oxidación

Principios de Control Microbiológico
con Oxidantes
por Ing. Ernesto Castro

Resumen: La forma en que muchos contaminantes aparecen en el agua
puede crear problemas en la eficacia de su remoción. En este artículo
discutimos las opciones de oxidación/desinfección con varias
tecnologías y algunos de los contaminantes de preocupación.

E

xisten diferentes métodos para sanitizar, ydeterminar cuál método
utilizar puede ser una tarea bastante extensa, según la aplicación,
calidad del agua cruda y cambios en condiciones ambientales (ver Figura
1). Las tres opciones básicas son tratamiento por calor, por irradiación
o mediante el uso de productos químicos.
Los productos químicos usados en tratamiento de aguas pueden
clasificarse en dos categorías—los oxidantes o los nooxidantes. En
este artículo, discutiremos principalmente los oxidantes.

Mecanismos biocidas
Los agentes “no oxidantes” usan diferentes mecanismos en su
acción biocida. Su acción es generalmente un envenenamiento lento
de las células, alterando su metabolismo de alguna forma. Algunos
ejemplos son sulfato de cobre, fenoles clorados, óxido de tributil estaño
[(C 4 H 9) 3 ≡ Sn — O — Sn ≡ (C 4H 9 ) 3],compuestos de amonio
cuaternarios, organosulfuros como el metilenbistiocianato,
ditiocarbamatos, la propianamida de dibromo nitrilo y otros.
La acción biocida de los agentes oxidantes interfiere con la síntesis
de la proteína en las células, resultando en la muerte de los
microorganismos. En este grupo están el cloro, bromo, yodo, dióxido
de cloro, ozono, peróxido de hidrógeno, juntamentecon algunas sales
alógenas y de peróxido.
Debido a que los agentes oxidantes operan por contacto, su
aplicación preferencial es en sistemas limpios, bajo condiciones de
tratamiento que aseguren mantenerse limpios para que la acción biocida
se mantenga efectiva. La acción de los oxidantes sobre la biopelícula
es únicamente en la superficie, manteniendo el interior de esta masamicrobiológicamente activa. El uso de oxidantes conjuntamente con
tensoactivos incrementa su efectividad substancialmente a un costo
relativamente bajo.

Los agentes biocidas son seleccionados dependiendo del ambiente
en que se espera que actúen y en la identificación de los
microorganismos a controlar y sus características. Algunos ejemplos
simples serían bajar el pH para controlar bacterias alcalígenas,secuestrar el oxigeno para controlar bacterias aeróbias (bisulfito de
sodio para almacenar plantas de ósmosis inversa, OI), enfriar el agua
para bacterias termofílicas, oxigenar el agua para anaerobias, el gas
dióxido de cloro para sanitizar el aire (como se hizo en los Estados
Unidos en las oficinas contaminadas con ántrax en 2001/2002), etc.
Factores como el pH, temperatura, regulacionesambientales,
facilidad de manejo y almacenaje, estabilidad de las soluciones, puntos
críticos en el sistema, puntos de muestreo, frecuencia de toma de
muestras, y facilidad de monitoreo, deben ser evaluadas en la selección
del agente oxidante y en el diseño del sistema de control.
Las aplicaciones de biocidas pueden variar, desde potabilización,
piscinas, control de algas en lagunas, agua detorres de enfriamiento,
circuitos cerrados de agua ultrapura, desinfección de membranas de
ósmosis inversa, agua para la industria farmacéutica o microelectrónica,
desinfección de resinas de intercambio iónico, etc.
Para que los agentes oxidantes puedan tener efecto biocida, deben
primero satisfacer la demanda natural del agua de oxidantes, causada
por materia orgánica y por hierro (Fe),manganeso (Mn) y sulfuro de
hidrógeno (H2S). La oxidación del Fe y del H2S para su remoción del
sistema podrían no ser efectivas sin un control efectivo de las bacterias
reductoras de sulfatos ( Desulfovibrio desulfuricans ) y de hierro
(Gallionella, Crenothrix y Leptothrix).
Otro cuidado a tenerse, es la posible formación de subproductos
de la desinfección (SPD) orgánicos, tales como...