Desinfección con luz ultravioleta.

Los agentes químicos que se usan para la water disinfection, no son los únicos métodos que existen para la inactivación de microorganismos, esto también se puede lograr por medio del calor y la radiación electromagnética. El calor se usa para desinfectar bebidas por el proceso de pasteurización. La radiación electromagnética, específicamente la radiación gamma que se usa en la desinfección de algunos alimentos y la UV en la desinfección de aire, agua y superficies médicas. De estos dos tipos de radiación solo la UV ha encontrado lugar en aplicaciones de tratamiento de agua.

La luz ultravioleta (UV) es el nombre que se usa para describir la radiación electromagnética con longitudes de onda entre 100-400 nm (en la Figura 1 se muestra el espectro electromagnético). Así mismo, el espectro UV se subdivide en los siguientes cuatro segmentos, UV de vacío, UV de onda corta (UV-C), UV de onda media (UV-B) y UV de onda larga (UV-A).

Estas se describen a continuación:

  1. La UV-A y la UV-B activan los melanocitos en la piel para producir melanina (“bronceado”).
  2. La radiación de la UV-B causa las quemaduras por el sol.
  3. La radiación de la UV-C es la absorbida por el ADN y es la causa más probable de cáncer de piel.

Figure 1. Ubicación de la región ultravioleta en el espectro electromagnético.

 

 

Configuración de equipo.

Los sistemas de desinfección de UV (Figura 2) generalmente consisten de:

  1. Lámparas UV (bulbos).
  2. Transparent quartz sleeves surrounding the bulb, this protects the bulbs from the water.
  3. La estructura que soporta las lámparas y las mangas en su lugar.
  4. The power sources.
  5. In some models the UV dose intensity monitoring sensor.
  6. Some models include a cleaning system that keeps the quartz sleeves transparent.

Figure 2. Configuración básica de sistema UV.

 

Mecanismos de inactivación.

Los fotones emitidos por las lámparas UV, reaccionan directamente con los ácidos nucleicos de un determinado organismo. Estos dañan al ADN por la dimerización de moléculas de Timinas adyacentes, inhibiendo la transcripción del genoma (Figura3). Esta reacción no es fatal para el microorganismo, pero si previene su reproducción exitosa.

Figure 3. Formación de dímeros de Timina por interferencia de luz UV.

 

Influence of water quality.

La calidad del agua a tratar tiene una influencia importante en el desempeño de los sistemas de desinfección UV. Los dos factores que más impactan en el agua son las sustancias disueltas y suspendidas.

  • Dissolved substances: Existen ciertas sustancias disueltas en el agua que absorben la radiación UV e impiden que la luz pase a través del agua. Los contaminantes disueltos en el agua que presentan este fenómeno es el hierro, nitratos y materia orgánica. El cloro, peróxido de hidrógeno y ozone también tienen efectos importantes en la absorción de la radiación UV.

 

  • Sustancias suspendidas (partículas): Las partículas suspendidas en el agua interfieren con la transmisión de la luz UV, esto ocurre por dos mecanismos que se muestran en la siguiente figura:

Figure 4. Ilustración de mecanismos de interferencia por partículas.

Last update 02/17/2020.

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