CORONAVIRUS, AGUAS Y RESIDUALES LIQUIDOS

Por: J. N. Faña. Ing. Civil.  Máster  en Educación Ambiental,  Especialidad en Nutrición  y Fisiología Vegetal e Ingeniería Ambiental. Certificado INFOTEP  de Aptitud  Profesional Docente

Conforme con el articulo “Coronavirus And The Water Cycle…“, publicado recientemente  en el informativo “Water Online Newsletter”; es casi imposible abstraerse de las noticias que están todos los días en los diarios y noticiarios de radio y televisión nacionales e internacionales, referentes al famoso virus COVI-19.

Según sus autores Nicole McLellan científica ambiental,  EDavid Pernitsky líder mundial en prácticas para el tratamiento del agua y Arthur Umble quien desarrolla estrategias y proporciona soluciones para desafíos complejos de tratamiento de aguas residuales; "la Organización Mundial de la Salud (OMS) llama al COVI-19 "enemigo público número uno". Pero, ¿qué información tenemos que esté relacionada con los coronavirus en los sistemas de agua y aguas residuales? ¿Y qué pueden hacer los operadores de los sistemas de agua y aguas residuales para proteger la salud pública?"

Afirman que "los sistemas modernos de tratamiento de agua y aguas residuales juegan un papel importante en la protección de la salud pública. Con el potencial de transmisión ambiental, los operadores de agua y aguas residuales necesitan conocer el potencial de supervivencia de este tipo de virus en los sistemas de tratamiento de agua y aguas residuales.

Los coronavirus, llamados así por los salientes en forma de corona en su superficie, se identificaron por primera vez a mediados de 1960. Actualmente, se sabe que siete coronavirus infectan a las personas y las enferman. Tres de estos, MERS-CoV, SARS-CoV y COVID-19, surgieron en los últimos 20 años y son ejemplos de cómo algunos coronavirus que infectan a los animales pueden evolucionar para infectar a los humanos. COVID-19 es una nueva variedad y es un virus de ARN de cadena simple.

Entonces, ¿cuál es el destino del coronavirus en las plantas de tratamiento de aguas residuales y aguas residuales? ¿O en el ambiente acuático? ¿Y deberíamos preocuparnos por la eficacia de los procesos de filtración y desinfección del tratamiento del agua para la eliminación e inactivación del coronavirus?"

Según los expertos citados anteriormente, la respuesta corta es: No, si tomamos las precauciones adecuadas y las consideraciones de riesgo.

La respuesta larga seria: este es un virus nuevo sin una gran cantidad de literatura sobre la efectividad de los procesos de tratamiento de aguas y aguas residuales. Y las experiencias de la vida real variarán debido a la calidad del agua y los detalles de la planta de tratamiento.

Citan que según un estudio de la Universidad de Arizona de 2008, no se ha encontrado que los coronavirus sean más resistentes al tratamiento del agua que otros microorganismos tales como E. coli, fago o poliovirus, que se usan comúnmente como referencias para las evaluaciones de la eficacia en el tratamiento y aguas residuales.

Los resultados de estudios a escala de laboratorio sugieren que la supervivencia de los coronavirus depende de la temperatura, con una mayor supervivencia a temperaturas más bajas. Por lo tanto, se espera que el coronavirus se reduzca en aguas residuales sin tratar y aguas superficiales en temporadas más cálidas.

¿Cómo se transmite?

"Los virus humanos no se replican en el medio ambiente. Para que un coronavirus se transfiera a través del ciclo del agua, debe tener la capacidad de sobrevivir en los desechos humanos, retener su potencial contaminante y entrar en contacto con otra persona, probablemente a través de aerosoles. Los resultados  actuales sugieren que COVID-19 podría transmitirse a través de los desechos humanos.

Si ocurriera una pandemia de virus importante, las industrias de tratamiento de aguas residuales y de agua potable enfrentarían un mayor escrutinio de parte de la sociedad. Las empresas de servicios públicos deberían responder rápidamente para minimizar los riesgos laborales y de salud pública según la evidencia disponible. Los efluentes de aguas residuales posiblemente impactarían en la recreación, el riego y las aguas potables. Si bien el tratamiento de aguas residuales reduce los niveles de virus, los virus humanos infecciosos a menudo se detectan en los efluentes, por lo que deberían mantenerse los mejores niveles de eficiencia en las referidas estaciones de tratamiento de aguas residuales y de aguas potabilizadas.

Por lo general, los desechos humanos que ingresan a un sistema de alcantarillado se transportan a través de un sistema de tuberías subterráneas a una planta de tratamiento municipal. Las plantas de tratamiento de aguas residuales que reciben aguas residuales de hospitales y centros de aislamiento que tratan a pacientes con coronavirus, y aguas residuales domésticas de áreas de gran contaminación conocida, pueden tener concentraciones elevadas de virus. Las aguas residuales se tratan mediante una variedad de procesos para reducir los impactos de la contaminación en las aguas receptoras cercanas (lagos, ríos) y se desinfectan.

Actualmente, existen grandes lagunas de datos sobre el papel potencial del ciclo del agua en la propagación de virus envueltos. La falta de métodos de detección para estas cepas de virus es una razón principal por la que este tipo de información aún es relativamente desconocida. La mayoría de los métodos de detección están diseñados y optimizados para virus entéricos no envueltos, y simplemente no hay suficiente información disponible.

En general, el tratamiento de aguas residuales secundarias se acredita con la eliminación de 1 log (90 por ciento) de virus, aunque estudios amplios sugieren que el nivel de eliminación de virus es muy variable, que va desde una eliminación insignificante hasta mayor que 2 log (99 por ciento). Debido a esta variabilidad, el proceso principal para la inactivación de virus en el tratamiento de aguas residuales es la desinfección química (por ejemplo, cloración) y / o por luz ultravioleta.

Según las mejores investigaciones publicadas por las más importantes instituciones globales, los procesos de tratamiento de agua que cumplen con las regulaciones de eliminación / inactivación de virus son efectivos para el control del coronavirus.

Por ejemplo, las pautas de calidad del agua potable de Health Canada señalan que el tratamiento convencional con cloro libre disponible puede lograr al menos 8 log de inactivación de virus en general. Por supuesto, el rendimiento de desinfección debe ser monitoreado continuamente (por ejemplo, turbidez, dosis de desinfectante, residual, pH, temperatura y flujo). La filtración convencional optimizada puede lograr la eliminación del virus de 2 log (99 por ciento) y es solo uno de los muchos procesos que incorporan las instalaciones de tratamiento de agua para que nuestra agua sea segura para beber.

Además las modernas plantas de tratamiento de agua potable están bien equipadas para eliminar y desinfectar virus mediante procesos de filtración y desinfección.

Según la nueva guía de OHSA, no hay evidencia que sugiera que se necesitan protecciones adicionales específicas de COVID-19 para los empleados involucrados en las operaciones de tratamiento de aguas residuales.

Hasta ahora, este virus no parece sobrevivir bien en el medio ambiente y puede eliminarse de manera efectiva mediante el tratamiento del agua, especialmente la cloración, y representaría un riesgo mínimo a través del agua potable. A medida que el brote continúa, se necesitan más experimentos de calidad del agua antes de poder sacar conclusiones importantes sobre su destino dentro de los procesos de tratamiento. Si bien esto será complicado, especialmente a medida que los virus continúen repitiéndose y evolucionando, las evaluaciones cuantitativas de riesgos deben ser una prioridad para los virus envueltos en aguas residuales, aguas recreativas y agua potable".

Pero, para estar seguro de que las plantas de tratamiento de aguas residuales y las estaciones depuradoras de aguas potables funcionan adecuadamente, es necesario analizar su funcionamiento, para estar seguros de que la eficiencia de las mismas es la adecuada. Para esto, desde hace algún tiempo hemos propuesto a través de diversos medios, que se mida adecuadamente las eficiencias de las plantas y estaciones depuradoras, considerando sobre todo que en Latinoamérica y especialmente en nuestro país se descuida la construccion y el mantenimiento de este tipo de recurso, especialmente si han sido dise;adas o construidos por administraciones y grupos políticos anteriores.

Para paliar esto (por lo menos en las que ya estan construidas) durante nuestras experiencias de más de 25 años como consultor ambiental aurorizado por el Ministerio de Medio Ambiente y Recursos Naturales, de numerosas empresas nacionales y extranjeras; hemos desarrollado nuestro Sistema de Cálculo de la Eficiencia en Plantas de Tratamiento de Aguas Potabilizables y Aguas Residuales, que resumimos a continuación:

Eficiencia en Plantas de Tratamiento de Aguas Potabilizables y Aguas Residuales

Desde hace algunas décadas, a nivel global se ha  tenido conciencia de los problemas relacionados con la disposición final de los residuos líquidos provenientes de los sectores industriales, comerciales, institucionales y domésticos, además de que cada vez es más difícil lograr una eficiente potabilización del agua para beber; y por consiguiente se ha mostrado preocupación y se ha buscado la forma de resolver o por lo menos aminorar la contaminación proveniente de las aguas residuales.

No obstante, conforme con estudios realizados por la ONU, “en el mundo solo se trata el 20% de las aguas residuales” (y de ese porcentaje habría que descontar las plantas de tratamiento que no funcionan eficientemente… imagine usted qué porcentaje se trata adecuadamente en República Dominicana).

Por otro lado las enfermedades relacionadas con el agua de bebida y usos domésticos, se cobran 3.5 millones de vidas anuales en América Latina, África y Asia, un valor que es superior a la suma de las muertes por SIDA y accidentes de auto.

El director del Consejo Mundial del Agua, que agrupa a gobiernos, asociaciones y centros de investigación, Benedito Braga, advierte que: "Hay una necesidad absoluta de incrementar la seguridad hídrica para superar los desafíos que suponen el cambio climático y la influencia del hombre"; en ese sentido es impostergable  elevar el porcentaje de procesamiento de los residuales líquidos, porque es clave contra el estrés hídrico; por otro lado la ONU prevé que en 2030 la demanda mundial de agua de buena calidad será superior en 40% a las provisiones naturales de agua, lo cual presionara aún más la situación.

Un ex-funcionario del INDRHI ha dicho: “Las aguas de desecho dispuestas en una corriente superficial (lagos, ríos, mar) sin ningún tratamiento (o con un tratamiento deficiente agrego yo), ocasionan graves inconvenientes de contaminación que afectan la flora y la fauna (y especialmente la vida humana). Estas aguas residuales, antes de ser vertidas en las masas receptoras, deben recibir un tratamiento adecuado, capaz de modificar sus condiciones físicas, químicas y microbiológicas, para evitar que su disposición cause los problemas antes mencionados. El grado de tratamiento requerido en cada caso para las aguas residuales deberá responder a las condiciones que acusen los receptores en los cuales se haya producido su vertimiento”. 

Las plantas de tratamiento de aguas residuales y de potabilización, deben ser diseñadas, construidas y operadas con el objetivo de convertir el efluente líquido proveniente del uso de las aguas de abastecimiento, en un efluente final aceptable, y para disponer adecuadamente de los sólidos ofensivos que necesariamente son separados durante el proceso. Esto obliga a satisfacer ciertas normas o reglas capaces de garantizar la preservación de las aguas tratadas al límite de que su reuso posterior no sea descartado.

Es pues una responsabilidad ciudadana, empresarial y humana, tomar conciencia de esta problemática y actuar en consecuencia, no solo por el coronavirus COVI-19:

  1. Construyendo el sistema de tratamiento adecuado para los residuales líquidos que generamos en nuestros hogares e instituciones de todo tipo, sean estas educativas, comerciales o industriales. Estos sistemas podrían ser tan simples como un séptico, hasta una compleja planta de tratamiento de tamaño medio o grande;  pero lo importante es que el sistema sea adecuadamente diseñado, construido y operado. (esto último es muy importante, sobre todo en lugares donde se construyen “cosas” y luego no se les da el mantenimiento necesario para que sigan funcionando bien).

  2. Asegurando que las agua de uso común y de bebida estén debidamente tratadas, para eliminar los contaminantes físicos, químicos y biológicos que pudieran ser perjudiciales para la salud de los usuarios.

  3. Además, para ser operado adecuadamente se deberá determinar la eficiencia del sistema de tratamiento; para que cumpla con las condiciones para lo que fue diseñado y construido y con las normativas existentes a nivel mundial, regional y local, para los diversos tipos de aguas residuales tomando en consideración los parámetros exigidos por las normas de referencia, el “peso” o importancia del parámetro en cuestión, conforme con el estado actual de conocimiento, entre otros factores.

Regularmente, la eficiencia de remoción de la carga contaminante en un sistema de tratamiento de aguas se determina por una ecuación que relaciona solo un parámetro biofísico en el influente versus el efluente, como la que indicamos a continuación:

E = (S0 - S) / S0 x 100

Donde:


E: Eficiencia de remoción del sistema, o de uno de sus componentes [%]

S: Carga contaminante de salida (mg DQO/L, DBO5/L o SST/L)

S0: Carga contaminante de entrada (mg DQO/L, DBO5/L o SST/L)

Conforme con esta concepción, se determina la eficiencia para cada contaminante individualmente y solo se refieren los que son directa o indirectamente biológicos.

En nuestros trabajos como consultor ambiental de numerosas empresas, hemos logrado determinar un valor total y real de la eficiencia de los sistemas de tratamiento de agua residual o potabilizable, tomando en consideración los parámetros esenciales requeridos por la mayoría de las normativas nacionales e internacionales para cada tipo de líquido, además de las eficiencias individuales, correspondientes a los referidos parámetros de criterio normados.

Para esto no solo incluimos indicadores biológicos o biofísicos como es la costumbre generalizada, sino que, además de los biológicos, incorporamos  también parámetros netamente físicos o químicos que hay que cumplir, conforme con las normativas para aguas de cada tipo.

En nuestro país las normativas del Ministerio de Medio Ambiente y Recursos Naturales, especifican los siguientes tipos:

1) Descargas de Aguas Residuales Domesticas en Aguas Superficiales o Subterráneas.

2) Descargas de Aguas Residuales Domesticas en Aguas Costero-Marinas.

3) Descargas de Aguas Residuales Industriales al Alcantarillado.

4) Descargas de Aguas Residuales Industriales al subsuelo.

5) Efluente de Estación de Aguas Potabilizables.

Los factores que afectan las eficiencias de remoción de carga contaminante en el tratamiento de aguas residuales o Potabilizables son diversos, ya que los procesos físicos, químicos y biológicos que se verifican, son más o menos complejos, y sobre la naturaleza de estos constantemente se hacen nuevos descubrimientos y se revalúan teorías.

Por esto en la determinación de la eficiencia del sistema de tratamiento respecto de cada indicador, hemos tomado en consideración el “peso” o importancia del parámetro en cuestión, conforme con el estado actual de conocimiento y hasta donde sea posible predecir, respecto al poder de contaminación de cada indicador de criterio, mediante la asignación de un factor de ponderación para cada caso.

Entre ellos podemos ponderar muchos con cierto grado de acierto y seguridad, dada la experiencia que poseemos en el análisis y esfuerzo necesario para el tratamiento del líquido residual; aunque desgraciadamente otros dependerán de las características del sistema y habría que estudiarlos con mayor profundidad. Tales como:

  • La adecuación de los rangos individuales que los usuarios están dispuestos a aceptar

  • El medio de soporte en la PTAR (área superficial, porosidad, altura del lecho).

  • La percepción de daño que genera cada contaminante.

  • El potencial contaminante real de cada indicador.

  • El tiempo de residencia hidráulico (TRH).

  • La configuración de los reactores.

  • Los rangos de las temperaturas.

  • El contenido de nutrientes.

  • El pH y sus variaciones.

  • Y otros factores.

    Procedimiento de cálculo de la eficiencia.

    Dada la complejidad del asunto en cuestión y para facilitar el procedimiento de cálculo de la eficiencia total del sistema de tratamiento de aguas residuales; así como  las eficiencias parciales (por parámetro), disponemos del software pertinente para hacer menos tedioso el procedimiento, el cual estamos en disposición de compartir.

 

Nuestro procedimiento o algoritmo de cálculo de la eficiencia de una planta o sistema de tratamiento  dependerá  de cada tipo de agua en cuestión, ya que cada tipo demanda algunas particularidades, las cuales estaremos explicando en los detalles que incluimos en el informe a rendir a los dueños o promotores de dichos sistemas.

Características generales del procedimiento de cálculo de la eficiencia.

Antes de ejecutar el procedimiento, habrá que realizar una evaluación preliminar del sistema de tratamiento.

Entre los factores que investigamos previo al cálculo de la eficiencia del sistema están los que indicamos a continuación:

  1. Datos Generales; entre los cuales incluimos la localización, el origen del liquido, el tipo de agua a tratar, y detalles de las personas responsables de la supervisión y operación del sistema.

  2. Procesos y/o componentes del sistema, a fin de saber cuales lo integran entre los mas comúnmente utilizados en estaciones de tratamiento de aguas y aguas residuales. Por ejemplo: Desarenadores, Aireadores, Floculadores, Bombas, Mezcladoras, Clarificadores, Filtro Lentos, Filtros Rápidos, Lagunas de Estabilización, Digestores Anaerobios, Lodos Activados, Clorinadores, Bombas de Distribución, etc.

  3. Hacemos una evaluación rápida de las condiciones aparentes de la planta de tratamiento, incluyendo accesos, estructuras (rejillas, válvulas, tuberías, dosificadores, laboratorio in situ, etc.); también chequeamos el suministro de energía eléctrica, el suministro de químicos y otros aspectos.
  4. Además evaluamos los procesos por niveles; a saber: tratamiento primario, tratamiento secundario, procesos naturales de tratamiento biológico y procesos de tratamiento terciario (tales como micro, nano y ultrafiltración, carbón activado, luz ultravioleta, etc.). Ver anexo el Formulario de Evaluación Preliminar

Para facilitar el procedimiento de cálculo de la eficiencia total del sistema de tratamiento; así como  las eficiencias parciales (por parámetro), hemos creado 5 hojas electrónicas (una para cada tipo de agua en cuestion) desarrolladas en Excel, que denominamos:

Descarga de Aguas Residuales Domesticas en Aguas Superficiales o Subsuelo

DARSUPSUB

 

Descarga de Aguas Residuales Domesticas en Aguas Costero-Marinas

DARCOSTA

 

Descarga de Aguas Residuales Industriales al Alcantarillado

DARINDALC

 

Descarga Industriales en Aguas Superficiales y Subsuelo

DARINDSUBSUP

 

Estacion de Tratamiento de Agua Potabilizable

ETAP

 

A las que podemos acceder mediante los enlaces disponibles en dicho software.

 

Anexo a continuación:

FORMULARIO DE EVALUACION PRELIMINAR DE LA EFICIENCIA

  • Estación de Tratamiento de Aguas Potabilizables ____

  • Estación Depuradora de Aguas Residuales

     

  1. DATOS GENERALES

  • Localizacion_____________________________________________________

  • Origen del influente_______________________________________________                                                                                                                    

  • Tipo de Agua a tratar: Potable ____  Residual ____  Pluvial ____  Otro * ____

  • Encargado de la Supervisión_________________________ Tel.___________

  • Encargado de la Operación__________________________ Tel.___________

  • Evidencia de  existencia de planos de la planta de tratamiento: Si___  / No___

  • Coordenadas: Influente__________________ Efluente___________________

    * Detalles otro tipo de agua:_________________________________________

     

  1. PROCESOS Y/O COMPONENTES DEL SISTEMA

     Esquema de Estación de Tratamiento de Agua Potable

Esquema de Estación Depuradora de Agua Residual

(ver fotos anexas) 

 

  • Desarenador____                -    Aireación_____                        -   Floculación_____

  • Influente_____                     -    Bomba Impulsión_____                      -   Mezcladora_____

  • Floculación_____                -    Clarificación _____                  -   Filtración   _____

  • Lagunas_____                     -    D. Anaerobio_____                  -   L. Activado_____

  • Clorinación_____                -    Bomba Distribución_____       -   Otros (especificar):

 

 

 

  1. CONDICIONES APARENTES DE LA PLANTA DE TRATAMIENTO

ELEMENTOS

OBSERVADOS

CONDICIONES APARENTES

(Bueno, Regular, Malo, Caído)

OBSERVACIONES Y/O REQUERIMIENTOS

Acceso

 

 

Estructura

 

 

• Rejillas

   

• Aereador

 

 

• Bombas

 

 

• Válvulas

 

 

• Tuberías

 

 

• Equipos de dosificación

 

 

• Registradores de caudal

 

 

• Desarenador

 

 

• Laboratorio

 

 

• Otros

 

 

   

   

   

Suministro Energía eléctrica

 

 

• Principal

 

 

• Alterna

 

 

• Transformador

 

 

• Controles

 

 

Suministro de Químicos

   

• Sulfato de Aluminio

   

• Cloro Gas

   

• Regulador de pH

   

Otros (Especificar)

   

   

   

   

 

  1.  ACCESO A LAS INSTALACIONES

     

    Anotaciones:

     

__________________

 

__________________

 

__________________

 

__________________

 

__________________

 

 

 

  1. PROCESOS CON QUE CUENTA EL SISTEMA DE TRATAMIENTO

     

    Resaltar los procesos disponibles, entre los siguientes:

     

    Procesos de tratamiento primario, como tanques de sedimentación o tratamientos primarios mejorados con productos químicos. 

     

    Procesos de tratamiento secundario, tales como lagunajes aireados, lodos activados, reactores anaerobios UASB, filtros percoladores, contactores biológicos rotativos y zanjas de oxidación. 

     

    Procesos naturales de tratamiento biológico, tales como lagunas de estabilización, humedales artificiales, tratamiento Overland, Técnicas de filtros de nutrientes, el tratamiento del acuífero del suelo, alta tasa estanque de algas y sistemas de micrófitos acuáticos flotantes. 

     

    Procesos de tratamiento terciario, como la filtración de membrana (micro, nano y ultra-filtración y ósmosis inversa), infiltración / percolación, carbón activado y desinfección

     

    Otros procesos:_________________________________________________

         

                ___________________________                                      _________________________

                       Evaluador                                                                Encargado

 

Para información sobre el software desarrollado favor de contactarnos: JNFañal

RESUMEN DE LAS LABORES QUE EJERCEMOS EN EL AREA AMBIENTAL

Nuestro Objetivo: satisfacer las necesidades de empresas e instituciones, así como de prestadores de servicios ambientales particulares o empresariales; para integrar el aspecto ambiental en sus actuaciones y proyectos o para colaborar en el ejercicio profesional de otros prestadores de servicios ambientales.

CAMPOS BASICOS EN LOS QUE TRABAJAMOS

Ambiente Laboral:

Iluminación Óptima de Áreas de Trabajo,

Confort en el Trabajo (Ergonometría),

Monitoreo de Ruidos Ocupacionales,

Calidad del Aire Interior, Cuartos Limpios, (salud laboral)

Radiaciones Ionizantes y no ionizantes; y exposición a Gas Radón, etc.

 

Medio Físico:

Ruido Ambiental y Mapas Acústicos,

Emisiones de Gases (emisiones en generación eléctrica y calderas),

Calidad del Aire Ambiental (inmisión de gases y partículas),

Calidad del Agua y Caracterización de Aguas Residuales,

Estudios Edafológicos y fertilización racional, Contaminación por Hidrocarburos, Etc.

 

Ingeniería Sanitaria y Saneamiento:

Diseño y Construcción de Plantas de Tratamiento de Aguas y Aguas Residuales Industriales,

Determinación de la Eficiencia en Plantas de Tratamiento de Aguas Residuales.

Cálculo de Índice de Calidad del Agua Potable e Índice de Contaminación en Aguas Residuales,

Protocolo de Disposición y Monitoreo de los Desechos Sólidos,

 

Sistema de Verificación Vehicular:

Opacidad en Vehículos de Gasoil,

Gases en Vehículos de Combustión Interna (CO, CO2, O2, HC, NOx),

Verificación y Certificación de Componentes y Accesorios Físicos Vehiculares

(Retrovisores, luces, gomas, 5ª rueda, frenos, micas, luces direccionales, botiquín, linterna, triángulo, etc.).

 

Cumplimiento Ambiental:

Estudios de Impacto Ambiental (Evaluación de Impacto y Declaración de Impacto Ambiental),

Programas de Monitoreo para ICAs (monitoreo con fines de “informe de cumplimiento ambiental”),

Diseño de Formatos de Estados de Cumplimiento (formularios de cumplimiento ambiental),

Elaboración de Informes de Cumplimiento Ambiental (ICAs).

 

Juan Nicolás Faña B. (CODIA # 3231 / PSA # 00-002)

 

*JNFaña es un grupo de  profesionales  integrado por más de 20 consultores dominicanos y más de 100 técnicos medios y altos pertenecientes al Grupo Hidro-ecológico Nacional, Inc.(GHeN)

informacion@grupoghen.com / https://www.grupoghen.com                     

809-350-1130 y 829-256-5998

NOVEDADES GHeN

29. Jul, 2019

Evaluación Rápida de la Calidad del Agua

PARA LA OFICINA, EL HOGAR, E INSTITUCIONES DIVERSAS.

J. N. Faña; Ing. Civil, Máster Educación Ambiental. Especialidades: Ing. Sanitaria, Gestión y Evaluación Ambiental, Nutrición y Fisiología Vegetal. Certificado INFOTEP de Aptitud Profesional Docente.

INTRODUCCION

ERCA (Evaluación Rápida de la Calidad del Agua),

El agua es un bien abundante para algunos y escaso para muchos, lo que induce a una valoración inversamente proporcional a la percepción de abundancia. Aunque dos terceras partes de la superficie de nuestro planeta están cubiertas por agua, apenas el 2.80 % del agua total es agua dulce, con la restricción de que 2.24 % no es aprovechable por estar congelada en forma de glaciares y nieves perennes, el 0.53 % esta contenido en los poros de rocas y suelos formando acuíferos, y solo el 0.03% del agua total del planeta esta disponible en fuentes superficiales.

El objetivo del presente proyecto es concienciar a las personas, respecto a las limitaciones y problemáticas del agua, y como es posible realizar un análisis económico y rápido de muestras de agua en oficinas o empresas, en centros educativos y en sus hogares, mediante técnicas alternativas de investigación; enseñar como es posible mejorar la calidad del preciado liquido, además de lograr que los usuarios sirvan de multiplicadores del proyecto. Por esto autorizamos a los lectores a compartir este recurso, siempre indicando la fuente, pues está protegido por las leyes referentes a derecho de autor o copyright.

Para el logro de ese objetivo podemos usar sencillos algoritmos que hemos desarrollado específicamente para este proyecto, y usarlo para determinar la calidad del agua. Este seria suministrado a los interesados que lo soliciten.

Para la determinación del Indice de Contaminación en Agua de uso Común (para el nivel 1) con posibilidad de potabilizarse (de río, pozo, lluvia, acueducto, cisterna, etc.) usando ERCA se requerirá de siete datos que son: 2 parámetros físicos (olor, turbidez), 4 parámetros químicos (alcalinidad, pH, cloro residual, dureza) y 1 parámetro bacteriológico (coliformes totales).

INSPIRACION

ERCA se fundamenta en la “Guía para la Promoción de la Calidad del Agua en Escuelas de los países en Desarrollo” editada por el Centro Panamericano de Ingeniería Sanitaria y Ambiental y la Organización mundial de la Salud.

El Programa ERCA esta inspirado en el objetivo del Grupo Hidro-ecológico Nacional, Inc (GHeN), que es la colaboración abierta para la preservación oportuna de la calidad de los recursos naturales potencialmente renovables, especialmente la del agua.

IMPACTO DE LA CALIDAD DEL AGUA

El agua tiene una estrecha relación con la vida humana por su utilidad directa y por ser un elemento esencial para la conservación del ecosistema. Es también un agente básico de salud o enfermedad. Si está contaminada se convierte en uno de los principales vehículos de transmisión de enfermedades, las que afectan a los grupos más desprotegidos de la población, entre ellos, a los niños y jóvenes.

PARAMETROS UTILIZADOS EN ESTE MODELO ERCA


• Concentración de Iones de Hidrógeno (pH): El agua siempre se ioniza por la presencia de sustancias ácidas y básicas disueltas en ella, formando iones de hidrógeno (H+) e iones negativos llamados hidroxilos (OH-). Cuando hay la misma cantidad de iones de ambos signos, la concentración de los iones de hidrógeno “H+” es 0.0000001 veces el peso de los iones gramo del hidrógeno, expresados en gramos por litro. Para evitar tener que manejar decimales, se dice que el pH en este caso es 7 (es decir, igual al número de ceros que preceden a la unidad). El valor del pH puede variar conforme con esta explicación entre 1.0 cuando el líquido está saturado de ácido y 0.00000000000001 cuando lo está de sustancias alcalinas o básicas. Por lo tanto el pH se expresa por un número comprendido entre 0 (ácido puro) y 14 (alcalinidad pura). Lo ideal es pH=7 (neutralidad).


• Coliformes Totales: Para el análisis de Coliformes emplearemos unas membranas que describiremos mas adelante. El objetivo de los exámenes bacteriológicos es averiguar básicamente si existe contaminación por aguas negras y en consecuencia la capacidad del agua para transmitir enfermedades al consumirla. Las bacterias son vegetales unicelulares que se denominan saprófitas cuando son inocuas y beneficiosas para la digestión, o parásitas. Con estos exámenes bacteriológicos no se busca determinar qué organismo patogénico específico contiene una muestra de agua, sino verificar si existe algún organismo indicador (aunque no sea patógeno) pero que sea característico de las excretas intestinales de animales o humanos. Los organismos indicadores idóneos son los del grupo coliformes, ya que todos los individuos de este tipo son habituales huéspedes de los intestinos de animales o humanos de sangre caliente (como la Escherichia coli por ejemplo). Además todos los coliformes se reproducen “animadamente” en un medio lactosado, formando un ácido y un gas que caracteriza su presencia, crecen en presencia de aire y no forman esporas. Por esas características tan adecuadas para evidenciar la contaminación fecal es que se usan con tanta frecuencia.


• Turbiedad o turbidez: Es el efecto óptico que se origina al dispersarse o interferirse el paso de los rayos de luz que atraviesan una muestra de agua, a causa de las partículas minerales u orgánicas que el líquido puede contener en forma de suspensión. Consideramos este parámetro como muy significativo para la constitución del Índice de Contaminación en agua de uso común, debido a que influye notablemente en la aceptación o no del líquido por parte del usuario, Y porque es un indicador de contaminación potencial En el laboratorio utilizamos un equipo especializado para medir la turbidez, llamado Turbidímetro, pero para facilitar su determinación al usuario común , apreciaremos el nivel de turbidez a través de nuestro sentido de la vista, clasificándolo en cuatro grados: Inapreciable=0, Muy ligera=1, Ligera=3; y Alta>5 (Apreciación Organoléptica)



• Alcalinidad y Dureza: Esta es una indicación de los compuestos alcalinos o “básicos” que están presentes en el agua. Regularmente se presentan en forma de hidróxidos, carbonatos y bicarbonatos: de calcio, potasio, sodio y magnesio. Los límites razonables de la alcalinidad están entre 30 mg/L y 250 mg/L . Cada compuesto produce su alcalinidad específica, pero para los fines de calidad y/o tratamiento del agua se considera la suma de todas ellas (Alcalinidad Total), de cuyo procedimiento de análisis hablaremos más adelante. Si todas las sustancias básicas que constituyen la alcalinidad son sales de calcio y magnesio, entonces la alcalinidad será igual a la DUREZA del agua. Una alcalinidad inferior a 10 mg/L no es deseable porque convierte el agua en muy corrosiva.


• Cloro Residual: Está ampliamente comprobado el poder desinfectante o antibacterial del cloro. Cuando se agrega al agua este oxida la materia orgánica y bacterias que se encuentren en el líquido. Al mismo tiempo su poder bactericida va disminuyendo por esa causa, por efecto de la luz y por desnaturalización espontánea. Por ello es recomendable que en los procesos de purificación de agua en acueductos, plantas de tratamiento o a nivel doméstico se agregue en una cantidad tal que quede un “exceso controlado”, que se denomina Cloro Residual. Sin embargo es conveniente que el cloro residual “libre” o prácticamente disponible no exceda de ciertos valores recomendados por instituciones internacionales como el Instituto Pasteur, la Organización Mundial de la Salud (OMS / OPS) y la Environment Protection Agency (EPA). Valores de cloro residual libre superiores a 0.6 mg/L e incluso 0.4 mg/L pueden producir desde acidez estomacal, hasta graves afecciones de la salud; por lo que se recomienda que su concentración libre al momento de uso del agua clorada debe ser aproximadamente 0.2 mg/L @ 0.3 mg/L; y considerar toda concentración superior a este valor, como una contaminación indeseada. Afortunadamente hay procedimientos muy sencillos para controlar la dosificación del cloro, uno de los cuales explicaremos más adelante. La facilidad y bajo costo de la purificación bacteriológica del agua con cloro y la posibilidad de lograr un cloro residual adecuado, hacen este procedimiento de desinfección preferible al hervido del agua, cuyo poder de desinfección cesa al terminar de hervir y enfriarse el líquido; mientras que permanece activo por un tiempo prudente luego de la clorinación.


• OLOR: El agua de adecuada calidad es inodora. En ella, los olores que se detecten son generados por compuestos volátiles producto de la descomposición de materia orgánica, cuya intensidad, ofensibidad y tipo dependerá del origen del compuesto, por lo cual son excelentes indicadores de contaminación en el agua, además influyen decididamente en la aceptabilidad del liquido por parte de los usuarios.

Desgraciadamente todavía no existen equipos confiables para clasificar el tipo y nivel de los olores en el agua, por lo que la apreciación de este parámetro debe ejecutarse mediante el sentido del olfato del investigador (mejor de los investigadores); en consecuencia deberá realizarse en un ambiente libre de otros olores que puedan interferir con la apreciación y tratar de evitar el “agotamiento del sentido del olfato”, a causa del uso del tabaco u otras fuentes de olores fuertes y persistentes.

Si esta interesado en recibir gratuitamente el manual ERCA, con el algoritmo de calculo; solo tiene que escribirnos y manifestar su interés al correo electrónico:

informacion@grupoghen.com

Tratamiento del Agua

Sencilla y amena explicación sobre el agua

DISEÑO SIMPLE DE ABLANDADORES

Durante décadas, los ablandadores de agua se han utilizado para eliminar la dureza causada por minerales --- con más frecuencia de calcio y magnesio --- disuelto en el agua. en tal sentido se usan resinas de intercambio de iones en los suavizantes  o ablandadores de agua, a fin de eliminar o bajar el contenido mineral del agua, liberando sodio en su lugar. Aunque una resina de intercambio iónico típico durará entre 20 y 25 años, se necesita con frecuencia que se actualice o regenere con sal, para que siga funcionando correctamente. Saber cuándo regenerar la resina mantendrá su “ablandador” trabajando satisfactoriamente durante muchos años.

Instrucciones

1 Tomar una muestra de su agua, y hacer los análisis o enviarla a un laboratorio para obtener las características y agentes de dureza contenido en el agua. En concreto, solicitará la cantidad de hierro en el agua y la dureza total del agua. Estos números se presentan en ppm (partes por millón) o mg / L (miligramos por litro).

2 Busque la documentación en su ablandador de agua (a menudo en el manual del propietario), y discernir el volumen de su lecho de resina. Los valores típicos reportados para el tamaño de la cama son de capacidad granos o de pies cúbicos de resina. Esto le da a la cantidad de dureza que la resina puede quitar. (o siga leyendo más adelante)

3 Calcular la dureza total ajustado por galón para el suministro de agua. Calcular este valor mediante la adición del valor de la dureza total informado por el análisis de laboratorio y tres veces la cantidad de hierro en el agua. Por ejemplo, si la dureza total informó era 24 ppm y el total de hierro informó era 3 ppm, entonces la dureza total ajustado por galón es igual a 24 + 3 x 3 = 33 ppm.

4 Convertir el ppm o mg / L de dureza de los granos. Los granos son las unidades utilizadas para medir la capacidad de la resina. Para convertir a los granos, se divide el número de ppm en 17.1. Para el ejemplo dado, el agua es 33 ppm / 17,1 = 1,93 granos. Por lo tanto, el suministro de agua contiene 1,93 granos de dureza por galón de agua.

5 Encontrar la capacidad de su resina suavizador de galones de agua antes de que se requiere la regeneración de la resina. Convertir el lecho de resina a la capacidad de los granos mediante el uso de la identidad que 1 pie cúbico de resina es igual a la capacidad de 32.000 granos. A los efectos de este ejemplo, se puede utilizar una capacidad de 48.000 granos. Las recomendaciones están diseñadas para regenerar la resina a una capacidad del 80 por ciento de la resina, por lo que el número de galones de agua que están disponibles antes de la regeneración está dada por (granos de suavizante de agua de capacidad x 80%) / ajustar la dureza total en granos = (48,000 x 0.8 ) / 1,93 = 19.896 galones.

6 Calcule el número de días entre ciclos de regeneración basados ​​en el uso diario de agua. Para los fines de este ejemplo, utilizar 450 galones por día. Divida los galones entre regeneraciones por el uso diario para obtener el número de días entre ciclos de regeneración. Por lo tanto, 19896/450 = 44,2 días entre ciclos de regeneración. Siempre redondear por defecto para que la regeneración se lleve a cabo antes de que haya alguna posibilidad de obtener agua dura del ablandador. En este ejemplo, tendría que ajustar el temporizador de la regeneración a 44 días.

Si desea saber cómo regenerar la resina y otros conceptos de interes, solicítenos información sobre nuestro curso Evaluación Rápida de la Calidad del Agua Y OTROS CURSOS DISPONIBLES.

Tratamientos de efluentes

Nos complace acoger en nuestra pagina, un conjunto de enlaces provistos por James C. Young y Balestie & Balestie, un emprendimiento amigo nuestro desde hace mucho tiempo.

BALESTIE & BALESTIE/C.T.I. S.A. es una pequeña pero prestigiosa sociedad de ingenieros que originalmente fue iniciada en Uruguay como fabricante de torres de enfriamiento. 

A traves de los años hemos visto como, en base a su trabajo tesonero y serio, amplian sus funciones como proveedor de proveedores, integrando una amplísima gama de equipamiento para tratamiento de efluentes, residuos sólidos y emisiones a otros puntos del planeta.

Por esto le acogemos en nuestra pagina WEB, sabiendo que  su labor incansable les ha permitido atender eficientemente consultas y proyectos en 7 países de America Latina, así como fomentar el desarrollo gradual de actividades en cada uno de ellos, promoviendo la cooperación técnico-comercial con establecidas firmas integradoras y usuarios finales.

A continuacion, los referidos enlaces, esperamos que los disfruten en toda su esencia.

Colección James C. Young/Balestie & Balestie

Caracterización y Tratabilidad de efluentes

www.Tratabilidad.com

www.Respirometros.com

Tratamiento biológico

www.LodosActivados.com

www.ReactoresAnaerobicos.com

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