UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DEL ESTADO DE HIDALGO

UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DEL ESTADO DE
HIDALGO
INSTITUTO DE CIENCIAS BÁSICAS E INGENIERÍA
ÁREA ACADÉMICA DE QUÍMICA
Desinfección de agua por ionización
TESIS
QUE PARA OBTENER GRADO DE DOCTOR EN CIENCIAS
AMBIENTALES
PRESENTA:
MARIANA VIRGINIA POPA
Director: Dra. Rosa Icela Beltrán Hernández
Co-director: Dra. Gabriela A. Vázquez Rodríguez
Pachuca de Soto, Hidalgo
2015
1
UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DEL ESTADO DE
HIDALGO
INSTITUTO DE CIENCIAS BÁSICAS E INGENIERÍA
DIRECCIÓN
M. en A. JULIO CESAR LEINES MEDECIGO
DIRECTOR DE CONTROL ESCOLAR
PRESENTE
Por este conducto le comunico que el jurado asignado al pasante de Doctorado en Ciencias
Ambientales Mariana Virginia Popa quien presenta el trabajo de titulación “Desinfección de agua por
ionización” después de revisar el trabajo en reunión de sinodales ha decidido autorizar la impresión
del mismo, hechas las correcciones que fueron acordadas. Se ha realizado la revalidación de estudios
de doctorado de la Universidad Politécnica de Madrid aceptándose la tesis misma para titulación en
esta universidad y asignaturas como servicio social.
A continuación anotan las firmas de conformidad de los integrantes del jurado:
PRESIDENTE: Dra. Elena María Otazo Sanchez
SECRETARIO: Dra. Gabriela A. Vázquez Rodríguez
VOCAL: Dra. Rosa Icela Beltrán Hernández
SUPLENTE: Dr. Francisco Prieto Garcia
A T EN T A M E N T E
“AMOR, ORDEN Y PROGRESO”
Pachuca Hidalgo 2015
director Dr. Orlando Ávila Pozos
2
Indice
1. Antecedentes
p. 2
1.1 Referencia
p. 2
1.2 Elección del tema
p. 3
2. Generalidades sobre la ionización
p. 4
2.1 Antecedentes históricos
p. 4
2.2 Sistemas de ionización empleados
p. 5
2.3 Resultados conseguidos
p. 6
2.4 Problemas medioambientales
p. 10
3 Objetivos previos de la investigación
p. 11
4 Investigación bibliográfica
p. 13
4.1 Centros de datos consultados
p. 13
4.2 Ionización de metales
p. 13
4.2.1 Eficiencia
p. 13
4.2.2 Factores medio ambientales que influyen en la desinfección
p. 21
4.3 Costo
p. 23
4.4 Forma de actuación de los metales sobre los microorganismos
p. 23
4.5 Estado en que pueden actuar los metales
p. 29
4.6 Forma de desinfección
p. 30
4.7 Conclusiones en relación con los objetivos propuestos
p. 31
5. Objetivos finales de la investigación
p. 33
6. Metodología de la investigación
p. 33
6.1. Parámetros ha utilizar
p.33
6.2 Técnicas analíticas
p. 34
6.3 Instalaciones y plantas de ensayo
p. 34
6.4 Descripción de los ensayos
p. 35
7 Programación en el tiempo
p 35
8. Presentación de resultados
p. 36
9. Análisis de resultados
p. 55
10 Conclusiones y recomendaciones
p. 58
3
11. Bibliografía
p. 61
Anejos
p. 72
1. Resumen bibliográfico
2. Datos
2.1 Tablas de resultados
p. 72
p.76
p. 76
1. ANTECEDENTES
1.1. Referencia
He nacido en Bucarest, Rumania en 10 de octubre de 1968. Soy ingeniera
química. El título fue ortorgado el 3.07.1992 por el Instituto Politehnic din
Bucuresti, Facultatea de Chimie Industriala. He trabajado en la Academia de
Arta, Facultatea de Arte Decorative, sectia Ceramica- Sticla Metal, como
asistente universitario desde octubre 1992 hasta 1998. Pedí la baja en octubre
de 1998 al establecer mi nueva residencia en México.
He participado a los cursos de Ecotecnia, organizados por Universitatea din
Bucuresti, Facultatea de Biologie, en el período de octubre de 1995 hasta julio
de 1996. Me fue concedida una beca TEMPUS, en el período de febrero-julio de
1995, Incorporandome a la Universidad Complutense de Madrid, en el Instituto
de Ciencias Ambientales.
En 1 de julio de 1996 solicité autorización al Rectorado de la Universidad
Politécnica para poder acceder a los estudios de doctorado. Fue aprobada la
solicitud el 22 de julio de 1996. Entre tanto el Ministerio de Educación y Cultura
ha omologado mí título como Ingeniera química con fecha de 30 de julio de
1997.
Desde noviembre del 1996 he comenzado a cursar el doctorado en Universidad
Politécnica de Madrid, E.T.S. de I. de Caminos, Canales y Puertos,
Departaamento de Ingeniería Civil: Ordenación del Territorio, Urbanismo y Medio
Ambiente, siendo dirigida y titulada porla Cátedra de Ingeniería Sanitaria y
Ambiental. En el curso 1996/1997 he cursado las siguientes asignaturas de
doctorado:
Tratamiento físico-químico de residuos líquidos industriales (3 créditos)
Residuos tóxicos y peligrosos (6 créditos)
Reutilización de las aguas y lodos (3 créditos)
Las asignaturas tomadas en 1997/1998 son:
Procesos de tratamiento de aguas potables (3 créditos)
Desinfección en la reutilización de las aguas y lodos (6 créditos)
4
Bases químicas de diseño de bioreactores (3 créditos)
Análisis instrumental y control medio ambiental (6 créditos)
Vertedero sanitariamente controlado (3 créditos)
En los dos años de cursos he aprobado 33 créditos de cursos y 10 créditos de
proyectos
Con una beca de la Fundación Agustin de Bethancourt de febrero a julio de
1998, me he incorporado al equipo de investigación, en un convenio con el
Canal Isabel II, en el tema”Tratamiento terciario de las aguas residuales urbanas
con membranas de miscrofiltración y ultrafiltración”. El trabajo se realiza en la
Catedra de Ingeniría Sanitaria. Las pruebas han sido tomadas de E.D.A.R. de
Canal Isabel II, Alcala de Henares.
1.2. Elección del tema
En los cursos de doctorado y en la lectura de publicaciones, he encontrado
fascinante e importante, por ser esencial para la salud humana, abordar el tema
de desinfección de aguas.
Desde los tiempos antiguos se potabilizaba el agua con el fin de eliminar los
microorganismos patógenos causantes de enfermedades. Los estudios
científicos no existían en aquellos tiempos, se basaban en practicas
elementares, utilizando directamente los elementos de la naturaleza; entre
cuales los metales eran utilizados como herramienta básicas. Con el tiempo se
han desarrollado estudios más aprofundos, con base científica adecuada.
En la última década se ha descubierto que el cloro contribuye a la formación en
el agua de numerosos compuestos clorados que son peligrosos para la salud.
Las altas concentraciones del cloro causan irritación en los ojos, mebranas
mucosas y piel, incluso pueden causar corrosión en las tuberías de aguas. Otros
desinfectantes como ozono y los rayos ultravioletas, entre otras desventajas, son
costosas y no tienen efecto residual. Los últimos, además de eso, necesitan
niveles de turbiedad bajos.
En este caso considero oportuno realizar mi tema de tesis “Desinfección de
aguas por ionización”, utilizando los metales como agentes desinfectantes.
He solicitado el Proyecto de Tesis doctoral a la comisión de Doctorado del
Departamento de Ordenación del Territorio, Urbanismo y Medioambiente, con el
título anteriormente citado, el 3 de noviembre de 1997, teniendo como Director
de Tesis al Don Dr. Aurelio F. Hernández Muñoz.
El día de 17 de Diciembre de 1997 fue aceptado el Título de Tesis propuesto, y
nombrado Director de la misma el Don. Dr. Aurelio Hernández Muñoz.
En julio de 1998 he finalizado los 32 creditos citados.
5
He presentado en I Simposium Latinoamericano de Química Cancún, Q. Roo del
22 al 26 de septiembre del 2002, Memoria en extenso-ISSN 1870-249X, yen 3
Simposium de Ingeniería en Materiales, I Simposium de Ingeniería y 70
Aniversario de la Facultad de Ingeniería Química, realizado en la Facultad de
Ingeniería Química de la B.UA.P., Puebla, México del 11 al 13 de Marzo de
2009.
2.GENERALIDADES SOBRE LA IONIZACIÓN
2.1. Antecedentes históricos
Los metales eran utilizados como desinfectantes, desde hace milenios, sin
conocer bien sus acciones bacteriostáticas, virucidas, y su mecanismo de
reacción.
En los tiempos de Babilonia se utilizaba la plata para confeccionar recipientes
donde se transportaba agua para el rey persa, [152]. Igual en Macedonia, en el
tiempo del rey Alejandro el Magno, se transportaba agua en recipientes de plata
y, los soldados se cubrían sus heridas con láminas de plata para evitar
infecciones, [19]. También los romanos utilizaban vasos de cobre para tomar y
almacenar agua.
La desinfección de las aguas, portadores de agentes productores de
enfermedades, ha contribuido a mejorar el bienestar del hombre, [67].
En la referencia [67] se menciona que Hipócrates recomendaba la ingestión del
agua hervida con el propósito de evitar enfermedades. Los egipcios trataban el
agua de bebida por filtración de arena, [67].El mismo autor menciona a Aristotel
que cita el uso de un filtro de porcelana sin vidriar para filtrar el agua de bebida.
Con el tiempo se han empezado hacerse investigaciones sobre los efectos
benéficos de los metales, de forma que Nageli, [101], en 1893 ha definido el
efecto “oligodinámico de los metales” utilizando cantidades muy pequeñas de
plata y de sus sales, [19]. Pero quien ha descrito las propiedades oligodinámicas
de la plata ha sido su precursor Raulin, [118], en 1869. Con frecuencia los
metales se utilizaban más en medicina, bajo diversas formas y compuestos en
cada específico. Por ejemplo, el cloruro de zinc se utilizaba para la desinfección
de lavados de servicio de mesa de cristal, porcelana y metal, [40]. El sulfato de
cobre se utilizaba para ropas de cama, telas, objetos manchados, pilas de
cocina, tuberías de agua más o menos sucias, vasos de noche y pozos negros,
[40]. Y por último el cloruro de mercurio se utilizaba en la composición de
lechada de cal, [40].
6
Actualmente se utiliza célula generadora de plata en la misión Apolo para
esterilizar el agua potable.
Desde el punto de vista de la garantía higiénico sanitaria, el agua potable debe
satisfacer cuatro exigencias mínimas, [67].
Ausencia de microorganismos patógenos
Ausencia de sustancias tóxicas radioactivas en concentraciones nocivas
Ausencia de sabores y olores desagradables
Ausencia de color y turbidez apreciable
El cobre es conocido como algicida, pero también en concentraciones muy
reducidas el mercurio y la plata. El sulfato de cobre se utiliza como fungicida
para el control de las algas, [46] y otros organismos que contienen clorofila, [13,
159].
El permanganato de potasio tiene propiedades bactericidas y algicidas, actuando
sobre todo tipo de algas, mientras el sulfato de cobre lo hace solamente sobre
las planctónicas, [67].
La plata en general tiene una acción bactericida/bacteriostática, [152]. Cobre,
latón (Zn) y estaño son capaces de destruir coliformes, staphylocococ y bacilo
tifoidea en agua, [152].
Los compuestos orgánicos de plata se utilizaban como antisépticos. La
combinación de nitrato de plata, tiocianato de amonio y propilen glicol se utilizan
en hospitales para desinfección de suelos y paredes, y como bactericidas en
filtros de aire, [59]. La plata coloidal se utiliza como bacteriostático en
tratamiento de los ojos, vía respiratoria y aparato genital-urinario, [152]. Hay
disposiciones oficiales que exigen el tratamiento de los ojos de recién nacidos
con unas gotas de solución de nitrato de plata al 1% para prevenir la oftalmía de
neonatorum, infección gonorreica de los ojos, [94].
Por primera vez en Alemania, en 1928, Krause, [152], hizo la primera instalación
industrial para tratar el agua, que consistía en impregnar un material filtrante con
plata metálica, a ese material con arena, se le llamaba Katadyn. Para aumentar
su actividad a veces se añadió otro metal como paladium, [152].
Se han hecho investigaciones para conocer los poderes desinfectantes y el
mecanismo de acción para su ulterior utilización en diversas actividades. Pero,
recientemente se ve más aguda la necesidad como una alternativa a la cloración
por los siguientes motivos:
la formación de trihalometanos y en general de compuestos cancerígenos, [127]
posible crecimiento bacteriano en las tuberías
las concentraciones altas de cloro requeridas en algunas circunstancias
olor e irritación de los ojos en las piscinas por las concentraciones altas de cloro
2.2 Sistemas de ionización empleados
7
Por el proceso de ionización se entiende la pérdida de un electrón en un átomo
transformándolo en ion positivo.
El sistema de purificación del agua utilizando resina de cambio catiónica con
altas concentraciones de plata, se ha utilizado en aviones, remolques, y zonas
de acampada, [77].
La plata se ioniza fácilmente por electrólisis, por lo tanto tiene aplicaciones en la
desinfección del agua, [9]. En la misma referencia se afirma que la ionización de
la plata está directamente relacionada con la cantidad de corriente aplicada. Las
concentraciones frecuentemente utilizadas en el tratamiento de agua se
encuentran entre los 0,025-0,075 ppm, [9].
La plata además de su aplicación por vía electrolítica se puede utilizar como
solución de sus sales o por desorción de lechos filtrantes de arena revestida de
plata o en carbono, tejidos u otros materiales revestidos de plata, que liberan el
metal.
Según [6 con referencia a [8] en 1932 se ha publicado en Inglaterra el primer
trabajo sobre la aplicación de plata en desinfección del agua. Otros trabajos
sobre el mismo tema se publicaron en Estados Unidos entre 1934 y 1936. Los
norteamericanos hicieron experimentos con arena revestida de plata, y los rusos
y polacos con “filtros que contenían plata metálica, con soluciones de sal de
plata y electrocatinización”, procedimiento mediante cual se obtenía plata
finamente dividida.
Conforme el autor [6] con referencia a [120], el producto suizo, el Hyla 603 K,
que contenía un material filtrante donante de plata, se caracterizaba como
bactericida y no quisticida.
Chambers, [26], conforme lo mencionado en bibliografía [6] afirma que el poder
desinfectante lo tienen los iones y no la naturaleza física de la plata de la que
dichos iones derivan. En la bibliografía [152], en contra de lo anterior, se alega
que la plata metálica tiene menos efecto sobre los microorganismos que sus
sales para formar complejos intermediarios, menos activos de tipo proteínaplata. El proceso donde se incluyen dos electrodos de plata se llama “Electro Katadyn”, [152]. Se pueden utilizar electrodos de otros metales con plata, y
añadirse un poco de sales para mejorar el efecto. Ese último procedimiento se
ha utilizado para tratamiento de aguas de piscinas. Su eficacia no ha sido
totalmente demostrada, se relata en [152].
2.3. Resultados conseguidos
Se considera que el pH, muy ácido o muy básico, contribuye a la destrucción de
los microorganismos, [77]. Entre otros factores que influyen el desarrollo delas
8
bacterias y la actividad del desinfectante mencionamos la temperatura y el
tiempo de contacto, [77].
Christian, [36], menciona que no hay crecimiento bacteriano alrededor del metal
en un medio de cultivo de bacteria, incluso después de quitar el metal esta zona
se queda estéril por el metal disuelto. El mismo autor afirma que el cobre y sus
aleaciones tienen efecto sobre virus y bacterias, mientras el hierro en una
medida menor, señalan que el plomo y niquel no tienen efecto. Otro autor, [152],
investigando con distintos metales llega a la conclusión de que el cobre, niquel
zinc y mercurio tienen una baja actividad. En presencia de las sales de metales
mejora la actividad de la plata, [152], investigando con distintos metales llega ala
conclusión de que el cobre, latón y el estaño destruyen los coliformes,
stafilococcus y bacili tiphoide en agua, pero cobalto, niquel, zinc y mercurio
tienen una baja actividad. En presencia de las sales de metales mejora la
actividad de la plata, [152].
José Catalán Lafuente, [77], afirma que 0,5 a 2 mg/l de KMnO 4 producen el
mismo efecto que dosis de 0,025 a 0,1 mg/l de sulfato de cobre.
E. Coli muere por la acción de 0,4 mg de plata por litro de agua, lo que
corresponde a 2,4 10 17 iones de plata, comenta el autor en [19].
Newton y Jonson, [103], después de hacer ensayos con Entamoeba histolitica,
llegaron a la conclusión de que la plata es un desinfectante que necesita mucho
tiempo para hacer efecto, y que los cloruros, el amoniaco y otras materias
orgánicas interferían con la eficacia del tratamiento, [6,134].
Shapiro y Hale indican que la concentración utilizada es de un orden de
magnitud bajo, 20 ppm Ag, [134], aunque depende de variaciones de
concentración y períodos de exposición, [6].
Chang y Baxter demostraron que una concentración de 97 ppm de iones de
plata tenía la eficiencia quisticida de aproximadamente 2/3 de 10 ppm de iodo
gas, [113]. En [4] se menciona el efecto bactericida de los sales de plata a una
concentración de 1 ppm.
El efecto oligodinámico sólo se da en diluciones fuertes, un metal de 1-2 mg en
un litro de agua como también sales de metales de una dilución de 1:1.000.000,
[36].
Una gran aportación a la desinfección con plata lo ha sido la de G. Sykes en
1965 con el producto Katadyn anteriormente mencionado, demostrando que los
E. Coli son eliminados en dos horas con concentraciones de plata mayores de
0,5 ppm, y se necesitan 24 h para dosis de plata inferiores a 0,006 ppm, [152].
Con 20 g de plata y 180 g de arena, el Bacillus mesentericus vive más de cinco
semanas, [152].
Generalmente las sales orgánicas de plata se utilizaban como antisépticos tal
como nitratos, citratos, lactatos y picratos que son solubles, el clorate insoluble y
9
la proteína que es coloidal, [152]. Se constata que las sales solubles son más
eficaces hacía los gram-negativos que gram-positivos, [152].
Entre compuestos anteriormente citados se prefiere el citrato de plata en la
dilución de 1:600 para el Staph. Aureus y 1:4500 para la Salmonella typhi, como
dosis letal en 10 min a 37 0C, [145]. Además se utiliza directamente en heridas
abiertas porque no es irritante, [152].
Chang T.W. y Weinstein L., [28], admiten que 40 μM de AgNO 3 tiene una
eficiencia de 99% después de 15 min. sobre HSV tipo 2.
Cliver [21] ha concluido que las células de Bacillus cereus son susceptibles a
plata, en cambio las esporas son totalmente resistentes, y que la resistencia de
Flavobacterium sp(IIb) a la plata decrece en tiempo. Se dice que no hay grandes
diferencias en efecto bactericida entre las sales de plata (acetato, nitrato y
sulfato), plata producida por vía electrolítica y propionato de plata [21, 162, 103].
De acuerdo con Sprowls, [145, 152], CuCl2 es letal en 10 min. a una dilución de
1:300 para Salm. typi y a una dilución de 1:7 para Staphylococcus aureus.
Comparando con lo anterior el sulfato de cobre para los mismos organismos
necesita las diluciones de 1:49 y 1:5, en cambio para el nitrato 1:50 y 1:6. El
mismo autor declara que la adición de CuCl2 equivalente a 10 mg/l de iones de
cobre en medio de peptona o caseína no reduce las propiedades nutritivas del
medio, pero calentando esas soluciones en autoclavas tiene un poder inhibitorio
grande en relación con los Staphylococcus aureus.
Proporciones de 1 a10.000 de sulfato de cobre inhiben muchas bacterias y
mohos. Autores han analizado los efectos sobre Cladosporium y Penicillium con
soluciones conteniendo 6-9% de CuSO4, siendo fungicida, bacteriostático y
virucida, [152].
De acuerdo con el informe, [146] Sykes, [152], relata que las sales de hierro son
letales para Salm. Thypi en 10 min. A concentraciones de 1:200 a 1:500, pero
para Staph. Aureus el equivalente a 1:10 hasta 1:70. Sales de aluminium,
cobalto, plomo, nikel y zinc no son efectivas a concentraciones 12% y aveces
30%. El mismo autor expone conforme al informe [53], que la mezcla de cloruro
férrico y ferroso tienen efecto bactericida sobre los organismos anteriormente
citados, siendo mejores los resultados que con las dos sales separadamente.
Para los procesos de oxidación-reducción el iodo con mezcla equimolecular de
sulfato de magnesio y hierro se comporta bien, según se justifica en la
bibliografía [152] conforme a la referencia [131].
Varios autores admiten distintas concentraciones de iones de cobre para inhibir
diversos organismos.
Entre tales mencionamos a W.B. Hugo, [61], que demuestra una concentración
de 10-3 M Cu2+ inhibitoria para levaduras y fungí (Penicillium sp., Aspergillus
niger, etc), y menos de 10 -6 M Cu2+ para bacterias. El cobalto (II), niquel (II) y
cobre (II) en concentraciones de 10 -6-10-5 Minhibencompletamente el
crecimiento de la Chlorella vulgaris en medio inorgánico sin compuestos de
10
quelatos metálicos, referencia [61] conforme a la [33]. Hugo, [61], expone
conforme a lo relatado en la bibliografía [85] que 10 -7 M Cu2+ es toxico para E.
Coli pero las células pueden ser protejidas por Mg 2+ y fosfatos acumulados. En
el caso de que las células hubieran sido congeladas y almacenadas no quedan
protejidas contra Cu2+ de los dos compuestos anteriormente citados. Pero
también señalaron que los iones de cobre, contenidos en el agua destilada del
laboratorio, pueden ser tóxicos y dar un resultado falso, teniendo influencia en el
efecto de congelamiento. Rosenberg B. [128], conforme relata W.B. Hugo, [61],
haciendo estudios con electrodos de platinio, rodio y rutelio, añadiendo sales de
estos en la solución ha llegado la conclusión de que esos inhiben el crecimiento
de E. Coli.
En la bibliografía [33] se especifica una concentración de 10 -6 M Cu2+ para la
inactivación de Chlorella vulgaris, en tiempo que E. Coli necesita 10 -7 M Cu2+,
[85].
Woiwod A.J., [159], en sus experimentos demuestra que para el mismo
microorganismo, Staphylococcus aureus, el cobre en la misma cantidad pero
según el compuesto necesita diversos tiempos de inactivación, de manera que
para el cobre coloidal se necesita 48 h en medio de caseína y 7 días para 36
μg/ml Cu. El sulfo coloidal inhibe con 2,00 μg/l en 24 h. El sulfato de cobre
destruye las algas en una concentración de 1 ppm si el agua no tiene un exceso
de materia orgánica [5]. El autor afirma que en una dilución de 1: 400.000 el
sulfato de cobre destruye los bacilos tifoidos en 24 h. En presencia de peptona
CuCl2 tiene efecto sobre los Staphylococcus aureus en cantidades mayores de
1000 mg/l, [159].
El sulfato de cobre coloidal inhibe los Bacillos subtillis, B. polymyxa, B. cereus,
B. pumilus, Brucella abortus, Br. Melitensis, Br. Bonchisepticus, Vibrio comma,
Pseudomonas aeruginosa, Aerobacter aerogenes, Eschericha coli, Salmonella
typhi, Shigella paradisenteriae, Proteus vulgaris, Pr. mirabilis, [159].
La concentración de Cu2+ en una solución neutra de sulfato de cobre en agua
destilada es limitada de la solubilidad del producto L Cu(OH)2= 10-19, [61], de 10 -5 M
y Ecu=190 mV.
El magnesio reduce el efecto del Cd, Co, Ni y Zn hacia E.coli, Aspergillus niger y
otros microorganismos, se relata en [152] conforme a la bibliografía [2].
Algunos autores declaran de que no es una certeza que los cambios genéticos y
la fragmentación de ADN son datos de radicales hidroxilo liberados en la
interacción del ion de cobre con agua oxigenada, [44]. La actividad catalítica del
Cu2+ al lado de los compuestos tiol (cysteamina, cysteina y glutatión) explica
como los metales producen daños en ADN y especias cromosómicas. Es sabido
que solos, los iones de cobre ylos compuestos tiol no atacan las células, [44 ].
Los metales más bactericidas son las que forman complejos más estables con
los grupos funcionales SH, en particular el mercurio y la plata, eficientes en
concentraciones de ppm, [86].
11
La desactivación de las enzimas, o la misma destrucción se hace complejando la
función SH y así bloqueándola, el ciclo Krebs finalmente es roto y se traduce en
la muerte de la bacteria, [86]. Las bacterias se protejen con sus membranas
fosfolipídicas de productos químicos exteriores, por eso los agentes bactericidas
son eficaces sólo cuando pasan las membranas celulares atacando después los
centros vitales, [86]. Generalmente son atacadas las enzimas que intervienen en
el ciclo respiratorio de las bacterias como deshidrocenación succinica, los
grupos SH que son los más sensibles. El centro vital para el virus es en ADN.
Las moléculas son más solubles en las membranas que los iones, por lo cual
mejores bactericidas, [86].
Conforme a [86] lacinetica de acción se puede escribir de modo:
lnN/N0= ΛxDXt
N- número de bacterias vivas
N0- número de bacterias iniciales
t – tiempo
D y Λ expresan la dosis lletal y el coeficiente letal específico para cada
desinfectante, de ese modo el poder desinfectante se puede comparar.
Se tiende a utilizar agua oxigenada producida por vía electrolítica en lugar de
productos químicos, [86]
2.4 Problemas medio ambientales
Para la selección de metales utilizados como desinfectante hay que tener en
cuenta las repercursiones que esas le pueden tener con respeto a nuestro
entorno y a los problemas de salud.
En este sentido se han hecho investigaciones para determinar los efectos
perjudiciados y los límites permisibles para cada caso en concreto.
El límite de exposición de mercurio y sus compuestos es de 0,05 mg/m 3, [126].
Las principales molestias causadas por intoxicación con mercurio son descritas
en la referencia [83].
Los compuestosalquílicos mercuriales como el cloruro de metilmercurio, cianuro
de metilmercurio, hidróxido de metilmercurio, pentaclorofenato de metilmercurio,
sulfonato demetilmercurio, tolueno.
Cloruro de etilmercurio, tolueno son más tóxicos que el cloruro de mercúrico, y el
límite de exposición es de 0,1 mg/m3, [126]. Los compuestos orgánicos
(mercurochromo, metaphen, merthiolate) en los que una de las valencias del
mercurio está combinado por covalencia, se han utilizado como antisépticos
relativamente no irritantes y asimismo como conservantes de sueros y vacunos,
12
[31, 13, 158, 90]. Pero elmetilmercurio y el dimetilmercurio son compuestos
organomercúricos muy tóxicos, [114].
Las sales de cloruro mercúrico son tóxicas en dosis de 0,05 g y mortales
alrededor de 0,15 g, [17].
El mercurio en aguas debe ser inferior a 1 μg/l. En aguas contaminadas se han
llegado a medir concentraciones superiores de hasta 0,4 mg/l, [114].El
permanganato de potasio no produce sabores ni olores en las aguas, siendo
degradado y eliminado del agua antes de su distribución, pero debido a su color,
debe utilizarse en el pretratamiento. Cuando se utiliza con cloro debe hacerse
antes de poner cloro para evitar la formación de clorofenoles, [77].
Los polvos de hierro, vapores de óxido de hierro, sales y vapores provocan
conjuntivitis, corroditis y retinitis, [126]. El cloruro férico es muy ácido e irritante.
La dosis de hierro ingerida con la dieta es de 10-20 mg/día. El hierro plasmático
está ligado casi el 100% en proteínas, [126]. La sales solubles de hierro en
cantidades grandes tienen efecto irritante para mucosa del aparato digestivo,
[126].
La inhalación de sprays de sulfato de cobre utilizados en el tratamiento de vides
puede ocasionar lesiones pulmonares, y el sulfato de cobre puede producir
methamoglobinemia y hemólisis con graves alteraciones renales y hepáticos,
[74].
En 1875 Galippe, [119], ha demostrado del modo más claro que el
envenenamiento criminal por las sales de cobre es casi imposible. Se ha
demostrado que no es perjudicial beber 1:400.000 partes de sulfato de cobre y
agua un período de tiempo corto, [5]. El consumo de 400 μg/l de sulfato de cobre
provoca a niveles toxicológicos cambios patológicos en hígado y riñones, [66].
La dosis mínima donde se observa algunos efectos en el hombre es de 40
μg/día, [66]. El cobre da sabor metálico, [73]. Las concentraciones admisibles de
cobre son de 120 al 45 μg/l, [23,24]. Se acepta el sulfato de cobre como dos is
tóxica entre 10 y 15 g cuando los vómitos no le eliminan de forma importante,
[17].
En aguas naturales el cobre no suele superar 1mg/L, sobre todo en asociación
con materias orgánicas coloidales, [114]. Una concentración de 3-5 mg/L, sobre
todo en asociación con materias orgánicas coloidales, [114].
El nitrato de plata es extremadamente caustico para la piel húmeda y las
membranas mucosas, [6]. Las soluciones acuosas del compuesto también son
muy irritantes y hay que manipularlas con suma prudencia, [6]. Los “Public
Health Service Drinking Water Standards”, [112], limitan la concentración de la
plata en las aguas potables a 0,05 ppm.
La ingestión de soluciones concentrados de nitrato de plata son causticas, [73].
La restricción de uso de los compuestos de plata se debe principalmente al
temor de la argirosis, [81]. La dosis mortal de plata es de 0,6-2g, [17]. Las
concentraciones de plata en el agua son mínimas entre 1 y 10 μg/L, [114].
13
El nivel máximo de contaminantes en aguas de piscina es de 1 mg/LCu y 0,05
mg/L Ag, [70]. La EPA establece una concentración máxima de 1,3 mg/L Cu y
0,05 mg/L de Ag, [166].
3. OBJETIVOS PREVIOS DE LA INVESTIGACIÓN
Desde 1900 se ha utilizado el cloro en desinfección de agua por su gran eficacia
a un espectro largo de microorganismos, y además de eso necesita una
operación y mantenimiento de bajo coste y una aplicación tecnológica
relativamente simple, [117].
Otros oxidantes propuestos tienen las siguientes desventajas:
bióxido de cloro produce cloratos y cloritos,
ozono producecetonas y aldehídos de bajo peso molecular (ex. formaldehído),
bromato en las aguas ricas en bromuros,
en adición de AOC (carbóno orgánico asimilable) produce monocloramina que
tiene poca capacidad desinfectante, puede formar nitritos, o dicloraminas, [117],
que causa una serie de grave problemas.
La ozonización, como método alternativo tiene las desventajas de no tener
efecto residual y un costo bastante elevado de explotación y mantenimiento de
las instalaciones.
La utilización de los rayos ultravioletas es restringida porque tiene aplicación a
pequeños volúmenes de agua, por la turbiedad del agua, que en la mayoría de
los casos es grande; otro motivo importante es que no tiene efecto residual, es
difícil de establecer la eficiencia del proceso, y los costes de inversión y
explotación son mucho más caros que en los métodos mencionados.
Otro motivo, para pensar en otras alternativas, es la resistencia de L.
pneumophila por la escasa cantidad de cloro o por la formación de biofilm que va
dificultando el control de los desinfectantes convencionales, [82].
Los esfuerzos de los científicos y técnicos de resolver esa problema se
concentra en los caminos que definen la combinación de dos o más agentes
desinfectantes.
Por lo cual considero oportuno desarollar mi tema de tesis doctoral, que tiene
como título propuesto “Desinfección del agua por ionización”, buscando un
sistema que solucione de manera eficiente los elementos y problemas
anteriormente descritos.
El método propuesto puede ser viable desde los puntos de vista técnico y
económico.
Los objetivos perseguidos son:
14
plantear alternativas en la desinfección de las aguas
justificar la eficacia de distintos tipos de ionización
optimizar un proceso para empleo en las sistemas de distribución de aguas
buscar la aplicación de estos sistemas en los puntos más adecuados de las
redes
establecer garantías del proceso
establecer las ventajas e inconvenientes del método de ionización.
4. INVESTIGACIÓN BIBLIOGRÁFICA
4.1 Centros de datos consultados
Para consultar revistas novedosas se ha acudido al C.S.I.C., donde he podido
ver las revistas existentes.
Después de tener aprobada la tema de tésis he acudido al Gabinete de
documentación Científica Centro de Documentación Europea (CEYDE) de la
Universidad Politécnica de Madrid. Aquí he buscado en centros de datos
internacionales los resúmenes de las revistas utilizando palabras clave: silver,
cooper, electrolytically, swimming pool, virus y bacteria.
He recibido 171 resúmenes, de los que tenían interés tres artículos. Utilizando la
biografía de esos artículos más otros encontrados he pedido otros. Estos
trabajos analizados quedan reflejados en los capítulos siguientes.
Con base en ellos se realiza la investigación bibliográfica, que figura en puntos
siguientes de este apartado, ordenados por objetivos previos.
4.2. Ionización de metales
4.21. Eficiencia
Richards, [123], dice que 3 μg/ml de plata es necesaria para prevenir la
separación de dos células hijas Pseudomonas en tiempo que 1,5 μg/ml de plata
inactiva phage T 2.
La concentración mínima inhibitoria para P. aeruginosa es de 50 nM/ml
accionado hacía membrana celular, [125].
Moroz [97 utiliza 50-200 ppb de plata para destruir Salmonella y E. Coli. Con
0,08 mg/l de plata en más de 24 h elimina L.Pneumophila, [163]. Saccharomyces
cerevisiae eliminada con una cantidad de 260 ppb de plata, [125].
15
James [64] afirma que en concentraciones de 10-20 mg/l de plata metálica
disuelta es tóxica para E. Coli y Bacillius typhosus.
Berger T.J., [11], en el experimento hecho con una serie de microorganismos
utiliza ánodo de plata y una corriente de 75 μA en un tiempo de 4 h para
determinar la concentración mínima inhibitoria y la concentración mínima
bactericida. Los resultados de los ensayos se presentan en la Tabla N 0 2.1.
Tabla N02.1
CMI (μg/ml)
Ag-sulfadiazina
ATCC 25922
Dental
A 21471
CLINICAL
ATCC 27853
Ag anódico (μg/ml)
CMI
CMB
0,5
2,02
1,03
8,25
0,13
0,73
0,08
2,51
0,31
2,51
386 A
Dental
0,08
0,12
0,51
8,25
3,13
ATCC 25923
Dental
296
0,3
0,25
0,63
0,26
8,25
10,05
Dental
Dental
GS-5
GS-7
ATCC 19617
Dental
0,31
1,25
0,63
0,63
0,24
1,03
10,05
10,05
10,05
10,05
0,48
8,25
Organismo
Identificación
Escherichia coli
E. coli
Providencia stuartii
Proteus mirabilis
Pseudomonas
aeruginosa
Serratia
Staphylococcus
albus
S. aureus
S. aureus
Streptococcus grupo
D
S. mitis
S. monila
S. mutans
S. mutans
S. pyogenes
S. salivarius
3,13
12,50
1,56
1,56
25
50
CMI- concentración mínima inhibitoria
CMB- concentración mínima bactericida
En el estudio hecho de Maeem Mahmood, [100], se determina la eficiencia de la
plata con arena en relación con coliformes fecales y coliformes. Se ha utilizado
800 g de una mezcla de plata: arena de 1:1, 1.2 y 1:3 pasado encima de una
rejilla de polietilena de 10, 35 y 60 μm. La plata se introduce de forma iónica
como nitrato de plata. Después de estimar el efecto bactericidal se constata que
lo más efectivos son las mezclas de 1:1 y 1:2 y dimensiones de arena de 35 μm,
[100]. También se observa que no es muy eficiente el sistema para volúmenes
mayores de 1800 l, siendo mejor para 500 L, [100]. El sistema se utiliza 7h/día
con un débito de 1L/min en total 420 L/día. En este artículo se proponen otras
investigaciones que midan el efecto de las siguientes variables: el tiempo de
exposición, la concentración de plata, pH, temperatura, algunos constituyentes
químicos del agua y la calidad de la arena, [100].
Zeming Liu y colab., [167], han hecho ensayos con el objetivo prioritario de
observar que la ionización de cobre-plata es eficaz para matar L. pneumophila
en la línea de recirculación de agua en hospitales. Se ve que la Legionella
16
persiste en el sistema donde hay concentraciones de cobre y plata <0,3 y <0,03
ppm ya que no penetra la película de biofilm donde están los organismos, o no
tiene eficiencia directa sobre los organismos. Sin embargo, cuando hay
concentraciones de >0,4 y >0,04 ppm en un hospital grande con grandes
volúmenes de agua, [167]. El actual sistema tiene éxito en eliminar L.
pneumophila porque se tratan sólo las líneas de recirculación de agua caliente,
[167]. Los electrodos se limpian regularmente cuando se deponen sedimentos
dependiendo de la calidad del agua, es muy fácil de detectar el desinfectante
residual que no es afectado de altas temperaturas como el cloro y ozono, [167].
Yu Sen, [165], y sus colaboradores declaran que para inactivar L.pneumophila
es necesario 0,18 mg/l Ag + para más de 24 h, que no son aceptables conforme a
las normativas impuestas de EPA; para más de 5 días se utiliza 0,01-0,02 mg/l
Ag+. El cobre inactiva completamente (6log 10) L. pneumophila a una
concentración de 0,1 mg/L en un período de 2-5 horas, [165]. El efecto sinérgico
se observa para cantidades de 0,04:0,04 mg/L de cobre y plata; en cambio, el
efecto aditivo se ve para una concentración de 0,02/0,02 mg/L de cobre y plata.
Para la inactivación completa de L. pneumophila en las combinaciones
0,02/0,02; 0,02/0,04; 0,04/0,02 y 0,04/0,04 mg/L requieren 8,2 h, 5,6 h, 3,6 h y
1,6 h, [165]. En el sistema de distribución de aguas no se dan las mismas
condiciones, muchos factores pueden intervenir en la eficacidad de los metales,
[165]. La hipótesis, en ese estudio, es de que una concentración mínima de
cobre mata los microorganismos, y un suplemento no acelera el porcentaje de
inactivación y la muerte de los organismos, [165].
En la bibliografía [105, 104] se habla sobre las pequeñas cantidades de cobre
necesarias para sensibilizar los staphylococos, pero debe de tenerse en cuenta,
así como y los factores ambientales.
Jordan y Nassar, [65], admiten que una concentración de 0,2 mg/L de CuCO3 o
cobre coloidal inactiva el virus Bronchitis en 2h.
En cambio para la Yersina enterocolitica se obtiene una inactivación de 98% en
2 días con 1 mg/L Cu, [138].
En un estudio hecho de Matthew sobre 44 muestras de aguas potables se ha
observado que la mezcla de cobre y cloro libre daña 64% de los coliformes, [91].
Para 0,05 mg/L Cu en 2 días a 4 0C se obtiene una eliminación de 90%
coliformes, y después de 5 días del 99,5% coliformes, [91]. A los 7 días para esa
concentración se ve un descenso, pero a 0,025 mg/l Cu después de 6 días se
llega al 90% para que a los 7 días alcanza el 98%, [91]. La temperatura acelera
el daño provocado por el cobre, así a 22 0C es necesario un día para alcanzar el
90% utilizando 0,05 mg/l Cu, [91]. A concentraciones de 0,007 mg/L de cobre no
se detecta efecto alguno.
Como resistente al ataque del cobre, se han registrado Xanthomonas campestus
pv. Vesicatoria y Pseudomonas syringae, [22, 10, 147, 3, 161]. Las bacterias
resistentes a la plata son Citrobacter freundi, Proteus mirabilis, Enterobacter
17
cloacae y Klebisiella pneumoniae, [57]. En medio de grasa y aceite, el nitrato de
plata no reacciona, [36].
El efecto de sulfato de cobre sobre el poliovirus es proporcional a las
concentraciones, [156].
El cobre en concentraciones de 0,2 mg/L presente en solución como carbonato
de cobre o cobre coloidal inactiva el virus bronchitis en 2 h, [66].
En la referencia [143] se hacen ensayos con diferentes materiales de cátodos y
ánodos y a distintos rangos de corrientes para la inhibición de varias bacterias.
A 0,4 y 4,0 μA (equivalente a 20 y 200 nA/mm 2) los electrodos de platino y acero
inoxidable no tienen efecto sobre las bacterias. El ánodo de plata inhibe los
microorganismos de tipo S. aureus, E. coli, P. vulgaris, P. aeruginosa, [143]. Los
electrodos de plata y cobre son los únicos que mantienen un bajo potencial de
0,1 a 0,7 mV. El cátodo de oro a 4 μA inhibe S. aureus y E. coli. El ánodo de
cobre es eficiente sólo para E. coli a 4,0 μA, [143].
En el ensayo anterior se especifica que para llegar a 104 S. aureus se utiliza una
corriente de 40 μA con 79 μg/ml Ag + liberado del ánodo, [143].
Para obtener 108 se utiliza 7,0 μg/ml Ag +. Para E. coli basta con 5,8 μg/ml Ag + a
un corriente de 4,0 μA en 4h, [143].
Generalmente en la desinfección de las piscinas se utiliza cloro, pero en
cantidades grandes resulta muy molesto para los ojos. Por eso Moyasar y sus
colaboradores han realizado los siguientes ensayos con plata, cobre y cloro,
[99]. Los iones de cobre y plata son generados electrolíticamente en un
porcentaje de 90:10 con las condiciones que debe de tener el agua, pH=7,2 y
7,4 y alcalinidad 80 y 120 mg/L. Se constata que cobre-plata, en combinación
con cloro reducen el número de bacterias E. coli y Streptococcus faecalis más
rápido que el cloro libre o cobre plata, y además de eso se reduce la cantidad de
cloro utilizado desde 0,6-1,0 mg/L a 0,2 mg/L, [99].
En 6 minutos los Escherichia. coli se reducen a 0,12log 10 utilizando 433:43 μg/L
(Cu:Ag). Utilizando 0,2 mg/L cloro libre y 460:75 μg/L la E. coli se reduce a 3,5
[log10(NT/N0)] en 0,5 min. En el caso de cloro libre se reduce a 2,8 log 10 en 0,5
min. Al final del experimento tenemos 444:73 μg/L (Cu:Ag) y 0,10 mg/L Cl2 [94].
Para S. faecalis se manifiesta una reducción a 4,0log 10 en 0,5 min con 460:75
μg/L (Cu:Ag) y o,2 mg/L cloro libre, [99]. En eso las concentraciones finales de
Cu:Ag es de 44:64 μg/L y 0,09 mg/L cloro libre, [99].
Un año después Moyasar, [98], y sus colaboradores han hecho un estudio con
0,4/0,04 mg/L de cobre-plata producido por vía electrolítica con y sin 0,3 mg/L de
cloro libre por un período de 4 semanas en las redes de aguas exteriores e
interiores (10 L agua de grifo contaminado con bacterias y flora normal del
hombre y de la urina), que son comparables con el agua de piscina, [98]. El
número de coliformes totales, Pseudomona aeruginosa y de staphylococos han
sido siempre inferiores a las normas de agua potable en las redes tratadas con
18
la mezcla cobre-plata y cloro libre, sólo con cloro libre en concentración de 1,0
mg/l, y sin diferencias entre número de bacterias, [98]. Inoculando Staphilococus
de origen natural, después de un tratamiento con una mezcla cobre-plata y cloro
libre, se han reducido a 0,03 y 1,5 log 10, [98]. Se recomienda utilizar como
indicadores mejor los staphylococos que los coliformes, [98].
Landeen y colab. siembran un cultivo de L.pneumophila de 106 org/ml para ver
la eficiencia de mezcla cobre-plata, generados electrolíticamente, y cloro libre,
[77]. Con una relación de 90:10 se genera 0,4 mg/L de cobre a la temperatura
ambiente en 18 a 25 segundos, el crecimiento de temperatura y el descenso de
pH puede hacer crecer el porcentaje de generación de iones, [77]. Con una
relación de 90:10 se genera 0,4 mg/L de cobre a la temperatura ambiente en 18
a 25 segundos, el crecimiento de temperatura y el descenso de pH puede hacer
crecer el porcentaje de generación de iones, [77]. Con una relación de 90:10 se
genera 0,4 mg/L a la temperatura ambiente en 18 a 25 segundos, el crecimiento
de temperatura y el descenso de pH puede hacer crecer el porcentaje de
generación de iones, [77]. Se afirma que la acumulación de fosfatos buffers
interfiere en la actividad del cobre sobre los E. coli, [77]. Metiendo en la solución
tiosulfato y tioglicolato de sodio se neutraliza el cloro residual y metales, lo que
para la plata a incrementado su efecto con 30%, [77]. El porcentaje de
inactivación se calcula con un análisis de regresión linear y se expresa de forma
k=-2,3[log10(C0-CT)/T], donde Co y CT son la concentración inicial y final de las
bacterias y T representa el tiempo en minutos. Se han calculado como
log10(NT/N0) expresados en CFU/ml, que representa la reducción log 10 del
número de bacterias en un intervalo de tiempo cualquiera. Para la inactivación
de L.pneumophila con iones de cobre y plata tenemos la Tabla 2.2, [77].
Tabla N02.2
Cobre y plata (μg/L)
200 y 20
400 y 40
800 y 80
K
9,83 10-4
2,87 10-3
7.5 10-3
La inactivación de L. pneumophila con cloro y Cu:Ag se puede observar en la
Tabla N0 2.3, [77].
Tabla N02.3
Cloro libre (mg/L)
0,2
0,3
Cobre y plata (μg/l)
0
400 y 40
800 y 80
0
400 y 40
800 y 80
K
1,077
1,322
2,01
1,591
2,282
2,639
Después de 1,5 min. Se tiene una reducción de 3,7 log10 para 0,4 mg/L cloro
libre y 400:40 μg/L (Cu.Ag). En contraste se obtiene una reducción de 2,6log 10
para cloro libre 0,4 mg/L, y en los últimos 24 h es necesario para 400:40 μg/L
19
(Cu:Ag) a reducir 3log 10, [77]. La temperatura influye en el proceso de
desinfección, lo que se puede observar en la Tabla N0 2.4, [77].
La temperatura influye en el proceso de desinfección, lo que se puede observar
en la Tabla N0 2.4, [77].
Tabla N0 2.4
Cu:Ag (μg/l)
0
400:40
0
400:40
Temporatura 0C
21-23
39-40
K
1,077
1,322
1,186
2,559
En [79, 78] se hacen experimentos con diversos microorganismos presentes en
piscinas frente al ataque con cloro y iones de cobre y plata obtenidos por vía
electrolítica. Los resultados se presentan en la Tabla N0 2.5.
Tabla N0 2.5
0
Cloro
Leg
0,9029
2,1918
Staph.
2,8221
2,9853
Strep
3,7503
6,1914
E .coli
3,2166
7,3756
Pseudo
8,9275
9,7753
*Cloro,
Cu:Ag+
0
= Nivel de cloro libre es 0,2 mg/L para bacteria y 0,3 mg/Lpara MS-2
MS-2
11,2295
13,3655
*=Cu:Ag nivel de 400:40 μg/L
En la Tabla N0 2.6 se representa los valores de K para L. pneumophila utilizando
distintos valores de cloro libre, [79,78].
Tabla N0 2.6
Cloro
Cu:Ag (400:40
μg/L)
0,1
0,3072
0,4859
Cloro libre (mg/L)
0,2
0,3
0,9029
2,2925
2,198
2,6796
0,4
4,9901
5,7860
La K para L.pneumophila a 39,50C y expuesta a 0,2 mg/L cloro libre se puede
ver en la Tabla N0 2.7, [79,78].
Tabla N0 2.7
1,5643
Cu:Ag (372:49 μg/L)
1,8321
Cu: Ag (530:67 μg/L)
2,8968
El porcentaje de inactivación para los E. coli se ve en la Tabla N0 2.8, [79,78].
Tabla N0 2.8
20
Cu (391 μg/L)
0,0310
Ag (61,7 μg/L)
0,0195
Cu:Ag (530:67 μg/L)
0,03272
Se puede observar en la Tabla N0 2.9 la inactivación de los Staphylococcus en
piscina simulada, [79, 78].
Tabla N0 2.9
Cloro libre (0,3 mg/L) y
Cu:Ag (400:40 μg/L)
2,7536
Cloro libre (1,0 mg/L)
Cu:Ag (400:40 μg/L)
1,6525
0,0009
La inactivación de estas mezclas se puede explicar por la lesión inicial de la
membrana producida por cloro, para que después los iones de cobre y plata
entren más fácilmente en las células donde lian los grupos sulfhidril de las
proteínas y enzimas celulares, afirma [77], conforme [168].
En la referencia [164] se han realizado para determinar los Coliformes totales,
Pseudomonas aeruginosa y Staphilococos aureus, después de la desinfección
con una mezcla de cobre y plata, con proporciones raport 400:40 μg/L,
producido por vía electrolítica, con o sin cloro libre (0,3 mg/l), ser en un período
de 4 semanas en una red de distribución de agua en conductas interiores y
exteriores. Los microorganismos anteriormente citados han sido siempre
inferiores a las normas de agua potable en las redes tratadas con cobre, plata y
cloro o sólo con 1mg/L de cloro, [164].
Después de una contaminación artificial con Staphilococcus sp. Se trata con una
mezcla de cobre, plata y cloro libre, pudiendo reducir la población bacteriana a
2,4 log10 en 2 min., en cambio el cloro libre o sólo la mezcla de cobre y plata
reducen la bacteria a 1,5 y 0,03log 10, [164].
En relación con los efectos negativos de cloro muchos investigadores han
pensado en una sustitución con otro desinfectante como por ejemplo el iodo.
En este sentido Phyle B.H., [108], hacen ensayos con cobre, plata y yodo para
Ps. Cepacia. Inicialmente son 10 5 CFU/ml de bacteria y porcentaje de cobre y
plata 90:10. En los ensayos con agua con contenido de fosfato la reducción de
Ps. Cepacia en 5 min., con 400:40 μg/L (Cu:Ag) es de 6log 10, y en combinación
con 50 ppb es de 6log 10 en 2,5 min. En aguas carbonatadas a 30 min. se obtiene
la reducción 6log 10 con las mezclas de cobre, plata y cloro, [108]. La
Pseudomona cepacia decrece de 4-6 log10 en 10 min. con 100:11 ppb (Cu:Ag),
y para un tiempo de 2 min. con 1 log10, [108]. Introducir 200:22 ppb (Cu:Ag) en
medio de R2A y 200 ppb de iodo en 10 min. Se consigue una reducción de
4log10, para un tiempo de 15min. 5,8log 10 y para 5 min. un valor de 3log 10, [108].
En medio de PC3 Pseudomonea cepacia se reduce, en tratamiento con cobre,
plata e iodo a 4,5log 10 en 15 min. y 3log10 en 5min. En el mismo medio con
444:44 ppb (Cu:Ag) e iodo en 2 min. Llega a 5log 10, y en 5 min. llega a 5,8log 10,
[108]. Se constata que sin iodo hay poca diferencia de resultados, [108]. José
21
Luis Sagripanti, [69], demuestra la eficiencia de los metales con agua oxigenada,
los resultados se pueden ver en la Tabla 2.10. Para inactivar herpex simplex
virus, Junin, T7, Φx174, Φ6 ese sistema es más eficiente que glutaraldéhida,
[69].
Tabla N0 2.10
0,020
Virus
ΦX 174
T7
HSV
Φ6
JV
Tipo de
genoma
ssADN
(1.7)
dsADN
(24)
dsADN
(96)
dsADN
(9.3)
ssARN
D10 (mg/l)
T 10 (min)
Cu (II)
Fe (III)
Cu(II)-Pxb
Fe(III) Pxc
102-103
102-103
7
>60
Gluaraldehída
(10mg/L)
>60
102-103
102-103
<10
<10
59
10-102
10-102
8
>60
53
102
102
22
24
>60
102-103
102-103
33
>60
14
ss y ds significan estrato simple y doble estrato
Cu(II) en concentración de 1mg/L (clorura cúprica) más agua oxigenada H2O2(Px ) en concentración de 100 mg/L
Fe(III) en concentración de 30mg/L (clorura férica) más agua oxigenada H2O2(Px ) en concentración de 100 mg/L
D10(mg/L) la concentración necesaria para inactivar 90% del virus
Un año antes Sagripanti, [68], admite que la mezcla de cobre y agua oxigenada
es mejor que glutaraldehída para Junin virus, Eschericia coli y espores de
Bacillus subtilis. El cobre dos y el hierro tres son menos activos para los virus
que la glutaraldehída con 5 y 25 tiempos, ymás activos que el cloro, de 2 a 20
veces, [68.] Una mezcla de 1:100 cobre-agua oxigenada es más activa que
glutaraldehída en unas 4,5 tiempos. Se observa que agua oxigenada acelera el
efecto de cobre, [68].
F.X. Abad y colaboradores estudian la desinfección de viruses humanos en agua
con cobre, plata y bajos niveles de cloro [1]. En este ensayo se elibera por vía
electrolítica 700:70 μg/L (Cu:Ag). Tratando el agua con 1mg/l cloro libre se
constata que no tiene efecto sobre los B40-8 y PV(poliovirus). En relación con
HRV (rotavirus humano) se obtiene una reducción a 2log 10, HAV (virus hepatitis
A) a 2,6log 10 y 3log10 ADV (adenovirus) en 120 min. En 30 min. corresponde una
reducción de 1,8log 10 HRV, 2log10 HAV y 3,2log 10 ADV [1]. Con 0,5 mg/L de cloro
libre se consigue una reducción de 1,5log 10; ADV se disminuye 2,5 log 10, B40-8
se disminuye a 3,9log 10 y en menos de 30 min PV a 4log 10 [1].
22
En 120 min se llega a los valores para 1mg/L con p<0,5. A una adición de
700:70 μg/L (Cu:Ag) y 0,5 mg/L cloro en 30 y 120 min. se obtiene las mismas
reducciones que con solo 0,5 mg/L cloro con un p<0,5 [1].
Para 0,2 mg/L de cloro libre se obtienen disminución de 1,2log 10 para HRV,
1,5log10 B40-8 y HAV, 2log10 para ADV y 3,9log10PV, a los 30 min. los valores
son similares [1].
Gastar 700:70 μg/L (Cu:Ag) y 0,2 mg/L de cloro libre se llega a las siguientes
descensos: 1,2log10 HRV; 1,8log 10HAV; 2log 10ADV, 3log 10B40-8 y en 30 min.
para PV se consigue una reducción de 4log 10, [1].
De aquí se puede llegar a la conclusión de que la adición de 700:70 μg/L
(Cu:Ag) no aumenta el porcentaje de inactivación después de exponer a 0,5 y
0,2 mg/Lde cloro libre, aunque en ocasiones se produce un nivel de inactivación
similar que el obtenido con dosis altas de cloro libre.
En el experimento descrito en la referencia [117] Rami Pedhazur estudia la
eficiencia de plata con peróxido de hidrógeno en la eliminación de E. coli para
agua potable. En la Tabla N02.11 podemos examinar las variaciones. El bajo
efecto sinergetico puede ser atribuido a las condiciones de la prueba, empleando
la combinación de dos desinfectantes, probablemente la formación de especies
muy activas en el tiempo de permanencia de peróxido de hidrógeno puede ser la
causa unida a y las multiples valencias de transición de iones metálicos (así
como F2+/ Fe3+ y Cu+/Cu2+), [117]. Sí aparece que el uso de pequeñas
concentraciones de plata con agua oxigenada promete una eficiencia de larga
duración como un desinfectante secundario similar a la cloramina, teniendo un
efecto residual de larga duración como un desinfectante secundario similar a la
cloramina, teniendo un efecto residual de larga duración en las sistemas de
distribución de aguas, y particularmente puede ser efectivo en el control del
biofilm, [117]. El bajo efecto sinergetico se observa con grandes concentraciones
y tiempos prolongados de exposición, [117]. La fórmula combinada asegura un
efecto residual de desinfección, [117].
Tabla N02.11
Tiem
po
(min.)
E coli 30
(CFU/ 60
ml)
H2O2 (ppm)
AgNO3
(ppb)
5
0,1
0,18
5
0,32
0,54
30
0,23
0,65
30
2,12
2,87
H2O2.AgNO
(fórmula
3
combinada)
5
30
0,5
1,0
2,98
5,0
H2O2.AgNO
(efecto
3
aditivo)
5
30
0,42 2,35
0,72 3,52
H2O2.AgNO
(efecto
3
sinérgico)
5
30
0,08 0,63
0,28 1,48
R. Pedhazur, [106], en 1997 realiza investigaciones con agua oxigenada y nitrato
de plata para inactivar E. coli. Para un tiempo de una hora 25 μg/L de nitrato de
plata reducen E. coli a 0,3 log, y 50 μg/L de nitrato de plata reduce E. coli a
1log10 A concentraciones bajas de peróxido de hidrógeno (25-50 mg/L) los
valores de log son proporcionales a la concentración de peróxido de hidrógeno
(25-50 mg/L) y la plata. Cuando el valor del pH es grande, la reducción es
menos dependiente de la concentración de plata. El efecto sinérgico de plata y
23
agua oxigenada, calculada como suma de los efectos separados comparando
con el efecto de combinación, crece en función de la concentración de agua
oxigenada y es menos dependiente de la concentración de plata. Combinado
plata con iones de cobre, nikel, zinc y cadmio la toxicidad crece con un factor de
10, en tiempo que el agua oxigenada no tiene tanto efecto, [106].
4.2.2. Factores medioambientales que influyen en la desinfección
Shapiro y Hale en 1937 argumentan que el efecto de desinfección de la plata se
hace en un tiempo largo y que los cloruros, el amoniaco y otras materias
orgánicas interfieren con la eficiencia del tratamiento, [134, 6]. Chambers y
colab. Han demostrado que la acción germicida de la plata está relacionada con
la concentración de los iones de este metal, y que en presencia de
neutralizantes ineficaces (tales como el tiosulfato sódico). La bacte riostasis
puede confundirse con la acción bactericida, [6]. Igualmente la plata proporciona
una acción bactericida residual intensa y de larga duración.
El efecto de la plata conforme a [154] es neutralizada de aminoácidos, agua
dura, fosfatos, cloro, temperatura, luz, densidad bacteriana y concentraciones de
sal en el medio. El aluminio, el cobre y magnesium (100 ppm) reduce el efecto
de la plata, 250 ppm de iones de plata, hacía Flavobacterium, [21].
Unos inconvenientes de aplicación de la plata son la turbiedad el color orgánico
y otras materias coloidales en suspensión que absorben al iono de plata.
Algunas especies biológicas como anaerobios, quistes, esporas y algas son
resistentes a la acción de la plata y otros se pueden habituarse a la acción del
desinfectante, [6]. La acción germicida disminuye con temperatura y valores de
pH bajos, [6,14]. Los fosfatos, cloruros, sulfuros y sulfatos impiden la actividad
de la plata, [6].
Cuando se utiliza cobre en recipientes, y conductos de zinc y aluminio, se debe
de tener cuidado porque produce la corrosión de esos metales. Para evitar la
precipitación de Cu2+ en sales insolubles se adiciona KNa-tartrato que forma
complejos y mantiene el cobre soluble en rangos de 0,06-63 ppm, [168]. Los
fosfatos bajan la toxicidad del cobre dos para Aerobacter aerogenes, formando
fosfato de cobre (III) insoluble, [125]. Pero en la misma medida los hidróxidos
metálicos, quelación de componentes de tipo ácido húmico u orgánicos reducen
el efecto del cobre, [125].
El peróxido de hidrógeno es estable, bajo condiciones de pH que facilita su
transporte y no se descompone. Igualmente es poco reactivo con los
compuestos orgánicos asegurando una reacción residual desinfectante, [117].
La presencia de otros metales los que interfiere o interacciona, [7, 97]; pH, [155].
Estas son las concentraciones de óxido disuelto, luz y salinidad, [125], influyen
sobre la actividad de cobre y plata.
24
Temperatura, alcalinidad y pH son parámetros que influyen la actividad del
cobre, [91]. El pH debe de ser 7,3 para la eficacia de cloro libre y la solubidad
de metales (60% de cloro existe de forma HOCl, [96]), [77].
La adsorción en los materiales de los vasos utilizados es mayor en los últimos
24 h y se presentan en la Tabla N0 2.12.
Tabla N0 2.12
Pyrex
Polietilene
Cu
10%
2,5%
Ag
15,4%
11,6%
4.3 Costo
En un informe publicado por el Public Health Service de Estados Unidos en 1962
[112] se ha observado que debido a su coste relativamente elevado,
características de absorción y bacteriostáticas, tiempo de reacción prolongado y
otros factores, la plata no es un desinfectante demasiado útil en las aplicaciones
agran escala que en piscinas.
En la referencia [6] se relata que el tratamiento con plata es de 200 veces más
caro que con el cloro gaseoso. En la referencia [58] se afirma que el sistema de
depuración con plata vale 293,57 $ y otro más completo 5000%.
Una corriente alta se requiere para el platino, oro, acero inoxidable, cobre, con
una corrosión significativa de los ánodos lo que incrementa los costos;
habitualmente se utiliza una corriente de 1μA/mm 2, [143].
El sistema de desinfección RMS por ionización en un contracto de 4 años vale
7,76 millones de $, [92].
En las referencias [165, 167] se afirma que la ionización es la técnica más
económica comparando con otras técnicas de desinfección, una fácil instalación
y mantenimiento. Además de esto tienen productos no tóxicos, y se puede
garantizar la presencia de efecto residual, [167].
4.4. Forma de
microorganismos
actuación
de
los
metales
sobre
los
Muchos científicos han hecho investigaciones para determinar el modo de
actuación de los desinfectantes para mejorar el proceso y encontrar alternativas.
En general se conocen, y están ya establcidos, los mecanismos de acción de
algunos de los principales y más utilizados desinfectantes, como el cloro, ozono,
25
las radiaciones ultravioletas, etc., pero se conoce menos o nada la actuación de
los metales.
El mercurio deprime los mecanismos enzimáticos celulares mediante su
combinación con los grupos sulfhídrilo (-SH), y por esta razón las sales solubles
de mercurio son tóxicas para todas las células, [126].
Los compuestos mercuriales tienen una extraordinaria acción antibacteriana por
combinarse con los grupos sulfhidril de las bacterias, el efecto es neutralizado
por la adición al medio de sustancias ricas en enlace SH.
El cloruro mercúrico se va combinar con (-SH), lo cual, explica de otra parte, que
es muy importante como una línea de ensamblaje en una fábrica, [47]:
SH
Enzima
S
+ ½ O 2 = Enzima
+H2O
SH
S
SH
S
Enzima
+HgCl2=Enzima
SH
Hg
+2HCl
S
La acción antimicrobiana de los metales y de sus compuestos se debe a la
combinación del ion metálico con ciertas proteínas de la célula, inactivándolas
[94]. El constituyente celular que se combina con el metal es esencial para la
vida de la célula. Las sales de los metales pesados precipitan también las
proteínas, y en concentraciones fuertes dichas sales pueden causar la muerte
de la célula, [94]. El constituyente celular que se combina con el metal es
esencial para la vida de la célula. En diluciones grandes la intervención de los
metales en fisiología de la célula es más complicada, [94].
La actividad antimicrobial de los iones metálicos probablemente depende de la
habilidad de combinación con grupos SH de las enzimas, [63]. Compuestos
como cysteina o glutathion combinados con iones metálicos inhiben las células
que pueden recuperarse. Conforme al mismo autor, [63], las altas
concentraciones de iones metálicos pueden inactivar la mayor parte de las
enzimas. También se afirma que la concentración de cobre inhibitoria depende
de la composición del medio de crecimiento, [63].
Altas concentraciones queden ser necesaria para inhibir el crecimiento cuando el
medio contiene grupos SH o sequestrando agentes que combina con cobre, [63].
El ácido ascórbico incrementa la toxicidad de Cu2+ en pequeñas concentraciones
hacía Serratia maecescens.
En la interacción del cobre con los microorganismos no se puede decir que el
OH- generado en la interacción del ion de cobre (II) con agua oxigenada es el
responsable de la fragmentación de ADN observada y, también de los cambios
genéticos, [45].
26
La actividad catalítica del ion de cobre (II) al lado de los compuestos tiol
(cystamina, cisteína y glutathion) señala como actúan los metales al lado de
antioxidantes que generan ADN y especies cromosómicas destruidas.
Solo los iones de cobre y compuesto thiol no producen síntesis de ADN y
cromosomos destruidos pero la combinación de ellos, sí, [45].
En la referencia [113] se afirma que las sales de los metales pesados provocan
alteración del núcleo, actuando sobre las proteínas citoplásmicas y nuclerares,
pero también junto con agua oxigenada y permanganato de potasio actúan
sobre las proteínas, alterando el coloide citoplásmico y, sobre las enzimas
inactivándolas.
Koski y Chen, [71], declaran que no es suficiente para evaluar la eficiencia
desinfectante sólo el análisis virucida, porque los microorganismos no se
comportan igual con todos los desinfectantes.
Es difícil de comparar los resultados de los estudios efectuados porque no se
han hecho en las mismas condiciones y, además hay muchos factores que
influyen el efecto de desinfección. Se trae la conclusión que las bacterias son
más susceptibles al ataque con metales que los virus.
Aunque los iones de plata están ligados a los iones sulfhidrilo, [27], poniendo en
peligro la respiración bacteriana, tienen un efecto bacteriostático, lo que significa
que los iones de plata regresan después de mucho tiempo en solución y las
células de ese modo se pueden recuperar y continuar el crecimiento, [126].
Los plasmidos presentes en bacterias producen proteínas capaces de complejar
los metales disminuyendo así el efecto desinfectante, [126].
La interacción entre metales y virus implica un mecanismo que no necesita un
proceso metabólico y se realiza bloqueando o destruyendo las células
receptoras, o inactivando el ácido nucleico dendro de la cápsula viral, [126].
Debido a la ionización de los grupos carboxil, amino, guanidyl e imidazol, se crea
una superficie cargada responsable de carga negativa y pH neutro, [125]. Así los
iones de cobre y plata son atraídos electrostáticamente debido a sus cargas
positivas y pueden accionar en la superficie, [125]. Se sabe que las especies
que no son ionizadas pasan la membrana celular y en el interior de la célula, se
ionizan por el cambio de pH atacando RNA, ADN o a las enzimas, [125].
Los ligandes sintetizados de células complejan los metales extracelulares dando
la posibilidad de entrar en la célula así como bien se puede observar en la figura
siguiente:
ML1
M+L1
+
L2
síntesis celular
L2
L4
27
ML2
ML2
ML4
ML3E0 bajo pH=7
L2
E0 garande, pH variable
membrana celular
La interacción de los iones de cobre y de plata esta influyenciada de, [125],
algunos factores como: forma soluble del metal (ion complejo, ion quelate o
moléculas) o la partícula (coloidal precipitado adsorbido) y la presencia de otros
metales con cual interfiere o interacciona [7, 102], pH [162], concentración de
oxígeno disuelto, luz salinidad.
En el caso de que no interfieran otra sustancias y que el desinfectante no este
combinado, existan diferencias en concentraciones y factores, son: tiempo de
contacto, oncentración de desinfectante y temperatura del agua, [29].
Lund, [84], concluye que la capacidad de los iones de metales pesados para
inactivar se debe al poder oxidativo, sugiriendo que hay una relación directa
entre el ritmo de inactivación y el potencial oxidativo del ión.
El mecanismo Fenton considera la unión entre iones metálicos y
macromoléculas biológicas. Para la formación de peróxido de hidrógeno es
necesario el catalizador de polímero-metal que se forma por el método Fenton,
[54].
Buipolimer + Cu (II)
Biopolimer-Cu (II)
+O2Biopolimer –Cu (I) + O 2
Biopolimer-Cu(II) +OH + OH-
Existen tres tipos posibles de mecanismos de inhibición con la plata:
interferencia con el electrón de transporte, unión con el ADN, y la interacción con
la membrana celular, [154].
La plata forma compuestos insolubles con aniones, grupos sulfhídricos, y
muchos materiales biológicos similares las enzimas, responsables del poder
desinfectante, [125]. Los mismos autores afirman que la denaturación de las
proteínas es más difícil que la oxidación del complejo sulfhídrilo.
Grier [51] admite que la plata compleja con un electrón cedido a los grupos
conteniendo sulfo, oxígeno o nitrógeno. Conforme a la bibliografía [161] los
metales pueden unir moléculas en la siguiente orden: base rico en sulfo>base
nitrógeno>base oxígeno>coordinación de moléculas de agua.
28
Richards [123] habla de la disociación de moléculas de nitrato de plata y
sulfadiazina de plata como motivo de actividad antimicrobial. Con baja
concentración puede penetrar la célula bacteriana.
Iones metálicos pueden formar con grupos fosfato un dipolo positivo, siguiendo
la formación de fosfato cíclico y limpiar esas moléculas a uniones fosfodiester,
[43], así como puede verse en la siguiente ecuación:
5´
BASE
O
5´
2´
O
OH
O
BASE
- ROH
O
+M
3´
5´
BASE
OH
O
O
O
P
O
P
OR
O-
O
P
OR
O
-O
O
M
M
5´
5´
BASE
BASE
O
O
or
O-
O
O
P
O
M
O
P
OO
O
M
La temperatura de fusión de un polinucleotido desciende, mientras las uniones
de iones metálicos debilitan los lazos de interacción de las parejas de hidrógeno,
[125]. Los iones metálicos que forman enlaces cruzados icrementan la
temperatura de fusión, [125]. Los iones metálicos que forman enlaces cruzados
incrementan la temperatura de fusión, [125].
Los complejos plata-DNA con las bases cauzan la denaturización, [9], al
desplazar los lazos de hidrógeno entre los nitrógenos adyacentes de purinas y
pirimidinas, con lo cual se evita la duplicidad, [127].
El cobre, en general, se encuentra fuera de las células como Cu (II) mientras
que dentro de la célula como Cu (I), así se ve en la figura anterior.
Los iones de metal pueden funcionar tanto como ácidos de Lewis o bases
cuando están presentes en la forma de complejos metálicos, y como
consecuencia aumenta las reacciones de desplazamiento, [125].
Los metales pueden facilitar la hidrólisis o desplazamiento nucleofílico ya sea
directamente a través de la polarización del sustrato y el ataque externo
siguiente hecho por agente nucleofilo HO, o indirectamente mediante la
generación de un nucleofilo reactivo coordinado (un agente base reactivo).
Polarización directa
Polarización indirecta
29
OH-/H2O o:N
Y-C=O
Me2+
R
R
Me+1-OH
O
Y-C=O
C-O-
YH + Me2+
R
El metal o el óxido metálico en general esta cubierto de grupos hidroxil, [133,
149], expuestos en medio acuoso o aire húmedo y así puede soportar el ataque
nucleofílico. La polarización puede probablemente ser obtenida por coordinación
del grupo salido. La polarización directa del grupo carbonil o fosfonil determina la
carga, dimensión, número de coordinación, y labilidad del ion metálico, [125].
Cuando las proteínas son complejadas o alteradas no pueden ejecutar su
función normal. Entonces es inevitable la muerte del virus o la inactivación viral,
[125]. El cobre puede atacar las enzimas respiratorias en membranas celulares
de E. coli por lo cual hay un descenso de oxígeno utilizando y un incremento de
la fermentación en la recuperación de los E. coli dañados, [34].
Los reemplazamientos de metales, que ocurre naturalmente en grupos de
enzimas, pueden alterar la función de las enzimas, [52].
En la bibliografía [55] se anota que Me2+, los iones metálicos pueden polarizar el
grupo carbonil a complejo ketonico, y están presentes en la transferencia de
electrones a lazo de C-C, posibilitando una decarboxilación como se puede ver
en la siguiente figura:
O=C-C-CH2-C=O +M2+
O O
O-
O=C-C-CH2-C=O
O O
O-
M2+
complejo ketonic
O=C-C-CH2-C=O+H+
O O
O
M2+
complejo enolic
Los metales pueden catalizar la hidrólisis de amidas y péptidos, donde están
presentes los lazos carbonil, [90]. A pH grande se forman complejos deproto
nados y la hidrólisis es inhibida. Los iones metálicos tienen la importancia de
mantener la estructura de muchas moléculas biológicas vitales, así como
ribosomas, cromosomas y tRNA, [60]. La quelación queda definida como la
complejación que implica dos o más lazos entre ion metálico y ligantes, [30]. Los
cationes bivalentes rompen lazos de hidrógeno en estructura de doble estrato
del ADN, [125], lo que significa una flexibilidad del lazo y un descenso de
temperatura de fusión. La intercalación ocurre cuando el ion metálico es situado
entre dos bases en el mismo estrato o en doble estrato, estabilizando el proceso
que incrementa la temperatura de fusión. La inserción se hace cuando el ion
metálico une dos bases donde existe un lazo de hidrógeno entre dos nitrógenos,
reemplazando el proton que va causando el crecimiento de pH del medio
ambiente, [30].
Los E. coli y Y. enterocolírica, expuestos a bajos niveles de cobre, lesionan
alguns de las células, [140, 141].
30
El cobre modifica reversiblemente el ADN en solución bajo iónico, compitiendo
con lazos de hidrógeno entre moléculas, [32, 88]. E las referencias [55, 157] se
habla sobre el desorden que implica el cobre (II) en la estructura helicoidal de
cruz y entre estratos de ADN. Los iones metálicos pueden coordinarse
simultáneamente con más átomos ligados; un solo ion metálico puede unir dos
fosfatos, dos bases, o el fosfato y la base.
Martin y Mariam, [87], dicen que los ácidos nucleicos ofrecen muchos lugares de
lazos, incluyendo N y O, OH en ribose, y cargas negativas de átomos d e
oxígeno en residuos de fosfatos. Los átomos de oxígeno y nitrógeno virtuales
donantes han sido propuestos como implicados en coordinación de iones
metálicos. La habilidad de iones metálicos de interacción con varios ligantes
puede estar influenciada por muchos factores incluyendo: basicidad, pH,
competición con iones hidróxido para lugares de lazos, la naturaleza del donante
y átomos metálicos, la habilidad de formar quelaciones complejos o puentes de
hidrógeno, limitación cinética, y la disponibilidad de N(1) y N(7) en purines, [87].
Se ha reflejado, [35], la rotura de poliovirus RNA, dado del inactivador generado
en la interacción del clorur de cobre e impurezas de fenol reactivo. Complejos de
cobre II catalizan la descomposición de peróxido de hidrógeno, [125].
En referencia [56] se han propuesto dos modelos de cobre unido al ADN. De
acuerdo con el modelo, el cobre estabiliza el hélix y la transición de carga, que
implica la formación de complejo con cobre, actuando como un electrón aceptor,
intercalado entre dos adyacentes pares G-C que actúan como electrones
donantes. De acuerdo con otro modelo, el cobre destabiliza el hélix y crece el
quelato entre grupos fosfato y átomo de nitrógeno como las bases. Este modelo
difiere del propuesto por Zimmer y colab., [169], que han considerado la
formación de quelato entre guanine y citosina en estratos opuestos . El cobre
compleja G y C en G-C pares, mientras que es sólo capaz de complejar A en AT par, [125]. Complejos similares han sido sugeridos para Ag (I) y Cu(I) liando el
ADN. Huff y colab., [60], relatan que la estabilización de la segunda estructura
de ADN puede ser por la formación de lazos metal internucleotide. La poca
concentración de Cu(II) incrementa la temperatura de fusión y la gran
concentración de Cu(II) decrece la temperatura de fusión, [125], por la
coordinación de ióno metálico con dos grupos donantes de electrones en
nucleosidos, [56], o a lo mejor con fosfatos, [169]. El ADN es degradado por el
cobre (II) en presencia de peróxido de hidrógeno a temperatura ambiente, [125].
La actividad antimicrobial de cobre se ha observado en oxidación de grupos
sulfhidril y enzimas, [62], que inhiben la actividad enzimática, e interfieren con
células respiratorias, [34, 35].
4.5 Estado en que pueden actuar los metales
Se específica en [19] que los E. coli mueren por la acción de 0,04 mg/L de plata,
lo que corresponde a 2,4 10 17 iones de plata. Como se puede observar en las
31
referencias citadas en los capítulos anteriores aunque los metales son
introducidos de diversas formas como sales, electrólisis (placas de electrodos
metálicos) en el agua se encuentra de forma iónica Ag (I) y Cu(II). Pero como se
pudo observar en el mecanismo de acción sobre las células se puede formar y
Cu (I) que actúa desactivando bacterias y viruses.
Debe observarse también que la plata coloidal libera los iones de plata en la
solución acuosa, [94].
Aunque los metales actúan en forma de iones existan otras posibilidades de
actuación en formas de partículas, coloidal, precipitado y adsorbido al lado de
ión complejo, ión quelate o moléculas, [125].
4.6. Forma de desinfección
Generalmente las sales orgánicas de plata como nitratos, citratos, lactatos,
picratos, cloruros y proteinates se utilizan como antisépticos. La plata es usada
como ánodo, [143].
Los estudios cuantitativos demuestran que la mayoría de las inhibiciones tienen
lugar en pocas horas y no son acompañadas de cambio de pH, [143]. Debe
tenerse en cuenta de la densidad de superficie del electrodo, el electrodo de
metal, los efectos de polaridad, y el carácter espacial y la corriente.
En el ensayo [143] se han utilizado 20 pares de electrodos de 0,2 a 0,4 mm
aplicándose una corriente de 0,4, 4,0; 40 y 400 μA.
Zeming Liu, [167], utiliza una unidad de ionización compuesta de seis de
electrodos (tres pares) montados en una cámara donde llega el flujo de agua, La
liberación de iones es controlada automáticamente por un microprocesador. La
corriente se ha ajustado con una unidad de control a 3A y 40 V. Los electrodos
se limpian cada mes y cuando el amperaje baja
A, o el nivel de
concentración de cobre es <0,1 ppm. La célula de ionización se instala en
paralelo, en la línea de recirculación de agua caliente del hospital analizado, con
un caudal de 378,5 L/min, [167].
La ionización (purificación electrónica del agua) es un sistema sofisticado de
dispersar iones de plata y cobre en agua, [151]. La unidad generadora de ondas
consite de un control electrónico que se alimenta con un voltaje de 250 V que se
convierte en corriente directa mediante un transformador de doble bobinado. La
corriente directa se alimenta con un circuito electrónico, con una corriente desde
el circuito electrónico hacía los ánodos de sacrificios hechos con una aleación
de Ag/Cu que están distribuidos en un depósito en el cual se bombea el agua a
ser tratada, [151]. Un ánodo o un par de ánodos se carga positivamente, y el
otro en forma negativa. La corriente se cambia cada cierto tiempo para
proporcionar tal que la plata es suficiente para acabar las cargas de baterías y
otras masas proteínicas que incluyen virus, y el cobre acaba con las algas, con
32
los hongos, así como con la ruptura de una película biológica en la cual se
asientan las bacterias. El control de la ionización se hace con un potenciómetro
de control, [151].
Cuando el nivel de cobre sale del control, puede ajustarse atrasandolo para
mantener la producción estable. La plata desvia la masa de proteína en el agua
durante el proceso de deproteinado de bacteria y virus de la plata, y por eso no
es válida para futuro uso. Otros factores que tienen efecto sobre la formación de
iones son pH, niveles de metal en el agua, reacciones químicas que tienen lugar
en el agua y el efecto de eso se mide en baja concentración de plata.
La necesidad de compensación automática de cambios de conductividad en
agua es evidente cuando hay diferentes tipos de agua, [151]. El sistema evita la
sobreproducción de iones mientras la salida de iones es reducida sobre la
creciente conductividad para asegurar que la relación como fue ajustado
originalmente, debiéndose mantener, [151].
Para sistemas domésticos, industriales y comerciales, se utilizan recipientes
standard de ánodos que tienen hasta 4 ánodos. Donde hay grandes cantidades
de agua a tratar se pueden colocar unidades en paralelo. Los electrodos se
limpian una vez al mes, [151].
4.7. Conclusiones en relación con los objetivos propuestos
Como se puede observar en los capítulos anteriores el mercurio es muy tóxico
para utilizarse como desinfectante de cantidades grandes de agua. Por eso es
preferible optar por otras variantes que incluyen permanganato de potasio, agua
oxigenada y los metales pesados que en los límites impuestos no perjudican la
salud.
G. Sykes, [152], en 1965 demuestra que los E. coli son eliminados en dos horas
con concentraciones de plata mayores de 0,5 ppm de plata, y se necesitan 24 h
para dosis menores de 0,006 ppm, [152]. Pero, 0,5 ppm es una
concentracióngrande en los límites admisibles para la salud humana, o un
tiempo de 24 horas es mucho mayor. Por lo tanto no es aconsejable utilizarse
sólo la plata.
Un compuesto orgánico preferible en el caso de utilización de la plata en forma
de sal es el citrato de plata que no es irritante, como no sean hecho
investigaciones profundas, en condiciones comparablessobre la eficacia de otros
sales, no se puede decir cuál es lo mejor, [151]. Como ejemplo este compuesto
tiene la siguiente eficacia : dilución de 1:600 para Staph. Aureus y 1:4500 para
Salm typhi, como dosis letal en 10 min. a 37 0C, [151].
Como se puede observar en el ejemplo de la referencia [99] se obtienen buenos
resultados en la desinfección con 0,2 mg/l cloro libre y 460:75 μg/l de cobre y
plata liberados electrolíticamente, de forma que E. coli se reduce 3,5 log 10 en 0,5
33
min teniendo en cuenta los factores ambientales. En las mismas condiciones
para los S. faecalis se logra una reducción de 4log10 en 0,5 min. con un consumo
mayor de plata y cloro.
En referencia [78] se demuestra que los E. coli son atacados más por el cobre,
en la mezcla cobre y plata, lo que justifica porque siempre se utiliza una cantidad
mayor de plata, además de tener en cuenta lo admisible para la salud humana.
La temperatura aumenta la reducción de L. pneumophila, utilizando 0,4 mg/l de
cloro libre y 400:40 (Cu:Ag) ppb se obtiene una disminución de L. pneumophila
de 5,786 mayor que 2,6796 obtenida con 0,3 mg/L de cloro libre y 400:40
(Cu:Ag).
La combinación de los metales, cobre y plata, con iodo disminuye el tiempo
necesario para obtener la misma reducción de los Ps. Cepacia. La pseudomona
cepacia descrece de 4-6 log10 en 10 min. con 100:11 ppb (Cu_Ag), y para un
tiempo de 2 min. con 1 log 10, [108]. En el mismo medio con 444:44 ppb (Cu:Ag)
e iodo en 2 min. llega a 5 log 10 y en 5 min llega a 5,8log 10 [108]. Se constata que
sin iodo hay poca diferencia de resultados, por lo tanto no es muy conveniente
utilizarlo.
Los metales actúan sobre las bacterias y virus en forma iónica, por lo tanto se
puede emplear como sales, u obtenidos por vía electrolítica. De forma
electrolítica es relativamente económica comparando con la utilización de sus
sales de esos, pero tiene como inconveniente el cambio de los electrodos de
plata y cobre consumidos y también se necesita limpieza frecuente. También se
pueden añadir sales para mejorar los efectos. Los filtros de arena revestida con
plata y cobre serán también una buena alternativa pero se necesita una limpieza
frecuente. En este caso se puede adicionar el cloro antes o después del filtro,
cómo también agua oxigenada. Para incorporar permanganato de potasio debe
de tenerse en cuenta que es mejor antes de cloración e igualmente de la
filtración para eliminar el color.
Como se puede observar, en los estudios investigados, la utilización de la
mezcla cobre/plata y/o cloro sólo tienen eficiencia hacía los microorganismos
patógenos. Por lo tanto es una buena línea de investigación, teniendo en cuenta
que es muy novedoso, y con muchas posibilidades de aplicaciones y de
combinaciones de distintos desinfectantes que tienen un buen poder
desinfectante sin ser tóxicos para el ser humano.
Generalmente los estudios donde se utiliza la mezcla cobre:plata y cloro se han
efectuado con unos tiempos de contacto de desinfección cortas, de 5-30 min.
No se han estudiado los efectos de los sales de metales, incorporado en la
solución, que conteniendo los electrodos de cobre y plata, pueden actuar sobre
los microorganismos con o sin cloro libre. Igualmente se puede estudiarse el
efecto del peróxido de hidrógeno como el tercer desinfectante.
Tampoco se habla mucho de ensayos hechos con permanganato de potasio ,
electrodos de cobre/plata y/o sus sales con o sin cloro. Los experimentos que se
han hecho sobre las redes de distribución de agua no son muy sugestivas, y sin
34
muchas alternativas propuestas, tanto sobre compuestos utilizados como el
lugar de aplicación en las redes de distribución. La mayoría de los ensayos son
hechos en laboratorio con distintos medios de cultivos que contienen
compuestos, que pueden alterar los efectos de los desinfectantes (como
peptona) y con agua bi- y tridistilada, en lugar de agua potable en las
condiciones reales, donde hay bastantes factores que influyen el proceso.
Otro campo de investigación es averiguar el mecanismo real de desinfección de
los metales solos o en combinación con otros desinfectantes.
5. OBJETIVOS FINALES DE LA INVESTIGACIÓN
1. Diferenciar los desinfectantes posibles a utilizar con base en la garantía de
desinfección sin afectar a la salud del hombre y los ecosistemas
2. Determinar dosis de desinfección
3. Posibles alternativas en la desinfección
3.1Alternativas de desinfectantes únicos, aislados o combinados
3.2Alternativas dosis-tiempo de contacto
3.3Alternativas en las instalaciones de incorporación de elemento desinfectante.
4. Elementos a considerar que presentan interferencias en los procesos de
desinfección
5. Optimizar un proceso para empleo en las sistemas de distribución de aguas
6. Buscar la aplicación de estos sistemas en los puntos más adecuados de las
redes
7. Establecer garantías del proceso
8. Establecer las ventajas e inconvenientes del método de ionización
6. METODOLOGÍA DE LA INVESTIGACIÓN
6.1. Parámetros ha utilizar
Finalmente los elementos de desinfección que se van ha utilizar son: cobre,
plata en forma metálica o sales de estos, y cloro.
Se analiza el agua de una depuradora residual urbana pasada por un filtro de
arena de 0,7 mm con altura de 60 cm o por un papel filtro para la determinación
de sólidos disueltos.
Se determinan los parámetros específicos del agua
Primero se deposita en un contenedor de plata y se determina la concentración
de microorganismos en función del tiempo y temperatura. Después se mete una
barra incandescente de plata en el agua y se mide a dos y 24 horas, los
microorganismos.
35
Se hacen ensayos con nitrato de plata determinándose la variación de los
microorganismos en tiempo.
Se utiliza electrodos de plata y cobre para la desinfección del agua.
Se deposita en un contenedor de cobre y se determina la concentración de
microorganismos en función del tiempo y temperatura. Después se mete una
barra incandescente de cobre en el agua y se mide a dos y 24 horas, los
microorganismos.
Se hacen ensayos con sulfato de cobre determinándose la variación de los
microorganismos en tiempo.
Se utiliza sulfato de cobre con agua oxigenada, o permanganato potásico, o
dicromato potásico, determinándose la variación de microorganismos en tiempo.
La última combinación es de cobre, plata y cloro
Los microorganismos que deben de determinarse son.
Coliformes fecales
Coliformes totales
Germenes totales
Thiobaccilus thioparus
6.2. Técnicas analíticas
Los ensayos se han realizado conforme alas técnicas normalizadas y publicadas
en APHA, AWWA, WPCF, Standard Methods for the Examination of Water and
Wastewater U.S.A. (Métodos normalizados para el análisis del agua y aguas
residuales 19ª Edición U.S.A.), 1995. Para la determinación de cloro libre se ha
utilizado el método de campo con el equipo Aquality yespectrofotómetro
DR/2010 de HACH.
Para cálculos de química computacional se ha utilizado el programa Gaussian
03 y visualización Gauss View 03.
Se han utilizado microscopia de fuerza atómica y rayos X para determinar las
características de los electrodos, Atomic Absorption Spectrophotometer (Hitachi,
halow cathode lamp) y soluciones estándar de AgNO 3 y CuSO4 como se han
descrito en Métodos Oficiales de Análisis (AOAC, 1984). Las ecuaciones de
regresión linear han sido calculadas con soluciones estándar para
concentraciones y absorbancia, y con un coeficiente de correlación de 0,997 o
mayor para cada experimento. El cloro libre se ha determinado utilizando N, Ndietil–p-fenilen diamina método (DPD).
Para determinar nitritos y nitrógeno
espectrofotómetro DR/2010 de HACH.
amoniacal
se
ha
utilizado
el
6.3. Instalaciones y plantas de ensayo
36
Se han utilizado muestras de agua residual urbana de la depuradora del Instituto
Tecnológico de Monterrey de Pachuca y depuradora de agua residual urbana de
la U.A.E.H. de Pachuca.
Se han utilizado electrodos de mezcla de cobre y plata en relación 90:10 de
dimensiones de A = 1200 mm 2 y 10 mm grosor. La corriente utilizada fue de 0,2
mA.
6.4. Descripción de los ensayos
Se ha utilizado para todas las determinaciones de las características del agua
bidistilada preparada en los laboratorios de la U.A.E.H..
Se ha hecho un análisis estadístico par todas las determinaciones relatándose
en este trabajo datos estadísticos.
Las muestras han sido analizadas conforme las normativas vigentes, los
microorganismos, DBO, DQO y oxígeno disuelto en los primeros 24 horas de la
toma de muestra. Se han empleado micropipetas de capacidad de μg hasta 10
ml.
Se han preparado los medios de cultivos previamente a la toma de muestra
conforme a los estándares para método por tubos y caja para Thiobacilus
Thioparus. Se han leído las cajas en una lupa de resolución x 100 veces. Todas
las sustancias se han preparado una semana antes de toma de muestra.Todos
los materiales y agua han sido esterilizados en autoclave. Se ha utilizado una
solución de 5% de hipoclorito de sodio. La solución de cobre:plata se ha
almacenado en vasos de polietilene lavados previamente con ácido. Para la
determinación de adsorción iónica se han empleado vasos Pyrex.
Para neutralizar el efecto de cloro y cobre y plata y poder determinar a los
tiempos convenientes los resultados se ha utilizado como inhibidores 10% de
ácido tioglicólico (TG) y 15% tiosulfato de sodio (10 ml de solución a un litro de
muestra).
La temperatura del agua es de 21 a 24 0C con pH de 7-7,5.
Se ha utilizado programa estadístico (CoStat Statistical Software, 1986, Co Hort
Software, Berkeley, CA) utilizado para calcular el testo Student-Newman-Keuls
para determinar intervalo de confianza significativo.El coeficiente de inactivación
K= -2,3(log10(CO-CT)/T donde C0 y CT son concentraciones bacteriales iniciales y
finales, y T representa tiempo (en minutos). Se ha calculado log 10(NT/N0) donde
N0 es el numero inicial de bacterias CFU/ml y NTes el número de bacterias a
tiempo T en CFU/ml.
La EPA ha establecido la cantidad máxima admisible para cobre y plata en agua
potable entre 1000 y 50 μg/l.
37
Se han determinado las concentraciones iniciales de microorganismos y se ha
determindo ser incontables motivo por cual se han realizado varias diliciones
tomando yen cuenta que en agua potable la concentración es alrededor de 10 6
CFU/ml.
7. PROGRAMACIÓN EN EL TIEMPO
Todos los ensayos se han realizado durante un año.
ACTIVIDADES
P1
Actividades
y
Definición
de
objetivos
Investigación
bibliográfica
Conclusiones
previas
y
adopción
de
objetivos finales
Metodología de
ensayos,
descripción de
los
equipos
experimentales,
metodología
analítica,
concreción de
cada unidad de
ensayo, el plan
de acción
Desarrollo
de
ensayos,
análisis
de
resultados
Conclusiones
Análisis crítico
de la tésis.
P2
P3
P4
P5
P6
P7
P8
P9
P10
P11
P12
P13
P14
8. PRESENTACIÓN DE LOS RESULTADOS
La concentración de cloro libre puede ser afectada por luz, temperatura, material
orgánico y composición química del agua.
Tabla N0. 1. Resultados para coliformes fecales y totales después de la desinfección bajo las condiciones de las
pruebas descritas.
Muestra
(NMP/100mL)
log(NT/N0) a 8
horas
log(NT/N0) a 12
horas
log(NT/N0) a 18
A
B
C
D
E
-1,01
-1,01
0,1
-0,1
-1,02
-1,5
-1,5
0,3
-0,12
-1,5
-1,8
-1,8
0,4
-0,18
-1,8
38
P15
horas
log(NT/N0) a 24
horas
log(NT/N0) a 24
horas y 30
minutos
log(NT/N0) a 25
horas
-2,7
-2,7
-0,5
-0,23
-2,7
-2,9
-2,9
-0,7
-0,35
-2,9
-2,9
-2,9
-1,05
-0,71
-2,9
Tabla No. 2. Resultados para gérmenes totales después de la desinfección bajo las condiciones de las pruebas
descritas.
Muestra
(NMP/100mL)
log(NT/N0) a 8
horas
log(NT/N0) a 12
horas
log(NT/N0) a 18
horas
log(NT/N0) a 24
horas
log(NT/N0) a 24
horas y 30
minutos
log(NT/N0) a 25
horas
A
B
C
D
E
-1,1
-1,5
-0,32
-0,24
-1,88
-1,8
-1,7
-0,057
-0,3
-2,3
-2,1
-2,85
-0,1
-0,39
-2,78
-2,8
-3,05
-0,13
-0,43
-3,01
-3,05
-3,29
-0,15
-0,48
-3,06
-3,05
-3,29
-0,2
-0,55
-3,06
Tabla No. 3. Resultados para las bacterias Thiobacillus Thioparus después de la desinfección bajo las condiciones
de las pruebas descritas.
Muestra
(NMP/100mL)
log(NT/N0) a 8
horas
log(NT/N0) a 12
horas
log(NT/N0) a 18
horas
log(NT/N0) a 24
horas
log(NT/N0) a 24
horas y 30
minutos
log(NT/N0) a 25
horas
A
B
C
D
E
-1,01
-1,03
-0,05
-0,07
-1,2
-1,2
-1,6
-0,08
-0,1
-1,8
-1,9
-2,1
-0,12
-0,13
-2,0
-2,11
-2,48
-0,26
-0,18
-2,3
-2,18
-2,56
-0,34
-0,2
-2,9
-2,18
-2,56
-0,48
-0,28
-2,9
Tabla No 4 Resultados para coliformes fecales y totales después de la desinfección bajo las condiciones de las
pruebas descritas.
K=-2.3[log10(C0CT)T]
K a 8 horas
K a 12 horas
K a 18 horas
A
B
C
D
E
-2,3
-1,5
-1,8
-2,3
-1,5
-1,0
-2
-1,2
-0,83
-2,2
-1,26
-1,2
-2,3
-1,3
-1,4
39
K a 24 horas
K a 24 horas y
30 minutos
K a 25 horas
-0,9
-0,6
-0,5
-0,6
-0,1
-0,3
-2,9
-0,21
0,51
-0,63
-0,4
-0,55
-0,37
-3,2
-0,63
Tabla No. 5. Resultados para gérmenes totales después de la desinfección bajo las condiciones de las pruebas
descritas.
K=-2.3[log10(C0CT)T]
K a 8 horas
K a 12 horas
K a 18 horas
K a 24 horas
K a 24 horas y
30 minutos
K a 25 horas
A
B
C
D
E
-1,85
-0,70
1,8
0,34
-0,45
-0,8
-0,94
-0,76
-2,3
-2,32
-1,8
-1,85
-1,37
-0,8
-0,9
-2,44
-1,54
-0,66
-0,65
0,32
-1,87
-1,1
-0,89
-0,43
0,34
-0,65
-1,32
0,09
-0,089
-1,35
Tabla No. 6. Resultados para las bacterias Thiobacillus Thioparus después de la desinfección bajo las condiciones
de las pruebas descritas.
K=-2.3[log10(C0CT)T]
K a 8 horas
K a 12 horas
K a 18 horas
K a 24 horas
K a 24 horas y
30 minutos
K a 25 horas
A
B
C
D
E
-2,4
-2,3
-1,73
-1,5
1,8
-2,0
-0,68
-0,3
-0,4
0,45
-0,45
-2,1
-0,97
-1,2
1,25
0,43
-1,23
-1,68
-2,17
2,2
-2,55
-1,9
-1,34
-0,84
-0,64
-1,2
0,57
1,6
2,3
-0,45
Tabla N0. 7. Resultados para coliformes fecales y totales después de la desinfección bajo las condiciones de las
pruebas descritas.
Muestra
(NMP/100mL)
log(NT/N0) a 8
horas
log(NT/N0) a 12
horas
log(NT/N0) a 18
horas
log(NT/N0) a 24
horas
log(NT/N0) a 24
horas y 30
minutos
log(NT/N0) a 25
horas
A
B
C
D
E
-1,2
-1,02
0,13
-0,16
-1,04
-1,55
-1,6
0,36
-0,17
-1,62
-1,85
-1,86
0,48
-0,20
-2
-2,78
-2,78
-0,57
-0,29
-3,0
-3,1
-3,1
-0,8
-0,40
-3,1
-3,1
-3,0
-1,059
-0,81
-3,1
40
Tabla No. 8. Resultados para gérmenes totales después de la desinfección bajo las condiciones de las pruebas
descritas.
Muestra
(NMP/100mL)
log(NT/N0) a 8
horas
log(NT/N0) a 12
horas
log(NT/N0) a 18
horas
log(NT/N0) a 24
horas
log(NT/N0) a 24
horas y 30
minutos
log(NT/N0) a 25
horas
A
B
C
D
E
-1,6
-1,9
-0,38
-0,29
-1,98
-1,9
-1,97
-0,067
-0,4
-2,8
-2,4
-2,98
-0,2
-0,41
-2,89
-2,9
-3,09
-0,17
-0,49
-3,09
-3,15
-3,39
-0,17
-0,50
-3,1
-3,09
-3,45
-0,3
-0,59
-3,09
Tabla No. 9. Resultados para las bacterias ThiobacillusThioparus después de la desinfección bajo las condiciones
de las pruebas descritas.
Muestra
(NMP/100mL)
log(NT/N0) a 8
horas
log(NT/N0) a 12
horas
log(NT/N0) a 18
horas
log(NT/N0) a 24
horas
log(NT/N0) a 24
horas y 30
minutos
log(NT/N0) a 25
horas
A
B
C
D
E
-1,08
-1,09
-0,09
-0,10
-1,5
-1,4
-1,8
-0,1
-0,2
-1,9
-1,7
-2,4
-0,19
-0,18
-2,3
-2,19
-2,52
-0,28
-0,21
-2,9
-2,28
-2,76
-0,44
-0,3
-3,01
-2,21
-2,62
-0,53
-0,34
-3,00
Tabla No 10 Resultados para coliformes fecales y totales después de la desinfección bajo las condiciones de las
pruebas descritas.
K=-2.3[log10(C0CT)T]
K a 8 horas
K a 12 horas
K a 18 horas
K a 24 horas
-3.5K
a 24
horas y 30
A
B
C
D
E
-2,40
-1,77
-1,22
-0,7
-0,51
-2,19
-1,67
-0,90
-0,5
-0,51
-2,17
-1,63
-0,79
-0,1
-0,2
-2,26
-1,48
-1,02
3
0,19
-2,40
-1,77
-1,22
0,49
-0,51
41
minutos
K a 25 horas
0,2
-0,53
-0,37
-3
-0,53
Tabla No. 11. Resultados para gérmenes totales después de la desinfección bajo las condiciones de las pruebas
descritas.
K=-2.3[log10(C0CT)T]
K a 8 horas
K a 12 horas
K a 18 horas
K a 24 horas
K a 24 horas y
30 minutos
K a 25 horas
A
B
C
D
E
-1,9
-0,60
1,6
0,14
0,23
-0,06
-0,81
-0,63
-3
-2,7
-2,2
-1,68
-1,16
-0,9
-0,5
-2,09
-1,49
-0,78
0,62
0,12
-1,84
-1,22
-0,61
0,98
0,23
0,31
1,26
0,07
-0,058
-1,17
Tabla No. 12. Resultados para las bacterias ThiobacillusThioparus después de la desinfección bajo las
condiciones de las pruebas descritas.
K=-2.3[log10(C0CT)T]
K a 8 horas
K a 12 horas
K a 18 horas
K a 24 horas
K a 24 horas y 30
minutos
K a 25 horas
A
B
C
D
E
-2,59
-2,1
-1,55
1,4
1,2
-1,93
-0,57
-0,26
0,4
0,3
-0,34
-1,7
0,84
1,05
1,15
0,32
0,92
1,6
2,12
2,09
-2,34
-1,74
-1,21
0,72
-0,51
1,12
0,25
1,46
2,03
-0,23
Figura 1 Electrodo de cobre:plata 10:1 después de ensayos.
a) 20KV y x3700 veces
b) 15V y x500 veces
42
c) 15 V y x300 veces
Tabla No. 13. Resultados para coliformes fecales y totales después de la desinfección bajo las condiciones de las
pruebas descritas.
Muestra
(NMP/100mL)
log10 (NT/N0) a 1
horas
log10 (NT/N0) a 2
horas
log10 (NT/N0) a 4
horas
log10 (NT/N0) a 6
horas
log10 (NT/N0) a
10 horas
L+log10 (NT/N0)
a 14 horas
A
B
C
D
E
-0,13
-0,13
0,031
-0,02
-0,14
-0,25
-0,25
0,04
-0,03
-0,24
-0,46
-0,46
0,052
-0,04
-0,45
-0,71
-0,71
0,1
-0,05
-0,70
-1,38
-1,38
0,2
-0,11
-1,37
-1,65
-1,65
0,35
-0,16
-1,64
Tabla No. 14. Resultados para gérmenes totales después de la desinfección bajo las condiciones de las pruebas
descritas.
Muestra
(NMP/100mL)
log10 (NT/N0) a 1
horas
log10 (NT/N0) 2
horas
log10 (NT/N0) a 4
horas
log10 (NT/N0) a 6
horas
log10 (NT/N0) a
10 horas
log10 (NT/N0) a
14 horas
A
B
C
D
E
0,15
0,67
0,047
-0,016
0,2
-0,55
0,17
0,02
-0,047
-0,1
-1,25
-0,33
-0,01
-0,022
-0,3
-1,32
-0,83
-0,032
-0,055
-0,9
-1,45
-1,33
-0,065
-0,085
-1,5
-1,95
-1,85
-0,1
-0,11
-1,9
Tabla No. 15. Resultados para las bacterias Thiobacillus Thioparus después de la desinfección bajo las
condiciones de las pruebas descritas.
Muestra
(NMP/100mL)
A
B
C
D
E
43
log10(NT/N0) a
1 horas
log10 (NT/N0) a 2
horas
log10 (NT/N0) a 4
horas
log10 (NT/N0) a 6
horas
log10 (NT/N0) a
10 horas
log10 (NT/N0) a
14 horas
1,28
0,04
0,0025
-0,006
-0,2
0,68
-0,26
0,005
-0,008
-0,4
0,28
-0,52
0,08
-0,024
-0,6
-0,32
-0,76
-0,022
-0,54
-1,0
-1,12
-1,29
-0,065
-0,085
-1,5
-1,6
-1,85
-0,1
-0,115
-1,9
Tabla No 16 Resultados para coliformes fecales y totales después de la desinfección bajo las condiciones de las
pruebas descritas.
K=-2.3[log10(C0CT)T]
K a 1horas
K a 2 horas
K a 4horas
K a 6 horas
K a 10 horas
K a 14 horas
A
B
C
D
E
-3,31
-4,39
-3,61
-3,05
-2,37
-1,53
-5,1
-4,29
-3,42
-2,95
-2,24
-1,36
-5,04
-4,29
-3,41
-2,94
-2,22
-1,27
-5,08
-4,27
-3,44
-2,96
-2,26
-1,45
-1,23
-4,3
-3,51
-1,32
-2,37
-1,4
Tabla No. 17. Resultados para gérmenes totales después de la desinfección bajo las condiciones de las pruebas
descritas.
K=-2.3[log10(C0CT)T]
K a 1 horas
K a 2 horas
K a 4horas
K a 6 horas
K a 10 horas
K a 14 horas
A
B
C
D
E
-4,78
-4,03
-3,20
-1,1
-1,75
-1,15
-3,14
-2,33
-1,42
-0,89
-0,2
1,09
-4,96
-4,16
-3,27
-1,2
-2,06
-1,48
-4,16
-4,03
-1,38
-1,1
-1,94
-1,20
-4,71
-3,81
-3,03
-1,07
-1,65
-1,02
Tabla No. 18. Resultados para las bacterias Thiobacillus Thioparus después de la desinfección bajo las
condiciones de las pruebas descritas.
K=-2.3[log10(C0CT)T]
K a 1 horas
K a 2 horas
K a 4 horas
K a 6 horas
K a 10 horas
K a 14 horas
A
B
C
D
E
-4,79
-4,08
-3,33
-2,88
-2,32
-1,87
-4,2
-3,50
-2,73
-2,23
-1,62
-1,06
-3,32
-2,53
-1,62
-0,93
-0,01
0,52
-3,00
-2,17
-1,13
-0,16
-0,63
1,19
-3,28
-3,2
-1,58
-2,55
-2,01
-1,53
Tabla N0. 19. Resultados para coliformes fecales y totales después de la desinfección bajo las condiciones de las
pruebas descritas.
Muestra
(NMP/100mL)
A
B
C
D
E
44
log(NT/N0)
horas
log(NT/N0)
horas
log(NT/N0)
horas
log(NT/N0)
horas
log(NT/N0)
horas y
minutos
log(NT/N0)
horas
a 8
-0,38
-0,38
-0,048
0,035
-0,28
a 12
-0,65
-0,68
-0,62
-0,045
-0,58
a 18
-0,82
-0,88
0,14
-0,62
-0,81
a 24
-1,02
-1,22
0,18
-0,98
-1,25
a 24
30
-1,34
-1,24
0,30
-0,15
-1,57
a 25
-2,6
-2,6
-0,46
-0,33
-2,6
Tabla No. 20. Resultados para gérmenes totales después de la desinfección bajo las condiciones de las pruebas
descritas.
Muestra
(NMP/100mL)
log(NT/N0) a 8
horas
log(NT/N0) a 12
horas
log(NT/N0) a 18
horas
log(NT/N0) a 24
horas
log(NT/N0) a 24
horas y 30
minutos
log(NT/N0) a 25
horas
A
B
C
D
E
-0,89
0,22
0,025
-0,034
-0,2
-1,3
-0,61
-0,02
-0,033
-0,55
-1,42
-1,03
-0,043
-0,068
-1,1
-1,38
-1,28
-0,057
-0,079
-1,4
-1,86
-1,78
-0,09
-0,08
-1,8
-2,6
-3,0
-0,12
-0.41
-2,9
Tabla No. 21. Resultados para las bacterias Thiobacillus Thioparus después de la desinfección bajo las
condiciones de las pruebas descritas.
Muestra
(NMP/100mL)
log(NT/N0) a 8
horas
log(NT/N0) a 12
horas
log(NT/N0) a 18
horas
log(NT/N0) a 24
horas
log(NT/N0) a 24
horas y 30
minutos
log(NT/N0) a 25
horas
A
B
C
D
E
0,44
-0,35
0,006
-0,0016
-0,5
0,30
-0,64
0,012
-0,39
-0,8
-0,27
-0,80
-0,032
-0,061
-1,3
-1,1
-1,17
-0,06
-0,079
-1,4
-1,5
-1,78
-0,08
-0,10
-1,8
-2,3
-2,46
-0,21
-0,16
-2,0
Tabla No 22 Resultados para coliformes fecales y totales después de la desinfección bajo las condiciones de las
pruebas descritas.
45
K=-2.3[log10(C0CT)T]
K a 3horas
K a 5 horas
K a 7 horas
K a 9 horas
K a 13 horas
K a 23 horas
A
B
C
D
E
-3,94
-2,72
-2,97
-2,39
-1,97
-1,97
-3,79
-2,53
-2,83
-2,36
-1,19
-1,19
-3,79
-2,68
-2,45
-2,34
0,4
-0,40
-3,79
-3,02
-2,47
-2,39
1,02
-1,02
-3,85
-2,66
-2,96
-2,51
-1,66
-1,66
Tabla No. 23. Resultados para gérmenes totales después de la desinfección bajo las condiciones de las pruebas
descritas.
K=-2.3[log10(C0CT)T]
K a 3horas
K a 5 horas
K a 7 horas
K a 9 horas
K a 13 horas
K a 23 horas
A
B
C
D
E
-3,56
-3,19
-2,56
-1,75
-1,15
-1,15
-1,83
-1,42
-2,3
-0,20
1,09
1,09
-3,71
-3,27
-2,79
-2,06
-1,48
-1,48
-3,55
-3,16
-2,55
-0,37
-1,2
-1,2
-3,36
-3,03
-2,46
-1,65
-1,022
-1,02
Tabla No. 24. Resultados para las bacterias Thiobacillus Thioparus después de la desinfección bajo las
condiciones de las pruebas descritas.
K=-2.3[log10(C0CT)T]
K a 3horas
K a 5 horas
K a 7 horas
K a 9 horas
K a 13 horas
K a 23 horas
A
B
C
D
E
-4,08
-2,9
-2,88
-2,32
-1,87
-1,87
-3,5
-2,74
-2,4
-1,62
-1,06
-1,06
-2,53
-1,62
-0,93
-0,01
0,52
0,52
-2,17
-1,13
-0,93
0,63
1,19
1,19
-2,51
-1,58
-2,55
-2,01
-1,53
-1,53
Calculos realizados
Para coliformes fecales y totales a T=1470 minutos
x= 2438,49 K= -0.51
x= 1820,20 K= -0,2
x= 1216,52 K= 0,19
x= 2438,49 K= -0.51
Para T= 1500 minutos
x= 1216,52 K= 0,2
46
x= 2559 K=-0,53
x= 2178 K= -0,37
x= 1986,7 K=-3.05
x= 2559 K=-0,53
Germenes totales
Para T= 1470 minutos
x= 1159,1 K= 0,23
x= 99,3
K= -2,7
x= 2438,5 K=-0,5
x= 1309,5 K=0,12
x= 1159,1 K=0,23
Para T=1500
x= 1092 K=0,31
x=1897 K=1,26
x=2559,5 K= -0,07
x= 2680 K=-0,58
x=4877 K=-1,17
Thiobacilus thioparus
Para T= 1470 minutos
x= 443,7 K= 1,2
x= 1089,2 K= 0,3
x= 464,6 K= 1,15
x= 18076 K= 2,09
x= 2438,5 K= -0,51
Para T= 1500 minutos
x= 487,6 K= 1,12
x= 377,6 K= 0,25
x= 3,452 K= 1,46
x= 198,67 K= 2,03
x= 1897 K= -0,23
47
Coloformes fecales y totales
Para T= 1080 minutos
x= 3679 K= .1,22
x= 2670 K= -0,90
x= 2387 K= -0,79
x= 3012 K= -1,02
Para T= 720 minutos
x= 4224 K= -1,77
x= 3826 K= -1,67
x= 3687 K= -1,63
x=3960 K= -1,48
X= 4224 K= -1,77
Para T= 480 minutos
x= 5354 K= -2,440
x= 4325 K= -2,19
x= 4210 K= -2,17
x= 4618 K=-2,26
x= 5354 K= -2,40
Germenes totales
Para T= 1080 minutos
x= 2224 K= 1,6
x= 250
K= -0,63
x= 3454 K= -1,16
x= 2356 K= -0,78
x= 1987 K0 -0,61
Para T= 720 minutos
x= 2898 K= -0,60
x= 320
K= 0,81
x= 3899 K= -1,68
x= 3210 K= -1,49
48
x= 2452 K= -1,22
Para T= 480
x= 3243 K= -1,9
x= 483
K= -0,006
x= 4452 K= -2,2
x= 3929 K= -2,099
x= 2985 K= -1,84
Thiobacilus Thioparus
Para T= 1080 minutos
x= 5123 K= -1,55
x= 1987
K= -0,26
x= 464,6 K= 0,84
x= 220
x= 3621
K= 1,6
K= -1,21
Para T= 720 minutos
x= 5898 K= -2,1
x= 2689 K= -0,57
x= 532
K= -1,7
x= 290 K= 0,92
x= 4102 K= -1,74
Para T= 480 minutos
x= 6432 K=-2,59
x=3345
K= -1,93
x= 681
K= -0,34
x=348
K= 0,32
x=4988 K= -2,34
Coliformes fecales y totales
Para T= 840 minutos
x= 3882 K= -1,53
x= 3284 K= -1,36
49
x= 2992 K= -1,27
x= 3573 K= -1,45
x= 3412 K= -1,4
Para T= 600 minutos
x= 6454 K= -2,37
x= 5670 K= -2,24
x= 5520 K= -2,22
x= 5774 K= -2,26
x= 6429 K= -2,37
Para T= 360 minutos
x= 7592 K= -3.05
x= 6889 K= -2,95
x= 6820 K= -2,94
x= 6992 K= -2,96
x= 7513 K= -1,32
Para T= 240 minutos
x= 8902 K= -3,61
x= 7354 K= -3,42
x= 7300 K= -3,41
x= 7512 K= -3,44
x=8022 K= -3,51
Para T= 120 minutos
x= 9755 K= -4,39
x= 8824 K= -4,29
x= 8789 K= -4,29
x= 8613 K=-4,27
x= 9013 K= -4,3
Para T= 60 minutos
x= 1654 K= -3,31
x= 9988 K= -5,1
50
x= 9287 K= -5,04
x= 9722 K= -5,08
x= 1014 K= -1,23
Germenes totales
Para T= 840 minutos
x= 2645 K= -1,15
x= 282
K= 1,09
x= 3688 K= -1,48
x= 2789 K= -1,20
x= 2337 K= -1,02
Para T= 600 minutos
x=3455 K= -1,75
x= 734 K= -0,20
x= 4703 K= -0,20
x= 4182 K= -1,94
x= 3137 K= -1,65
Para T= 360 minutos
x= 4670 K= -1,1
x= 882 K= -0,89
x= 5890 K= -1,2
x= 4623 K= -1,1
x= 4211 K= -1,07
Para T= 240 minutos
x= 5892 K=-3,2
x= 994
K=-1,42
x= 6344 K= -3,27
x= 5711 K= -1,38
x= 4998 K= -3,03
Para T= 120 minutos
x= 6798 K= 4,03
51
x= 1243 k= -2,33
x= 7740 K= -4,16
x= 6813 K= -4,03
x= 5422 K= -3,81
Para T= 60 minutos
x= 7223 K= -4,78
x= 1398 K= -3,14
x= 8602
K= -4,69
x= 7232
K= -4,16
x= 6723
K= -4,71
Thiobacilus thioparus
Para T= 840 minutos
x= 5482 K= -1,87
x= 2432 K= -1,06
x= 498
K= 0,52
x= 255
K= 1,19
x= 3882 K= -1,53
Para T= 600 minutos
x= 6112 K= -2,32
x= 3039 K= -1,62
x=608
K= -0,01
x=318 K= -0,63
x= 4506 K= -2,01
Para T= 360 minutos
x= 6422 K= -2,88
x= 3387 K= -2,23
x= 909 K= -0,93
x= 423 K= -0,16
x= 4601 K= -2,55
Para T= 240 minutos
52
x= 6757 K= -3.33
x= 3692 K= -2,73
x= 1210 K= -1,62
x= 744
K= -1,13
x= 1172 K0 -1,58
Para T= 120 minutos
x= 7100 K= -4,08
x= 3999 K= -3,50
x= 1512 K= -2,53
x= 1054 K= -2,17
x= 1484 k= -3,2
Para T= 60 minutos
x= 7242 K= -4,79
x= 4010 K= -4,20
x= 1668 K= -3,32
x= 1212 K= -3,00
x= 1605 K= -3,28
Coliformes fecales y totales
Para T= 180 minutos
x= 9342 T= -3,94
x= 8018 T= -3,79
x= 8032 T= -3,79
x= 8024 T= -3,79
x= 8532 T= -3,85
Para T= 300 minutos
x= 6888 T= -2,72
x= 3788 T= -2,53
x= 6561 T= -2,68
x= 6142
T= -3,02
x= 6429
T= -2,66
53
Para T= 420 minutos
x= 8247 K= -2,97
x= 7122 K= -2,83
x= 7060 K= -2,45
x= 7252 K= -2,47
x= 8116 K= -2,96
Para T= 540 minutos
x= 6602 K= -2,39
x= 5739 K= -2,36
x= 5642 K= -2,34
x= 5888 K= -2,39
x= 6632 K= -2,51
Para T= 780 minutos
x= 5622 K= -1,97
x= 1587 K= -1, 19
x=523 K= 0,40
x= 282 K= 1,02
x= 4122 K= -1,66
Para T= 1380
x= 9947 K= -1,97
x= 4577 K= -1,19
x= 925
K= -0,40
x= 499
K=-1,02
x= 7293 K= -1,66
Para T= 180 minutos
x= 6345 K= -3,56
x= 1119 K= -1,83
x= 7359 K= -3,71
x= 6262 K= -3,55
x= 5210 K= -3,36
54
Germenes totales
x= 7365 K= -3,19
x= 1243 K= -1,42
x= 7930 K= -3,27
x= 7139 K= -3,16
x= 6248 K= -3,03
Para T= 420 minutos
x= 5448 K= -2,56
x= 1029 K= -2,30
x= 6872 K= -2,79
x= 5394 K= -2,55
x= 4913 K= -2,56
Para T= 540 minutos
x= 3109 K= -1,75
x = 4233 K= -2,06
x= 374
K= -0,37
x= 2823 K= -1,65
x= 2456 K= -1,15
x= 262
K= 1,09
x= 3425 K= -1,48
x= 2590 K= -1,20
x= 2170 K= -1,022
Germenes totales
Para T= 1380
x= 4345 T= -1,15
x= 463 K= 1,09
x= 6059 K= -1,48
x= 4582 K= -1,20
x= 3839
K= -1,02
Thiobacilus thioparus
55
Para T= 180 minutos
x= 10650 K= -4,08
x= 5999 K= -3,50
x= 2273 K= -2,53
x= 1581 K= -2,17
x= 2226
K= -2,51
Para T= 300 minutos
x= 8446 K= -2,90
x= 4615 K= -2,74
x= 1513 K= -1,62
x= 930
K= - 1,13
x= 1465 K= -1,58
Para T= 420 minutos
x= 7492 K= -2,88
x= 3952 K= -2,4
x= 1061 K= -0,93
x= 494
K= -0,93
x= 5368 K= -2,55
Para T= 540 minutos
x= 5501 K= -2,32
x= 2735 K= -1,62
x= 547
K= -0,01
x= 286
K= 0,63
x= 4056 K= -2,01
Para 780 minutos
x= 5090 K= -1,87
x= 2258 K= 1,06
x= 462
K= 0,52
x= 237 K= 1.19
x= 3605 K= -1,53
56
Para T=1380 minutos
x= 9013 K= -1,87
x= 3995 K= -1,06
x= 818
K= 0,52
x= 419
K= 1,19
x= 6378
K= -1,53
9. ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS
Con bara de cobre y de plata no se han obtenido buenos resultados a 2 h y 24
horas siendo cobre algicida y reduciéndose los microorganismos en 20-40%.
Los parámetros físico-químicos: Demanda química de oxígeno (DQO) 278-420
mg/L; Demanda bioquímica de oxígeno (DBO) 129-143 mg/l; sólidos
suspendidos 20-24 mg/L; nitritos 0,03 mg/L sulfatos 117-148 mg/L; cloruros 6079 mg/L, nitrógenoamoniacal 30-40 mg/L. Se mostraran los valores log 10(NT/N0)
para distintos tiempos de tratamiento y distintas dosis de desinfectantes.
Para la muestra A se ha utilizado 0,2 mg/L de cloro libre y la mezcla Cu2+:Ag+ de
2:0,4 mg/L; para la muestra B se ha utilizado 0,3 mg/l de cloro libre, Cu2+:Ag+ de
1,4:0,3 mg/L, para la muestra C se ha utilizado Cu2+:Ag+ de 0,3:0,04 mg/L; para
la muestra D se ha utilizado Cu2+:Ag+ 0,4:0,03 mg/L y, para la muestra E se ha
utilizado 0,4 mg/L de cloro libre, Cu2+:Ag+ 1,4:0,03 mg/L.
Como se observa en las tablas 1,2 y 3 analizando todas las muestras el número
de horas es importante en tomar en cuenta los resultados de modo que mayor
tiempo implica una mayor desinfección con resultados de log 10(NT/N0) entre -2,28
hasta -3,29. Para las muestras C y D donde no se ha utilizado cloro se observa
un menor efecto con diferencia de casi 1 o 2 en los resultados. Comparando
entre B y E los resultados son casi similares con 0.1 mg/L más de cloro. Un
efecto favorable para desinfección con cloro, cobre y plata se ve en Tabla 2 para
gérmenes totales y un menor efecto para Thiobacillus Thioparus en la Tabla 3
con valores máximos de -2,18 y -2,56. De todos modos a 25 horas se obtuvieron
resultados muy buenos de reducción de agentes patógenos en un 100%. El
tiempo y los resultados obtenidos son influenciados por la presencia de
amoniaco y otras materias orgánicas que interfieren tomando en cuenta los
resultados obtenidos y descritos anteriormente de los parámetros f ísicoquímicos. Las materias coloidales en suspensión absorben iono de plata motivo
57
por cual se ha observado unos bajos rendimientos a poco tiempo de ensayo y en
las muestra con 0,3 de plata. De mismo modo fosfatos, cloruros, sulfuros y
sulfatos impiden actividad de la plata. Cuando se utiliza cobre en recipientes, y
conductos de cinc, aluminio, se debe tener cuidado porque produce la corrosión
de esos metales. Para evitar la precipitación de Cu2+ en sales insolubles se
adiciona KNa -tartrato que forma complejos y mantiene el cobre soluble en
rangos de 0,06-0,63 ppm. Los hidróxidos metálicos, quelación de componentes
de tipo ácido húmico u orgánicos reducen el efecto del cobre. Las
concentraciones de óxido disuelto, luz y salinidad influyen sobre la actividad de
cobre y plata. El pH debe ser ≤7.3 para la eficacia de cloro libre y la solubilidad
de metales. Temperatura, alcalinidad y pH son parámetros que influyen en la
actividad del cobre.
En las tablas 4,5 y 6 se observan las mismas conclusiones de antes, los valore
de k oscilan entre -1,3 y 3,75 para los mejores resultados.
En las Tablas 7,8 y 9 se muestran los valores del log 10(NT/N0) para distintos
tiempos de tratamiento y distintas dosis de desinfectantes. Para la muestra A se
ha utilizado 0,2 mg/L de cloro libre y la mezcla Cu2+: Ag de 2:0,4 mg/L; Para la
muestra B sea utilizado 0,3 mg/L de cloro libre, Cu2+: Ag+ de 1.4:0.3 mg/L; para
la muestra C se ha utilizado Cu2+: Ag+ de 0,3:0,04 mg/L; para la muestra D se ha
utilizado Cu2+:Ag+ 0,4:0,03 mg/L y, para la muestra E se ha utilizado 0,4 mg/L de
cloro libre, Cu2+:Ag+ 1,4:0,03 mg/L y electrodo de cobre : plata 10:1.
En la Figura 1 se muestran por microscopia electrónica el electrodo de cobre –
plata. En la parte oscura se observan diferentes concentraciones de 1:3, 5:1 y
6.14:1, teniendo Fm3m (225) y a =3.615. También de los datos se ha observado
presencia de oxígeno en 7,94%, Si de 1,14%; 4,59% y 0,87 % como 5,55% y
0,36%. La presencia de oxígeno demuestra la reactividad de cobre y plata en la
superficie.
Analizando las tablas 7,8 y 9 de todas las muestras el número de horas es
importante en tomar en cuenta, de modo que mayor tiempo implica una mayor
desinfección con resultados de log 10(NT/N0) entre –3 y 1. Par las muestras C y D
donde no se ha utilizado cloro se observa un menor efecto con diferencia de casi
3 o 2 en los resultados. Comparando entre B y E los resultados son casi
similares con 0.1 mg/L más de cloro. Un efecto favorable para desinfección con
cloro, cobre y plata se ve en Tabla 8 para gérmenes totales y un menor efecto
para ThiobacillusThioparus en la Tabla 9 con valores máximos de 2,09. De todos
modos a 25 horas se obtuvieron resultados muy buenos de reducción de
agentes patógenos en un 100%. El tiempo y los resultados obtenidos son
influenciados por la presencia de amoniaco y otras materias orgánicas que
interfieren tomando en cuenda los resultados obtenidos y descritos
anteriormente de los parámetros físico-químicos. Las materias coloidales en
suspensión absorben iono de plata motivo por cual se ha observado unos bajos
rendimientos a poco tiempo de ensayo y en las muestra con 0,3 de plata. De
mismo modo fosfatos, cloruros, sulfuros y sulfatos, materia orgánica impiden la
58
actividad de la plata. Cuando se utiliza cobre en recipientes, y conductos de cinc,
aluminio, se debe tener cuidado porque produce la corrosión de esos metales.
Para evitar la precipitación de Cu2+ en sales insolubles se adiciona KNa -tartrato
que forma complejos y mantiene el cobre soluble en rangos de 0,06 -0,63 ppm.
Los hidróxidos metálicos, quelación de componentes de tipo ácido húmico u
orgánicos reducen el efecto del cobre. Las concentraciones de óxido disuelto,
luz y salinidad influyen sobre la actividad de cobre y plata. El pH debe ser ≤7.3
para la eficacia de cloro libre y la solubilidad de metales. Temperatura,
alcalinidad y pH son parámetros que influyen en la actividad del cobre.
En las tablas 10,11 y 12 se observan las mismas conclusiones de antes, los
valore de k oscilan entre -1,3 y 3,75 para los mejor resultados.
En las Tablas 13, 14 y 15 se muestran los valores del log 10(NT/N0) para distintos
tiempos de tratamiento y distintas dosis de desinfectantes. Para la muestra A se
ha utilizado 0,2 mg/L de cloro libre y la mezcla Cu2+: Ag+ de 2:0,4 mg/L; Para la
muestra B sea utilizado 0,3 mg/L de cloro libre, Cu2+: Ag+ de 1,4:0,3 mg/L; para
la muestra C se ha utilizado Cu2+: Ag+ de 0,3:0,04 mg/L; para la muestra D se ha
utilizado Cu2+:Ag+ 0,4:0,03 mg/L y, para la muestra E se ha utilizado 0,4 mg/L de
cloro libre, Cu2+:Ag+ 1,4:0,03 mg/L.
En la Tabla No. 13 para las muestras con cobre y plata C y D, se obtuvieron una
reducción de -0,031, -002 log 10, 0,35 y -0,16 log 10, observándose la poca
actividad de cobre con plata. En cambio para la muestra E se obtuvo el valor de
-1.64log10 para 14 horas siendo semejantes los valores con las muestras A y B.
Para gérmenes totales se obtuvieron mejor resultados que con coliformes, tabla
No.2. de 1,85-1,9 log10. Se observa en la tabla No. 3 para T. Thioparus que los
valores son menores que para coliformes y bacterias totales dando de entender
que es aconsejable emplear más cantidad de cobre y plata para obtener mejores
reducciones.
En las tablas 16, 17 y 18 se describe la variación del coeficiente de K que toma
en cuenta y el tiempo de reacción como importante obteniéndose valores entre 1,15 y -1,87 como máximos.
El tiempo y los resultados obtenidos son influenciados por la presencia de
amoniaco y otras materias orgánicas que interfieren tomando en cuenta los
resultados obtenidos y descritos anteriormente de los parámetros físicoquímicos. Las materias coloidales en suspensión absorben iono de plata motivo
por cual se ha observado unos bajos rendimientos a poco tiempo de ensayo y en
las muestra con 0.3 de plata. Igual los fosfatos, cloruros, sulfuros y sulfatos
impiden actividad de la plata. Los hidróxidos metálicos, quelación de
componentes de tipo ácido húmico u orgánicos reducen el efecto del cobre. Las
concentraciones de óxido disuelto, luz y salinidad influyen sobre la actividad de
cobre y plata. El pH debe ser ≤7.3 para la eficacia de cloro libre y la solubilidad
de metales. Temperatura, alcalinidad y pH son parámetros que influyen en la
actividad del cobre.
59
En las Tablas 19, 20 y 21 se muestran los valores del log 10(NT/N0) para distintos
tiempos de tratamiento y distintas dosis de desinfectantes. Para la muestra A se
ha utilizado 0,2 mg/L de cloro libre y la mezcla Cu2+: Ag+ de 2:0.4 mg/L; Para la
muestra B sea utilizado 0,3 mg/L de cloro libre, Cu2+: Ag+ de 1,4:0,3 mg/L; para
la muestra C se ha utilizado Cu2+: Ag+ de 0,3:0,04 mg/L; para la muestra D se ha
utilizado Cu2+:Ag+ 0,4:0,03 mg/L y, para la muestra E se ha utilizado 0,4 mg/L de
cloro libre, Cu2+:Ag+ 1,4:0,03 mg/L.
En la Tabla 19 para muestra A se obtienen reducciones mayores para 23h de 2.6log comparando con 3h obteniéndose 0.38log, los valores para muestra B y E
son casi iguales con la muestra A, en cambio se ve que sin cloro los metales
tienen un menor efecto bactericida, con valores de 0.46log y -0.33log de
reducción.En la Tabla 20 para gérmenes totales hy para muestra A mayor
reducción que los coliformes fecales y totalesy muecho menor reducción cuando
se utiliza Cu:Ag.Thiobacilis Thioparus presenta, Tabla 21, una mayor resistencia
a estos desinfectantes., siendo máximo valor de -2.46log.
De todos modos a 23 horas se obtuvieron resultados muy buenos de reducción
de agentes patógenos en un 98%.
El tiempo y los resultados obtenidos son influenciados por la presencia de
amoniaco y otras materias orgánicas que interfieren tomando en cuenda los
resultados obtenidos y descritos anteriormente de los parámetros físico químicos.
Las materias coloidales en suspensión absorben iono de plata motivo por cual
se ha observado unos bajos rendimientos a poco tiempo de ensayo. De mismo
modo fosfatos, cloruros, sulfuros y sulfatos impiden actividad de la plata por este
motivo se han observado en todas las tablas unas pequeñas diferencias para
log.
Los hidróxidos metálicos, quelación de componentes de tipo ácido húmico u
orgánicos reducen el efecto del cobre. Las concentraciones de óxido disuelto,
luz y salinidad influyen sobre la actividad de cobre y plata. El pH debe ser ≤7.3
para la eficacia de cloro libre y la solubilidad de metales. Temperatura,
alcalinidad y pH son parámetros que influyen en la actividad del cobre.
En las tablas 22, 23 y 24 se observan las mismas conclusiones de antes.Los
valore de k oscilan entre -3,86 - -3,94 para coliformes fecales y totales a 3 h, 2,53 y -2,72 para 5 h,-2,45 y -2,96 para 7 h, -2,33 y -2,51 para 9 horas,-1,19 y
1,02 para 13 h y, -0,40 y 1,97 para 23 horas. Mayor valor para K significa mayor
reducción de microorganismos.
10.
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
Como sea descrito anteriormente el método propuesto resulta ser eficiente apara
25 horas en la desinfección de aguas residuales urbanas tratadas, encontrando
60
buena respuesta en la eliminación de las bacterias: coliformes fecales y totales,
gérmenes totales y Thiobacillus Thioparus. Además de esto el método es
sugerido por su bajo costo, de instalaciones fáciles de aplicar y para el agua que
posteriormente se puede utilizar en industria, tuberías de hospitales etc. Se
encontró que la mezcla de iones de Cu-Ag en combinación con bajos niveles de
cloro libre presenta la misma eficiencia que si se empleara solamente cloro libre
en altas concentraciones.
Utilizando los electrodos de cobre con plata resulta más económico que
empleando sales de metales.
El método propuesto resulta ser suficientemente eficiente para 14 horas en la
desinfección de aguas residuales urbanas tratadas, encontrando buena
respuesta en la eliminación de las bacterias: coliformes fecales y totales,
gérmenes totales y Thiobacillus Thioparus. Se recomienda utilizar tiempos
mayores de 14 horas para una mejor desinfección. También se recomienda a
utilizarse el método para tratamientos de agua en industria.
Después de los demás tratamientos primario y secundario, dependiendo de
situación, posteriormente se puede utilizar en industria, o como riego.
Se recomienda hacer ensayos con electrodos y sales de cobre y plata para un
mejor resultado.
Se recomienda utilizarse en futuros ensayos la unidad Electronic Pool Purity Unit
model UTP2; Tarn-Pure USA, Las Vegas New y se recomienda alcalinidad entre
80 y 120 mg/l.
Tomando en cuenta las instalaciones propuestas para recirculación de agua
caliente en hospitales y para piscinas y agua potable en la literatura se han
encontrado desventajas de acumulación de sedimentos y la limpieza frecuente
de electrodos propongo otro tipo de instalación de electrodos de la siguiente
figura:
61
En esta instalación de 4 electrodos de cobre:plata dispuestos en par en paralelo
se utiliza 0,5 A y 32 V aproximadamente y no esta en el circuito de las aguas.
Tiene un panel de control y regularización de voltaje y corriente y es acoplada
con apoyo del panel de control con el depósito de la solución de hipoclorito de
sodio. El agua del recipiente donde están los electrodos es agua del grifo para
una mejor electrólisis por presencia de sales y se inyecta en la depuradora antes
de salida del agua al rio o cauce deversor, en un estanque construido para
tratamiento terciario de las aguas de la depuradora. Se genera cobre:plata en
porcentaje de 90:10. Asimismo del deposito de hipoclorito de sodio la solución
se injecta en el mismo lugar que el anterior. Los electrodos tienen la dimensión
de 180x50 mm2 y de grosor 30 mm.
La ventaja es de generar los iones metálicos sin que sean afectados los
electrodos por la composición de las aguas residuales tratadas, pH, alcalinidad,
sólidos en suspensión y se evita la frecuente limpieza de los electrodos. Se
puede además controlar la cantidad de iones generada en la solución y variar la
corriente y voltaje en función de las necesidades. Adicionalmente se puede
utilizar otro recipiente donde se prepara la solución de sales de cobre y plata
inyectandola en el mismo estanque de tratamiento terciario.
62
11. Bibiografía
1. Abad F.X., Pintó R.M., Diez J.M., Bosch A., 1994, Disinfection of human
enteric viruses in wáter by cooper and silver in combination with low levels of
chlorine. Applied and environmental microbiology, vol.60, 7, 2377-2383.
2. Abelson P.H. and Aldouse, Elaime, J. Bat., 60, 1950, 401.
3. Adaskavey J. E. and Hine R.B., 1985, Copper tolerance and zinc sensitivity of
Mexiicaan Strains of xanthomonas campestris pv. Vesicatoria, casual agent of
bacterial spot of pepper, Plant Dis., 9, 993.
4. Alejandro Divo, 1971, Microbiología Médica, Nueva Editorial interamericana.
5. Alice L. Smith, 1980, Fundamentos de microbiología, UNAS ediciones
Universidad de Navarra, S. A. Pamplona.
6. American Water Works Association, 1975, Control de calidad y tratamiento del
agua, Instituto de Estudios de Administración local, 182-185, Madrid.
63
7. Bbich H., Stotzky G., 1980, Environmental factores that influence the toxicity of
heavy metal and gaseous pollutants to microorganismos, CRC Crit. Rev.
Microbiol., 8 (2), 99.
8. Baker, M.N., 1948, “The Quest for pure wáter”, Lancaster Press, Inc.,
Lancaster, Pa.
9. Barton J.K., Lippard S.J., 1980, Heavy metal interaction with nucleic acids, in
Nucleic Acid-Metal Interactions, Spiro T.G., de, John Wiley &Sons, New York,
33.
10. Bender c.l., Cookesey D.A., 1986, Indigenous plasmids in Pseudomonas
syringae pv. Tomato and Xanthomonas campestris pv. Vesicatoria in tomato and
pepper sedes, Phytopathology, 72, 1143.
11. Berger T.J., Spadaro J.A., Chapin S.E., Becker, 1976, Electrically Generated
Silver Ions: Quantitative Effects on bacterial and mammalian cells, Antimicrobial
agents and chemotherapy, 357-359, 2, 2.
12 Bitton G., Freihofer V., 1978, Influence of extracelular polysaccharrides on the
toxicity of copper and cadmium towards Klebsiella aerogenes, Microbial Ecology,
4, 119-125.
13. Bob A. Freeman, 1986, Ph. D. Microbiología de Burrows Emalsa S.A.
Hilarión Eslova.
14. Brown M.R.W., Anderson R.A., 1968, The bactericidal effect of silver ion son
Pseudomonas aerruginosa, J. Pharm. Pharmac, 20, suppl., 15-35.
15. Buffle J., 1984, Natural organic matter and metal organic interactions in
aquatic systems, In Metal Ions in Biological Systems, Siegel H., de Marcel
Dekker, New York, 18, 165.
16. Butler M., Medlen A.R., Taylor G.R., 1985, Electrofocusing of viruses and
sensitivity to disinfection, Water Sci Technol., 17, 201.
17. Buzzo A., Soria M.F., 1960, Toxicología, López Libreros Editores SRL.
18. Carr a.s.a, Wodkowski T.J., Rosenkronz H.S., 1974, Silver sulfadiazine in
vitro antibacterial activity, Antimicrobial Agents Chemother, 6:498-500.
19. Castro Martínez Elena, 1980, Manual de Ingeniería ambiental, Escuela de
Organización Industrial, D.L., Madrid, 177, 3.
20. Clarke N.A., 1983, Disinfection of drinking wáter, swimming pool wáter, and
treted sewage effluents, In Disinfection, Sterilization and Preservation, Edited by
S.S. Block Lea & Febiger, Philadelpha, 524-541.
21. Cliver D.O., Foell W. K., Goepfert J.M., 1971, Biocidal eeffects of silver, Final
Technical Report Contract Nas. 9-9300, University of Wisconsin, Madison,
February.
64
22. Cookesey D.A., 1987, Characterización of a copper resistent plasmid
conserved in copper-resistant strains of Pseudomonas syninyae pv. Tomato,
Appl. Environ. Microbiol., 53, 454.
23. Curtis D. Kassen, 1995, Toxicology, Mc. Graw Hill.
24. Curtis D., Kassen Ph. D., Mary O. Andur, Ph. D. John Doull, M.D., 1986,
Toxicology, Mamillan Publishing Company, p.612.
25. Chambers Cecil W., Charles M. Proctor, Paul Kabler W., 1962, Bactericidal
Effect of Low Concentrationas of Silver, J. AWWA, 54:208.
26. Chambers Cecil W., Leslie a. Chambers, Paul Kabler W., 1953, New
Colloidal Silver Disinfectant : Effect of Environmental Factor son Bactericidal
Action, Ind. Eng. Chem., 45:2569.
27: Chang S.L., 1970, Modern Concept of desinfection, in Proc. Natl. Special
Conf. Disinfection, American Society of Civil Engineers, New York, 635.
28. Chang T.W., Weistein L., 1975, In vitroactivity of silver sulfadiazine against
Herpesvirus hominis, J. Infect. Dis, 132, 79.
29. Chick H., 1913, Factors conditioning the velocity of disinfection, Chem. Ads.,
7, 2273.
30. Daune M., 1974, Interactions of metal ions with nucleic acids, in Metal Ions In
Biological Systems, vol.3, Sigel H., De., Marcel Dekker, New York 2.
31. Davis B.D., Dulbeco R., Eisen H.N., Ginsburg H.S., 1984, Tratado de
microbiología, 3ra edición Salvat Editores, S.A.
32. Davydorva S.L., 1979, Macromoleculas of biological interest in complex
formation, in metal ions in Biological Systems, Sigel H., De., Mercel Dekker, New
York, 8, 183.
33. Den Dooren de Jorg, L.E. Antonio van Leeuwenhoek, 1965, 31, 301-313.
34. Domek M.J., Le Chevalier M.W., Camerun S.C. &Mc Feter G.A., 1984,
Evidence for the role of cooper in injury process of coliform bacteria in drinking
wáter, Applied and Environmental Microbiology, 48, 289-293.
35. Domek M.J., Robbinson J.E., Anderson M.E. &Mc Feter G.A., 1987,
Metabolism of Escherichia coli injured by copper, Canadian Journal of
Microbiology, 33, 57-62.
36. Dr. M. Christian, 1911, Disinfection, Leipzig, G. J. Goeschensche
Verlagshandlung.
37. Dubes G.R., Al-Moslih M.Y., 1980, Effect of inactivator(s) formed from copper
and phenol impurity(ies) on the sedimentation rate of transfective poliovirion
RNA, Arch Virol., 66, 45.
38. Dy Chdala G.R., Chlorine and chlorine compounds, In S.S. Block,
Disinfection, sterilization and preservation, Lea & Febiger, Philadelphia, 1983.
65
39. Edebo L., Singh M.P., Hoglund S., Inactivation of some coliphages with
copper-thiol complexes, J. Gen. Virol., 1, 567, 1967.
40. Editorial Catolica toledana: Desinfección y Desinsectación, Selecciones
Científicas, 1929.
41. Ehrlich H.L. and Fox, S.Y.. Appl. Microbiol., 15, 135-139, 1967.
42 Eichhorn G.L., Clark P., Interactions of metal iono with polinucleotides and
related compounds. The unwinding and rewinding of DNA stronds under the
influence el Copper (II) ion, Proc. Natl. Acad. SCI, USA, 53,586, 1965.
43. Eichhorn G.L., Berger N.A., BUTZOW J.J., Clark P., Heim J., Pitha J.,
Richardson C., Rifkind S.M., Shin Y., Tarien E., Some effects of metal ion son
the structure and function of nucleic acids, in Metal Ions in Biological Systems,
Dhar S.K., De. Plenum Press, New York, vol. 40, 43,1973.
44. Fawcett W. M. D., James W. Newberne D.V.M., Workshopon Cellular and
Molecular Toxicology Pharmaceutical Manufactures Association Foundation,
Inc., 1979.
45. Faecett W., James M.D., Newberne James W. Workshop on Cellular and
Molecular Toxicology. Pharmaceutical Manufactures. Association Foundation,
Inc., 496, 1979.
46. Friedman B.A., Dugan P.R., Concentration and accumulation of metallic ions
by the bacterium Zoogloea. Dev. Ind. Microbiol., 9, 381-387, 1968.
47. Frobisher Hinsdill Grobter, Godhert, Fundamentals of microbiology, W. B.
Sauders Company, 1974.
48. Gardiner R. E., Hobbs N.J., Jeffery J., Hydrogen peroxide a real alternative to
chlorine in wáter treatment, In Water Chlorination Jolly, R.L., de., Ann Arbor
Science Pub. Ann Arbor, 405, 1983.
49. Gerba C.P., UNPUBLICHED DATA.
50 Gerrard J. Tortore, Berdell R. Funkel, Christine L. Case, Microbiology, The
Benjamen, Cumings Publishing Company, INC., 1989.
51. Grier N., Silver and compounds, in Disinfection Sterilization and Preservation,
Block S.S., De, Lea & Febiger, Philadelphia, 375, 1983.
52. Grimmel M., Ziirre R., Koch, G. Fluorescense spectophotometric study of
structural alterations in the capsid of poliovirus, Arch. Virol., 78, 191, 1983.
53. Guest H.L., Salle A.J., 1942, Proc Soc. exp. Biol., N.Y., 51, 272.
54. Hatano M., Nozawa T., Catalytic activity of poly-L, alpha-aminoacid metal ion
complexes, new aproches to enzime models, in Metal Iones in Biological
Systems, vol. 5, SIGL H., De., Marcel Dekker, New York, 1976, 246.
66
55 Hay R.W., Metal ion-catalysed decarboxilation of biological interest in Metal
Ions in Biological Systems, vol. 5, Sigel H., De., Marcel Dekker, New York, 127,
1976.
56. Hay R.W., Morris P.J., Metal ion promoted hydrolysis in Metal Ions in
Biological Systems, vol. 5, Sigel H., De., Marcel Dekker, New York, 173, 1976.
57. Hendy A.Y., Stewart Y.O., Silver resistent Enterobacteriaceae from hospital
patients, Can. J. Microbiol., 25, 915, 1979.
58. htttp://www.fwimall.com/carperonefw/h2opure ntm
59. Hudson P.B., Sanger G., Edith. E.J. Amer. Med. Ass., N0 169, 549,1959.
60. Huff J.W., Sastry K.S., Gordon M.P., Wacker W.E.C., The action of metal ion
son tabacco mosaic virus ribonucleica cid, Biochemistry, 3, 501, 1964.
61. Hugo B. Inhibition and destruction of the Microbial Cell, Academic Press
London New York, 1971.
62. Hugo W.B.&Russell A.D., Types of antimicrobial agents. In Principales and
Practices of Disinfection, Preservation and Sterilisation de Russell A.D., Hugo
W.B. & Agliffe G.A.J., Oxford, Blackell.
63. Hutchinson D.W., Metal chelators as potential antiviral agents, Antiviral Res.,
5, 193, 1985.
64. James G.V., Water Treatment, 4 th de., CRC Press, Cleveland, OH., 38,
1971.
65. Jordan F.T., Nassar T.J., The influence of copper on the survival of infectious
bronchitis vaccine virus in wáter, Vet Rec., 89, 609, 1971.
66. José Antonio Pérez López, Miguel Espigares García. Estudio sanitario del
agua. Universidad de Granada, 1995.
67. José Catalan Lafuente, 1981, Química del agua, Talleres Gráficos Alonso
S.A.
68. José Luis Sagripanti. Metal-based formulations with high microbicidal activity.
Applied and environmental micribiology, sept., vol. 58, N09, 3157-3162, 1992.
69. José Luis Sagripanti, Licia B. Roustson, David Lytle. Virus Inactivation by
Copper or Iron Ions Alone and in the presence of peroxide Applied and
Environmental microbiology, 1993, 59, 12, 4374-4376.
70. Kosarek L.J., Removal of varius toxic heavy metals and cyanide from water
by membrane proesses, In W.J. Cooper, Chemestry in water reuse, vol.1,
AnnArbor Science Publishers, Inc., Ann Arbor. Mich., 1981.
71. Koski T.A., CAHEN j.h.s., Methods of testing virucides, in Disinfection,
Sterilization and Preservation, Blok S.S., De Les&Febiger, Philadelphia, 116,
1977.
67
72. Kutz S.M., Landeen L.K., Yahya M.T., Gerba C.P., Microbiological evaluation
of copper: silver disinfection units. Proceedings of the Third Conference on
Progress in Chemical Disinfection, Binghamton, April 1988.
73. Ladron J. de Guevara, Moya Preyo V., Mc. Graw- Hill Interamericana de
España, Toxicología médica clínica y laboral, 1995.
74. Ladron J. de Guevara, V. Moya Pueyo. Toxicología Médica. Interamericana
Mc. Graw Hill, 1980.
75. Lawrence C.A., Block S.S., Disinfection, sterilization and preservation, in
disinfection, sterilization and Preservation, Block S.S., Disinfection, sterilization
and preservation, in disinfection, sterilization and Preservation, Block S.S., De.,
Lea&Febiger, Philadelphia, 1968.
76. Le Chevalier M.W., Cawthon, Rmon G.L., Mechanisms of bacterial survival in
chlorinated drinking wáter, Wat. Sci. Tech. 20, 145, 1988.
77. Lee K. Landeen, Moyeser T.Yahya, Charles P.Gerba, Efficacy of Copper and
Silver ions and redduced levels of free chlorine in Inactivation of Legionella
pneumophila, Applied and environmental microbiology, Dec., 3045-3050,
5,12,1989.
78. Lee K. Landeen, Moyasar TYahya, Susan M. Kutz, Charles P. Gerba,
Microbiological evaluation of copper:silver disinfection units for use in Swimming
pools. Water Science and Technology, 1989, 21, 3, 267-270.
79. Lee K. Landeen, Moyasar T. Yahya, Susan M. Kutz, Charles P. Gerba, Units
for use in swimming pools, Water Microbiology, 1989, 21, 3, 267-270.
80. Liu Z. Stout J. E., TedscoL., Boldin M., Hwang C., Diven W.F., Yu V.L.,
Controlled evaluation of copper-silver ionization in eradicating Legionella from a
hospital wáter distribution system, J. Infections Diseas, 169, 919-922, 1994.
81. Lorenzo Vilas. Apuntes de microbiología, Editorial S.A.E.T.A., Madrid, 1975.
82. Lorian V. Antibiotics in Laboratory Medicine, Williams&Wilkins, Naltimore,
539-545, 1991.
83. Luis Marruecos, Santiago Nogué, Joan Nolla. Toxicología clínica, SprongerVerlag Ibérica, S.A. Barcelona, 1993.
84. Lund E. The significance of oxidation in chemical inactivation of pooliovirus,
Arch. Ges. Virusforsch, 12, 648, 1963.
85. Mac Leod R.E., Kuo S.C., Gelinas R.J., 1967, 93, 969-970.
86 Martin Guy, 1982, Point sur l¨épuration et le traitment des effluents, vol I, 146.
87. Martin R.B. y Marian Y.H.., Interaction between metal ions and nucleic bases,
nucleosides, and nucleotides in solution, in Metal Iones in Biological Systems,
Sigel H., De., Mercel Dekker, New York, 57, 8, 1979.
68
88. Martin R.B., Bioinorganic chemistry of metal ion toxicity, in Metal ions in
Biological Sytems, Sigel H., De., Marcel Dekner, New York vol 3, 21, 1986.
89. Martin R.B., Acid-catalyzed ester hydrolysis, J.AM. Chem. Soc., 89, 25001,
1967.
90. Matilla V., A. Pumarola, J. Bravo Oliva, R. Gomez Lus y colab. Microbiología
y parasitología, Maro- Ediciones Publicaciones, 1980.
91. Matthew J. Domek, Mark W. Lechevallier, Susan C. Cameron, Gordon A.,
McFeters. Evidence for the Role of Copper in the process of coliform bacteria in
drinking wáter. Applied and environmental microbiology, 48, N02, 289-293, 1984.
92. Mayor Reireid, E.S. Garvey, Electronic wáter treatment:gelting the control
right, Water Environment International, 1996, 5, 38, 30-32.
93. McCoy E.C., Rosenkranz H.S., Silver sulfsdiazine lack of mutagenic activity,
Chmotherapy, 24, 87, 1978.
94. Michael Pelczar J., Roger D. Reid, Microbiologia, Libros MC. Graw-Hill, 1966.
95. Modak S., Fox C.L.; Synergestic action of silver sulfadiazine and sodium
piperacillin on resistent Pseudomonas aeruginosa in vitro and in experimental
burn wound infections, J. Trauma, 25, 27, 1985.
96. Montgomery Engineers Inc., Water Treatment Principales and Design, WileyInterscience, New York, 268-270, 1985.
97. Moroz O.G., Kul`skii L.A., Prokuryakova N.B., Rudenko A.V.; Florensova
K.M. Susceptibility of organismos which cause intestinal infections to removal by
silver Khim., Technol. Chiev, 2, 273, 1980.
98. Moyasar T. Yahya, Lee K. Landeen, Maria C. Messina, Susan M.Kutz,
Richard Schulze, Charles P. Gerba, Desinfection of bacteria in wáter systems by
using electrolytically generated copper:silver and reduced levels of free chlorine.
Canadian Journal of Microbiology, 36, 2, 1989, 109-116, 1989.
99. Moyasar T. Yayha, Susan M. Keutz, Lee K. Landeen, Charles P. Gerba,
Swimming Pool Desinfection, Journal of Environmental Health, 51, 5, 1989, 282285, 1989.
100. Naeem Mahmood S., Sitwat Naeem, Naima Baset, Tanzil Haider Usmani,
Microbial evaluation of silver coated impregnated sand for purification of
contaminated wáter. Environmental Technology, 14, 151-157, 1993.
101. Nageli, Carl von: Uber ologodinamischen Erscheirungen in lebeden Zellen,
Scheiz Natur Ges., 33:1, 1893.
102 Netzer A., Huyehes D.E., Adsorption of copper lead and cobalt by activate d
carbón Water Res., 18, 927, 1984.
103. Newton W.L., Jones M.F. Effextiveness of silver ions against cysts of
Entamoeba histolytica, J. Am. Water Works Assoc., 41, 1027, 1949.
69
104. O¨Meara, R.A.Q. and Macsween J. C.J. Path. Bact., 43, 373, 1936.
105. O´Meara, R.A.Q. and Macsween J.C.J. Path. Bact., 44, 225, 1937.
106. Pedhazur, Shuval H.Y., Ulitzur S., Silver and hydrogen peroxide as potential
drinking wáter. Disinfectants, Their bactericidal effeccts and posible, modes of
action, Wat. Sci. Tech., 35, 11-12, 87-93, 1997.
107. Petrewig H.G., Parmocology and toxicology pf heavy metals silver,
Pharmacol. Ther., 1, 127, 1976.
108. Phyle B.H., Broadaway S.C., G.A. McFeters, Efficacy of copper and silver
ions with iodine in the inactivation of Pseudomonas cepacia, Journal of applied
bacteriology, vol. 72, p.71-79.
109. Pierce G.E., Grim J.J., Reiber E.E., Microbial evaluation of activated carbón
and silver impregnated filters for use in potable wáter systems. Dev. Ind.
Microbiol., 20, 455-461, 1978.
110. Plastouryou M., Hoffman M.R., Transformation and fate of organic esters in
layered-flow systems the role of trace metal catalysis, Environ. Sci. Technol., 18,
756, 1984.
111. Prased D., Henry J.G., King A., Coliform inactivation in sludge by copper
sulfate, Can. J. Civ. Eng., 20, 814-819, 1993.
112. Public Health Service U.S.:Drinking Water Standards, U.S. Government
Printing Office, Washington, D.C., USPHS Pub N0 96, 1962.
113. Pumarola A., Rodríguez A. Torres, J.A. García, Microbiología y
Parassitología Medica, Masson Salvat Medicina, 1987.
114. Rafael Marin Galvin, Química, microbiología, tratamiento y control analítico
de aguas, Universidad de Córdoba, 1996.
115. Rahn R.O., Landry L.C., Setlow J.K., Ultraviolet irradiation of nucleic acids
complexed with heavy atoms. Influence of Ag + and Hg2+ on the sensitivity of
phage and of transforming DNA to ultraviolet radiation, Photochem. Photobiol.,
18, 39, 1973.
116. Rahn R.O., Landry L.C., Ultraviolet irradiation of nucleic acids complexed
with Ag, Photochem. Photobiol., 18, 29, 1973.
117. Rami Pedahzur, Osadia Lev, Badri Fattal, Hillel Y. Shuval The interaction of
silver ions and hidrogen peroxide in the inactivation of E. coli, A preliminary
evaluation of a new long acting residual drinking wáter disinfectant, Wat. Sci.
Tech., vol. 31, N0 5-6, p. 123-129, 1995.
118. Raulin, J. Chemistry of Vegetation, Sci. Nat., 11:93, 1869.
119. René Fabre, René Truhaut, Compendio de Toxicología Imprenta
Universitaria, Tomo II, 1962.
120. Renn Charles, A reexamination of Oligodinamic Desinfection.
70
121. Ricketts C.R., Mechanism of prophylaxis by silver compound against
infection of burns, Br., Med. J., 2, 444, 1970.
122. Richard H., Schreiber J.P., Duane M., Interactions of metallic ions with
DNA, DNA mechanism in the presence of Cu (II), Bioplymers, 12, 1, 1973.
123. Richards R.M.E., Antimicrobial action of silver nitrate, Microbios, 31, 83,
1981.
124. Rifkind J.M.E., Antimicrobial action of silver nitrate, Microbios, 31, 83, 1981.
125. Robert B. Thurman, Charles P. Gerba, The moleular mechanisms of copper
and silver ion disinfection of bacteria and viruses. Critical Reviews in
Environmental Control, vol. 18, issue 4, 1989.
126. Robert B. Thurman, Charles P. Gerba. The molecular mechanisms of
copper and silver ion disinfection of bacteria and viruses. Criteecal Reviews in
Environmental Control, vol. 18, issue 4, 1989.
127. Rook J.J., Formation of haloforms during chlorination of natural waters, J.
Wter Treat. Examen., 23, 134, 1974.
128. Rosenberg B., Renshav E., Vnacamp L., Hartwik L., Drobnik J.J. Bact., N0
93, 716-722, 1967.
129. Rosenkronz H.S., and Carr H.S., Silver sulfadiazine effect on the growth
and metabolism of baccteri, Antimicrob. Agents Chemother, 2, 367-372, 1972.
130. Russell A.D., Hugo W.B., Antimicrobial activity and action of silver, Prog.
Med. Chem., 31, 351, 1994.
131. Salle a.j., 1945, Proc Soc exp. Biol. N.Y, 55, 26.
132. Samuni A., Chevion M., Gzapslei, Rols of copper and superoxide anion
radicals in the radiation-induced inactivation of T7 bacteriophage, Radiat. Rez,
99, p. 562-572, 1984.
133. Schindler P.W., Sorface complexation, in metal ions in biological systems,
vol. 18, Sigel H., De., Marcel Dekker, New York, 105, 1984.
134. Shapiro Robert y Frank E. Hale, An Investigation of the Katadyn Treatment
of Water with Particular Reference to Swimming Pools, J. New Engl. Water Wks.
Assoc., 51:113, 1937.
135. Shimizu F., Shimizer Y., Kumargai K., Specific inactivation of Herpes
Simplex, Antimicrobial, Agents, Chemother, 10, 57, 1976.
136. Shinohara K., Nonaka M.Nishiyama K., Specific inactivation of Herpes
Simplex, Antimicrobial, Agents, Chemother, 10,57, 1976.
137. Sillen L.G., and Martell A.E., Stability Constants of Metal-Ion Complexes.
The Chemical Society, London, 1964.
71
138. Singh A., Le Chevallier M. W., McFetersG.A., Reduced virulence of Yersina
enterocilitica by copper induced injury, Appl Environ. Microbiol., 50, 406, 1985.
139. Singh A., McFeters G.A., Assessment, of in vivo revival, growyh, and
pathogenicity of Escherichia coli strains after copper and chlorine induced injury,
Appl. Environ. Microbiol., 52, 832, 1986.
140. Singh A., McFeters G.A., Recovery, growth and production of heat stable
enterotoxin by Escherichi coli after copper induced injury, Appl. Environ.
Microbiol., 51, 738, 1986.
141. Singh A., McFeters G.A., Survival and virulence of copper and chlorine
stressed Yersinia enterocolitica in experimentally infected mice, Appl. Environ.
Microbiol., 53, 1768, 1987.
142. Slawson R.M., Lee H., Trevors J.T.., Bacterial interactions with silver,
Biology of Metal, 3, 151-154, 1990.
143. Spadaro J.A., Berger T.J., Barranco S.D., CAHAPIN s.e., Becker R.O.,
Antibacterial effects of silver electrodes with weak direct current antimicrobial
agents and chemotherapy, American Society for Microbiology, 637-642, 6, 5,
1974.
144. Speck W.T., Driscoll J.R., Polin R.A., Rosenkranz, H.S., Bacterial
colonization in the newborn, effect of cord care, Pediatrics, 10, 335, 1976.
145. Sprowls J.B. and Poe C.F., J. AMER. Pharm. Ass 32, 41, 1934ª.
146. Sprowls J.B. and Poe C.F., J. Amer. Pharm. Ass. 32, 33, 1934b
147. Stall R.E., Loschke D.C., Jons J.B. Linkage of copper resistance and a
virulence loción a self transmisible plasmid in Xanthomonas campestris pv.
Vesicatoria, Phytopathology, 76, 240, 1986.
148. Stevens A.A., Slocum C.J., Seeger D.R., Robeck G.C., Chlorination of
organics in drinking wáter, J. Amer. Water Works Assoc., 68, 615, 1976.
149. Stumm W., Morgan J.J., The solid solution interface, in Aquatic Chemistry,
An Introduction Emphasizing Chemical Equilibria in Natural Water, 2 end de.,
John Wiley&Sons, New York, 1981.
150. Sundberg R.J., Martin R.B., Interactions of histeine and other imidazole
derivatives with transition metal ions in chemical and biological systems, Chem.
Rev., 74, 471, 1974.
151. Syd Garvey, Electronic wáter purification, Energy World, 220, 10-12, 1994.
152. Sykes G., E.&F.N. Spon LTD, Disinfection and Sterilisation, 419-426, 1965.
153. The Science of the total environment, Esevior Science Publishers, 120,
1992.
154. Tilton R.C., Rosenberg B., Reversal of the silver inhibition of
microorganisms by agar. Appl. Environ. Microbiol., 1978.
72
155. Tobin R.S., Smith D.K., Lyndsay J.A., Effects of activated carbón and
bacteriostatic filters on microbiological quality of drinking wáter, Appl. Environ.
Microbiol., 1981, 41, 646-651.
156. Totsuka A., Ohtaki K., The effecys of amino acids and metal son the
infectivity of poliovirus ribonucleica cid, Jpn. J. Microbiol, 1974, 18, 107.
157. Ueda K., Morita J., Yamashita K., Komano T., Inactivation of
bacteriophaage Φ 174 by mitomicin C in the presence of sodium hydrosulfite and
cupric ions, Chem. Biol. Interact., 29, 145, 1980.
158. William Burrows, Tratado de Microbiología Interamericana, 1974.
159. Woiwod A.J., The inhibition of bacterial grown by coloidal heavy-metal
sulphides and by coloidal sulphur. The Journal General Microbiology, 10, 59,
1954.
160. Wood J.M., Evolutionary aspects of metals con transport through cell
membrane, In Metal Ions In Biological System, Edited by H. Sigel, Marcel
Dekker, New York, 18, 223-237, 1984.
161. Wood J.M., Microbiological strategies in resistence to metal ion toxicity, in
metal ions in biological systems, 18, Sigel H., De., Marcel Dekker, New York,
334, 1984.
162. Wuhrmann K., Zobrist F., Investigations into the bactericidal action of silver
in wáter, Sweiz, Hydrol., 20, 218, 1958.
163. Yahya M.T., Landeen L.K., Kutz S.M, Gerba C.P., Inactivation of Legionella
pneumophila by exposure to copper:silver ions and reduced levels of free
chlorine, Water Pollution Control Federation Specially Conference, Chicago, IL.,
In WPCF Speciality Conference Series, Alexandria, Virginia, WPCF, 82-95,
1989.
164. Yahya M.T., Landen L.K., Kutz S.M., Gerba C.P., Messina M.C., Schultze
R., Disinfection of bacteria in wáter systems by using electrolytically generated
copper:silver ions and reduced levels of free chlorine. Canadadian Journal of
Microbiology, 36, 109, 116, 1990.
165. Yu-Sen E. Lin, Radisav D. Vidic, Janet E. Stout Victor L. Yu. Individual and
combined effects of copper and silver ion son inactivation of Legionella
Pneumophila, Wat. Res. Vol.30, N08, 1905-1913, 1996.
166. Zachary L., Heggers J.P., Robson M.C., Leach A.K., Berta M., The use of
topical antimicrobial, combined with biobrane in burn wound infections, J.
Trauma., 1982, 22, 833.
167. Zeming Liu, Janet E. Stout, Lou Tedesco, Marcie Boldin, Charles Hwwang,
Warren F. Diver, Victor L., Controlled Evaluation of Copper- Silver ionization in
eradicating Legionella pneumophila froma Hospital wáter distribution system,
Concise communication J/D, 169, 1994.
73
168. Zevenhuizen L.P.T.M., Dolfing J., Eshuis E.J., Ineke J. ScholtenKoerselmen, Inhibitory effects of copper on bacteria related to the free ion
concentration, Microbial Ecology, 5, 1139-1146, 1979.
169. Zimmer C., Luck G., Frietsche H., Triebel H., DNA –cooper (II) complex and
the DNA conformation, Bioplimers, 10, 441, 1971.
ANEJOS
1. Resumen bibliográfico
En la tabla N0 4 se presenta en resúmen bibliográfico.
Tabla N0 4
Compuestos
utilizados
Valores de desinfe-cción
Plata, [19]
(μg/l)
400
E. coli
Plata , [134]
(μg/l)
Plata,
[4](μg/l)
20.000
E. histolytica
1000
Bactericida
LÍMITES ADMISIBLES EN ECOSITEMAS
Aguas potables
Nivel guía
Conc.
Observaciones
máxim
a
admisi
ble
10
Si en caso excepcional, se
hiciere un uso no sistemático
de la plata para el
tratamiento de las aguas se
podrá admitir un valor
tolerable de 80 μg/l
74
Plata [152]
(μg/l)
Plata iónica,
[28] como
AgNO3 (μg/l)
>500
<60
4320
2480
Plata ionica,
[163] (μg/l)
Plata ionica,
[125] (μg/l)
Plata, [64]
(μg/l)
Plata
anodica, [11]
(μg/l)
80
E. coli en 2h
E. coli en 24 h
99% de Herpes Simplex
Virus tipo1 en 15 min.
69% Herpes Simplex Virus
tipo2 en 15 min.
L. pneumophila en 24 h
260
S. cerevisae
10
E. coli, Bacilus typhosus
2,02-8,25
2,51
0,26
0,11
10,05
Plata ionica,
[165] (μg/l)
180
80
10-20
Plata
anodica,
[143] (μg/l)
0,4-4,0
μA
4 μA y
7000
5800
30
E.coli en 4h
P. aeruginosa en 4h
S. aureus en 4 h
S. aureus en 15-30 min
Streptococcus grupo D en
4h
L. pneumophila en 1h
L. pneumophila en 24 h
L.pneumophila en más de
5 días
S. aureus, E. coli, Proteus
vulgaris, Proteus
aeruginosa en 4h
E.coli se reduce 3 ordenes
en 4h
E. coli reduc. De 2,12 en
30 min. y 3,52 en 60 min.
Plata ionica,
[117] como
AgNO3 (μg/l)
Plata ionica,
[106] como
AgNO3 (μg/l)
25
50
E. coli reduc. De 0,3 en 1h
E. coli reduc. De 1 en 1h
Compuestos
utilizados
Valores de desinfe-cción
Cobre forma
iónica, [61]
como CuSO4
(μg/l)
64000
64
6,4
Inh. Levadura y fungi
(Penicillium sp., Asp.
Niger, etc.)
Inh. Bacterias E.coli
Cobalto, nikel,
cobre y [85],
forma iónica,
[61] (μg/l)
Cobre como
CuSO4 [5]
59, 59,
64
Inh. Chlorella vulgaris
1000
Algas
LÍMITES ADMISIBLES EN ECOSITEMAS
Aguas potables
Nivel guía
Conc.
Observaciones
máxim
a
admisi
ble
100
10
Si en caso excepcional, se
A la salida de las
hiciere un uso no sistemático
instalaciones de
de la plata para el
bombeo y/o de
tratamiento de las aguas se
preparación y de
podrá admitir un valor
sus dependencias
tolerable de 80 μg/l
3000
Después de doce
horas de
estancamiento en
la canalización y
en el punto de
puesta a
disposición del
consumidor
75
(μg/l)
Cobre forma
ionica, [165]
(μg/l)
Cobre forma
ionica, [138]
(μg/l]
Cobre y plata
electrolíticame
nte, [167]
(μg/l)
Nitrato de
plata con
arena, [100]
Cobre y plata
electrolíticame
nte, [165]
(μg/l)
Plata, cobre
cobre
platinium,
acero
inoxidable
ánodos y
cátodos, [143]
Cobre y plata
electrolíticame
nte, [99] (μg/l)
Cobre y plata
electrolíticame
nte, [98] (μg/l)
Compuestos
utilizados
Cobre y plata
electrolíticame
nte, [77] (μg/l)
Cobre y plata
electrolíticame
nte, [108]
(μg/l)
Cobre y plata
electrolíticame
nte más cloro
libre [99]
(μg/l)
Cobre y plata
electrolíticame
nte y cloro
100
L. pneumophila en 2-5 h
100
Yersina enterocolítica en
2 días
>400 y
>40
Legionella pneumophila
desaparece tiempo de
dos meses
1:1
1.”
800 g
mezcla
40 y 40
Coliformes, Coliforme s
faecales (encima de reja
de 35 μm)
40 y 20
40-400
μA
433 y 43
Legionella pneumophila
en 1,6 h
Legionela pneumophila
en 3,6 h
S. aureus, E. coli, P.
vulgaris y P.aeruginosa
E. colireduc. 0,12 en 6
min
400 y 40
Coliformes totales, P.
aeruginosa y
Estaphilococos, en redes
de distribución de agua
en 4 semanas, inf. a las
normas
Valores de desinfe-cción
400 y 40
Legionela pneumophila
reduc. 0,7% con 0,00287
400:40
Pseudomana cepacia
reduc. 6 en 5 min.
460:75 y
200
E. coli reduc 3,5 en 0,5
min. Enterococcus
(Streptococcus) faecalis
reduc. 4,0 en 0,5 min.
400:40
Y 300
Coliformes totales, P.
aeruginosa y
Estaphilococos en redes
LÍMITES ADMISIBLES EN ECOSITEMAS
Aguas potables
Nivel guía
Conc.
Observaciones
máxim
a
admisi
ble
10
Si en caso excepcional, se
hiciere un uso no sistemático
de la plata para el
tratamiento de las aguas se
podrá admitir un valor
tolerable de 80 μg/l
76
libre, [98]
(μg/l)
Cobre y plata
electrolíticame
nte y cloro
libre, [77]
(μg/l)
400:40 y
300
800:80 y
300
Cobre y plata
400:40 y
electrolíticame 200
nte y cloro
libre, [79, 78]
(μg/l)
400:40 y
300
Cobre y plata
400:40 y
electrolíticame 50
nte y cloro
[108] (μg/l)
Cobre y plata
700: 70
electrolíticame y 1000
nte y cloro [1]
(μg/l)
700:70 y
500
700:70 y
200
Cloro libre [77] 300
(μg/l)
de distribución de agua
en 4 semanas, inferiores
a las normas
Legionella pneumophila
reduc. 99,47% con 2,282
en 1,5 min.
Legionella pneumophila
reduc. 99,8 % con 2,639
en 1,5 min.
Legionela pneumophila
reduc. 2,1918 en 7 min.,
S. aureus reduc. 2,98 E.
coli reduc 7375 en 1 min.
Virus MS-2 reduc. 3,3655
P. cepacia reduc. 6 en 2,5
min. en aguas
carbonatadas P. cepacia
reduc. 6 en 30 min.
Rotavirus Humano 8HRV)
reduc. 2 en 120 min.
Virus hepatitis AA (HAV)
reduc. 2,6 en 120 min
Adenovirus (ADV) o
poliovirus (PV) reduc. 2,6
en 120 min.
Tiene una variación de
p<0,5, que lo anterior
Tiene una variación de
p<0,5 que lo anterior
L. pneumophila reduc.
1,59 un rendimiento de
91,63%
Compuestos
utilizados
Valores de desinfe-cción
Cloro libre [79,
78] (μg/l)
200
300
Cloro [1] (μg/l)
500
LÍMITES ADMISIBLES EN ECOSITEMAS
Aguas potables
Nivel guía
Conc.
Observaciones
máxim
a
admisi
ble
10
Si en caso excepcional, se
hiciere un uso no sistemático
de la plata para el
tratamiento de las aguas se
podrá admitir un valor
tolerable de 80 μg/l
L. pneumophila reduc.
0,9029
S. aureus reduc. 2,8221
E. coli reduc. 3,2166
Virus MS-2 reduc.
11,2295
Rotavirus Humano (HRV)
REDUC. 1,5 en 30 min.
Adenovirus (ADV) reduc.
2,6 en 30 min.
Poliovirus (PV) reduc. 4
en 30 min.
Tiene una variación de
p<0,5 que lo anterior
para 120 min.
77
1000
200
Nitrato de plata
con agua
oxigenada,
[117] (μg/l)
Plata
electrolíticamen
te con cloro
libre [151] (μg/l)
Cobre forma
iónica de sal y
cloro libre en 44
muestras de
aguas potables,
[91] (μg/l)
30
Rotavirus Humanoa (HEV)
reduc. 1,2 en 30 min.
Adenovirus 8ADV) reduc.
2 en 30 min
Poliovirus (PV) reduc. 4
en 30 min.
B40-8 y HAV reduc.1,5 en
30 min.
Eschericia coli redu. 2,35
en 30 min. y 3,52 en 60
min.
40 y
400
L. pneumophila reduc. 10
en 2 min.
25 y
150
E. coli reduc. 90% en 6
días
E. coli reduc. 90%en 2
días
50 y
150
1. Datos
1.1.1.Tablas de resultados
Tabla N0. 1. Resultados para coliformes fecales y totales después de la desinfección bajo las condiciones de las
pruebas descritas.
Muestra
(NMP/100mL)
log(NT/N0) a 8
horas
log(NT/N0) a 12
horas
log(NT/N0) a 18
horas
log(NT/N0) a 24
horas
log(NT/N0) a 24
horas y 30
minutos
log(NT/N0) a 25
horas
A
B
C
D
E
-1,01
-1,01
0,1
-0,1
-1,02
-1,5
-1,5
0,3
-0,12
-1,5
-1,8
-1,8
0,4
-0,18
-1,8
-2,7
-2,7
-0,5
-0,23
-2,7
-2,9
-2,9
-0,7
-0,35
-2,9
-2,9
-2,9
-1,05
-0,71
-2,9
78
Tabla No. 2. Resultados para gérmenes totales después de la desinfección bajo las condiciones de las pruebas
descritas.
Muestra
(NMP/100mL)
log(NT/N0) a 8
horas
log(NT/N0) a 12
horas
log(NT/N0) a 18
horas
log(NT/N0) a 24
horas
log(NT/N0) a 24
horas y 30
minutos
log(NT/N0) a 25
horas
A
B
C
D
E
-1,1
-1,5
-0,32
-0,24
-1,88
-1,8
-1,7
-0,057
-0,3
-2,3
-2,1
-2,85
-0,1
-0,39
-2,78
-2,8
-3,05
-0,13
-0,43
-3,01
-3,05
-3,29
-0,15
-0,48
-3,06
-3,05
-3,29
-0,2
-0,55
-3,06
Tabla No. 3. Resultados para las bacterias Thiobacillus Thioparus después de la desinfección bajo las condiciones
de las pruebas descritas.
Muestra
(NMP/100mL)
log(NT/N0) a 8
horas
log(NT/N0) a 12
horas
log(NT/N0) a 18
horas
log(NT/N0) a 24
horas
log(NT/N0) a 24
horas y 30
minutos
log(NT/N0) a 25
horas
A
B
C
D
E
-1,01
-1,03
-0,05
-0,07
-1,2
-1,2
-1,6
-0,08
-0,1
-1,8
-1,9
-2,1
-0,12
-0,13
-2,0
-2,11
-2,48
-0,26
-0,18
-2,3
-2,18
-2,56
-0,34
-0,2
-2,9
-2,18
-2,56
-0,48
-0,28
-2,9
Tabla No 4 Resultados para coliformes fecales y totales después de la desinfección bajo las condiciones de las
pruebas descritas.
K=-2.3[log10(C0CT)T]
A
B
C
D
E
79
K a 8 horas
K a 12 horas
K a 18 horas
K a 24 horas
K a 24 horas y
30 minutos
K a 25 horas
-2,3
-1,5
-1,8
-0,9
-0,6
-2,3
-1,5
-1,0
-0,5
-0,6
-2
-1,2
-0,83
-0,1
-0,3
-2,2
-1,26
-1,2
-2,9
-0,21
-2,3
-1,3
-1,4
0,51
-0,63
-0,4
-0,55
-0,37
-3,2
-0,63
Tabla No. 5. Resultados para gérmenes totales después de la desinfección bajo las condiciones de las pruebas
descritas.
K=-2.3[log10(C0CT)T]
K a 8 horas
K a 12 horas
K a 18 horas
K a 24 horas
K a 24 horas y
30 minutos
K a 25 horas
A
B
C
D
E
-1,85
-0,70
1,8
0,34
-0,45
-0,8
-0,94
-0,76
-2,3
-2,32
-1,8
-1,85
-1,37
-0,8
-0,9
-2,44
-1,54
-0,66
-0,65
0,32
-1,87
-1,1
-0,89
-0,43
0,34
-0,65
-1,32
0,09
-0,089
-1,35
Tabla No. 6. Resultados para las bacterias Thiobacillus Thioparus después de la desinfección bajo las condiciones
de las pruebas descritas.
K=-2.3[log10(C0CT)T]
K a 8 horas
K a 12 horas
K a 18 horas
K a 24 horas
K a 24 horas y
30 minutos
K a 25 horas
A
B
C
D
E
-2,4
-2,3
-1,73
-1,5
1,8
-2,0
-0,68
-0,3
-0,4
0,45
-0,45
-2,1
-0,97
-1,2
1,25
0,43
-1,23
-1,68
-2,17
2,2
-2,55
-1,9
-1,34
-0,84
-0,64
-1,2
0,57
1,6
2,3
-0,45
Tabla N0. 7. Resultados para coliformes fecales y totales después de la desinfección bajo las condiciones de las
pruebas descritas.
Muestra
(NMP/100mL)
log(NT/N0) a 8
horas
log(NT/N0) a 12
horas
log(NT/N0) a 18
horas
log(NT/N0) a 24
A
B
C
D
E
-1,2
-1,02
0,13
-0,16
-1,04
-1,55
-1,6
0,36
-0,17
-1,62
-1,85
-1,86
0,48
-0,20
-2
-2,78
-2,78
-0,57
-0,29
-3,0
80
horas
log(NT/N0) a 24
horas y 30
minutos
log(NT/N0) a 25
horas
-3,1
-3,1
-0,8
-0,40
-3,1
-3,1
-3,0
-1,059
-0,81
-3,1
Tabla No. 8. Resultados para gérmenes totales después de la desinfección bajo las condiciones de las pruebas
descritas.
Muestra
(NMP/100mL)
log(NT/N0) a 8
horas
log(NT/N0) a 12
horas
log(NT/N0) a 18
horas
log(NT/N0) a 24
horas
log(NT/N0) a 24
horas y 30
minutos
log(NT/N0) a 25
horas
A
B
C
D
E
-1,6
-1,9
-0,38
-0,29
-1,98
-1,9
-1,97
-0,067
-0,4
-2,8
-2,4
-2,98
-0,2
-0,41
-2,89
-2,9
-3,09
-0,17
-0,49
-3,09
-3,15
-3,39
-0,17
-0,50
-3,1
-3,09
-3,45
-0,3
-0,59
-3,09
Tabla No. 9. Resultados para las bacterias ThiobacillusThioparus después de la desinfección bajo las condiciones
de las pruebas descritas.
Muestra
(NMP/100mL)
log(NT/N0) a 8
horas
log(NT/N0) a 12
horas
log(NT/N0) a 18
horas
log(NT/N0) a 24
horas
log(NT/N0) a 24
horas y 30
minutos
log(NT/N0) a 25
horas
A
B
C
D
E
-1,08
-1,09
-0,09
-0,10
-1,5
-1,4
-1,8
-0,1
-0,2
-1,9
-1,7
-2,4
-0,19
-0,18
-2,3
-2,19
-2,52
-0,28
-0,21
-2,9
-2,28
-2,76
-0,44
-0,3
-3,01
-2,21
-2,62
-0,53
-0,34
-3,00
Tabla No 10 Resultados para coliformes fecales y totales después de la desinfección bajo las condiciones de las
pruebas descritas.
K=-2.3[log10(C0CT)T]
K a 8 horas
K a 12 horas
A
B
C
D
E
-2,40
-1,77
-2,19
-1,67
-2,17
-1,63
-2,26
-1,48
-2,40
-1,77
81
K a 18 horas
K a 24 horas
-3.5K
a 24
horas y 30
minutos
K a 25 horas
-1,22
-0,7
-0,51
-0,90
-0,5
-0,51
-0,79
-0,1
-0,2
-1,02
3
0,19
-1,22
0,49
-0,51
0,2
-0,53
-0,37
-3
-0,53
Tabla No. 11. Resultados para gérmenes totales después de la desinfección bajo las condiciones de las pruebas
descritas.
K=-2.3[log10(C0CT)T]
K a 8 horas
K a 12 horas
K a 18 horas
K a 24 horas
K a 24 horas y
30 minutos
K a 25 horas
A
B
C
D
E
-1,9
-0,60
1,6
0,14
0,23
-0,06
-0,81
-0,63
-3
-2,7
-2,2
-1,68
-1,16
-0,9
-0,5
-2,09
-1,49
-0,78
0,62
0,12
-1,84
-1,22
-0,61
0,98
0,23
0,31
1,26
0,07
-0,058
-1,17
Tabla No. 12. Resultados para las bacterias ThiobacillusThioparus después de la desinfección bajo las
condiciones de las pruebas descritas.
K=-2.3[log10(C0CT)T]
K a 8 horas
K a 12 horas
K a 18 horas
K a 24 horas
K a horas y 30
minutos
K a 25 horas
A
B
C
D
E
-2,59
-2,1
-1,55
1,4
1,2
-1,93
-0,57
-0,26
0,4
0,3
-0,34
-1,7
0,84
1,05
1,15
0,32
0,92
1,6
2,12
2,09
-2,34
-1,74
-1,21
0,72
-0,51
1,12
0,25
1,46
2,03
-0,23
Tabla No. 13. Resultados para coliformes fecales y totales después de la desinfección bajo las condiciones de las
pruebas descritas.
Muestra
(NMP/100mL)
log10 (NT/N0) a 1
horas
log10 (NT/N0) a 2
horas
log10 (NT/N0) a 4
horas
A
B
C
D
E
-0,13
-0,13
0,031
-0,02
-0,14
-0,25
-0,25
0,04
-0,03
-0,24
-0,46
-0,46
0,052
-0,04
-0,45
82
log10 (NT/N0) a 6
horas
log10 (NT/N0) a
10 horas
L+log10 (NT/N0)
a 14 horas
-0,71
-0,71
0,1
-0,05
-0,70
-1,38
-1,38
0,2
-0,11
-1,37
-1,65
-1,65
0,35
-0,16
-1,64
Tabla No. 14. Resultados para gérmenes totales después de la desinfección bajo las condiciones de las pruebas
descritas.
Muestra
(NMP/100mL)
log10 (NT/N0) a 1
horas
log10 (NT/N0) 2
horas
log10 (NT/N0) a 4
horas
log10 (NT/N0) a 6
horas
log10 (NT/N0) a
10 horas
log10 (NT/N0) a
14 horas
A
B
C
D
E
0,15
0,67
0,047
-0,016
0,2
-0,55
0,17
0,02
-0,047
-0,1
-1,25
-0,33
-0,01
-0,022
-0,3
-1,32
-0,83
-0,032
-0,055
-0,9
-1,45
-1,33
-0,065
-0,085
-1,5
-1,95
-1,85
-0,1
-0,11
-1,9
Tabla No. 15. Resultados para las bacterias Thiobacillus Thioparus después de la desinfección bajo las
condiciones de las pruebas descritas.
Muestra
(NMP/100mL)
log10(NT/N0) a
1 horas
log10 (NT/N0) a 2
horas
log10 (NT/N0) a 4
horas
log10 (NT/N0) a 6
horas
log10 (NT/N0) a
10 horas
log10 (NT/N0) a
14 horas
A
B
C
D
E
1,28
0,04
0,0025
-0,006
-0,2
0,68
-0,26
0,005
-0,008
-0,4
0,28
-0,52
0,08
-0,024
-0,6
-0,32
-0,76
-0,022
-0,54
-1,0
-1,12
-1,29
-0,065
-0,085
-1,5
-1,6
-1,85
-0,1
-0,115
-1,9
Tabla No 16 Resultados para coliformes fecales y totales después de la desinfección bajo las condiciones de las
pruebas descritas.
K=-2.3[log10(C0CT)T]
K a 1horas
K a 2 horas
A
B
C
D
E
-3,31
-4,39
-5,1
-4,29
-5,04
-4,29
-5,08
-4,27
-1,23
-4,3
83
K a 4horas
K a 6 horas
K a 10 horas
K a 14 horas
-3,61
-3,05
-2,37
-1,53
-3,42
-2,95
-2,24
-1,36
-3,41
-2,94
-2,22
-1,27
-3,44
-2,96
-2,26
-1,45
-3,51
-1,32
-2,37
-1,4
Tabla No. 17. Resultados para gérmenes totales después de la desinfección bajo las condiciones de las pruebas
descritas.
K=-2.3[log10(C0CT)T]
K a 1 horas
K a 2 horas
K a 4horas
K a 6 horas
K a 10 horas
K a 14 horas
A
B
C
D
E
-4,78
-4,03
-3,20
-1,1
-1,75
-1,15
-3,14
-2,33
-1,42
-0,89
-0,2
1,09
-4,96
-4,16
-3,27
-1,2
-2,06
-1,48
-4,16
-4,03
-1,38
-1,1
-1,94
-1,20
-4,71
-3,81
-3,03
-1,07
-1,65
-1,02
Tabla No. 18. Resultados para las bacterias Thiobacillus Thioparus después de la desinfección bajo las
condiciones de las pruebas descritas.
K=-2.3[log10(C0CT)T]
K a 1 horas
K a 2 horas
K a 4 horas
K a 6 horas
K a 10 horas
K a 14 horas
A
B
C
D
E
-4,79
-4,08
-3,33
-2,88
-2,32
-1,87
-4,2
-3,50
-2,73
-2,23
-1,62
-1,06
-3,32
-2,53
-1,62
-0,93
-0,01
0,52
-3,00
-2,17
-1,13
-0,16
-0,63
1,19
-3,28
-3,2
-1,58
-2,55
-2,01
-1,53
84