico). Se caracterizan por tener un mínimo grado de peligrosidad, un bajo desgaste de los materiales y una mayor simplicidad del sistema. Con reactivos de concentración comercial (reactivos concentrados) (33 % de ácido clorhídrico y 25% de clorito sódico). La elección del sistema de dosificación a utilizar, se basa principalmente en la cantidad de ClO2 necesaria y en la capacidad de producción horaria del equipo: Para producciones hasta aprox g/h de ClO 2 se emplean reactivos diluidos. Para producciones mayores o por falta de espacio para su instalación, reactivos de concentración comercial. Independientemente de los tipos de reactivos utilizados, la disolución resultante de dióxido de cloro tiene una concentración de 20 g/l de ClO 2. Página 4

5 Principales diferencias entre los sistemas de producción. Sistema de producción en depresión. Este sistema de producción, prevé que los reactivos químicos concentrados (ácido clorhídrico al 33% y clorito de sodio al 25%), sean introducidos en el reactor mediante la ayuda de dos eyectores, cuyo caudal motriz es el de la misma agua de disolución. Tal sistema simplifica mucho la estructura del mismo productor, pero conlleva principalmente los siguientes problemas: El rango de regulación de la producción normalmente es limitado al %. Esto conlleva claramente la imposibilidad de regular la producción sobre pequeños caudales y consiguientemente limita su empleo. Los eyectores son unos órganos sometidos a cambiar su caudal en base a varios parámetros (caudal y presión del agua motriz, presión hidrostática de los reactivos, impurezas, etc.), que son típicos de cualquier sistema. Si a todo eso añadimos el aumento de la imprecisión del mismo eyector con sistemas de pequeños caudales, se confirma que los sistemas de producción en depresión, están prácticamente indicados solo para grandes producciones, que necesitan escasas regulaciones. Peligrosidad del almacenamiento de los reactivos que normalmente son colocados más altos que el sistema de producción, para permitir un batiente hidrostático positivo. Además, tal batiente vuelve a la vez el sistema más peligroso en caso de rotura de un tubo de alimentación de los reactivos del productor. Como ventajas podemos mencionar un coste inferior en sistemas de generación de dióxido de cloro para grandes caudales y una tecnológia más simplificada. Sistema de producción en presión. Este sistema de producción, que utilizan nuestros generadores de dióxido de cloro, tiene las siguientes ventajas: Consigue una elevada precisión, gracias al empleo de bombas dosificadoras que dosifican los reactivos de modo volumétrico. Las bombas dosificadoras electromagnéticas en modo particular, permiten efectuar dosificaciones muy pequeñas, optimizando su empleo, incluso para producciones muy bajas y con elevada precisión. El control de la cadencia de trabajo, permite además, modificar la producción instantánea en tiempos muy breves, adaptándola rápidamente a las variaciones del requerimiento de producción de dióxido de cloro. Capacidad de las bombas dosificadoras de aprovechar la aspiración negativa, evitando por tanto los problemas generados por un batiente hidrostático positivo, mencionados anteriormente. Página 5

6 Comparación entre las tecnologías de desinfección. La primera condición general se refiere a la diferencia entre la intervención de saneamiento de choque y la de mantenimiento. Cualquier intervención de choque, química o térmica, en caso de que no sea seguido por un tratamiento de mantenimiento constante en el tiempo, resulta ineficaz en la gran mayoría de los casos, con la reaparición de la contaminación en pocos meses. Por el contrario, nuestra experiencia nos ha demostrado que es posible alcanzar buenos resultados con una tecnología de mantenimiento, efectuada con una ligera sobredosificación durante algunas semanas, para después pasar a la fase de mantenimiento real y propiamente dicha, sin tener que intervenir con operaciones que en algunos casos resultan extremadamente complejas, muy costosas, y a veces inaplicables. De las diversas tecnologías disponibles, evidenciamos algunos puntos críticos de base: Agua oxigenada y sales de plata: Son productos cuya utilización es posible sólo para los tratamientos de choque y no para mantenimiento. Rayos ultravioletas UV: Es un tratamiento localizado, que elimina buena parte de las bacterias que llegan con el agua de alimentación, pero no elimina la contaminación presente en la red; además la radiación UV, que es eficaz sobre las bacterias libres, lo es menos sobre los Metazoos que tienen la función de vehículo de la bacteria. Ozono: Es muy eficaz sobre las bacterias, pero siendo un gas tóxico, debe ser eliminado rápidamente después del contacto con el agua, no permitiendo por tanto una cobertura de toda la red, además requiere una tecnología bastante compleja y costosa. Microfiltración sobre membranas: Representa una barrera física efectiva, pero no resuelve el problema de los puntos de consumo, contaminados por la biopelículas de las tuberías y el coste de su aplicación para cada punto de uso, es muy elevado. Página 6

7 Diferencias funcionales entre CLORO y DIÓXIDO DE CLORO Los productos que permiten una desinfección constante sobre toda la red y no inducen la formación de bacterias resistentes, son el hipoclorito de sodio (cloro) y el dióxido de cloro, que comparamos a continuación. El Cloro: Necesita unas concentraciones de mantenimiento entre 1 y 3 mg/l, con notables contraindicaciones por la corrosión de los sistemas y sobre todo perjudica notablemente las características organolépticas del agua. Es escasamente eficaz sobre película de bacterias y sobre metazoos (protozoos de amebas), es decir sobre la matriz orgánica indispensable para el crecimiento y la replicación de las bacterias en cuestión, y además crea subproductos nocivos (trihalometanos). La única ventaja es su bajo costo. El dióxido de cloro: Es sin duda un producto de características muy superiores, por los siguientes motivos: Es un desinfectante de un elevado poder oxidante; también, es muy activo contra las bacterias, virus y biopelículas orgánica. Además los microorganismos no se vuelven tolerantes a este reactivo Tales propiedades se desarrollan dosificando cantidades claramente inferiores a las requeridas para el cloro y esto le permite un empleo compatible con los usos normales potables y tecnológicos del agua caliente sanitaria. Es un producto fácilmente dosificable y detectable mediante un simple análisis específico in situ; esto permite un control efectivo de la dosificación y del residuo. No forma trihalometanos, compuestos orgánicos tóxicos, típico de la dosificación de cloro/hipoclorito. Funciona tanto sobre bacterias como biopelículas, que constituyen una fuente indispensable de protección y replicación, y en particular sobre la bacteria de la legionella. No crea ningún problema de resistencia al reactivo por parte de la bacteria de la legionella. Por último y más relevante, el dióxido de cloro no altera las características organolépticas del agua tratada, dejando inalteradas las propiedades de la misma. Página 7

8 Prevención y control de la LEGIONELLA: En la prevención y el control de las enfermedades causadas para la bacteria de la Legionella, el dióxido de cloro tiene un papel muy importante. Las características específicas de este desinfectante permiten unos resultados óptimos donde otros fallan (cloro, rayos UV, ozono, etc.) La película bacteriana que suele formarse en las tuberías protege a las bacterias, esporas y virus (Legionella, Listeria, E. Coli, etc.) contra la mayoría de los desinfectantes. Una película bacteriana es una capa de microorganismos contenidos en una matriz (capa del limo), que se forma en las superficies en contacto con el agua. Los patógenos incorporados en las películas bacterianas están protegidos contra el efecto de productos desinfectantes o biocida que matarían o inhibirían a esos organismos si estuvieran suspendidos libremente en agua. Se ha comprobado que el dióxido de cloro elimina la película bacteriana y las bacterias, esporas y virus que se encuentran contenidos en ella. Además, si se dosifica de forma continua y a un nivel bajo, se evita la formación de biopelículas. El cloro (hipoclorito de sodio), por otra parte ha demostrado tener poco o nulo efecto en películas bacterianas y no ser un desinfectante eficaz para la eliminación y el control de la legionella. Legionella en biopelícula bacteriana Es por todo ello que consideramos que el dióxido de cloro es el mejor de los productos desinfectantes contra la legionella. Página 8