Estudio Cinético de la Desinfección de Aguas utilizando Radiación UV

MARISOL D. LABAS; RODOLFO J. BRANDI; CARLOS MARTÍN; ALBERTO E. CASSANO

Puerto Iguazú, Misiones, Argentina

Simposio; SOLAR SAFE WATER “El Desafio de la Provisión de Agua Potable Segura; Tecnologías para la Región Latinoamericana”; 2005

Si bien la desinfección con Radiación Ultravioleta (UV) no está ampliamente difundida, es el método físico más confiable para este objetivo y forma parte de las denominadas Tecnologías Avanzadas de Oxidación de constante crecimiento. Sin embargo la popularidad del cloro y sus derivados, asociados a su bajo costo de aplicación hace que se retarde la ampliación de su uso. La aparición de los subproductos de la desinfección (SPD) perjudiciales para la salud, relacionados con la aplicación del cloro, hicieron que esta nueva tecnología fuese foco de estudio y de aplicación. La gran ventaja de la Radiación Ultravioleta es que no produce ningún efecto perjudicial en el agua tratada. Desde el campo ingenieril es posible diseñar un fotorreactor para la desinfección de agua mediante un modelo cinético riguroso. En este trabajo se presenta un estudio cinético detallado de la velocidad de inactivación de una bacteria modelo (Escherichia coli) empleado radiación UV germicida (253.7 nm) en un reactor de laboratorio donde todas las variables operativas fueron cuidadosamente medidas y controladas. Esta cinética tiene la cualidad de incorporar a la energía efectiva para lograr la inactivación de la bacteria, es decir, la energía absorbida por el microorganismo. Para la interpretación de los datos experimentales se utilizó una modificación del modelo de Eventos en Serie. El reactor utilizado es de tipo batch que forma parte de un sistema en reciclo, perfectamente mezclado y esta irradiado por ambos lados con lámparas germicidas. En las experiencias se utilizaron cuatro niveles de radiación y dos tipos de soluciones de trabajo, es decir, diferentes diluciones del medio de cultivo. En una primera etapa se estudió el efecto sobre aguas claras, simulando a aguas previas a un proceso de potabilización y en una segunda etapa la solución se asemejaba a efluentes industriales o domésticos por su turbidez y cantidad de nutrientes. En aguas transparentes (alta dilución) los resultados fueron satisfactorios logrando una inactivación del microorganismo mayor al 99.99% en tiempos de reacción relativamente cortos. En cambio, al aumentar la concentración del medio de cultivo se obtuvieron curvas experimentales (concentración vs. tiempo) que muestran un cambio importante en la pendiente. Se realizaron distintas experiencias adicionales comprobándose que la bacteria crecía dentro del dispositivo experimental con una cinética de orden cero debido a las condiciones inadecuadas para un desarrollo normal. Además existe cierta “protección” del medio de cultivo que resguarda a la bacteria de los efectos de la radiación UV. Se desarrolló un modelo matemático completo. Las constantes cinéticas del modelo se obtuvieron usando un programa de optimización no lineal multiparamétrico.