NIVEL INTERMEDIO Desinfección por Desinfecção por Luz Ultravioleta Luz Ultravioleta por Elio Pietrobon Tarrán Español Resumen: Una desinfección eficiente del agua mediante la irradiación ultravioleta (UV) involucra la observación de diversos principios que pueden ser nuevos para los profesionales del tratamiento de agua. El método presenta tanto desafíos como ventajas, ya que no deja residuos químicos en el agua de producto, pero sí requiere de un tratamiento previo para reducir los sólidos suspendidos que podrían perjudicar la transmisión de la luz ultravioleta, debido a un efecto de sombra que podría hacer que algunos contaminantes escapen de la desactivación. En determinadas longitudes de onda que producen ozono, la luz UV también ofrece propiedades de oxidación. E xisten algunos medios de desinfección mundialmente utilizados. Entre ellos destacamos el cloro, la luz ultravioleta y el ozono. Las diferentes formas de desinfección con cloro y derivados son las más utilizadas actualmente. Sin embargo, la luz ultravioleta y el ozono han avanzado notablemente como medios de desinfección. En este artículo vamos a abordar la desinfección por rayos ultravioleta. La luz ultravioleta constituye una parte del espectro electromagnético, con longitudes de onda entre 100 y 400 nanómetros (nm). Cuanto menor la longitud de onda, mayor la energía producida. Las lámparas más usadas de baja presión de vapor de mercurio tienen una longitud de onda de 253.7 nm. Por lo tanto, la banda de UV-C es la más apropiada para la eliminación de microbios. La banda de UV de vacío (UV-V), específicamente con una longitud de onda de 185 nm, es apropiada para la producción de ozono (O3). Las lámparas de luz ultravioleta y las fluorescentes son similares. La luz ultravioleta es producida como resultado del flujo de corriente a través del vapor de mercurio entre los electrodos de la lámpara. Las lámparas de baja presión de mercurio producen la mayoría de los rayos con longitud de 253.7 nm. Esta longitud es muy próxima a la longitud de 260 a 265 nm, la más eficiente para matar microbios. La principal diferencia entre la lámpara germicida y la fluorescente es que la germicida es construida con cuarzo, mientras que en la fluorescente se usa vidrio, con una capa interna de fósforo que convierte la luz UV en luz visible. Colisiones entre electrones y átomos de mercurio provocan emisiones de radiación ultravioleta, la que no es visible al ojo humano. Cuando estos rayos colisionan con el fósforo, éstos “fluorescen” y se convierten en luz visible. El tubo de cuarzo transmite el 93% de los rayos UV de la lámpara, mientras que el vidrio (vidrio blando) emite muy pocos. Português Resumo: Uma desinfecção eficiente da água utilizando-se a irradiação ultravioleta envolve a observação de diversos princípios que podem ser novos para os profissionais de tratamento de água. O método apresenta desafios e vantagens por não deixar resíduos químicos na água produzida e necessita de um tratamento prévio para reduzir os sólidos suspensos que poderiam prejudicar a transmissão de UV por um efeito de sombra pelo qual alguns contaminantes poderiam escapar da inativação. Em determinados comprimentos de onda que produzem ozônio, o UV também oferece propriedades de oxidação. E xistem alguns meios de desinfecção mundialmente utilizados. Dentre eles, destacamos o cloro, luz ultravioleta e ozônio. As várias formas de desinfecção com cloro e derivados são as mais utilizadas atualmente. Entretanto, ultravioleta e ozônio têm avançado fortemente como meios de desinfecção. Neste artigo vamos abordar a desinfecção por raios ultravioletas. A luz ultravioleta faz parte do espectro eletromagnético com comprimentos de onda entre 100 e 400 nanômetros (nm). Quanto menor o comprimento de onda, maior a energia produzida. As lâmpadas mais usadas de baixa pressão de vapor de mercúrio têm comprimento de onda de 253.7 nm. Portanto, a faixa do UV-C é a mais apropriada para a eliminação de micróbios. A faixa de UV vácuo (UV-V), especificamente com comprimento de onda de 185 nm, é própria para a produção de ozônio (O3). As lâmpadas de ultravioleta e fluorescentes são similares. A luz ultravioleta é produzida como resultado de fluxo de corrente através do vapor de mercúrio entre os eletrodos da lâmpada. As lâmpadas de baixa pressão de mercúrio produzem a maioria dos raios com comprimento de 253,7 nm. Esse comprimento é muito próximo do comprimento de 260 a 265 nm, que é o mais eficiente para matar micróbios. A principal diferença entre a lâmpada germicida e a fluorescente é que a germicida é construída com quartzo, ao passo que a fluorescente é com vidro, com camada interna de fósforo que converte a luz UV para luz visível. Colisões entre elétrons e átomos de mercúrio provocam emissões de radiação ultravioleta, que não é visível ao olho humano. Quando esses raios colidem com o fósforo, eles “fluorescem” e se convertem em luz visível. O tubo de quartzo transmite 93% dos raios UV da lâmpada ao passo que o vidro (vidro macio) emite muito pouco. Português Español Cómo funciona la desinfección Como funciona a desinfecção “Microorganismo” es un término amplio que incluye varios grupos de gérmenes patógenos. Difieren en forma y ciclo de vida, pero son semejantes por su pequeño tamaño y simple estructura relativa. Los cinco grupos principales son virus, bacterias, hongos, algas y protozoarios. Observando una célula básica de bacteria, nos interesa la pared de la célula, la membrana citoplasmática y el ácido nucleico. El blanco principal de la desinfección mediante la luz ultravioleta es el material genético—el ácido nucleico. Los microbios son destruidos por la radiación ultravioleta cuando la luz penetra a través de la célula y es absorbida por el ácido nucleico. La absorción de la luz ultravioleta por el ácido nucleico provoca una reordenación de la información genética, lo que interfiere con la capacidad reproductora de la célula. Por consiguiente, los microorganismos son inactivados por la luz UV como resultado del daño fotoquímico que sostiene el ácido nucleico. El ADN es una molécula en forma de doble hélice, compuesta de bases nitrogenadas—adenina, timina, citosina y guanina (ver Figura 4). El ADN almacena toda la información necesaria para crear un ser vivo. El gene es la unidad de ADN capaz de sintetizar una proteína. El cromosoma es una secuencia larga de ADN parecida a un hilo. El genoma es el conjunto completo de los genes de una especie. La alta energía asociada a la corta longitud de onda (240 – 280 nm) “Microorganismo” é um termo amplo que inclui vários grupos de germes que provocam doenças. Diferem em forma e ciclo de vida, mas são semelhantes em seu pequeno tamanho e simples estrutura relativa. Os cinco maiores grupos são vírus, bactérias, fungos, algas e protozoários. Focando-se numa célula básica de bactéria, interessa-nos a parede da célula, a membrana citoplasmática e o ácido nucleico. O alvo principal que da desinfecção por luz ultravioleta é o material genético—ácido nucleico. Os micróbios são destruídos por ultravioleta quando a luz penetra através da célula e é absorvida pelo ácido nucleico. A absorção da luz ultravioleta pelo ácido nucleico provoca um rearranjo da informação genética, que interfere com a capacidade de reprodução da célula. Os microorganismos são portanto inativados pela luz UV como resultado de um dano fotoquímico ao ácido nucleico. O ADN é uma molécula em forma de dupla hélice composta de bases nitrogenadas—adenina, timina, citosina e guanina (ver Figura 4). O ADN armazena todas as informações necessárias para a criação de um ser vivo. O gene é a unidade de ADN capaz de sintetizar uma proteína. O cromossomo é uma longa seqüência de ADN parecida com um fio. O genoma é o conjunto completo dos genes de uma espécie. A alta energia associada ao pequeno comprimento de onda (240 – 280 nm) é absorvida pelo ARN e pelo ADN da célula. A máxima absorção ▲ Salida Tubo de Cuarzo Lámpara ultravioleta Entrada Cámara de Reacción Pánel de Comando Figura 4. La doble hélice del ADN-la cadena de vida. Figura 1. Figura 2. Espectro electromagnético (nm - nanómetros*) Rayos cósmicos Rayos gama Rayos X Ultravioleta 100 Infrarojo Luz visible 400 Microondas Ondas de radio 800 * 1 nm = 10-9 metros Figura 3. Escala expandida de radiación UV Rayos X UV vacío 100 * 1 nm = 10-9 metros UV-C 200 UV-B 280 UV 315 Luz visible 400 800 Português Español es absorbida por el ARN y el ADN de la célula. La máxima absorción de la luz ultravioleta por el ácido nucleico, ADN, ocurre con una longitud de onda de 260 nm. La Figura 5 muestra la similitud entre la habilidad de la luz ultravioleta para destruir E. coli y la habilidad de las células de E. coli para absorber luz ultravioleta. Observe que la emisión de luz 100 ultravioleta con una longitud de 80 onda de 254 nm es muy cercana a la mejor condición de absorción de la 60 U luz por el ácido nucleico en la célula. N Una célula que no puede ser I 40 reproducida es considerada muerta D A o inactivada, porque ya no se D multiplicará. E da luz ultravioleta pelo ácido nucleico, ADN, ocorre com um comprimento de onda de 260 nm. A Figura 5 mostra a similaridade entre a habilidade da luz ultravioleta em destruir E. Coli e a habilidade das células do E. Coli em absorver luz ultravioleta. Observe que a emissão de luz ultravioleta com comprimento de onda de 254 nm é muito próxima Figura 5 da melhor condição de absorção da luz pelo ácido nucleico com a célula. Uma célula que não pode ser Absorción de reproduzida é considerada morta, Ácido nucléico porque não mais se multiplicará. Desinfecção vs. esterilização Esterilização é quando se dá total eliminação de patogênios abaixo de um nível de medição especificado. A esterilização é definida como uma redução de contaminantes igual ou superior a 8 logs, 10-8 ou 99,999999%. A desinfecção é a redução na concentração de patogênios para níveis não infecciosos. A desinfecção atinge vários níveis de redução. S Desinfección vs. esterilización Esterilización es cuando se produce la eliminación total de patógenos por debajo de un nivel de medición especificado. La esterilización es definida como una reducción de contaminantes igual o superior a 8 logs, 10 -8, o el 99.999999%. Desinfección significa la reducción de la concentración de patógenos a niveles no infecciosos. La desinfección alcanza varios niveles de reducción: 20 R E L A T I V A S Inactivación de E. Coli 10 8 6 4 2 240 1 log...10-1...90% 2 log...10-2...99% 3 log...10-3...99.9% 4 log...10-4...99.99% 5 log...10-5...99.999% 280 1 Parámetros de calidad del agua 300 Figura 6 -1 Fracción de Sobrevivencia Para efectuar la desinfección de agua potable e industrial, deben satisfacerse ciertas condiciones: • Filtro de partículas de 5 micras, ya que los virus o bacterias pueden no ser alcanzados cuando existen partículas. • Dependiendo de la calidad del agua, podrán ser necesarios filtros de carbón para la retención de material orgánico, para evitar que interfiera en la transmisión de la luz ultravioleta. • Será necesario reducir los niveles de hierro y de manganeso a 0.3 partes por millón (ppm) y 0.05 ppm, respectivamente, y reducir la dureza por debajo de 100 ppm. 260 Longitud de onda 10 Cantidades elevadas de sólidos suspendidos o NTU -2 10 Cantidades medianas -3 10 Cantidades bajas -4 10 Dosis (%T Corregida) 1 log...10-1...90% 2 log...10-2...99% 3 log...10-3...99,9% 4 log...10-4...99,99% 5 log...10-5...99,999% Parâmetros de qualidade da água Para efetuar a desinfecção de água potável e industrial são necessárias certas condições para a água: • Filtro de partículas de 5 micra, pois vírus ou bactérias podem deixar de ser atingidos quando houver partículas. • Dependendo da qualidade da água, filtros de carvão poderão ser necessários para retirada de material orgânico, que interfere na transmissão da luz ultravioleta. • Deve-se reduzir níveis de ferro e de manganês para 0,3 partes por milhões (ppm) e 0,05 ppm, respetivamente, e dureza abaixo de 100 ppm. Ferro, manganês e dureza (cálcio e magnésio) podem precipitar-se no tubo de quartzo prejudicando a transmissão da luz. Português Español Hierro, manganeso y dureza (calcio y magnesio) pueden precipitarse en el tubo de cuarzo, lo que perjudicará la transmisión de luz. Dado que los filtros de carbón y resinas pueden acelerar la multiplicación de bacterias, los reactores de ultravioleta deben ser instalados al final de la línea, es decir, detrás de los mismos. Como filtros de carvão e resinas podem agir como aceleradores de multiplicação de bactérias, os reatores de ultravioleta devem ser instalados no final da linha, ou seja, após esses. Dosagem de luz UV A fórmula a seguir representa como é calculada a dosagem de UV: Dosificación de luz UV Dosagem = Intensidade x Tempo de Retenção La siguiente fórmula muestra la manera de calcular la dosificación de luz UV: Onde: Dosificación = Intensidad × Tiempo de Retención Dosagem, intensidade medida em microwatt-segundos por centímetro quadrado (µWs/cm2). Donde: El tiempo es medido en segundos (s). DOSIS DE UV 40 Dosificación, intensidad medida en microwatt-segundos por centímetro cuadrado (µWs/cm2). 30 Tempo é medido em segundos (s). 20 0 75 NOTA: 1,000 µWs/cm2 = 1 mWs/ cm2 = 1mJ/cm2 (mWs = miliwattsegundos; mJ = milijoules) Factores que afectan la desinfección eficaz con UV Estos factores están relacionados principalmente con la exposición de los contaminantes en el agua y la transmisión eficiente de luz UV para una activación adecuada. Los problemas incluyen el sombreado (cuando los contaminantes pequeños son ofuscados por otros contaminantes presentes en el agua), incrustación o decoloración del tubo de cuarzo, intensidad de la lámpara y flujos no adecuados. La transmisión de luz UV es 85 %UVT 90 95 Figura 7 Figura 8 1 -1 10 Fatores que afetam uma desinfecção eficaz com UV: • Qualidade da água • Transmissão do UV • Sólidos suspensos • Nível de orgânicos dissolvidos • Dureza total • Condições da lâmpada • Limpeza do tubo de quartzo • Tempo de uso da lâmpada • Tratamento da água antes do UV • Vazão • Projeto do reator Esses fatores estão relacionados principalmente com a exposição dos contaminantes na água e a transmissão eficiente de UV para uma ativação adequada. Os problemas incluem o sombreamento (em que os contaminantes pequenos são ofuscados por outros contaminantes presentes na água), incrustação ou descoloração do tubo de quartzo, intensidade da lâmpada e fluxos inadequados. -2 10 -3 10 -4 Transmissão do UV 10 -5 10 Transmisión de luz UV 80 10 Fracción Sobreviviente • Calidad del agua • Transmisión de luz UV • Sólidos en suspendidos • Nivel de orgánicos disueltos • Dureza total • Condición de la lámpara • Limpieza del tubo de cuarzo • Tiempo de uso de la lámpara • Tratamiento del agua antes de aplicar luz UV • Flujo • Diseño del reactor NOTA: 1.000 µWs/cm2 = 1 mWs/ cm2 = 1 mJ/cm2 (mWs = miliwattsegundos; mJ = milijoules). 10 0 5 10 15 20 25 Dosis (mW seg/cm2) 30 35 A transmissão de UV é definida como porcentagem da luz UV com comprimento de 254 nm não absorvida após passar através de uma espessura de água de 1 cm. A Português Español definida como el porcentaje de la luz UV con una longitud de 254 nm no absorbida después de pasar a través de una espesura de agua de 1 cm. La transmisión depende de los materiales disueltos y suspendidos en el agua (ver Figura 6). Las transmisiones reducidas disminuyen la intensidad de la luz en el agua, requiriendo, por lo tanto, un mayor tiempo de exposición para que el agua reciba una dosis apropiada. La claridad visual del agua no es un buen indicador de la transmisión, ya que el agua que es clara para la luz visible puede absorber o comprimir la longitud de onda de la luz ultravioleta. La mejor forma de medir la transmisión de luz ultravioleta en el agua es por medio de una pequeña muestra en un aparato llamado fotómetro, que mide específicamente la transmisión de la longitud de onda de 254 nm en el agua. El fotómetro informa el resultado en porcentajes. Por ejemplo, transmisión: 25%, 70%, 79%, 85%, 99%, etc. El impacto de la luz ultravioleta combinada con la transmisión UV-T se muestra en la Figura 7. La Figura 8 ilustra una prueba práctica demostrando la relación entre la dosificación y la desactivación de coliformes 120 fecales de efluente. transmissão depende de materiais dissolvidos e suspensos na água (ver Figura 6). Transmissões reduzidas diminuem a intensidade da luz na água, requerendo, portanto, maior exposição de tempo a fim de que a água receba uma dose apropriada. A claridade visual de uma água não é um bom indicador de sua transmissão, uma vez que a água que é clara para luz visível pode absorver o comprimento de onda da luz ultravioleta. A melhor forma de medir a transmissão de luz ultravioleta na água é fazer a medição com uma pequena amostra em um aparelho chamado fotômetro, que mede especificamente a transmissão do comprimento de onda de 254 nm na água. O fotômetro informa o resultado em termos de porcentagem. Por exemplo, transmissão: 25%, 70%, 79%, 85%, 99%, etc. Veja na Figura 7 o impacto da luz ultravioleta combinada com a transmissão UVT. Veja a Figura 8, um teste prático, demonstrando relação de dosagem x inativação de coliformes fecais de efluente. Fatores de projeto de um UV 100 253.7 nanómetros 80 60 40 185 nanômetros 20 360 330 300 270 240 210 180 0 Longitud de Onda (nm) Figura 9 100 80 Potencia 60 40 20 Figura 10 360 350 340 330 320 310 300 290 280 270 260 250 240 230 220 210 0 200 La cámara de agua o el reactor debe ser diseñado de tal manera que asegure que todos los microbios reciban una dosis suficiente de exposición a la luz ultravioleta. Si no, algunos rayos ultravioleta experimentan el llamado “corto-circuito”, es decir, los microbios pasan por la cámara sin recibir una dosis suficiente de luz ultravioleta. Actualmente esas cámaras son diseñadas de la misma forma que aviones y carros, es decir, son probadas en túneles aerodinámicos. Al diseñar los reactores se utilizan los sistemas CFD (computacional fluid dynamics— dinámica de fluido computacional). Estos son programas que muestran cómo dirigir el flujo de agua y la trayectoria de partículas a través de la cámara, a fin de optimizar el diseño. Sin duda la prueba final con análisis del agua antes y después del proceso ultravioleta, variando el flujo, la cantidad de contaminación antes y después de la luz ultravioleta, es lo que nos dará la indicación final del producto. Potencia Factores de diseño de un dispositivo UV Longitud de Onda (nm) Tabla 1. Reducción de coliformes fecales Reducciones Log: Porcentaje de muerte: Dosis de la Fig. 8: Cuenta inicial de microbios por 100 ml 100 1,000 10,000 100,000 1,000,000 10,000,000 1 2 3 4 90 99 99.9 99.99 4 7 10 22 Cuenta final de microios por 100 ml 5 99.999 - 10 100 1,000 10,000 100,000 1,000,000 1 10 100 1 10 100 1,000 10,000 100,000 1 10 1 100 10 1,000 100 10,000 1,000 A câmara de água ou reator deve ser projetada de tal forma que assegure que todos micróbios recebam uma dose suficiente de exposição à luz ultravioleta. Quando não projetados visando a esse padrão, alguns raios ultravioletas sofrem o que se chama “curto-circuito”, ou seja, micróbios passam pela câmara sem receber dose suficiente de luz ultravioleta. Atualmente essas câmaras são projetadas da mesma forma que aviões e carros, ou seja, testadas em túneis com fluxo de ar. No caso de reatores, no projeto utilizam-se os sistemas CFD (computacional fluid dynamics—dinâmica de fluido computacional), ou seja, programas que mostram como se processa o fluxo de água através da câmara, mostrando inclusive a trajetória de partículas, para se otimizar o projeto. Sem dúvida o teste final com análises de água antes e após o ultravioleta, variando-se vazão, quantidade de contaminação antes e após o ultravioleta, é que nos dará a indicação final do produto. Tecnologia de lâmpadas Basicamente, dois tipos de lâmpadas são utilizados em um projeto de ultravioleta. Português Español Tabla 2. Dosis de UV (mWs/cm2) para inactivación 1 Log o 2 Log de población microbiana Microorganismos BACTERIAS Bacillus anthracis Bacillus subtilis, esporas Bacillus subtilis Campylobacter jejuni Clostridium tetani Corynebacterium diphtheriae Escherichia coli Klebsiella terrigena Legionella pneumophila Sarcina lutea Mycobacterium tuberculosis Pseudomonas aeruginosa Salmonella enteritidis Salmonella paratyphi Salmonella typhi Salmonella typhimurium Shigella dysenteriae Shigella flexneri (paradysenteriae) Shigella sonnei Staphylococcus aureus Streptococcus faecalis Streptococcus pyogenes Vibrio cholerae (V.comma) Yersinia enterocolitica 1 Log 2 Log Ref* 4.5 12 7.1 1.1 12 3.4 3 2.6 0.9 20 6 5.5 4 3.2 2.1 3 2.2 1.7 3 5 4.4 2.2 1.1 8.7 22 11 22 6.5 6.6 2.8 26.4 10 10.5 7.6 6 4.2 3.4 6.6 6.5 - 5 1 1 Microorganismos VIRUS MS-2 Coliphage F-específica bacteriophage Hepatitis A Influenza virus Polio virus Rotavirus 1 Log 2 Log Ref* 18.6 6.9 7.3 3.6 5.77 8.11 6.6 - 5 2 5,6 2 5,6 5,6 PROTOZOARIOS Giardia lamblia Cryptosporidium parvum 1.1 2.5 8.1 21.7 - ALGAS Azul-verde Chlorella vulgaris 300 12 600 22 1,3 1,2 LEVADURA Saccharomyces cerevisiae 7.3 13.2 1 5 4 6 3 5 5 5 6 5 * Referencias 1. Legan, R.W., “UV disinfection chambers,” Water and Sewage Works, R56-R61, 1980. 2. Jevons, C., “Ultraviolet systems in water treatment,” Effluent and Water Treatment Journal, J22: 161-162, 1982. 3. Groocock, N.H., “Disinfection of Drinking Water by Ultraviolet Light,” J. Inst. Water Engineers and Scientists, 38(2), 163-172, 1984. 4. Antopol, S.C., “Susceptibility of Legionella pneumophila to Ultraviolet Radiation,” Applied and Environmental Microbiology, 38, 347-348, 1979. 5. Wilson, B., “Coliphage MS-2 as UV Water Disinfection Efficacy Test. Surrogate for Bacterial and Viral Pathogens,” presentado en la Conferencia de Tecnología de la Calidad del Agua, American Water Works Association, 1992. 6. Wolfe, R.L., “Ultraviolet Disinfection of poTabla water: Current Technology and Research,” Environmental Science Technology, 24(6), 768-773, 1990. Tecnología de lámparas Básicamente, se utilizan dos tipos de lámparas en un proyecto de luz ultravioleta: 1) Presión de mercurio baja 2) Presión de mercurio mediana Actualmente se utiliza un nuevo tipo de lámparas con baja presión de mercurio: lámparas de baja presión y alta potencia (LPHO*). La ventaja reside en la reducción del número de lámparas, lo que aumenta la potencia del sistema y disminuye el costo. A continuación se presenta una relación de microorganismos y la dosificación necesaria para su desactivación en un 90% y 99% (ver Tabla 2). Ventajas en el uso y mantenimiento de luz UV: • No genera subproductos • No se necesitan tanques de contacto; apenas algunos segundos son suficientes para la desinfección 1) Baixa pressão de mercúrio 2) Média pressão de mercúrio Atualmente uma nova versão de lâmpadas com baixa pressão de mercúrio está sendo utilizada: lâmpadas de baixa pressão e grande potência (LPHO*). A vantagem é na redução do número de lâmpadas, aumentando a potência do sistema e diminuindo o custo. Apresentamos abaixo (ver Tabela 2 ) uma relação de microorganismos, bem como a dosagem necessária para sua inativação com 90% e 99%. Manutenção e vantagens no uso de radiação UV • Não gera subprodutos • Não necessita de tanques de contato; apenas alguns segundos são suficientes para a desinfecção • Não oferece riscos ao usuário • A manutenção é muito simples, pois necessita apenas de troca anual da lâmpada e limpeza do tubo de quartzo de tempos em tempos. Dependendo da qualidade da água, a limpeza é dispensável. Português Español • No presenta riesgos al usuario • El mantenimiento es muy simple, pues necesita solamente un reemplazo anual de la lámpara y limpieza del tubo de cuarzo de vez en cuando. Dependiendo de la calidad del agua, la limpieza puede no ser necesaria. Otras aplicaciones de UV Efluentes: La gran ventaja del uso de luz ultravioleta en efluentes es que no se agrega nada al agua, es decir, cuando el efluente es descargado en un cuerpo acuático, el agua está prácticamente libre de contaminantes; cumple con los límites de microorganismos y no transmite subproductos nocivos al medio ambiente. Descomposición de ozono: Con dosificación apropiada, el proceso ultravioleta transforma el ozono en oxígeno: 2O3 + UV254 = 3O2 Uso de luz UV para decloración: Dosis elevadas de ultravioleta, utilizándose lámparas de presión mediana, reducen los niveles de cloro en el agua. Esta solución es utilizada cuando no es deseable el uso de filtros de carbón activado o de sodio metabisulfito. Tabla 3. Algunas Aplicaciónes de Desinfección por UV Desinfección de Agua Potable Municipal Hospitales Uso Colectivo Escuelas Campamentos Asilos Centros Recreativos Centros Comunitarios Hoteles Residencial Desinfección de Efluentes Municipal Condominios Residencial Industrial Acuicultura Laboratorios Restaurantes Comercial Hidroponía Acuarios Bares Industrial Farmacéutica Eletrónica Lácteos Naval Petrolera Cosméticos Bebidas Enlatados Alimentaria Destilería Textil Gráfica Outras aplicações de UV Efluentes: A grande vantagem do uso de ultravioleta em efluentes é que nada é acrescentado à mesma, ou seja, quando o efluente é despejado em um corpo aquático, com isso a água está praticamente isenta ou de acordo com os limites de microorganismos e sem subprodutos nocivos ao meio ambiente. Quebra de ozônio: O ultravioleta com dosagem apropriada transforma o ozônio em oxigênio: 2O3 + UV254 = 3O2 Uso de UV para descloração: Dosagens elevadas de ultravioleta, utilizando-se lâmpadas de média pressão, reduzem os níveis de cloro na água. Essa solução é utilizada quando não se deseja o uso de filtros de carvão ativado ou sódio metabissulfito. Processos de oxidação avançada para efluentes Redução de COT (TOC*)— Carbono Orgânico Total: Outra importante aplicação de ultravioleta é o uso em processos de oxidação avançada, utilizando-se, por exemplo, Aplicaciones de UV en Aire UV + H2O2 (peróxido de hidrogênio), Respiro de tanques UV + O3 (ozônio) y UV + TiO2 (dióxido Aire comprimido estéril de titânio). Ductos de aire acondicionado Oxidando-se efluentes de Procesos de oxidación indústrias químicas, farmacêuticas ou avanzada para efluentes cosméticas com os processos acima, é Reducción de COT (TOC*)— produzido o radical OH* que quebra cadeias complexas de efluentes, Carbono Orgánico Total: Otra aplicación importante de la luz ultravioleta es el uso en procesos de oxidación avanzada, utilizándose, por ejemplo, transformando-as em subprodutos mais simples, ou mesmo em CO2 + H2O. UV + H2O2 (peróxido de hidrógeno), UV + O3 (ozono) y UV + TiO2 (dióxido de titanio). Conclusão Cuando se oxidan los efluentes de las industrias químicas, A tecnologia de ultravioleta hoje pode ser aplicada em várias áreas farmacéuticas o cosméticas mediante los procesos enumerados arriba, e o desenvolvimento de novos produtos com maior poder de desinfecção se produce el radical OH*, que quiebra las cadenas complejas de efluentes e menor preço é atualmente o grande objetivo dos principais fabricantes. Voltando ao início de nosso artigo—cloro, ultravioleta e ozônio, y las transforma en subproductos más simples, y hasta en CO2 + H2O. não considero essas tecnologias concorrentes, porém complementares. Os sistemas avançados de tratamento de água potável, pura ou ultrapura, Conclusión muitas vezes empregam as três tecnologias em um único projeto. La tecnología de luz ultravioleta de hoy puede ser aplicada en varias Creio que os produtores dessas tecnologias deveriam-se reunir áreas, y el desarrollo de nuevos productos con mayor poder de para desenvolver um conjunto de sistemas de desinfecção utilizando as desinfección y menor precio es actualmente el gran objetivo de los três tecnologias. principales fabricantes. Regresando al inicio de nuestro artículo—cloro, luz ultravioleta y * Por suas siglas em inglês. ozono, no considero que estas tecnologías sean concurrentes, sino complementarias. Los sistemas avanzados de tratamiento de agua potable, pura o ultrapura, muchas veces emplean las tres tecnologías en un mismo proyecto. Creo que los productores de estas tecnologías deberían reunirse para desarrollar un conjunto de sistemas de desinfección utilizando las tres tecnologías. Protección para otras tecnologías de tratamiento de agua Tecnologías de membrana (ósmosis inversa, ultrafiltración) Resinas de deionización Filtros de carbón activado www.agualatinoamerica .com Español Português Agradecimiento El autor quiere agradecer a Phil Carrigan, Bill Cairns, Gail Sakamoto y Bruce Laing, de Trojan Technologies Inc., de London, Ontario, Canadá, por su ayuda en este artículo. Acerca del Autor Elio Pietrobon Tarrán es Director General de Tech Filter (Indaiatuba, São Paulo, Brasil), empresa miembro de la Water Quality Association (WQA), fabricante de filtros y sistemas de tratamiento de agua y efluentes. También es miembro del Comité Consultivo de Asesores Técnicos de Agua Latinoamérica. Contacto: +55(19) 3894-6399, [email protected], www.techfilter.com.br Agua Latinoamérica le invita a participar Publique los avisos de su empresa, noticias e información de interés. Se aceptan: • Cambios de domicilio y expansiones • Noticias empresariales, contratos y avisos • Certificaciones, promociones, menciones honoríficas y condecoraciones • Nuevas tecnologías y mercadotecnia • Información regulatoria Para enviarlos: Fax: +1(520) 323-7412 [email protected] Mantenga a nuestros lectores informados sobre exposiciones, convenciones, conferencias, seminarios y simposios para la industria de tratamiento del agua.