La desinfección del agua potable es esencial para garantizar que el agua que consumimos sea segura y libre de microorganismos patógenos. Sin una desinfección adecuada, las personas pueden estar expuestas a bacterias, virus y otros patógenos que causan enfermedades.
Aunque el 70 % de la Tierra está cubierta por agua, solo un 2,5 % es dulce. Este dato, sumado al aumento sistemático de la población en nuestro planeta, plantea hoy en día un grave problema de escasez de agua. El aumento de la escasez de agua en muchas zonas del mundo y un mayor crecimiento de las zonas acuáticas contaminadas son un gran problema.
Qué implica desinfectar aguas de proceso sin químicos
La descontaminación del agua es una práctica que incluye todas las estrategias destinadas a la purificación del agua. Hay diferentes métodos de descontaminación del agua a través de su purificación y que dependen de distintos factores.
En ocasiones, la desinfección del agua se menciona como parte de los procesos de descontaminación. Por desinfección del agua se considera la extracción, desactivación o eliminación de aquellos microorganismos patógenos que se encuentran en el agua. Así se evita que se reproduzcan y desaparezcan del agua.
Para garantizar la potabilidad, el agua debe someterse a procesos de desinfección. El método más extendido consiste en la utilización de compuestos clorados (como el dióxido de cloro) con el fin de oxidar la materia orgánica y desactivar microorganismos patógenos, como virus, bacterias, así como otros contaminantes.
Sin embargo, la desinfección de aguas de proceso sin químicos plantea una problemática específica: es necesario controlar los patógenos sin depender de desinfectantes químicos, coagulantes químicos ni procesos de oxidación avanzados, y al mismo tiempo mantener la eficacia, la seguridad y la viabilidad del tratamiento.
La problemática de los desinfectantes químicos
El cloro es un producto habitual en el tratamiento de aguas residuales. Sin embargo, a pesar de su uso común, puede presentar trazas de subproductos de la desinfección, e incluso, contaminantes desconocidos.
La cloración es el método más comúnmente utilizado para desinfectar el agua potable. El cloro es eficaz contra una amplia gama de patógenos, incluyendo bacterias, virus y protozoos.
Sin embargo, su eficacia puede verse afectada por la calidad del agua (por ejemplo, el contenido de materia orgánica). Además, el cloro puede formar subproductos tóxicos, como los trihalometanos, si no se controla correctamente.
La presencia de nitrógeno y fósforo en las aguas, producto de la eutrofización, es una de las fuentes más contaminantes del agua. Por ello, el tratamiento debe considerar no solo la eliminación de microorganismos, sino también la presencia de materia orgánica, nutrientes, partículas, compuestos químicos y contaminantes emergentes.
El enfoque negativo del Instituto de Tecnología de Georgia
Un equipo investigador ha empleado un enfoque negativo en el tratamiento de agua. Desde el Instituto de Tecnología de Georgia, han desarrollado una investigación basada en el enfoque negativo.
Este tipo de enfoque, permite evitar el uso de desinfectantes químicos, coagulantes químicos y procesos de oxidación avanzados en el tratamiento de agua.
Los investigadores han desarrollado un método innovador para eliminar subproductos. Para ello, han desarrollado un sistema basado en la combinación de métodos de filtración que, en consecuencia, permite minimizar el uso de desinfectantes químicos.
De esta forma, han configurado un diseño que permite eliminar tanto patógenos como subproductos.
Los investigadores han trabajado con una idea novedosa. Como afirma Yongsheng Chen, miembro del estudio, el enfoque negativo es un concepto innovador dentro del campo del tratamiento de agua.
En palabras del investigador, el propósito de esta concepción es lograr un óptimo resultado a la vez que se reduce la dependencia de los tratamientos químicos. De esta forma, se previenen posibles consecuencias negativas sobre la corriente principal.
La innovación parte de un enfoque negativo. Precisamente este carácter es lo que facilita que el modelo propuesto por los investigadores busque una alternativa más segura y sostenible.
El enfoque negativo abre la puerta a una nueva concepción más sostenible. Como señala Chen, este tipo de enfoque cambia la perspectiva de los medios tradicionales, ofreciendo una alternativa más sostenible.
Separación física de patógenos y contaminantes
A través del proceso basado en el enfoque negativo, se desarrolla una separación física. En el desarrollo se consigue separar del proceso principal los subproductos y los contaminantes emergentes.
El sistema se basa en la combinación de métodos de filtración. Cada tecnología actúa sobre determinados componentes del agua y permite reducir la carga contaminante antes de que el agua continúe por el proceso principal.
| Método | Principio de funcionamiento | Elementos que puede retener o eliminar |
|---|---|---|
| Filtración de bancos | Distintas capas filtran las impurezas | Partículas suspendidas, impurezas y algunos microorganismos |
| Biofiltración | Procesos biológicos en lechos filtrantes | Contaminantes tratados mediante microorganismos beneficiosos |
| Adsorción | Un material adsorbente captura la contaminación | Contaminantes del agua |
| Filtración por membrana | Separación mediante un material semipermeable | Patógenos y partículas en suspensión |
Filtración de bancos
En el caso de la filtración de bancos, distintas capas filtran las impurezas. Por lo tanto, extrayendo agua procedente de bancos que pueden ser naturales o artificiales, se filtra partículas suspendidas, impurezas, e incluso algunos microorganismos.
Este método utiliza las capas del terreno o estructuras filtrantes artificiales como una barrera física. El agua atraviesa materiales que retienen parte de las partículas y de los microorganismos presentes.
Biofiltración
La biofiltración favorece el crecimiento de microorganismos beneficiosos. Es decir, al circular el agua a través de lechos filtrantes de arena, carbón activado o grava, se utilizan procesos biológicos.
Se utilizan microorganismos aeriobios y anaerobios en reactores y estaciones habilitadas para la descontaminación del agua. Se trata de un procedimiento biológico y es uno de los más extendidos.
Los microorganismos forman una especie de lodo con los elementos químicos contaminantes.
Este proceso emplea plantas acuáticas y algas para crear lo que se conoce como “consorcio de algas y bacterias”. Una técnica que, en ausencia de cualquier tipo de químico de carácter contaminante, hace de ella una forma muy ecológica. Además, tiene un rendimiento muy alto.
Se trata de que algunas especies de plantas acuáticas interactúen a través de la simbiosis con unas bacterias específicas. Así, en su unión, eliminan a los agentes contaminantes de las aguas a través de la biorremediación.
Adsorción y materiales filtrantes
Durante la adsorción se utiliza un material adsorbente que capture la contaminación.
La adsorción es el proceso más extendido para eliminar contaminantes del agua. Para ello, se suelen utilizar carbones activos, materiales porosos que tienen una alta capacidad para adsorber contaminantes.
Entre los resultados más destacados, hemos conseguido duplicar la capacidad de un carbón activo para adsorber cloritos y cloratos, modificando su superficie mediante un tratamiento químico, en comparación con los carbones utilizados actualmente.
Asimismo, esta tecnología se ha validado también en un piloto, con la preparación del material mediante un proceso eficiente, sostenible y económicamente viable.
En paralelo, hemos investigado materiales más innovadores, como las redes metal-orgánicas (MOF, por sus siglas en inglés, de Metal-Organic Frameworks), reconocidos recientemente por su potencial con el Premio Nobel de Química 2025.
Entre los MOFs que hemos estudiado destaca un material basado en hierro que ha demostrado una gran eficacia para eliminar cloritos y cloratos (100 % de cloritos y 41 % de cloratos).
Filtración por membranas
Para filtrar mediante una membrana, se utiliza un tipo de semipermeable.
Aunque la filtración por membranas no es un proceso de desinfección en el sentido estricto, es fundamental para la eliminación de patógenos y partículas en suspensión en el agua.
Este proceso es particularmente útil cuando se requiere un tratamiento muy preciso y eficiente, como en aguas con altos niveles de contaminantes.
La filtración por membranas puede integrarse con otros métodos para crear una barrera de tratamiento más completa. Su utilidad dentro del enfoque negativo reside en que permite separar físicamente determinados componentes sin añadir necesariamente un desinfectante químico al agua.
Procesos biológicos y otras alternativas de descontaminación
Además de las técnicas más extendidas, cada vez más investigadores buscan alternativas. Se trata de una de las técnicas más innovadoras. Para llevarla a cabo se aplican procesos de fotocatálisis a partir del aprovechamiento de la luz solar.
Suele usarse para las aguas residuales contaminadas por las actividades industriales.
El proceso consiste en acumular los compuestos y sustancias químicas en depósitos para evitar que sigan contaminando de manera grave el agua.
La desinfección del agua potable juega un papel crucial en la prevención de enfermedades transmitidas por el agua, como diarrea, cólera, hepatitis y disentería.
Sin un tratamiento adecuado, el agua puede ser un vehículo de transmisión de estas enfermedades, afectando principalmente a las comunidades más vulnerables.
Inteligencia artificial para optimizar la filtración
Además, también se avanza en el desarrollo inteligente, puesto que puede ser integrado con inteligencia artificial (IA) que incrementa la eficacia del proceso de filtrado.
La implementación de inteligencia artificial es un paso hacia la eficacia. A través de esta herramienta, el proceso puede ser optimizado notablemente, desarrollando una detección de fallos e incrementando la eficiencia energética.
Por otra parte, la capacidad predictiva de la IA ayuda a identificar, como se ha podido comprobar, incidencias en tuberías y contaminación microbiana.
La integración de IA puede facilitar el seguimiento de variables del proceso, la identificación temprana de desviaciones y la planificación de intervenciones. De este modo, la separación física puede complementarse con una supervisión más precisa del funcionamiento de los filtros y de las membranas.
Ventajas y limitaciones de los métodos sin químicos
La radiación UV es otro método de desinfección sin productos químicos, utilizado especialmente en plantas de tratamiento de agua de alta calidad.
La luz ultravioleta desactiva el material genético de los microorganismos, impidiendo que se reproduzcan y causen infecciones.
Aunque la radiación UV es muy eficaz, su desventaja es que depende de una filtración adecuada del agua antes del tratamiento para ser efectiva.
El ozono es un desinfectante muy potente que actúa eficazmente contra virus y bacterias, e incluso puede eliminar algunos compuestos orgánicos y olores en el agua.
Su principal ventaja frente al cloro es que no deja subproductos químicos en el agua, lo que lo convierte en una opción más ecológica.
El peróxido de hidrógeno se utiliza en algunos casos como desinfectante del agua, especialmente en combinación con otros métodos.
Su principal ventaja es que se descompone rápidamente en agua y oxígeno sin dejar residuos, lo que lo convierte en una opción respetuosa con el medio ambiente.
La elección del método adecuado dependerá de factores como la calidad del agua de origen, los recursos disponibles y las necesidades específicas de cada comunidad.
La ausencia de productos químicos contaminantes puede hacer que determinados procesos sean más ecológicos, pero la eficacia depende de la calidad del agua, de la combinación de barreras y del control operativo.
Qué hacer cuando existe una emergencia de suministro
En una situación de emergencia, en que el servicio de agua habitual está interrumpido (por ejemplo, ante un huracán, una inundación o la rotura de una tubería de agua), es posible que las autoridades locales recomienden consumir solo agua envasada, hervida o desinfectada hasta que se restablezca el servicio de agua habitual.
Las siguientes instrucciones le muestran cómo hervir y desinfectar agua para eliminar la mayoría de los microorganismos que causan enfermedades y que pueden estar en el agua.
Filtrar el agua turbia
Si el aspecto del agua es turbio, permita que se asiente y fíltrela haciéndola pasar por un paño limpio, servilleta de papel o filtro de café.
Tenga en cuenta el aspecto del agua y cómo filtrarla, si fuera necesario. La desinfección no actúa bien cuando el agua está turbia o tiene color.
Si observa turbidez, deje que se asiente. Luego, filtre el agua haciéndola pasar por un paño limpio, servilleta de papel o filtro de café.
Hervir el agua
Permita que el agua alcance un hervor constante durante por no menos de un minuto.
Desinfectar con lejía doméstica
Desinfecte el agua con lejía de uso doméstico si no puede hervir agua, Solo use productos a base de lejía de cloro sin olor que sean aptos para desinfección e higiene, según se indica en la etiqueta.
La etiqueta debería indicar que contiene 6 u 8,25 % de hipoclorito de sodio.
No use lejía con aroma, para ropa de color ni con limpiadores agregados.
Use la tabla que está a continuación como una guía para decidir la cantidad de lejía debe agregar al agua; por ejemplo, agregue 8 gotas de lejía de 6% o 6 gotas de lejía de 8.25%, por cada galón de agua.
| Concentración de hipoclorito de sodio | Cantidad por galón de agua |
|---|---|
| 6 % | 8 gotas |
| 8,25 % | 6 gotas |
Mezcle y deje reposar durante 30 minutos. El agua debería tener un olor suave a cloro.
Otras fuentes de agua
Busque otras fuentes de agua en su casa o en los alrededores.
Si bien el agua embotellada es la mejor opción, tal vez encuentre otras fuentes de agua si derrite cubos de hielo o drena las tuberías o el tanque de agua caliente.
Puede usar agua de ríos o lagos. Por lo general, es mejor usar agua que circula en lugar de agua quieta o estancada.
No obstante, no use agua que tenga material que flota, color oscuro u olor dudoso.
Cualquiera sea la fuente, trate el agua según las instrucciones antesmencionadas en esta página.
Pozos inundados
Si en su propiedad cuenta con un pozo de agua que se inundó, asegúrese de desinfectarlo y realice una prueba en el agua del pozo después de la inundación.
Otros productos de desinfección en emergencias
Hipoclorito de calcio granulado
El primer paso es preparar una solución de cloro que usará para desinfectar el agua. Por su seguridad, hágalo en un área ventilada y use protección para los ojos.
Agregue una cucharadita colmada (aproximadamente ¼ de onza) de hipoclorito de calcio (HTH) granulado de alta resistencia a dos galones de agua y mezcle hasta que las partículas se haya disuelto.
De la mezcla se obtendrá una solución de aproximadamente 500 miligramos por litro.
Para desinfectar el agua, agregue una parte de solución de cloro por cada 100 partes de agua que está en tratamiento.
Esto es casi lo mismo que agregar 1 pinta (16 onzas) de solución de cloro a 12,5 galones de agua.
En caso de que el sabor a cloro sea demasiado intenso, vierta el agua de un recipiente limpio a otro y deje reposar durante algunas horas antes de usarla.
PRECAUCIÓN: El HTH es un oxidante muy potente.
Yodo de uso doméstico
Yodo de uso doméstico (o “tintura de yodo”).
Es probable que tenga yodo en su gabinete de medicamentos o equipo de primeros auxilios.
Agregue cinco gotas de tintura de yodo al 2 % por cada cuarto de galón o litro de agua que desinfectará.
Si el agua está turbia o tiene color, agregue 10 gotas de yodo.
Tabletas para desinfección
Puede desinfectar agua con tabletas que contienen cloro, yodo, dióxido de cloro u otros agentes desinfectantes.
Estas tabletas están disponibles en forma electrónica o en farmacias y en tiendas de artículos deportivos.
Condiciones para seleccionar un sistema de tratamiento
Por eso, en las plantas de tratamiento de agua, se emplean diversos métodos de desinfección, cada uno con sus ventajas y limitaciones.
La desinfección del agua potable es fundamental para la protección de la salud pública.
Además, el acceso a agua potable desinfectada es un factor clave en el desarrollo económico y social.
Al reducir las enfermedades transmitidas por el agua, se aumenta la productividad y se contribuye a un entorno más saludable.
Ser más sostenibles, nos ayuda a lograr un futuro mejor. A través del desarrollo y la innovación, se formulan nuevos procesos que permiten reducir la dependencia de productos químicos.
La adopción de sistemas de desinfección de aguas de proceso sin químicos requiere valorar conjuntamente la calidad del agua de entrada, la turbidez, la carga microbiana, los contaminantes químicos, el espacio disponible, el consumo energético y la capacidad de supervisión.
El enfoque negativo no elimina la necesidad de control: desplaza el centro del tratamiento hacia la separación física, la biofiltración, la adsorción, las membranas, la radiación y el seguimiento inteligente.
Cómo funciona la purificación del agua en la ciudad: Agua potable y aguas residuales
tags: #desinfeccion #aguas #de #procesos #sin #quimicos
Publicaciones populares:
- Propiedades y uso de HEPES Gibco en cultivo celular
- Mascarillas FFP2 para paredes: características, opiniones y eficacia
- Hoken Multi 1500: funcionamiento y puntos clave
- Guía práctica del método de purificación usando solventes orgánicos
- Cómo elegir una carcasa para filtro de agua con cartucho de carbón activo