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Factores que influyen en la desinfección del agua

Tiempo de contacto y concentración del desinfectante
Tiempo de contacto (contact time: CT) entre el agente desinfectante y los microorganismos y la concentración del agente desinfectante son factores importantes de la desinfección del agua. El parámetro CT se usa para calcular la cantidad de desinfectante necesaria para la desinfección del agua.

C= concentración residual de agente desinfectante (mg/L)
T= tiempo mínimo de contacto (minutos) entre el material a desinfectar y el agente desinfectante
CT se expresa como mg.min/L

CT = concentración desinfectante x tiempo de contacto = C(mg/L) x T (min)

Cuando se añade un desinfectante al agua, no solo reacciona con microorganismos patógenos, sino también con otras sustancias presentes en el agua, como impurezas, metales solubles, partículas, materia orgánica y otros microorganismos.

La demanda de desinfectante del agua es la necesidad de utilización de una cierta concentración de agente desinfectante para reaccionar con estas sustancias. Esta demanda de agente desinfectante se debe satisfacer, antes de que exista una concentración residual de desinfectante.

Por lo tanto la concentración total de agente desinfectante necesaria en el agua es igual a la concentración necesaria para satisfacer la demanda de agente desinfectante en función de las propiedades del agua, y la concentración necesaria de desinfectante residual.

Además, la concentración residual se tiene que mantener el tiempo de contacto necesario para matar los microorganismos patógenos. Por lo tanto para una desinfección efectiva es necesario suministrar una concentración mayor de desinfectante que la meramente requerida para matar los microorganismos patógenos.

Normalmente una dosis de entre 12-20mg/L de cloro es lo que se necesita para tener una concentración residual de cloro libre de 6-8mg/L. El tiempo necesario para matar los microorganismos, se reduce al aumentar la concentración de desinfectante utilizado. Para estimar cual es el tiempo de contacto mas efectivo y concentración ideal se realizan test de laboratorio.

El tiempo de contacto se utiliza normalmente para determinar como afecta un desinfectante en un tipo de microorganismo y bajo condiciones especificas. Existen diferencias sobre la afectividad relativa de ciertos desinfectantes químicos en función del tipo de microorganismo. El tiempo de contacto CT se puede utilizar para comparar la afectividad de varios desinfectantes para ciertos microorganismos (tabla1).

De acuerdo con la tabla 1, el ozono es el agente mas efectivo ya que tienen un valor de CT mas bajo. En el lado contrario, las cloraminas son las menos efectivas y, por ejemplo, no matan ciertos organismos como Giardia Lambia. El cloro es efectivo en el caso de E.coli y virus del polio y el tiempo de CT del cloro para Giardia Lambia es mucho mayor que el requerido para la bacteria E.Coli y virus del polio.

Tabla 1. Comparación entre los valores CT para la in activación del 99% de los microorganismos a 5°C

Organismo Cloro libre
(pH 6-7)
Cloraminas
(pH 8-9)
Dióxido de cloro
(pH 6-7)
Ozono
(pH 6-7)
Bacteria E. coli 0,034 - 0,05 95 - 180 0,4 - 0,75 0,02
Polio virus 1,1 - 2,5 770 - 3740 0,2 - 6,7 0,1 - 0,2
Giardia lambia quiste 47 - 150 - - 0,5 - 0,6

El tipo de microorganismo
Los desinfectantes pueden matar de manera efectiva muchos microorganismos patógenos (bacterias, virus y parásitos). Alguno de estos microorganismos son resistentes. Bacteria E.Coli, por ejemplo, es mas resistente a los desinfectantes que otras bacterias y por lo tanto se utilizan como organismos indicadores. Algunos virus son incluso mas resistentes que E.Coli. La ausencia de E.Coli no significa que el agua sea apta para su consumo. Por ejemplo los parásitos como Cryptosporidium y Giardia son resistentes al cloro.

La edad de los microorganismos
La afectividad de un cierto desinfectante también depende de la edad de los microorganismos. Las bacterias jóvenes son mas fáciles de matar que las mas adultas. Esto es debido a que las bacterias desarrollan una capa protectora de polisacáridos en la pared celular que las hace mas resistentes a los desinfectantes. Por ejemplo con una dosis de 2,0mg/L de cloro el tiempo de contacto requerido para desactivar la bacteria es de 10 días, sin embargo cuando es adulta puede necesitarse del orden de 30minutos. Para las bacterias de la misma especie y de edad de 1 día, 1 minuto puede ser suficiente como tiempo de contacto. Las esporas de bacterias pueden ser muy resistentes y de echo las mayoría de los desinfectantes no son efectivos para la eliminación de las esporas.

Agua que requiere tratamiento
Las características químicas y físicas del agua influyen en la desinfección. Por ejemplo, la presencia de hierro, manganeso, sulfuro de hidrogeno y nitratos normalmente reaccionan con los desinfectantes y suponen un impedimento para la desinfección. La turbidez del agua también reduce la afectividad de desinfección. Los microorganismos pueden quedar protegidos del efecto de los agentes desinfectante por la turbidez de las aguas

Temperatura
La temperatura también influye la afectividad de los desinfectantes. El aumento de la temperatura produce un aumento de la velocidad de las reacciones y la desinfección. También pude provocar la volatilización o in activación del agente desinfectante contra la desinfección.

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