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El ozono y la desinfección del agua

La eficacia del ozono depende del tiempo, la concentración empleada, la presencia de materia orgánica y la existencia de otros contaminantes

  • Autor: Por JOSÉ JUAN RODRÍGUEZ JEREZ
  • Fecha de publicación: 27 de mayo de 2003

 
La desinfección con ozono no genera subproductos químicos ni olores o aromas molestos

El ozono es una molécula de carácter oxidante formada por tres átomos de oxígeno. Su uso se ha ido generalizando con el paso del tiempo en la desinfección de aguas, área donde muestra gran eficacia. Sus principales ventajas son que no deja residuos químicos y no confiere aromas u olores particulares al producto final, como ocurre con otros desinfectantes como el hipoclorito.

En virtud de sus propiedades, últimamente se ha venido sugiriendo el uso de ozono en la desinfección de algunos alimentos, especialmente carne y pescado, puesto que sólo hay que proceder a realizar un duchado con agua previamente ozonizada. Del mismo modo, algunos autores proponen su posible empleo como desinfectante de algunas superficies industriales.

No obstante, la presencia de materia orgánica actúa como factor limitante de su efectividad debido precisamente a su carácter oxidante. Su empleo exigiría una imprescindible limpieza previa pero dado que los alimentos se componen fundamentalmente de materia orgánica, la eficacia de la desinfección con ozono siempre sería limitada. Contrariamente al efecto buscado, la reactividad del ozono puede inducir una más rápida oxidación de las grasas y, como consecuencia, acelerar la alteración del producto.

Eficacia desinfectante

El empleo del ozono no es nuevo. Ya en 1955 se consideró la posibilidad de su utilización como antiséptico, aunque no ha sido hasta estos últimos años que su uso ha empezado a generalizarse en algunas áreas.

El sistema de producción de ozono se basa en la acción de una chispa eléctrica en presencia de alta concentración de oxígeno. En estas condiciones se forma O3 activo, el cual puede disolverse en líquidos o en gases. Una vez producido el ozono, se le hace burbujear en el agua a tratar, disolviéndose en ella.

Hay diversa información sobre los niveles de ozono que se consideran eficaces. Sin embargo, se considera que su eficacia es dependiente de la concentración, del tiempo de contacto y, como se ha señalado, de la concentración de materia orgánica. En general, tomando como referencia Escherichia coli como contaminante fecal, la concentración suficiente sería de 9μg O3/L de agua, asegurando esta concentración durante un tiempo de contacto no inferior a 10 minutos.

La capacidad oxidante del ozono provoca una intoxicación que conduce a la muerte de los microorganismos Los parámetros citados deben considerarse un valor general, puesto que la eficacia depende también de la cepa microbiana y su resistencia a las condiciones oxidantes. Los microorganismos esporulados, los mohos y las levaduras son los que manifiestan una mayor tolerancia. En estos casos, la concentración necesaria para reducir 7 logaritmos de recuento deberá ser superior a 100 μg O3/L, en un tiempo de contacto comprendido entre 5 y 10 minutos.

En el cálculo temporal debe valorarse, además, la demanda de O3 que tenga el agua, ya que no todo el ozono se consume en acción desinfectante. Como hemos señalado, la materia orgánica es una consumidora nata de oxígeno y de ozono, ya que se oxida con facilidad durante su degradación. Esto obliga a calcular la cantidad presente, para recalcular la concentración de ozono que nos asegure una cantidad suficientemente activa del mismo.

La capacidad desinfectante del ozono se basa en su potencial oxidante, produciendo una intoxicación intracelular que conduce a la muerte de los microorganismos. Consecuentemente, cuanto más sucia esté el agua (cuanto menos efectivos hayan sido los sistemas de depuración), menos efectivo será el ozono, por lo que mayor debe ser la concentración para lograr resultados óptimos.

De idéntica manera, la temperatura del agua, la agitación, los sistemas de aporte de ozono, etc., pueden variar substancialmente los tiempos de contacto necesarios, debido a la facilidad para producir y disolver ozono en el agua de tratamiento. Así, si la temperatura del agua es baja, se favorece especialmente la acción germicida del ozono, ya que a mayor temperatura el ozono se volatiliza (o inestabiliza) con lo que se pierde la eficacia por disminución de la concentración que puede almacenar el agua.

Para superar los diferentes inconvenientes relativos a las condiciones ambientales, que condicionan la eficacia del tratamiento, y considerando que 100 μg O3/L de agua es suficiente para conseguir una reducción entre el 99 y el 100% de los microorganismos de riesgo en agua tras 5 minutos de contacto, los equipos deben ser capaces de alcanzar niveles de ozono residual de 200 μg O3/L de agua, a fin de impedir que los factores externos provoquen que el tratamiento sea ineficaz.

Modificaciones de las características organolépticas del agua

El ozono no tiene por qué modificar el sabor del agua, ya que al ayudar a degradar la materia orgánica, consigue una disminución de la capacidad de ésta para desarrollar aromas relacionados con su alteración biológica. Del mismo modo, el ozono suele eliminar el color anormal del agua, precisamente porque su capacidad oxidante puede contribuir a eliminar muchas de las sustancias responsables de colores extraños. No obstante, para llegar a solucionar este problema se necesitan dosis muy elevadas.

Una excepción a esta regla se da cuando en el agua existen sales de hierro o manganeso. En ambos casos las sales oxidadas dan lugar a colores inaceptables. La ventaja en estos casos es que las sales resultantes son insolubles, por lo que durante la potabilización se pueden eliminar mediante sistemas sencillos de filtración o decantación.

EL OZONO Y OTROS CONTAMINANTES DEL AGUA

 
Generador de ozono en una planta potabilizadora
Cada vez es más frecuente el control de la contaminación del agua por hidrocarburos, sustancias extraíbles al cloroformo, detergentes aniónicos, fenoles, pesticidas, etc., mediante el uso de ozono. El compuesto actúa generalmente sobre estos contaminantes en dosis variables, desde las similares a las necesarias para la eliminación de los microorganismos, si la sustancia es muy sensible a la oxidación, hasta concentraciones extraordinariamente elevadas.

En este sentido, y al igual que ocurre con la materia orgánica, la presencia de contaminantes puede condicionar la capacidad de eliminación de microorganismos patógenos, por lo que es recomendable potabilizar adecuadamente el agua, eliminando la mayor parte de los contaminantes, a fin de asegurar la mayor eficacia del ozono.

Bibliografía

  • Beltran de Heredia-Alonso, J., Torregrosa-Anton, J., Garcia-Rodriguez, J. 2002. Proceso combinado de digestión anaerobia y ozonización para la depuración de aguas residuales de alta carga orgánica Alimentación Equipos y Tecnología. 21(169):71-77.
  • Singh, N., Singh, R. K., Bhunia, A. K., Stroshine, R. L. 2002. Efficacy of chlorine dioxide, ozone, and thyme essential oil or a sequential washing in killing Escherichia coli O157:H7 on lettuce and baby carrots. Food Science & Technology-Lebensmittel-Wissenschaft & Technologie. 35:720-729.



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