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Tratamientos domésticos del agua potable (página 2)




Partes: 1, 2


C.- Las disfunciones de la instalación causadas, entre otros motivos, por los contenidos en el agua de carbonato cálcico y magnésico, su pH, conductividad y otros parámetros físico-químicos.

D.- La insatisfacción relativa a los aspectos organolépticos, tales como el gusto, olor, color y turbidez que pueden provocar rechazo o la debida a contaminantes indeseables, siendo ocasionados unos por los tratamientos de desinfección con cloro en la planta potabilizadora y otros por la contaminación difusa provocada por: 

  • Nitratos: Uso excesivo de fertilizantes nitrogenados en la agricultura, así como los procedentes de explotaciones ganaderas sin una adecuada gestión de los purines

  • Herbicidas triazinas: utilizados en las prácticas agrícolas

  • Salobridad: debida a la contaminación de los cursos fluviales o a la sobreexplotación de los acuíferos costeros facilitando que las aguas salinas invadan la zona de aguas dulces por desplazamiento de la interfase entre los dos tipos de aguas

  • Geosminas: Metabolitos producidos por ciertos hongos y cianobacterias inofensivos que confieren al agua olor y sabor característico a tierra mojada o humedad

  • Triahalometanos (subproductos químicos nocivos que se producen durante el proceso de la desinfección del agua, no habiendo procedimiento eficaz para eliminarlos) o los llamados contaminantes "emergentes" de los que se desconoce su impacto sobre la salud o sus límites tolerables y que incluyen los productos farmacéuticos e inorgánicos  y otras substancias derivadas de los alimentos.

En definitiva, la desconfianza en los sistemas de distribución publica de agua y la incertidumbre sobre sus estándares de calidad, junto a apreciaciones sensoriales y a preocupaciones concernientes a problemas de salud, determinan que el consumidor se sienta cada vez más inseguro, amenazado en una de sus necesidades esenciales. Aprovechando este clima de ansiedad y la tecnificación progresiva de los hogares, las empresas que se dedican al tratamiento del agua, apoyándose a menudo en la publicidad, preconizan la necesidad de que todos dispongamos de unos u otros aparatos de tratamiento, contribuyendo al incremento de la demanda de los sistemas domésticos, sobre todo de los destinados a evitar los problemas mas llamativos provocados por la dureza, la corrosión o a mejorar las cualidades organolépticas, correspondiendo a las empresas distribuidoras tranquilizar a sus usuarios insistiendo en que el agua de la red publica responde a todas las normas de potabilidad, y que en muchos casos, estos aparatos no son absolutamente necesarios. Por otra parte, escoger el más conveniente es difícil y complejo, haciéndose el proceso todavía más arduo cuando se cuenta con información errónea o incompleta acerca de la calidad del agua, las opciones de tratamiento, sus costos y requerimientos de mantenimiento. Para que estos aparatos trabajen de acuerdo con su objetivo y sin efectos secundarios desventajosos, su aplicación ha de estar ajustada a la calidad del agua y a los materiales. - el tratamiento ha de ceñirse en lo posible al objetivo propio de la aplicación (p.ej. solo a la instalación de agua caliente), aunque para decidir si es necesario o no tratar el agua del grifo, lo primero se requiere es saber cual es la calidad de la fuente de agua para lo que debe obtenerse tanta información como sea posible a través de la compañía suministradora.

Las incrustaciones

Centrándome en uno de los problemas mas frecuentes como es el de las incrustaciones, sabemos que la destrucción de los depósitos de sales es extremadamente difícil y en muchos casos imposible, recordando que la solución consiste en hacer intervenir técnicas capaces de impedir su formación, inhibir su crecimiento y en lo posible eliminar la incrustación ya formada. Los métodos utilizados son:

a) Inyección de reactivos autorizados en el interior de las conducciones como silicatos (protege de los diversos tipos de corrosión), ortofosfatos de cinc (para aguas de muy débil dureza y agresivas), silico-polifosfatos (desaconsejados para aguas muy duras, tienen el doble papel de inhibir el crecimiento de las incrustaciones y evitar la corrosión), etc. Sin embargo los métodos más prácticos son los aparatos que existen en el mercado para este fin y que se pueden dividir en tres grandes grupos:

b) Los ablandadores o aparatos de permutación basados en zeolitas, de ciertos silico-aluminatos sódicos sintéticos (zeolita artificial, permutita o resinas catiónicas y aniónicas) que modifican la composición química del agua reduciendo su dureza TH a valores aceptables del orden de los 15 ºF (la dureza cálcica THCa debe ser superior a los 8 ºF) suprimiendo, por consiguiente, el origen mismo de la incrustación. El efecto de la descalcificación por medio de resinas de intercambio iónico supone aumentar en 46 mg/l el sodio del agua por cada 10 ºF de dureza eliminada, lo que debe ser tenido en cuenta por las personas hipertensas.

c) Sistemas domésticos de osmosis inversa (con capacidades de permeado no superiores a los 50 l/día) siempre y cuando el agua esté pretratada para eliminar la precipitación del CO3Ca y otras sales, antes de entrar en las membranas. Son adecuados para aguas de dureza superior a los 80 ºF, altos contenidos en cloruros y/o en nitratos, pudiendo facilitar agua con un 85 % menos de materias indeseables. La presión en la red debe ser estable y no muy baja.

d) Los tratamientos físicos mediante aparatos anticalcareos no convencionales que teniendo por objeto evitar los depósitos no modifican la dureza del agua ni de ningún parámetro físico-químico., pudiendo estar basados en fenómenos magnéticos, eléctricos o electromagnéticos.

Desde el punto de vista normativo, el CEN (Comité Europeo de Normalización) es el órgano encargado de desarrollar las Normas Europeas y el Comité Técnico que tiene asignados los trabajos de normalización de los productos y equipos de tratamiento de agua en el interior de edificios es el TC164, siendo el grupo de trabajo WG-13 el que desarrolla y está elaborando las normas sobre filtros mecánicos, sistemas de dosificación, descalcificadotes, desnitratadores, sistemas electrolitos, desinfección mediante ultravioletas, separación mediante membranas, filtros de carbón activo, etc.

El Código Técnico de la Construcción español especifica que en el caso de que se quiera incorporar un equipo de tratamiento de agua en la instalación interior se pondrá, para evitar la inversión del sentido del flujo, sistemas antiretorno antes del equipo de tratamiento (apartado 2.1.2), que no deberá empeorar el agua suministrada y en ningún caso incumplir con los valores parametritos establecidos en el Anexo I del Real Decreto 140/2003 (punto 3.2.1.6.1),

Los materiales utilizados en su fabricación deben tener las características adecuadas en cuanto a resistencia mecánica, química y microbiológica para cumplir con los requerimientos inherentes tanto al agua como al proceso de tratamiento (punto 3.2.1.6.2), especificando en lo que afecta al funcionamiento (punto 3.2.1.6.3):

1.- Deben realizarse las derivaciones adecuadas en la red de forma que la parada momentánea del sistema no suponga discontinuidad en el suministro de agua al edificio.

2.- Los sistemas de tratamiento deben estar dotados de dispositivos de medida que permitan comprobar la eficacia prevista en el tratamiento del agua.

3.- y deben disponer de un contador que permita medir, a su entrada, el agua utilizada para su mantenimiento.

Los productos químicos utilizados en el proceso deben almacenarse en condiciones de seguridad en función de su naturaleza y su forma de utilización. La entrada al local destinado a su almacenamiento debe estar dotada de un sistema para que el acceso sea restringido a las personas autorizadas para su manipulación. (Punto 3.2.1.6.4)

El local en que se instale el equipo debe ser preferentemente de uso exclusivo, aunque si existiera un sistema de sobreelevación podrá compartir el espacio de instalación con éste. En cualquier caso su acceso se producirá desde el exterior o desde zonas comunes del edificio, estando restringido al personal autorizado. Las dimensiones del local serán las adecuadas para alojar los dispositivos necesarios, así como para realizar un correcto mantenimiento y conservación de los mismos. Dispondrá de desagüe a la red general de saneamiento del inmueble, así como un grifo o toma de suministro de agua (punto 3.2.1.6.5).

Para poder situar y valorar los tratamientos más convenientes a cada caso es importante conocer los problemas específicos del agua considerada y conocer la gama completa de aparatos disponible en el mercado y sus aplicaciones:

Tratamientos convencionales

4.1.- Reguladores de chorro: a instalar en la boca de la grifería:

? Rompechorros. Mediante unas láminas fragmentan el chorro. Su interés radica en que evita que el agua salpique.

? Reguladores simples (atomizadores): Mediante una serie de rejillas se tamiza y subdivide el chorro haciéndolo laminar y compacto, suavizándandolo y evitando igualmente las salpicaduras

? Aireadores (fig. 2): mezclan en una cámara de homogenización, el agua y el aire gracias al efecto "venturi". Se obtiene un chorro suave tipo spray. (según norma UNE-EN 246, el caudal mínimo de aire debe ser de alrededor de 10 l/h). Los aireadores pueden ser además:

- Reductores de caudal: El caudal de salida se reduce proporcionalmente al de entrada

- Limitadores de caudal: Se autorregulan dando un caudal de salida limitado y constante, cualquiera que sea la presión en la instalación

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Figura 2

? Argumentos a favor: El chorro es más  regular y compacto y salpica menos, reducción del ruido

? Argumentos en contra: depósitos e incrustaciones en las rejillas, mantenimiento

? Riesgo sanitario: Ninguno.

? Observaciones: Mejora del confort

4,2.- Filtración:

Ocasionalmente son arrastradas con el agua potable pequeños elementos sólidos y materias extrañas como p.ej. restos de soldadura, óxidos y granos de arena. Este tipo de partículas pueden ocasionar en la instalación daños de corrosión inducidos en forma de cavidades y picaduras en las tuberías, obturar con el paso del tiempo los rociadores de las duchas, los aireadores de las griferías o interferir en la función de las llavesde paso y de regulación.

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Figura 3

La norma UNE 13443 indica que en toda instalación de agua potable se debe instalar en el aporte de agua un filtro de 80-150 micras, preferiblemente autolimpiante, ya que realiza el proceso de lavado a contracorriente y sin interrupción del paso de agua y el Código Técnico de la Edificación (punto 3.2.1.2.2) mas concreto y limitativo indica que el filtro de la instalación general debe retener los residuos del agua que puedan dar lugar a corrosiones en las canalizaciones metálicas. Se instalará a continuación de la llave de corte general. Si se dispone armario o arqueta del contador general, debe alojarse en su interior. El filtro debe ser de tipo Y (ver fig. 3) con un umbral de filtrado comprendido entre 25 y 50 &µm, con malla de acero inoxidable y baño de plata, para evitar la formación de bacterias y autolimpiable. La situación del filtro debe ser tal que permita realizar adecuadamente las operaciones de limpieza y mantenimiento sin necesidad de corte de suministro.

En lo que afecta al montaje de los filtros (punto 5.1.4):

1.- El filtro ha de instalarse antes del primer llenado de la instalación, y se situará inmediatamente delante del contador según el sentido de circulación del agua. Deben instalarse únicamente filtros adecuados.

2.- En la ampliación de las instalaciones existentes o en el cambio de tramos grandes de instalación, es conveniente la instalación de un filtro adicional en el punto de transición, para evitar la transferencia de materias sólidas de los tramos de conducción existentes.

3.- Para no tener que interrumpir el abastecimiento de agua durante los trabajos de mantenimiento, se recomienda la instalación de filtros retroenjuagables o de instalaciones paralelas.

4.- Hay que conectar una tubería con salida libre para la evacuación del agua del autolimpiado.

A.- Filtro colector de impurezas

? Argumentos a favor: Retención de las partículas gruesas procedentes de la red de distribución

? Argumentos en contra: Aunque mínimo requiere un cierto mantenimiento:

? Riesgo sanitario: Ninguno.

? Observaciones: Generalmente se instala con un reductor de presión 

B.- filtro de malla fina

? Argumentos a favor: Separación de la partículas mas finas ( > 80?M)

? Argumentos en contra; Los gérmenes pueden multiplicarse en los filtros y deteriorar la calidad higiénica del agua potable. Mantenimiento y problemas de pérdida de carga por obstrucción

? Riesgo sanitario: Ninguno, siempre y cuando el filtro sea regularmente limpiado.

4.3.- Dosificadores

Silicatos y silicofosfatos: Para el agua caliente y fría, con una dosificación máxima de 20 mg. de silicatos por litro calculados como silicato de sodio Na2SiO3 (o 10 mg. de SiO2).

Monofosfatos: solamente para acondicionar el agua caliente, hasta una concentración máxima de 3 mg de fosfatos por litro calculados como PO4 (o 2,25 mg/l P2O5)

Según el punto 4.5.4.1 del Código Técnico de la Edificación español el tamaño apropiado del aparato se tomará en función del caudal punta en la instalación, así como del consumo mensual medio de agua previsto, o en su defecto se tomará como base un consumo de agua previsible de 60 m3 en 6 meses, si se ha de tratar tanto el agua fría como el ACS, y de 30 m3 en 6 meses si sólo ha de ser tratada el agua destinada a la elaboración de ACS.

El límite de trabajo superior del aparato dosificador, en m3/h, debe corresponder como mínimo al caudal máximo simultáneo o caudal punta de la instalación.

El volumen de dosificación por carga, en m3, no debe sobrepasar el consumo de agua previsto en 6 meses.

? Argumentos a favor: Inhibición de la corrosión. Los silicatos y los silicofosfatos además presentan un efecto antiincrustante.

? Argumentos en contra: Calidad del agua, requiere mantenimiento

? Riesgo sanitario: Ninguno, en el caso de una dosificación y mantenimiento juicioso

? Observaciones: Conveniente para las agua potables corrosivas, p.ej. después de un intercambiador de iones. Observar la reglamentación sobre aditivos y compuestos

4.4.-Protección catódica contra la corrosión

Por ánodos de sacrifico

Por corriente impresa

? Argumentos a favor: Protección de la instalación contra la corrosión, Un ánodo reactivo es oxidado en lugar del material del recipiente.

? Argumentos en contra: Mantenimiento y controles importantes, alteraciones organolépticas (olor y gusto) del agua

? Riesgo sanitario: Ninguno.

? Observaciones: Conveniente para los depósitos, los calentadores y las grandes instalaciones

4.5.- Descalcificadotes:

El agua fría pasa a través de una resina especial donde se produce un intercambio entre los iones Ca++ y Mg++ responsables de la dureza y el sodio (o potasio) de la resina. La gran mayoría de descalcificadores utilizan resinas de poliestireno sulfonadas y como regenerante cloruro sódico (fig. 4), formándose CaCl y MgCl que son evacuados.

Además de eliminar el Ca++ y el Mg++ también pueden retener diversas cantidades de otros contaminantes inorgánicos como los metales, pero no son capaces de eliminar los compuestos químicos orgánicos, los microorganismos patógenos o las partículas. Las unidades descalcificadoras funcionan de forma mas eficiente con el agua libre de partículas.

( Instalar un descalcificador si:

- La dureza del agua es elevada (> 25°F), o bien si

- Los problemas que producen son graves

El Código Técnico de la Edificación en su punto 4.5.4.2 indica que para estos dispositivos se tomará como caudal mínimo 80 litros por persona y día. Por otra parte el punto 5.1.4.2 especifica que respecto al montaje de los equipos de descalcificación:

1.- La tubería para la evacuación del agua de enjuagado y regeneración debe conectarse con salida libre.

2.- Cuando se deba tratar toda el agua potable dentro de una instalación, se instalará el aparato de descalcificación detrás de la instalación de contador, del filtro incorporado y delante de un aparato de dosificación eventualmente existente.

3.- Cuando sólo deba tratarse el agua potable para la producción de ACS, entonces se instalará, delante del grupo de valvulería, en la alimentación de agua fría al generador de ACS.

4.- Cuando sea pertinente, se mezclará el agua descalcificada con agua dura para obtener la adecuada dureza de la misma.

5.- Cuando se monte un sistema de tratamiento electrolítico del agua mediante ánodos de aluminio, se instalará en el último acumulador de ACS de la serie, como especifica la norma UNE 100 050:2000.

? Argumentos a favor: Evita las incrustaciones en conducciones y aparatos conectados. Consumo menor de detergentes para lavado e higiene

? Argumentos en contra: Mantenimiento regular. Costos de explotación. Eventuales problemas de corrosión. Aumento de la concentración de sodio por lo que las personas con una dieta restrictiva de este ión deben de consultar a un médico antes de utilizar agua descalcificada. Riesgo de proliferación de gérmenes.

? Riesgo sanitario: Ninguno, mientras la instalación tenga un mantenimiento regular

? Observaciones: Mantener en el agua una dureza residual comprendida ente 8 ºF y 15 ºF

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Figura 4

4,6.- Desmineralización parcial

? Argumentos a favor: Escasos depósitos incrustantes en los aparatos instalados. Consumo reducido de jabones y detergentes en la colada.

? Argumentos en contra: Mantenimiento. Costos de explotación. Riesgo de corrosión. Peligro de desarrollo de gérmenes

? Riesgo sanitario: Ninguno mientras la instalación tenga un mantenimiento y el cambio del cartucho sea regular.

? Observaciones: Mantener en el agua una dureza residual comprendida ente los 8 ºF y los 15 ºF

4.7.- Osmosis inversa (desmineralización total)

Los sistemas de filtración por osmosis inversa se han convertido en un método muy común para el tratamiento del agua potable en los hogares. La osmosis inversa, conocida probablemente mejor por su uso en proyectos industriales de desalinización del agua, también puede reducir los niveles de las sustancias químicas en el agua con problemas de color y sabor. Además, puede reducir los contaminantes como el arsénico, plomo y muchos otros tipos de compuestos químicos orgánicos.

Eliminan eficazmente las sustancias indeseables del agua de la red de suministro, siempre y cuando el dispositivo esté bien diseñado, sea el adecuado para el problema real del agua y esté correctamente instalado. Su precio es elevado, a lo que hay que añadir el costo anual de mantenimiento. Su mayor inconveniente es que se derrocha mucha agua, del 80 al 90% del agua que entra en el circuito de filtrado.

? Argumentos a favor: Solución extrema

? Argumentos en contra. Ninguno si no se trata de agua de bebida

? Riesgo sanitario: Si

? Observaciones: No conveniente en caso de consumo como agua de bebida

4.8.- Filtración con carbón activo

Adecuado cuando se desea reducir olores, sabores y sustancias químicas orgánicas no deseadas (como las que pueden resultar de los procesos de desinfección). Los filtros de carbón activo no pueden remover o reducir iones inorgánicos mayores (como por ejemplo, el sodio, calcio, cloruro, y sulfato), ni tampoco pueden remover el nitrato, fluoruro, o los metales. Sin embargo, algunos de estos filtros pueden reducir los niveles de plomo, cobre y mercurio. Los filtros de carbón activo no ablandan el agua ni la desinfectan. Si la fuente de agua es turbia el carbón activo debe ser aplicado después de un filtro de partículas para que estas no lo obturen o reduzcan su eficiencia.

Existen aparatos para "punto de uso", conectados directamente al grifo, pudiendo o no disponer de una llave para seleccionar entre el agua tratada y la no tratada. Los modelos del tipo jarra pequeños y portátiles, pueden funcionar por gravedad o estar provistos de una bomba eléctrica. Finalmente las unidades de mayor tamaño para "punto de entrada" están conectadas al sistema de tuberías de la vivienda y requiere los servicios de un especialista.

? Argumentos a favor: Ubicación en la propia red interior de la distribución de agua. Eliminación de substancias-trazas si la instalación es la conveniente

? Argumentos en contra Peligro de degradación de la calidad del agua por gérmenes y la polución química

? Riesgo sanitario: No, en tanto la instalación este correctamente mantenida

Nuevos tratamientos convencionales

5.1.- Enriquecimiento en gas carbónico (enriquecimiento con CO2, como soda, etc.)

Algunos fabricantes de grifería incorporan estos dispositivos en sus modelos para cocina

? Argumentos a favor: Menos caro que el agua mineral, ningún transporte de botellas.

? Argumentos en contra: Puede ser causa de problemas gustativos

? Riesgo sanitario: Ninguno, mientras el CO2 sea de calidad irreprochable y que el agua utilizada sea fresca

? Observaciones: Puede reemplazar al agua mineral gaseosa

5.2.- Enriquecimiento en oxigeno (agua a la que se le adiciona oxigeno)

? Argumentos a favor: Estimular la circulación sanguínea y parece promover las defensas

? Argumentos en contra: De los estudios médicos efectuados hasta ahora no se han constatados sus beneficios

? Riesgo sanitario: Ninguno

5.3.- Sistema combinado de carbón activo mas resina intercambiadora de iones (filtro de agua para utilización doméstica)

? Argumentos a favor: Ablandamiento del agua y adsorción de substancias que afectan al olor y sabor

? Argumentos en contra: El agua potable puede ser cualitativamente modificada y/o degradada (riesgos de proliferación de gérmenes y de corrosión)

? Riesgo sanitario: Ninguno, mientras la instalación sea regularmente sometida a mantenimiento

Tratamientos no convencionales PWT

Los tratamientos (PWT) o "Physical Water Treatment" no reducen el valor de la dureza del agua, modificando solo la capacidad del carbonato calcico a depositarse en el interior de las conducciones y elementos de la instalación.

El número de estudios científicos publicados sobre estos tratamientos es mucho menor que los dedicados a las otras tecnologías para la descalcificación del agua, llegando incluso a ser ignorados en los tratados sobre química, incluido el Kira-Othmer, monumental diccionario enciclopédico en lengua inglesa que representa una valiosísima compilación del saber químico teórico y aplicado. Esto se puede explicar en parte por el hecho que estas técnicas fueron inicialmente desarrolladas en Rusia y en aquel entonces, en los centros académicos e industriales de Occidente, se tendía a ser escépticos en lo concerniente a las innovaciones provenientes del Este y en parte también ante los resultados contradictorios que se obtenían, frente a la claridad de las reacciones químicas que gobiernan el funcionamiento de los tratamientos tradicionales.

6.1.- VALORACION ESTUDIOS REALIZADOS

Presentamos una breve reseña de algunos de los principales trabajos efectuados al respecto: Minenko y Petrow han sostenido la posibilidad de modificar las propiedades químico-físicas del agua y de las soluciones acuosas por medio de campos electromagnéticos; Skorobogatow, Martinowa y Gusew, Drasdow y Kerson han estudiado la formación de gérmenes cristalinos en agua sobresaturada de carbonato calcino en presencia de campos electromagnéticos; Kirgintsew, Sokolov y Burlakowa han afirmado que la corrosión de las aleaciones ferrosas, en particular del acero, muy utilizado en las tuberías domesticas e industriales, es susceptible de ser acelerada en campos magnéticos, Grutsch ha obtenido resultados satisfactorios (para caudales de 6 m/s). Kittner basándose en trabajos previos rusos ha obtenido buenos resultados, aunque destaca que la turbulencia obstaculiza la eficiencia del tratamiento. Finalmente destacamos el texto basado en la tesis doctoral ("Elektromagnetische Wasserbehandlung -Falstudien in Abwasseranlagen und Trinkwasser -Anwendungen"-) presentada en la Ecole Polytechnique Federale de Zurich por Regula Müller (EPFZ Nº 12664, 1998) que es hasta hoy el estudio más completo efectuado sobre descalcificadores electromagnéticos y en el que se defiende, apoyado con ensayos prácticos, que campos eléctricos idóneos eran capaces de evitar las incrustaciones, lo que depende estrechamente de los propios campos aplicados y de las condiciones físico-químicas del agua. Resultados también satisfactorios fueron obtenidos por Vermeiren, T. y Cebelcor ("Le traitement magnétique des liquides contre la corrosion et l"incrustation",1957 y "Magnetic Treatment of Liquids for Scale and Corrosion Prevention", publicado en Corrosion Technology, 5,1958), y por el Prf. Young I. Cho de la Drexel University de Philadelphia (Physical water treatments in recirculating open cooling water system, 2005).

Otros estudios, sin embargo, descartan que los descalcificadores de este tipo tengan algún efecto sobre el agua ("Physikalische Wasserbehandlungsgeräte", Versuche und Stellungnahme der EMP,Theiler, F., Gas — Wasser — Abwasser, 11, 1988). Por otra parte el tema también fue objeto de debate en la ECI Conference on Heat Exchanger Fouling and Cleanin: Fundamental and Applications, celebrada en 2003 en Santa Fe, New Mexico (USA).

Igualmente los aparatos para tratamiento físico del agua han sido sometidos por diversos organismos y centros independientes a pruebas practicas con resultados también contradictorios, como los efectuados por la Dirección de Investigación de (CERUG) de Gaz de France, el Departamento de Energia del Politécnico de Turín, la alemana DVGW (German Gas and Water Co- operation), la Technical University of Vienna (TUV), el Institut National des Sciences et Techniques Nucléaires (Centre CEA de Saclay -France), el Department of Health de UTA o la US Naval Engineering Experimental Station.

El informe "Public Works Technical Bulletin 420-49-34", del Department of the Army (U.S. Army Corps of Engineers) de 15 de Junio 2001, concluye que no existe ventaja clara para ninguno de los aparatos electromagnéticos probados para la inhibición de la corrosión. Actualmente el organismo independiente alemán DVGW tiene aprobado el Reglamento Técnico W 512 "procedimiento para valorar la eficacia de los dispositivos de tratamiento físico del agua para reducir las incrustaciones". La IAPMO (International Association of Plumbing and Mechanical Officials) ha desarrollado la guia IGC 91-2006 "project on electrical anti- scale water conditioning appliances or high -density magnetics" adelantándose a la elaboration del coding ASME y ASHRAE (American Society of Heating, Refrigerating and Air-Conditioning Engineers Research) tiene publicado el documento 1155-TRP: "Efficiency of non-chemical water treatments in controlling calcium scale accumulation in recirculating open cooling water system".

Desde el punto de vista de la protección de las aguas, el recurso de los campos electromagnéticos en lugar de los productos químicos, es una alternativa prometedora, siendo necesario, por consiguiente, proseguir con las investigaciones para disponer de un número mayor de datos que permitan esclarecer y comprender los fenómenos que se producen y su relación con las variables implicadas (alcalinidad, pH, dureza total, CO2 y sólidos totales disueltos, conductividad, temperatura) así como la influencia que ejerce la velocidad, turbulencia y regularidad del flujo del agua.

6.2.- APARATOS PWT SIN ALIMENTACIÓN ELÉCTRICA

Estos aparatos resultan particularmente atrayentes para los usuarios, gracias a la ausencia de conexiones eléctricas, presentar un costo de funcionamiento y de mantenimiento nulo y una fiabilidad mecánica extremadamente elevada gracias a la ausencia de partes móviles o de circuitos electrónicos, frente a unos resultados que no siempre cumplen las expectativas. Se basan en uno o varios imanes permanentes, convenientemente conformados que se fijan en la superficie de la tubería o se instalan en su interior, a la entrada de la red de suministro domiciliario, de manera que el agua que pasa por la unidad queda sometida a un campo magnético. Una fuerza (fuerza de Lorentz) es ejercida sobre cada ión, fuerza que es perpendicular tanto el campo magnético como a la dirección del movimiento y es proporcional a la velocidad del agua.

? Argumentos a favor: Mantenimiento nulo. Puede evitar las incrustaciones en las instalaciones

? Argumentos en contra: La cal en el agua no es eliminada, no produciéndose ablandamiento. Resultados no garantizados

? Riesgo sanitario Ninguno

?Observaciones: Puede tener éxito pendiendo de las características del agua y de la instalación

6.2.1.- DE IMANES PERMANENTES

La comercialización de estos aparatos comienza después de la segunda Guerra Mundial, habiéndose desarrollado a partir de 1985 con la aparición de los potentes imanes de Neeodimio y de Samario. Se instalan en Estados Unidos a partir de 1950 sobre todo para pequeños caudales de agua (fig. 5).

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Figura 5

Al atravesar el agua el dispositivo, la acción del campo magnético modifica la agregación de los cristales de carbonato cálcico, sustancia polimorfa que cristaliza preferentemente bajo la forma de calcita, en el sistema hexagonal en forma romboédrica que favorece la estratificación y la formación de incrustaciones particularmente adherentes y duras, pasando a formar aragonito, que cristaliza en el sistema rómbico, presentándose en masas fibrosas que dificultan su agregación entre ellas ni sobre las paredes de las conducciones. La suspensión o los sedimentos de estos cristales son fácilmente arrastrados, en el caso de las instalaciones abiertas, por el flujo de agua hacia el grifo o bien, en el caso de instalaciones de circuito cerrado, retenidos por filtros.

Los tipos de imanes mas utilizados son:

Alnico.- Fabricados por fusión/sinterización. Son susceptibles de desmagnetización. Tienen la ventaja de poseer un buen precio, aunque no tienen mucha fuerza.

Cerámicos o de Ferrita.- Fabricados con oxido de hierro y oxido de Bario o Estroncio. Son resistentes a muchas sustancias químicas, como por ejemplo a los disolventes, lejías, y ácidos débiles.

De Tierras Raras.- Disponibles desde 1984 Son metálicos, con una fuerza de 6 a 10 veces superior a los materiales magnéticos tradicionales. Los de Neodimio-hierro-Boro (Nd2Fe14B) se recubren de níquel, los de Samario-Cobalto no requieren protección contra la oxidación.

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Figura 6

6.3.- APARATOS PWT CON ALIMENTACIÓN ELÉCTRICA EXTERNA

Un circuito electrónico produce una corriente eléctrica oscilante que por medio de los oportunos electrodos y /o solenoides, generan un campo electromagnético variable.

El costo de funcionamiento y mantenimiento es muy pequeño, gracias al reducido consumo eléctrico y a la elevada seguridad de funcionamiento de los modernos circuitos electrónicos transitorizados.

Según la hipótesis mas difundida estos aparatos permiten estabilizar el calcio. La explicación es que bajo el efecto de un campo electromagnético inducido se provoca la colisión de los iones Ca++ y CO3H- presentes en las aguas incrustantes, formando microcristales de carbonato cálcico CaCO3 que permanecen en suspensión en la vena de agua, comportándose como "gérmenes de cristalización" y fijando a otros iones aun libres. Estos gérmenes crecen durante su desplazamiento por la canalización, desapareciendo la tendencia a depositarse en las paredes de las tuberías ni en en los aparatos.

Una vez el agua tratada, los iones Ca++ y CO3H- se fijan preferentemente sobre los gérmenes de CaCO3 generados por el dispositivo en lugar de formar nuevos cristales sobre las paredes de la canalización (donde los fenómenos electrolíticos pueden conducir a una elevación local del pH del agua volviéndola fuertemente incrustante). Las instalaciones son pues protegidas contra nuevos depósitos de cal incrustante, siendo vehiculados los microcristales a través de la instalación hacia los ramales de evacuación.

Por otra parte una desincrustación general de todas las paredes metálicas es inducida al deshacer la cal incrustada en las instalaciones que no habían sido protegidas. Esta acción es progresiva quedando sin embargo una fina capa protectora constituida por iones positivos naturalmente atraídos por las paredes metálicas (de carácter electronegativo). Este capa aísla y convierte en electropositivo la pared en contacto con el agua, contribuyendo a la longevidad de la instalación y limitando los efectos de la corrosión.

? Argumentos a favor: Pueden evitar las incrustaciones en las instalaciones

? Argumentos en contra: Costes de instalación. La cal del agua no es eliminada, no produciéndose ablandamiento. Función descalcificadota no garantizada

? Riesgo sanitario Ninguno

?Observaciones: Pueden tener éxito dependiendo de las características de la instalación y de las del agua

Estos aparatos descalcificadores abarcan distintas variantes, algunas de ellas son:

6.3.1.- ELECTROMAGNÉTICOS (SOLENOIDES)

Consiste esencialmente en un solenoide rodeando la conducción para crear en su interior un campo electromagnético oscilante. El campo producido actúa sobre los iones cargados, incrementando el número de colisiones, produciéndose la nucleación de precipitados de partículas coloidales. Sus características son similares a los de imanes permanentes pero creando un campo magnético más fuerte y vida más larga.

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Figura 7

6.3.2.- ELECTRÓNICOS

El Dr. Young Cho de la Drexel University de Philadelphia desarrolló esta tecnología, El dispositivo electrónico aplica la D.D.M.F (Dynamic Distortion of Molecular Forces), emitiendo una señal de frecuencia modulada que modifica las características de cristalización del carbonato cálcico, desestabilizando los gérmenes e impidiendo formar incrustaciones (fig. 7).

6.3.3.- ELECTROLÍTICOS

Una pequeña corriente eléctrica que pasa por el agua cambia la estructura molecular de la incrustación moldeando los cristales, impidiéndoles constituir una capa El calcio, magnesio y otras sales minerales en disolución son en parte ionizados y por lo tanto sometidos a las influencias de la energía electromagnética

6.3.4.- ELECTROSTÁTICOS

La tecnología comenzó a desarrollarse a principios de 1957 cuando el ingeniero americano Roy McMahon comenzó a experimentar con los dispositivos electrostáticos para el tratamiento del agua. Se basa en fuerte un campo eléctrico entre dos electrodos dispuestos de forma similar a un condensador . El campo fuerte aplicado muy enfocado causa el movimiento de los iones cargados, cambiando su velocidad e incrementado su energía cinética, con lo que aumenta la frecuencia de las colisiones entre cationes de Calcio Ca++ y aniones bicarbonato (CO3H-), creándose las condiciones favorables para la nucleación y la formación de partículas coloidales estables (fig. 8)

Los sistemas de tratamiento electrostático son capaces de manejar flujos altos e inestables de agua, admitiendo un amplio espectro de aplicaciones

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Figura 8

 

 

 

 

Autor:

Francisco J. Pancorbo

Tratamientos domésticos del agua potable

Sistemas convencionales y no convencionales (PWT)

Abril 2009

© Francisco J. Pancorbo

BARCELONA

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