Presentación activ´h2o
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D. JESUS SANCHO SANCHO Gerencia
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D. JESUS SANCHO SANCHOGerencia
Dña. LETICIA de la CRUZ ACOSTADpto. Procesos
LA NUEVA FORMA DE DESINFECTAR EL AGUA
Sistemas bactericidas medioambientales
UNA SOLUCION UNICA E INNOVADORA
es un módulo electroquímico investigado y desarrollado por
el Centro Nacional de Investigación Científica francés, con estudio de validación efectuado en España, por
el Centro Tecnológico de la Energía y del Medio Ambientede Cartagena.
El principio de funcionamiento de este módulo consiste en realizar una electrolisis del agua
que pasa en régimen laminar entre dos electrodos catalíticos.
Se produce entonces un doble efecto:
Un efecto directo debido al campo eléctrico
El campo eléctrico creado entre los electrodos es superior al existente enla membrana bacteriana y provoca un efecto bactericida.
Las importantes variaciones del pH que se crean en las proximidadesde los electrodos actúan igualmente sobre las bacterias.
Un efecto indirecto debido a las reacciones Químicas en los electrodos y en el baño electrolítico.
Los oxidantes derivados del cloro que se generan en el agua por los catalizadores depositados
sobre los electrodos (cloritos, cloratos)así como otros (bromatos, H2O2 ...)
inducen un efecto bactericida penetrando la membrana bacteriana.
Ciertas materias orgánicas disueltas pueden ser igualmente eliminadas por estos oxidantes residuales.
La acción de desinfección del agua se prolonga a la salida del electrolizador durante el transporte y el almacenamiento hasta
el punto de utilización o consumo debido a su efecto bacteriostatico.
El sistema es totalmente automatico,efectuando la limpieza de las placas por control electrónico.
El carbonato de calcio depositado sobre los electrodos provoca un aumento de la tensión, y cuando esta alcanza el valor crítico,
se produce automáticamente una inversión de la corriente que provoca una descarbonización de los electrodos.
Los catalizadores permiten aislar el metal de los electrodos evitando así la corrosión
y el desprendimiento de los metales durante la inversión de la corriente.
La intensidad de la corriente se regula en función de los oxidantes totales deseados y de la conductividad del agua.
La tasa de oxidantes residuales está controlada por colorimetría o en continuo por amperometría o voltametría cíclica,
siendo medidos como Cloro Libre.
Se observa una remanencia hasta 6 semanas.
VENTAJAS DE
* Funcionamiento sin aportación de ningún producto químico,
* Funcionamiento continuo,
* Nada de consumibles, nada de mantenimiento,
* Conforme a las directrices de la UE en cuanto a producción de elementos indeseables (subproductos de oxidación : TriHaloMetanos T.H.M.)
* Compacto
* Robusto: caja en poliéster reforzado con fibra de vidrio, Índice de Protección IP 54
VENTAJAS DE
* Sistema innovador patentado
* Facilidad de instalación: empalmes de rosca de plástico (PVC) o metálicos inoxidables)
* Potencia instalada y bajo consumo (alimentación 150 W en monofásico 230 Volts, 50/60 Hz)
* Bajo consumo (Entre 0´15 y 0´40 W por litro máximo, según modelo.)
*Oxidación de hierro (pequeñas concentraciones < 5 mg/l, hasta 10 mg/l en ausencia de materias orgánicas y manganeso ) con filtro posterior.
* Si el agua contiene plomo, este se reduce en un 90% mínimo
* Eliminación parcial de la cal.
ESTUDIO DE VALIDACIÓN DE UN NUEVO PROCESO DE DESINFECCIÓN POR
ELECTRO-PEROXIDACIÓN EN AGUA POTABLE
Estudio realizado por Dña Raquel Pastor Guillamón, Ingeniero i + D +i; revisado por Don José Antonio
Plaza Hernández, Ingeniero i + D +i y aprobado por Dña Gemma Castejón Martínez, directora del
CETENMA el día 2 de abril de 2.008.
CONCEPTO DE ELECTROLISIS
• Es el proceso de descomposición de una sustancia por medio de la electricidad.
• Consiste en la descomposición mediante corriente eléctrica de sustancias ionizadas llamadas electrolitos.
CONCEPTO DE ELECTROLISIS
• Al colocar un par de electrodos en una disolución de un electrolito
( compuesto ionizable ) y tras conectar una fuente de corriente continua entre ellos, los iones positivos de la disolución se mueven hacia el electrodo negativo, y los iones negativos hacia el positivo.
•Al llegar a los electrodos los iones pueden ganar
o perder electrones,
y transformarse en átomos neutros o moléculas.
La naturaleza de las reacciones del electrodo depende de
la diferencia de potencial o voltaje aplicado.
ELECTROLISIS DEL AGUA
• El agua esta compuesta por dos elementos químicos:
Hidrogeno y oxigeno.• La separación de estos
mediante la utilización de la electricidad se llama electrolisis del agua.
REACCION QUIMICA DE LA ELECTROLISIS DEL AGUA
• En la electrolisis del agua se forma hidrogeno y oxigeno según la siguiente reacción:
2H2O--2H2 + O2
• Esta reacción no se produce espontáneamente, para que tenga lugar es necesario aportar energía eléctrica mediante pila galvanica o generación de corriente continua.
• En los electrodos se produce una transferencia de electrones entre estos y los iones produciéndose nuevas sustancias.
• Los iones negativos ceden electrones al ánodo ( electrodo + ), y los iones positivos toman electrones del cátodo ( electrodo - ). Se trata por tanto de una reacción de oxido-reducción.
REACCION QUIMICA EN LA ELECTROLISIS DEL AGUA II
• Las reacciones que ocurren son las siguientes:• En el cátodo:
2H20 + 2e- ------- H2 + 2OH-• En el ánodo:
2H2O ----------- O2 + 4H+ + 4e-
• Como consecuencia de esto se producen especies reactivas del oxigeno, como radical hidroxilo ( OH-).
• De esta manera se generan oxidantes en el agua por vía eléctrica, lo que produce un efecto bactericida con una efectividad prolongada.
EFECTOS SOBRE LAS BACTERIAS
1. Daño sobre la membrana citoplasmática de la bacteria: Los iones hidroxilo inducen una peroxidacion lipidica dando como resultado la destrucción de los fosfolipidos, componentes estructurales de la membrana celular.
2. Daño sobre el ADN: Los iones hidroxilo reaccionan con el ADN bacteriano e inducen la separación de las cadenas. En consecuencia la replicación del ADN es inhibida y la actividad celular es alterada.
Ensayos físico-químicos
El objetivo de estas pruebas consistía en demostrar que la producción de oxidantes totales
no va acompañada de subproductos en porcentajes indeseables.
Estas pruebas fueron realizadas con aguas frías, procedentes de la red de agua de Cartagena,
haciendo variar las intensidades del equipo (2 Amperios, 3 A), así como el pretratamiento (filtro de carbón activo).
La cantidad de oxidantes totales medidos como clorocon una intensidad de 2 A partiendo de 0 Cl se obtiene 0,45 mg/l
manteniendose practicamente constante a tiempo 60 min.con una intensidad de 3 A se obtiene 0,59 mg/l a tiempo 0
Manteniendose 0,52 mg/l a tiempo 60 min.
Se observó solo un ligero aumento de los trihalometanos (THM), pasando de 10 μg/l a 30 μg/l con 2 A
y con una intensidad de 3 A el parametro se mantiene constante con unvalor inferior a 10 μg/l
cantidades compatibles con la reglamentación vigente (< 100 μg/l)
La concentración en H2O2 representa entre el 5 y el 15% de la concentración total de oxidantes en función de las características del agua.
El tratamiento de agua potable a través del modulo de electroperoxidación
partiendo de Cloro Libre 0 permite mantener la calidad evitando la aparición
de microorganismos patógenos en el tiempo de almacenamiento estudiado ( 9 semanas).
Las muestras analizadas se ajustan a los requerimientos legales establecidos
sobre criterios sanitarios de calidad de agua de consumo humano (R.D. 140/2003).
En cuanto al parámetro de metales pesados, Todos se mantienen por debajo
de los límites fijados en el R.D. 140/2003.
Ensayos microbiológicos
El objetivo de estos ensayos consistió en demostrar
la eficacia del módulo electro-químico para la destrucción de las especies bacterianas
presentes de forma común en el agua.
Estas pruebas fueron realizadas con aguas potables y aguas superficiales procedentes del embalse de la Rambla
del Tinajón
La aplicación del modulo de electroperoxidación sobre agua potable permite mantener la calidad del agua evitando la
aparición de microorganismos patogenos a las 9 semanas de almacenamiento.
Sobre agua superficial permite reducir especies bacterianas (coliformes totales y escherichia coli del 96 al 99%,
bacterias aerobias a 22º del 79,56 al 98,89%, enterococos entre el 70 y 90%,
clostridium perfringens entre el 72,5 y 98,75%).
Estas reducciones son testadas tras un periodo de almacenamiento de 6 a 8 semanas
En estudios realizados por ETE en los laboratorios de Bouisson Bertrand de Francia
El agua utilizada para los ensayos sobre la lagionellas fue calentada a 37ºC y enriquecida artificialmente introduciéndole
una cepa pura de legionellas homogeneizándola a través de una bomba.
Las legionellas, con una concentración de 600 UFC / Litro (UFC = Unidad Formando Colonias)
fueron eliminadas después de 30 min. de funcionamiento del módulo electroquímico.
La ausencia de legionellas cultivables ha sido confirmada por la ausencia de ADN de la bacteria, incluso después de 2 meses y medio
de almacenamiento en un depósito conservado a temperatura ambiente y cerrado con una membrana filtrante a 0,2 μm.
* Q= Caudal (l/h); P= Presión (bar); I= Intensidad (A); T: Tensión : (mV) ** Los oxidantes totales generados por la electrólisis del agua se determinan en forma de cloro libre residual. *** 2 garrafas de 25 l almacenadas en condiciones similares a los depósitos domésticos (temperatura ambiente y oscuridad).
HOJA DE SEGUIMIENTO DE LA EXPERIMENTACIÓN
TÍTULO DEL PROYECTO
ESTUDIO DE VALIDACIÓN DE UN NUEVO PROCESO DE DESINFECCIÓN POR ELECTROPEROXIDACIÓN
EMPRESA DELTA XXI, TRATAMIENTOS Y SERVICIOS DEL AGUA TIPO DE EFLUENTE (IDENTIFICACIÓN) A. MANCOMUNIDAD Canal de TAIBILLA PUNTO DE MUESTREO Elevación Rambla TINAJON FECHA EXPERIMENTACIÓN 15 de Noviembre del 2006
VARIABLES DEL SISTEMA DE ELECTROPEROXIDACIÓN *Q= 1000 l/h; P= 2,5 bar Sin pretratamiento (P1-Q1- 2 ) [ ] I = 2 A Tensión: 8,19 mV Pretratamiento con Carbón Activo (P2-Q1- 2 ) [ x ]
PARÁMETROS ANALIZADOS “IN SITU” AGUA INFLUENTE:
Ph CE (µS/cm) Temperatura (ºC) Oxígeno Disuelto (mg O2/l) Cloro libre Residual (mg/l) Turbidez (NTU) 8,13 1713 16,3 10,7 0,00 56,6
AGUA INFLUENTE: tras el pretratamiento con Carbon Activo Ph CE (µS/cm) Temperatura (ºC) Oxígeno Disuelto (mg O2/l) Cloro libre Residual (mg/l) Turbidez (NTU)
8,16 1714 17,5 10,7 0,00 56,6
AGUA EFLUENTE ( 100 l de agua tratada almacenada en depósito)
FRECUENCIA DE ANÁLISIS PH Temp. (ºC) CE (µS/cm) Oxígeno Disuelto (mg O2/l) Oxidantes Totales (mg/l) ** Turbidez (NTU)
T= 0 min 8,16 17,6 1717 10,1 0,24 / 0,5 34,1
T= 15 min 8,20 17,8 1724 10,1 0,20 / 0,36 34,2
T= 30 min 8,22 17,4 1722 10,1 0,24 / 0,40 34,4
T= 60 min 8,20 17,4 1722 10,1 0,21 / 0,31 34,2
T= 7 semanas *** 8,20 14,2 1734 9,2 0,17 36,6
OBSERVACIONES
Proyecto
Hoja
Fecha #####Den. Muestra
Pretratamiento
Hora Lugar T Muestra
2 .- A 8,71EQ.FRANC CRISON EQ.FRANC HANNA EQ. FRANC HANNA
T=0(Salida Grifo ) 11,3
EntradaT(1)=Salida C.A. 13,2 Grifo Senti (STOP) 0 0,07
T (1)= 0 de habertratado 100 l
13,3 deposito tratado 0,36 0,34
T(2)= 30 mit 14 deposito tratado 0,26 0,23T(3)= 2 H 14;05 deposito tratado 0,19 0,17
*condiciones: el deposito no estaba totalmente limpioel deposito de capacidad aproximada es de 135 l solo se ha llenado 100 l el resto es de aireel deposito estaba tapado.
* se reserva agua tratada en envase de plastico de laboratorio en dos condiconesa abiertob cerrado
T= 2H A ( ABIERTO) 0,72 0,71B ( CERRADO ) 0,76 0,7
Frecuencia Tensión C.E. ( 20 º C )
CON PRETRATAMIENTO DE CARBON ACTIVO
Intensidad
0,550,59
microS/cm
Oxidantes Totales
925823
DESARROLLO SISTEMA DE DESINFECCION POR ELECTROPEROXIDACION
Parámetros de Calidad del agua
Parámetros de Calidad
Grifo CETENMA
AGUA RED DE CARTAGENA A. I. ( 1000L / H ) 2 Amperios
Mg/l
SENTINELLIS 1000T
(ºC)
Caudal maximo 1000 l/h.Medidas 150x400x450 mm.Peso 5 kgs.Envase 160x380x440 mm.Peso total 5,3 kgs.Potencia electrica 150 W/ 220 V.Uso Domestico.
Caudal maximo 2000 l/h.Medidas cofre 150x340x380 mm.Medidas celula 70x180x180 mm.Peso 6,3 kgs.Envase 200x300x400 mm.Peso total 10 kgs.Potencia electrica 1200 W/ 220 V.Uso Domestico e industrial.
Caudal maximo 3000 l/h.Medidas cofre 150x340x380 mm.Medidas celula 140x360x180 mm.Peso 7,2 kgs.Envase 300x360x400 mm.Peso total 13 kgs.Potencia electrica 1200 W/ 220 V.Uso Industrial.
El sistema puede funcionar en circuito abierto o en circuito cerrado
según las aplicaciones deseadas y los tipos de utilización.
El tiempo de funcionamiento está regulado automáticamente
en función del caudal
Existen varias formas de instalación dependiendo de los caudales a tratar:
1º En línea, con un solo paso por el equipo.
2º En recirculación, con tantos pasos por el equipo como sean necesarios para alcanzar la concentración requerida.
3º En paralelo, instalando tantos modulos como sean necesarios para alcanzar el caudal requerido.
4º Admite cualquier sistema de control, sondas de cloro o medidores de pontencíal redox.
5º Es compatible con los actuales sistemas de control de cloro
Sistemas bactericidas medioambientales
Telf.- 900 354 451
Pol. Ind. Base 2000
30564 Lorquí - Murcia
