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 purinesHerbicidas triazinas: utilizados en las
prácticas agrícolasSalobridad: 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 aguasGeosminas: Metabolitos producidos por ciertos hongos
y cianobacterias inofensivos que confieren al agua olor y
sabor característico a tierra mojada o
humedadTriahalometanos (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
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.
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
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).
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.
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.
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
Figura 8
Autor:
Francisco J. Pancorbo
Tratamientos domésticos del agua
potable
Sistemas convencionales y no convencionales
(PWT)
Abril 2009
© Francisco J. Pancorbo
BARCELONA
Queda prohibida la reproducción, transformación,
distribución y comunicación pública de esta obra.
Se permite, en todo caso, la reproducción para un uso
privado siempre y cuando la copia que se ha hecho no sea objeto
de uso colectivo, ni lucrativo (art. 31.2 del Real Decreto
Legislativo 1/1996, de 12 de abril, por el cual se aprueba el
Texto Refundido de la Ley de Propiedad
Intelectual).
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