Centro de Investigaciones del Ozono, Apartado Postal 6880, Ciudad de La Habana ; Cuba

Recibido: 7 de junio de 1999

Aceptado : 10 de enero de¡ 2000Palabras clave: ozono, piscina, eyector, tratamiento de aguaKeywords: ozone, swimming pool, injector, water treatment

RESUMEN. El trabajo presenta los resultados de la evaluación durante un añode una tecnología de tratamiento de agua de piscina con ozono en nuestrascondiciones climáticas, aspecto que destaca su novedad, comprobándose quebajo las condiciones de operación evaluadas se obtuvo un agua con la calidadfísico-química y microbiológica requerida según las normas vigentes, lo quegarantizó un agua estéticamente agradable y segura sin riesgos para la salud delos bañistas . El estudio se dividió en dos etapas bien definidas por diferentescaracterísticas principalmente climatológicas, de temperatura del agua de lapiscina, así como en carga de bañistas, de esta manera se definieron los para-metros de operación y las dosis de reactivos a emplear en el tratamiento, tantoen invierno como en verano. Se recomienda una dosis aplicada de ozono entre2 y 3 g/m , una dosis de bromuro de sodio entre 10 y 20 g/m y un volumen diariode ácido clorhídrico de 1 a 2 L; se utilizó sulfato de cobre como alguicida en dosis0,5 y 3,0 g/m3 y sulfato de aluminio como coagulante en dosis de 5 a 10 g/m3 . Laevaluacoón económica para una piscina de 500 m3 arrojó un costo de operaciónanual de 15 146 USD y un costo por m3 de agua a tratar de 0,07 USD para 8 horasde tiempo de recirculación. El sistema de tratamiento que se propone refleja unahorro en cantidad y variedad de reactivos respecto a la cloración, a la vez quepermite la conservación del agua por períodos prolongados alargando su vidaútil, aspecto importante dada la carestía y escasez del agua, además de quedisminuye el costo de mantenimiento de las piscinas y permite no depender delsuministro de cloro .

ABSTRACT . This paper presents the results of the evaluation throughout oneyear of a technology of swimming pool water treatment with ozone underenvironmental conditions of Cuba, which is a novelty, verifing that under evalu-ated operating conditions it has been obtained water with the required physical-chemical and microbiological quality according to up-to-date standard, whichguaranteed a nice and safe water, without risks for the health bathers . The studywas divided into two well defined periods, with different characteristics, such asclimatological and swimming pool water temperature and bather number . Todivide the work into two periods allows the definition of the operation's param-eters and reagent doses to apply in the treatment, in winter and summer . It hasbeenrecommended an ozone dose between 2 and 3g/m3 , a sodiumbromide dosebetween 10 and 20 g/m3 and a daily volume of chlorhidric acid of 1 to 2 L, cupricsulfate was used as alguaecide in a dose of0,5 and 3,0 g/m3 , and aluminum sulfateas a clotting in a dose of5 to 10 g/m3 . Annual operation cost for a swimming poolof 500 m3 of capacity would be 15 146 USD and the cost in order to treat one m3of water will be 0,07 USD for 8 hours of recirculating time respectively. On theother hand, the treatment system with ozone presents economical advantageswith regards to cloration, allowing the water conservation this is very importantdue to the high prices and the relative scarcity of this important resource.

Revista CENIC Ciencias Químicas, Vol. 31, No . 2,2000

Aplicación del ozono en el tratamiento de aguas de piscina

Mayra Bataller Venta , Eliet Véliz Lorenzo, Mirza Gutiérrez Milián, Lidia A. Fernández García, Rafael Pérez Rey yCaridad Alvarez Alvarez

INTRODUCCIONEl disfrute de las piscinas en las ins-

talaciones turísticas tiene un lugar im-portante pero puede constituir unafuente potencial de riesgo para lasalud, razón por la cual se debe dotara las mismas de equipamiento y trata-mientos eficientes. Las regulacionesde Salud Pública exigen el cumpli-miento de las normas de calidad deagua para piscinas, garantizando losrequerimientos físico-químicos ymicrobiológicos, organolépticos y es-téticos . , 2

La eficiencia delozono como agenteoxidante y desinfectante, unido a queno produce compuestos organoclo-rados, permite la obtención de unagua completamente inócua y de grancalidad organoléptica . Paralelamenteel nivel tecnológico alcanzado en laconstrucción de ozonizadores ha aba-ratado el costo del ozono convirtién-dose dicha vía de tratamiento en lamás aconsejable por la calidad delagua que se logra.La norma alemana DIN Standard

19 643, 1 por la cual se rige la mayoríade las piscinas en Europa apruebacuatro tratamientos y uno de elloscomprende la ozonización . En Euro-pa más de 3 000 piscinas emplean elozono, lo que demuestra la aceptacióncon respecto a la cloración . 3-1

Elpresente estado del arte en el tra-tamiento depiscinas sugiere el empleodel ozono como agente oxidante,eliminando el exceso del mismo antesde que el agua entre en la piscina y laadición de un desinfectante residual.

99

Revista CENIC Ciencias Químicas, Vol. 31, No . 2,2000

El procesó ozono/ion bromuro quese evalúa en este estudio bajonuestrascondiciones ambientales ha sido apli-cado en cientos de piscinas enAlema-nia con la aprobación de las regula-ciones locales y cumple con los cri-terios de la DIN Standard.'La introducción de esta tecnología

en Cuba constituye una primera expe-riencia, ya que la práctica internacio-nal se enmarca en climas fríos y tem-plados, en piscinas generalmente bajotechoyno expuestas a las severas con-diciones climáticas de nuestra región.MATERIALES Y METODOSEl estudio se dividió en dos etapas

con diferentes características climato-lógicasy carga debañistas, con elobje-tivo de definir las condiciones de ope-ración y dosis de reactivos a emplearen el tratamiento, en invierno (etapa 1 :Octubre 1997-marzo 1998) y en vera-no (etapa 11 : Abril 1998-septiembre1998) . Las condiciones de operaciónen ambas etapas fueron: flujo de aguade recirculación hasta 13 m3/h, flujode gas hasta 1,5 m3/h, dosis de ozonoaplicada entre 2 y 3 g/m3 , tiempo derecirculación de 6 a 8 horas y un tiem-po de contacto mayor de 2 min .Descripción de la instalación generalpara el tratamiento del agua de lapiscinaLa piscina tiene un volumen de

76 m3 y una profundidad promedio1,35 m . El sistema de recirculaciónempleado es "hidráulica invertida"adecuado para evitar la acumulaciónde contaminantes en la superficie . Elaguaatratar se recoge en la superficiepor reboso mediante un canal peri-metral, pasa al tanque de compensa-ción (permite el aporte diario del aguade reposición para compensar las pér-didas y garantizar la renovación delagua de la piscina) y después al sis-tema de tratamiento. Una vez tratadael agua seincorpora por el fondode lapiscina a través de boquillas de impul-sión . Se emplean bombas centrífugascon un caudal de 15 m3/h con pre-filtros.En la Fig. l se representa el sistema

de tratamiento, el agua es filtrada através de un filtro de arena sílice rápi-do a presión, con una granulometríade 0,5-0,7 mm. El sistema de contactogas liquido consta de un eyector y untanque de contacto, el caudal de aguafiltrada se ramifica yen una derivaciónse coloca el eyector que permite laentrada del aire ozonizado . Para au-mentar la velocidad del flujo del agua100

a través del eyector y garantizar unabuena mezcla, se emplea una bombarecirculadora a la entrada del mismo .El agua se incorpora a la línea prin-cipal y pasa a un tanque de contactoque está provisto de electrodos de ni-vel que garantizan el funcionamientoautomático del sistema . El ozono ga-seosoala salida del tanque se destruyecatalíticamente.El ozonizador fue diseñado y cons-

truido en el Centro Nacional de Inves-tigaciones Científicas (CNIC) con unacapacidad de producción de60 g/h : Elsistema de secado está diseñado paraun flujo máximo de gas de 3 m3/h .Tratamiento químicoEl tratamiento químico es el llama-

do proceso ozono/ion bromuro, quesebasa la oxidación del ion bromuro(Bi) a ion hipobromito (BrO)- y aácido hipobromoso (HBr0) por elozono, la reducción de estas especiesdel bromo a ion bromuro al actuarsobre los contaminantes presentes enel agua de la piscina y su posteriorreoxidación con el ozono .En ambas etapas se aplicó una dosis

inicial de bromuro de sodio entre 10 y20 g/m3 , directamente en la piscina oen el tanque de compensación, aña-diéndose semanalmente un por cientode acuerdo al agua de reposición. Seutilizó semanalmente sulfato de cobrecomo alguicida,'2,'3 ya que no inter-fiere con la ozonización, se evaluarondosis comprendidas entre 0,5 y3,0 g/m3.Para reducir el pH yla alcalinidad a

los niveles requeridos, se empleóácido clorhídrico comercial por subajo costo . Se añadió diariamente de1 a 2 L, según el procedimiento em-pleado para cada caso . Como coagu-lante se añadió sulfato de aluminio endosis de 5 a 10 g/m3, cuando hubo unaumento excesivo de la turbiedad.

Análisis Rsico-químicosEl olorysaborse evaluópor opinión

general de losbañistas . Latransparen-cia se evaluó diariamente empleandoel criterio de la norma cubana de pis-cina. 2 La temperatura se midió dia-riamente a las 12:00 m, con un termó-metro en el centro de la piscina yen lasuperficie del agua. El pH del agua dela piscina y de reposición se midiódiariamente con un pHmetro PhilipsPW 9418, en 3 horarios del día(8:00 a.m.,12:00 m, 4:00 p.m.) durantetodo el período de estudio . La tur-biedad se determinó por un métodoespectrofotométrico'4 una vez porsemana.Los siguientes parámetros se midie-

ron por los métodos descritos en elStandard Methods'5 para cada casorespectivamente : el color se determi-nó diariamente mediante compara-ción de patrones,la alcalinidad ydure-za total del agua de reposición y de lapiscina se determinó en días alternosdurante todo el período de estudio .En cuanto a la durezatotal del aguadela piscina como se añade sulfato decobre como alguicida, fue necesarigeliminar la interferencia del cobre.'Respecto a la concentración de ni-tratol5 se utilizó un espectrofotóme-tro UV/visible marca ULTROSPECIII de la firma Pharmacia LKB conuna frecuencia semanal . Para la deter-minación de la concentraciónde amo-nio se empleó unpHmetro-ionóme-tro ORION 720 A con un electrodoselectivo de amonio, esta medición serealizó semanalmente .La concentración del bromo libre

residual en el agua de la piscina semidió diariamente en tres horarios(8:00 a.m., 12:00 m, 4:00 p.m .), por elmétodo colorimétrico de la ortotoli-dina .'6 Para comprobar la variaciónde los niveles de cobre se midió tresveces por semana su concentraciónutilizandoun espectrómetrodeabsor-ción atómica 919 Unicam.

Fig. l. Esquema de las etapas defiltración y ozonización1. Bomba de succión; 2. Bomba de impulsión; 3. Filtro de arena; 4. Bomba derecirculación ; 5. Eyector; 6. Toma muestra; 7. Tanque de contacto; 8. Destructorde ozono

La concentración de ozono en elgasse midió diariamente en la entrada delgas al eyector y en la salida superiordel tanque de contacto, mediante unequipo Ozomat-Anseros de fabrica-ción alemana.Análisis microbiológicos17Se utilizó la técnica de tonteo en

placas de agar triptona soya para de-terminar Heterótrofos totales a37 °C,la técnica de filtración de membranapara Pseudornonas a 37 °C en agarbase para Pseudomonas, y la técnicade tubos múltiples (5 tubos doblefuerza) para el tonteo de Coliformestotales a 37 °C en caldo lauryl sulfatoy Coliformes fecales a 44,5 °C en caldobilis verde brillante con la prueba deindol positiva que indica la presenciade E. coli hasta un 97 %. Los puntosde muestreo fueron seis y éstos se re-partieron en cinco puntos dentro de lapiscina y un punto después del tra-tamiento . Estos análisis tuvieron unafrecuencia semanal durante todo elestudio, en días de alta carga de bañis-tas .RESULTADOS Y DISCUSIONEn ambas etapas para lograr que el

agua estuviera equilibrada se proce-dió a reducir la alcalinidad y el pH alos niveles recomendados (Tabla 1),con la adición diaria de HCl previa

Tabla 1 . Valores promedios de los parámetros medidos en las dos etapas de estudio

determinación de la demanda de áci-do, comprobándose por el índice deLangelier 1l que el agua no era incrus-tante ni corrosiva . Se comprobó que alreducir la alcalinidad por debajo de160 mg CaCO3/L, el volumen de ácidodiario para mantener este parámetrocerca de los niveles ideales era muchomenor que el inicial, llegando a ser de1 a2 L y no siendo necesaria su adicióndiaria, además, los valores de pH sehicieron más estables en el tiempo,aspecto éste que concuerda con lo re-ferido en la bibliografía . 10-13

Como se aprecia en la Tabla 1 losvalores de pH en ambas etapas semantuvieron dentro del intervalo re-comendado para este método de tra-tamiento . Paralelamente los niveles dealcalinidad se comportaron de formasimilar en ambos períodos y aunqueestuvieron por encima del nivel ideal,resultaron adecuados para mantenerun agua equilibrada .Durante todo el período de estudio,

por opinión general de los bañistas, semantuvo una calidad organolépticaadecuada en el agua de la piscina, as-pecto éste a destacar ya que en lossistemas que utilizan la cloración seforman las cloraminas que producenolor y sabor desagradable en el aguade las piscinas .

Idealaguas

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Valores

-_Recomendados para sistemas que empleen como desinfectante el bromo libre residual..No existe uniformidad de criterio en la literatura en cuanto al valor ideal de bromo libre residual

# ~ No existe uniformidad de criterio en la literatura en cuanto al valor ideal de cobre

El color y la turbidez se mantuvieronen todomomentopor debajo de lo queexige la norma, excepto en la etapa 11(verano) en períodos en que se probóla menor dosis de alguicida corres-pondiente 0,5 g/m3, que unido a pe-ríodos de muy alta carga de bañistas,hizo necesario la utilización de sulfatode aluminio ~como coagulante) en do-sis de 5 g/m , recuperándose rápida-mente la calidad del agua, durantetoda la etapa 1 no fue necesario añadireste reactivo .En cuanto a los valores de dureza

totalreferidos en la Tabla 1, se apreciaque en la etapa 11 existe una dismi-nución con respecto a la etapa 1, estose puede explicar considerando que laetapa II es un período lluvioso y porinfiltración existe una recuperacióndel manto freático y por disolucióndisminuye la concentración de salesen el agua subterránea . Los valores deambos períodos coinciden con losniveles de dureza del agua de repo-sición, por lo que el volumen añadidofue suficiente para evitar que se in-crementaran los niveles de sales di-sueltas en la piscina .Los niveles de nitrato aunque au-

mentan un poco con respecto al aguade reposición, se mantuvieron en todomomento muy por debajo de la con-centración máxima admisible .

Valoresde piscina

± 25No detect .No detect.

Etapa I

25No detect .No detect .

mín.-máx.

20-29

Etapa II

31No detect .No detect .

mín.-máx .

27-34--

<5 <5 0-5 < 5 0-5< 5 0,67 0,34--1,35 1 0,67-1,69

7,2-8,2* - 7,1-8,1 - 7,1-8,080-100 148 132-262 142 115-283

200-400 514 442-585 381 211-557

0,45 0-1,13 0,23 0-0,68< 20 3,6 1,55-5,32 3,0 1,82-3,46< 0,5 0,46 0,08-1,37 0,37 0,11-0,79

*** 0,25 0,14-0,41 0,29 0,12-0,535-10 3,8 1,3-7,5 4,8 3,1-7,9

Parámetrosfísico-químicos

Unidades

Temperatura °COlorSaborColor Unid . Pt-CoTurbidez UTpHAlcalinidad total mg CaCO3/LDureza total mg CaC03/LBromo libreresidual mg/LNitrato mg/LNitrógeno mg/LamoniacalCobre mg/LAgua de % volumenreposición diaria piscina

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En cuanto al nitrógeno amoniacal,se apreció que el sistema de trata-miento es capaz de mantener este pa-rámetro por debajo de la concentra-ción máxima admisible como se apre-cia en la Tabla 1 en ambas etapas, apesar de que se detectó que el agua dereposición presentó concentracionesde amonio superiores a la normaademás del aporte inevitable de losbañistas que aportan niveles signifi-cativos de amonio, lo que de muestrala efectividad del trata miento .Por las características del clima tro-

pical, la temperatura del agua de lapiscina y la incidencia del sol funda-mentalmente en los meses de verano,se enfatizó en la determinación de ladosis de alguícida mínima que man-tuviera la calidad del agua . Para estose obtuvieron las concentraciones decobre en el agua de la piscina paradiferentes dosis de sulfato de cobre,comprobándose que en la etapa I essuficiente una dosis de sulfato decobre de 0,5 g/m3 y en la etapa II unadosis de 1 g/m3 .La cantidad de agua de reposición

diaria en ambas etapas estuvo por de-bajo de la norma de piscina, pero fuesuficiente para mantener la calidaddel agua, por lo que se disminuye suconsumo, factor importante en laactualidad dada su escasez y carestía.Los niveles de bromo libre residual

en las dos etapas fueron suficientespara mantener la desinfección re-querida, lo que se demuestra en los re-sultados de los análisis microbiológi-cos realizados al agua de la piscina enambos períodos como se aprecia en laTabla 3 . En la etapa II disminuyen losniveles de bromo libre residual debidoentre otros factores al considerableaumento de la carga de bañistas, ten-dencia que se observa en la Tabla 2,además al incremento notable de latemperatura del agua de la piscina, loque afecta la solubilidad del ozono enel agua y a la fuerte incidencia del solen esta etapa .Para la confección de la Tabla 2 se

promediaron los valores diarios delbromo residual en dos horarios deltratamiento durante varias semanascon similar número de bañistas, refle-jando estos datos para tres niveles decarga de bañistas . La carga de bañistamáxima fue definida por la norma cu-bana de pisciná2 (establece un bañistapor cada 2,2 m`) .102

Tabla 2 . Valores promedio de bromo libre residual (mg/L) durante la semanapara diferentes cargas de bañistas

M12

0

De igual modo, la referida tenden-cia a la disminución del bromo libreresidual en el agua de la piscina por elaumento del número de bañistas seaprecia claramente en la Figura 2,donde se observa que el bromo libreresidual disminuye a concentracionesmuy bajas cuando se sobrepasa el nú-mero máximo de bañistas permitidospor la norma cubana, 2 que en el casode lapiscina en estudio es de 15 bañis-tas al mismo tiempo dentro del agua,por lo que se recomienda que en estaetapa se tenga un mayor control sobreel número de bañistas .Es necesario destacar que las mues-

tras fueron tomadas a 30 cm de pro-fundidad, ya que se comprobó que amayores profundidades las concen-traciones de bromo libre residual eranmucho mayores, debido a que el aguatratada que tiene altos niveles de estedesinfectante, entra a la piscina porboquillas ubicadas en el fondo . Esteaspecto garantiza el resultado del tra-tamiento del agua .Resultados de los análisis microbio-lógicosComo se observa en la Tabla 3 en

ambas etapas tanto en los cinco pun-tos de lapiscina como en el punto final

10 15 20 25Carga de bañistas

Fig. 2 . Efecto de la carga de bañista en la concentración bromo libre residual

del tratamiento, se mantienen losparámetros permitidos de organismosindicadores que regulan las normascubana y alemana para aguas de pis-cina. El tratamiento disminuye a valo-res mínimos los organismos indicado-res como se observa en el punto 6, porlo que estos resultados altamente sa-tisfactorios demuestran la eficienciadel sistema .La evaluación de la eficiencia pro-

medio del sistema de contacto gaslíquido resultó entre un 82 % y un78 % en 36 mediciones realizadas a lolargo del estudio . Estos valores sonaceptables dado el diseño del sistemade contacto empleado, el cual estádesprovisto de agitadores y/o disper-sores de gas. 18

El agua de la piscina se mantuvolibre de algas, cumplió con la normade la prueba de la transparencia,2 asícomo, la calidad físico química ymierobiológica del agua se garantizódurante todo el estudio, las caracte-rísticas organolépticas fueron muysa-tisfactorias . Se mantuvo el agua en lapiscina sin necesidad de vaciarla pormás de 6 meses, en que se decidióvaciarla por el propio desarrollo delestudio (cambio de etapa) .

Carga de bañistasBaja (0-5 bañistas) Media (5-15 bañistas) Alta(> 15 bañistas)

Horario 12:00 m 4:00 p.m . 12:00 m 4:00 p.m . 12:00 m 4:00 p.m.

Lunes 0,40 0,64 0,34 0,45 0,20 0,12Martes 0,40 0,61 0,34 0,27 0,23 0,12Miércoles 0,41 0,68 0,23 0,41 0,23 0,10Jueves 0,41 0,65 0,27 0,34 0,12 0,17Viernes 0,37 0,48 0,23 0,27 0,10 0,17

Tabla 3 . Resultados de los análisis microbiológicos realizados durante las etapas I y II

Estimado económico para el método ozono/ion bromuroPara la estimación el costo de operación se tomó como base de cálculo : una piscina de 500 m3 y un año de tratamiento .

A partir de estos resultados el costodel tratamiento para un tiempo de re-circulación del agua de la piscina de 8horas oscila en unos 0,07 USD/m3 deagua .Comparación económica entre el mé-todo ozono/ion bromuro y el métodode cloraciónSe tomó como base de cálculo una

piscina de 500 m3 y 6 meses de tra-tamiento correspondiente a la etapade verano .EnlaTabla 4 se presentan los costos

de tratamiento para cuatro alterna-tivas de presentación del cloro, ob-tenidos de los resultados de un estu-dio realizado en una piscina tratadacon cloro, donde se garantizó la cali-dad del agua .Se puede apreciar en esta compa-

ración económica entre el métodoozono/ión bromuro y la cloración quetiene en cuenta el consumo y costo dereactivos, electricidad y del agua dereposición, que el primero es más ven-tajoso ya que es como mínimo 1,5veces más económico, llegando a serpara algunas alternativas hasta cuatroveces .

Por otra parte, el costo eléctrico porel ozonizador, el compresor ybombasoscila en los 5 514 USD/año y el costoeléctrico por bombeo durante las ho-ras de tratamiento con ozono (10 ho-ras) resulta de unos 3 810 USD/año .Paralelamente la duración del bom-beo por cloración es mucho mayor,alcanzando valores de hasta 20 horasen el día, por lo que con bombas simi-lares, el costo eléctrico por bombeo secompensaría . Esta reducción deltiempo de bombeo diario, debido a laefectividad y rapidez del tratamiento,lo indica la experiencia obtenida eneste estudio y lo reportado en la bi-bliografía8Comparación entre los costos dereactivos de ambos métodosPara que se pueda apreciar mejor la

reducción de los costos de reactivospara 6 meses empleando el tratamien-to de agua de piscina que se proponerespecto a la cloración, se resume unacomparación en la Tabla 5, tomandocomo alternativa el hipoclorito de so-dio, que es una de la más empleada.Se puede apreciar que el costo de

reactivos consumidos es mucho me-nor en el tratamiento con ozono . Asícomo, el costo del bromuro de sodio

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es alrededor de 474 USD junto a suestabilidad y fácil almacenamiento,compite con el costo del cloro esti-mado en unos 13 914 USD .

Si se analiza la recuperación de lainversión de la tecnología propuestateniendo en cuenta la ganancia porconcepto de ahorrro de reactivos du-rante un año, se puede apreciar segúnlos resultados de la Tabla 6, que em-pleando las alternativas más frecuen-tes el tiempo de recuperación de lainversión inicial es factible.La eficiencia del HBrO como de-

sinfectante es prácticamente indepen-diente del pH del agua, no así la delHC10, por lo que el consumo de ácidopara mantener el pH requerido esmucho menor con el tratamiento quese propone.Por otra parte, si se parte de un

análisis económico respecto 91 costototal de la inversión en divisas (con-siderando los costos de construcción,montaje y equipamiento) de un hotelde 250 habitaciones con un valor deunos 6 900 000 USD, se puede plan-tear que el costo de la inversión parala ozonización representaun 0,6 % delmismo, muy por debajo de otras faci-lidades auxiliares como la climatiza-ción que está en el orden de un 15 %.

103

dePuntosmuestreo

Heterót .

XEtapa I

totalesUFC_/mL

Etapa II

ColiformesNMP/100mL_

XEtapa I

Organismostotales

Etapa 11

indicadoresColiformesNM

Etapa 1

fecales/IOOmL+Indol

XEtapa II

PseudomonasUFC/100mL

XEtapa I Etapa II

1 3,8 39 < 1 0 0 0 0 02 10,8 29 0 0 0 0 0 0

Piscina 3 5,4 41 0 0 0 0 0 04 5,4 28 < 1 1 0 0 0 05 7,9 132 0 13 0 0 0 0

Salida tanquede contacto 6 1,5 15 0 0 0 0 0 0

Costo de Inversión l9 Costo de operación anualOzonizador : 40 000 USD Mantenimiento : 900 USDCompresor : 5 000 USD Depreciación : 3 000 USDTotal 45 000 USD Costo de electricidad: 5 514 USD

Costo de reactivos : 1352 USDCosto de agua de reposición: 4 380 USDTotal : 15 146 USD

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Tabla 4 . Comparación económica entre el método ozono/ion bromuro y el método de cloración

Para ilustrar mejor, si se tiene encuenta, que el costo total en divisas deuna habitación está en el orden de los27 600 USD y considerando que du-rante el proceso inversionista y pro-yecto se decide introducir el trata-miento con ozono, el incremento delcosto por habitación sería de unos180 USD .Por supuesto conjuntamente al aná-

lisis económico estálaindiscutible altacalidad del agua tratada que se ob-tiene, lo cual es una garantía de saludy atracción para los bañistas .104

Tabla 6 . Análisis de la recuperación de la inversión inicial

CONCLUSIONES

*Se incluyó el costo por transportación, que representa el 60 % del costo del NaCIO

Tabla 5 . Comparación entre los costos de reactivos de ambos métodos

El sistema de tratamiento con ozonopermitió bajo las condiciones de ope-ración evaluadas obtener un agua dealta calidad físico-química y microbio-lógica, garantizando un agua estética-mente agradable, segura sin riesgospara la salud durante un año de estu-dio .Se recomienda una dosis aplicada

de ozono entre2y3 g/m3, así como unadosis inicial de NaBr entre 10 y20 g/m3 . La dosis de CUS04 recomen-

dada en la etapa de invierno es de0,5 g/m3 y etapa de verano 1 g/m3 . Encaso de necesidad de emplearÁ12(S04), será suficiente una dosisde 5 g/m . El volumen diario de HCInecesario en el control del pH y laalcalinidad results ser de 1-2 litros .Se cuenta con la posibilidad de

introducir y extender una tecnologíanovedosa de tratamiento de agua conozono para piscinas, en las instala-ciones turísticas de nuestro país y dela región . La introducción de esta tec-nología en Cuba constituye una expe-

Preciounitario

CloraciónConsumo Costo

(USD)

Ozono/ion bromuroConsumo Costo

(USD)

Alga stop 3,69 USD/L 130 L 480CUS04 5 USD/kg 12 kg 60A12(S04)3 0,2 USD/kg 60 kg 12 30 kg 6HCl 0,15 USD/kg 8 052 kg 1208 1321 kg 198NaBr 10 USD!kg 47 kg 474Electridad 0,09 USD/kW-h 16 936 kW-h 1524 30 633 kW-h 2 757Agua reposición 1 USD/m3 2 555 m3 2 555 2 190 m3 2190I-NaCIO 0,72 USD/L 12078L 13914*II-Acido tricloroIsocianúrico :a) Granulado 5,8 USD/kg 1098 kg 6 368b) Tabletas : 4,25 USD/kg 1098 kg 4 666III-C102 3,68 USD/L 5 490 L 20 203

Total I 18 485Total lla) 10 939Total Ilb) 9 237Total III 24 724Total 03/Br- 5 685

Ozono/ion bromuro Cloro

Costo del bromuro de sodio : 474 USD Costo del NaCIO : 13 914 USDCosto de otros reactivos : 258 USD Costo de otros reactivos : 2 164 USDTotal : 732 USD Total : 16 078 USD

Alternativa Ahorro Tiempo de recuperación de la inversión(USD)/año (años)

NaC10 (con transporte) 29 752 1,5NaCIO (sin transporte) 19 316 2,3Acido tricloro Isoc . (tabletas) 11265 4,0

riencia de gran novedad dada nues-tras condiciones climáticas .Se aprecia una reducción notable de

reactivos en cuanto a cantidad y va-riedad, lo que posibilita reducix loscostos de operación . Además un tiem-po de recuperación de la inversiónfactible.BIBLIOGRAFIA1 . Norma DIN Standard alemana 19 643/1982.

Treatment and disinfection of the water ofswimming pool and bath .

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0ZEFECTIVIDAD

Se ha demostrado la gran efectividad deiozono en la destrucción de microorganis-mostales como E-cola, quistes de Glardialamblia, Cryptosporidium, Pseudo-mona, etc. los cuales pueden encontrarsecon alguna frecuencia en el agua .

5 . Pacik D . and Rice RG. The hydrozon kom-pact process . A new method for treatmentand disinfection of swimming pools andbathingwater. Ozone ScL and Eng., 13, 63,1991 .

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Revista CENIC Ciencias Químicas, Vol. 31, No . 2, 200012 . Morales H., Portela R Consideraciones

para el diseño y explotación de piscinas,TrabajodeDiploma, ISPJAE, Ciudad de LaHabana, 1993 .

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OZ, )nOZONIZADOR DOMESTICO

yDiseñando yconstruido en Cuba

AHORROPara purificar 10 litros de agua conelectricidad se consumen 1 .02 kW/hCon un ozonizador se consumen

0.001 kW/h

CONTACTENOSCentro de Investigaciones del Ozono

Calle 230, esq. 15, Siboney, Apartado 6880, Ciudad de La Habana,C.P . 10 600, Cuba

Teléfonos: (537) 21-0588, 21-2089; Fax: (537) 21-0233, 33-0497E-mail : ozonobinfomed.sid .cu

105

Determinación cinética de consumo de ozono disuelto en agua

Mayra Bataller,, Rafael Pérez Rey, Lidia A. Fernández y Christa Baluja

Centro de Investigaciones del Ozono, Apartado Postal 6880, Ciudad de La Habana, Cuba

Recibido: 2 de noviembre de 1999

Aceptado: 30 de mano del 2000

Palabras clave : ozono, consumo de ozono disuelto, constante efectiva de velocidadKeywords: ozone, dissolved ozone consumption, apparent rate constant

RESUMEN. Se propone un método basado en el consumo de ozono disuelto porespectrofotometría UV, el cual permite determinar el valor de la constante efec-tiva de velocidad (kT) para un agua de interés, con alta precisión y relativa faci-lidad respecto a otros métodos. Se comparan los valores de kT obtenidos por elmétodo de la decoloración del índigo y por relaciones empíricas (reportados enla literatura) que estiman el valor de kT a partir del valor de parámetros decalidad del agua, el pH, la alcalinidad total y el carbono orgánico total disueltoen el agua a analizar, se verifica la diferencia de los resultados y las limitacionesde estos métodos . Los bajos valores de kT obtenidos para el agua de acueductofiltrada por carbón activado, se corresponden con la buena calidad del agua ycon la alta alcalinidad total que posee ; los valores están dentro del intervalo de1,69 a 6,12 h-1 (con un error estándar menor del 10 %) y se corresponden con elcriterio reportado por otros autores de que para aguas limpias el valor de laconstante efectiva resulta menor de 5 h-1 . Se determina el valor de kTpara aguasde diferentes fuentes lo que permite analizar la efectividad del método pro-puesto, así comola relación estrecha entre la calidad del agua, consumo de ozonoy el tiempo de vida media del ozono residual . Estos parámetros son necesariospara el diseño de los sistemas de ozonización de aguas, así como en elmejoramiento de la eficiencia de los existentes.ABSTRACT . A method based on residual ozone decayby UV spectrofotometry(256 nm) is proposed . This method allows the determination of the apparent rateconstant (kT) for a given water, with high accuracy and relative easiness respectother methods . A comparison of different methods was carried out, the decol-orization of indigo byozone method (600 nm) and empirical relationships, whereoverall kinetic of ozone decay is a function ofsurrogate water qualityparametersas pH, total alkalinity and total organic carbon (these are reported on theliterature) ; different resultswere confirmed and disadvantages of these methodswerepointed out. The lowkTvalues ofthe drinking filtrated (byactivated carbon)water correspond to the high water quality and high alkalinity value. The kTvalues are between 1,69 and 6,12 h-1 (with a standard error less to 10 %) andthese correspond with the criterion that clean waters have values less than 5 h-1 .Besides, overall kinetic of ozone decay was determined for ground waters fromdifferent sources, this permitted to analyze the effectiveness of the new methodand the relationship between water quality, dissolved ozone consumption andhalf-life ofthe value ofthe residual ozone concentration . The knowledge oftheseparameters is useful to design ozone water treatment systems, and it permits theimprovement of ozone process efficiency of systems in service.

INTRODUCCIONGeneralmente, cuando el ozono es

utilizado en el tratamiento de aguas,

un gran número de reacciones ocurreen el sistema, dependiendo de la com-posición delagua. El conocimiento dela cinética de reacción con el ozono de

Revista CENIC Ciencias Químicas, Vol . 31, No. 2,2000

cada compuesto presente en elagua esmuy difícil, dado que las aguas natu-rales e incluso después de recibir al-gún tratamiento constituyen una ma-triz compleja .Porotra parte, .después de la adición

del ozono en el agua, el consumo delmismo puede ser descrito por dosfenómenos . 1-3 El primero correspon-de al período en que cierta cantidadde ozono es consumida rápidamente :la llamada demanda "inicial" (reaccio-nes rápidas que transcurren en menosde 20 s) . El segundo corresponde alfinal de este período, cuando la con-centración de ozono disuelto puedeser fácilmente medida en el agua,puesto que va decreciendo a menorvelocidad (reacciones moderadas olentas) . Esta disminución depende delas características del agua, pH, alcali-nidad, naturaleza y concentración demateria orgánica, iones bromuro,hierro y manganeso entre otros, asícomo de la temperatura. Por lo que eltiempo de vida media del ozono resi-dual está en correspondencia con lacalidad del agua a tratar 1 con las con-diciones de ozonización.El conocimiento del consumo de

ozono y del tiempo de vida media esesencial para el diseño de un sistemade ozonizacion, así como para deter-minar la dosis de ozono a aplicar (bajodeterminadas condiciones de opera-ción) ymantener unresidual de ozonoen el agua durante cierto período,2que garantice la desinfección. Es bienconocido, que la eficiencia de la ozo-nización depende a su vez de la efi-ciencia de la transferencia de masa yde la demanda de ozono del agua. Portanto, es importante el desarrollo detécnicas analíticas que permitan esti-mar la calidad del agua a tratar.

Revista CENIC Ciencias Químicas, Vol . 3 1, No . 2, 2000

Recientemente, Richard2 ha publi-cado un trabajo que describe dos mé-todos para determinar la demanda deozono de un agua, conocido por Solu-tion Ozone Test (SOT) propuesto porHoigné y Baderl y el Gas Ozone Test(GOT) propuesto por Roche y cola-boradores . Estas pruebas de labora-torio se diferencian en la forma deintroducir el ozono en el agua que seva a analizar . En el primero se intro-duce como ozono disuelto y en elsegundo como ozono gaseoso . Los dosmétodos tienen la ventaja de utilizarpequeñas cantidades de muestra deagua ypermiten trabajar a la tempera-tura deseada . Como inconvenientesestán la dilución del agua en el SOT yla transferencia del ozono en el GOT,así como también que requieren de unequipamiento especial . 2

Otros investigadores, Yurteri yGurol,s demostraron que la cinéticaglobal de consumo de ozono disueltopuede ser caracterizada por un pará-metro que ellos denominaron "veloci-dad de utilización específica del ozo-no", w [tiempo-1 1, que se puede consi-derar como una constante efectiva develocidad . Estos autores analizaron ladependencia de w con respecto aparámetros de calidad del agua comoel pH, la alcalinidad total (AT) y elcarbono orgánico total (TOC). Rea-lizaron experimentos a partir demuestras de aguas modelo (pH = 6,8-9,0, TOC = 0,3-5,3 mg/L, AT = 10-500 mg/L, temperatura = 20 OC) parapoder cuantificar el efecto de la com-posición del agua en la velocidad deconsumo de ozono . De esta formadesarrollaron una relación que per-mite estimar la w para muestras deaguas naturales y por lo tanto el tiem-po de vida media del ozono . Poste-riormente Roustanb también planteauna relación similar, que tiene encuenta los mismos parámetros (pH =7,5-8,1, TOC = 0,8-6,0 mg/L) para15 oC y considerando un intervalo dealcalinidad total más estrecho de 75 a150 mg/L, lo cual debe constituir unalimitación ya que el valor de la alca-linidad total de las aguas en Cuba esmucho mayor .El empleo de estas relaciones empí-

ricas elimina costos de laboratorio ydificultades en cuanto a la medicióndel ozono ; la predicción de w se rea-liza con facilidad y cierta precisión.Como desventaja tiene, que han sidodeterminadas para una temperaturadada y este parámetro es determi-nante en el consumo de ozono ; debeseñalarse que la temperatura de tra-

bajo de las instalaciones en Cuba esmucho mayor (entre 25 y 30'C) .Es nuestro criterio, que coincide

con la recomendación de Staehelin yHoigné, 7 de determinar experimen-talmente la cinética de consumo deozono en el agua de interés, por lotanto el objetivo de este trabajo esproponer un métodobasadoenel con-sumo de ozono disuelto, que permitadeterminar la constante efectiva develocidad kr de consumo de ozono enun agua con alta precisión y relativafacilidad .MATERIALES Y METODOS

Determinación del consumo de ozonodisuelto por el método UV directoLas aguas naturales contienen un

amplio espectro de sustancias orgáni-cas e inorgánicas . Una expresión mo-dificada de la velocidad de reacciónpuede describirse como una expresiónde primer orden con respecto a la con-centración de ozono disuelto, con unaconstante efectiva de velocidad deconsumo de ozono (kT) [tiempo-11 5, 6

Esta expresión puede ser escritacomo:-dCo3/dt = kTCo3

(1)La expresión describe una cinética

depseudoprimer orden yes la base deldesarrollo de la técnica para la deter-minación de ozono disuelto, que nosocupa en este trabajo . Si se consideraque:-dCo3/dt = kTC03(promedio)

(2)-dCo3/dt = 1/eb (A¡-Af)/t

(3)C03(promedio) = 1/eb (Ai+Af)/2 (4)Entonces igualando términos y or-

ganizando queda la expresión siguien-te:kT = 2 (A¡-Af)/t (Ai + Af)donde :Ai : absorbancia inicialAf: absorbancia finale : coeficiente de extinción del ozono

en agua (L/mol - cm)b : ancho de la cubeta (cm)Partiendo de la expresión (5) y te-

niendo en cuenta los ajustes de la téc-nica que se propone la determina-ción de kT está dada por la expresiónsiguiente :kT = 2 o) [( Ai - Al) /(A¡ + AS)] (6)donde :o) : factor, que depende de la rela-

ción de volúmenes de solución con-centrada de ozono y de la muestra deagua, además del tiempo de la medi-ción .

Se preparó una solución con unaconcentración de ozono disuelto enagua de alrededor de 3,25 mg/L, bur-bujeando una corriente gaseosa deozono-oxigeno en un reactor termos-tatado de vidrio con una capacidad de100 mL, el cual está provisto de undifusor de vidrio poroso yuna toma demuestras . Volúmenes conocidos deesta solución y de diferentes muestrasde agua a analizar son transferidos auna cubeta termostatada y rápida-mente mezclados. En ese momento secomienza la medición. La velocidadde consumo del ozono disuelto en lasmuestras de agua fuemedida a 256 nmde manera contínua durante 2 min,empleando un espectrofotómetromodelo Unicam 8500 .Las mediciones de la concentración

deozono disuelto fueronrealizadas enuna cubeta de 12mLde capacidad con4 cm de paso óptico. La temperaturadentro de la cubetafue controladaporel aditamento termostatado del espec-trofotómetro . Se trabajó con las tem-peraturas siguientes : 15, 20, 25 y 30 oC± 0,5 OC . La mezcla ozono-oxigenofue producida por un generador deozono modelo Labo-Trailigaz . Para laobtención del valor de la constanteefectiva se realizaron repeticiones(siempre más de cinco) y a las mues-tras así obtenidas se les determinó lamedia, la varianza y la desviaciónestándar,$ losvalores reportados ofre-cen losintervalos de confianzaparaun95%.Determinación del consumo de ozonodisuelto por ele método de decolora-ción del índigoVolúmenes conocidos de una solu-

ción concentrada de ozono en agua yde muestras del agua a analizar, seañaden en un balón de 500 mL, colo-cado en un baño termostatado . Elbalón posee dos entradas esmeriladas,una permite colocar el agitador paragarantizar la homogeneidad de lamezcla y la otra permite tomar mues-tras para determinar la concentraciónde ozono disuelto.Se toman muestras de 1 mL, cada

2 min durante los primeros 10 min,posteriormente cada 5 minhasta com-pletar 30 min . Las muestras se añadenen matraces aforados de 10 mL quecontienen 1 mL de solución de índigoy se completa el volumen con aguabidestilada, la cual también se empleacomo blanco. Las mediciones de laconcentración de ozono disuelto se

basan en la decoloración del índigo,método propuesto por Bader y Hoig-né .9Las mediciones de absorbancia serealizaron a 600 nm en un espectro-fotómetro modelo Unicam-8700 . Laconcentración de ozono disuelto(C031.) puede calcularse por la expre-sión siguiente :C03L =(AB-AM)V/e ' b - VM

(7)

donde :AB yAM: absorbancia del blanco y

de la muestra respectivamente .V y VM : volumen total y de la

muestra respectivamente (mL) .e : coeficiente de extinción molar del

índigo en el agua (L/mol - cm) .b : paso óptico de la cubeta (cm) .La temperatura se controló a 20 °C

t 0,5 °C, tanto en la preparación de lasolución concentrada de la muestra deagua a analizar como durante el segui-miento de la reacción. Este método essimilar al utilizado por Yurteri yGurols a igual temperatura .Los resultados experimentales de

concentración de ozono disueltocontra tiempo obtenidos, se grafican(en escala semilogarítmica) y se veri-fica, que la reacción es de primer or-den respecto a la concentración deozono disuelto, siendo la pendiente dela línea recta igual al valor de kT .Estimación del tiempo de vida mediadel ozono en el agua (tt/2)Se utiliza la expresión : 1

tl/2 = In 2'kT [tiempo]

(8)

Tabla 1 . Principales características del agua potable filtrada por carbón activado

Temperatura (°C)

Dureza total(g/m3 como CaC03)Alcalinidad total(g/m3 como CaC03)TOC (g/m3)

,14,11,18,36

Determinación del consumo de ozonodisueltoaplicando relaciones o mode-los empíricosYurteri y Gurols y Roustan y col .6

propusieron relaciones empíricaspara la predicción de kT representa-das por las ecuaciones (9) y (10) res-pectivamente, que dependen de pará-metros de calidad del agua, tales comoel pH, laAT y el TOC. Las ecuacionesson las siguientes :log kT = -3,98 + 0,66 pH + 0,61log TOC - 0,42 log (AT/10)

(9)5log kT = -4,0 + 0,29 pH + 1,19log TOC + 0,411og AT

(10)6Calidades o fuentes de agua utili-zadasSe utilizó en este estudio agua cali-

dad potable (acueducto) provenientede una fuente subterránea ; la mismase filtra por carbón activado paraeliminar el cloro libre residual . Estaagua por lo tanto es un agua de muybuena calidad en cuanto a parámetrosfísico-químicos y microbiológicos . Lasprincipales características del aguautilizada se presentan en la Tabla 1 . Elestudio se centró en el análisis de. estaagua, ya que la calidad de las aguas atratar en los diferentes sistemas detratamiento instalados es buena . Sepueden citar las aguas minerales pro-venientes de manantiales y pozoscomo en las embotelladoras, agua deacueducto desionizada o no, poste-riormente filtrada por carbón activa-do en el Centro de Ingeniería Gené-tica y Biotecnología (CIGB), así comoagua de pozo filtrada por carbón

Tabla 2 . Variación de la constante efectiva kT como una función de la temperatura del agua

Revista CENIC Ciencias Químicas, Vol . 31, No. 2, 2000

activado en el Centro Nacional deProducción de Animales de Labo-ratorio (CENPALAB). Por otra par-,te, muestras de agua del pozo delCentro de Investigaciones del Ozono(Pozo Ozono) y del pozo del CentroNacional de Investigaciones Científi-cas (Pozo CNIC) fueron también ana-lizadas .

RESULTADOS Y DISCUSIONConsumo de ozono disuelto por elmétodo UV directoEn la Tabla 2 son presentados los

valores de la constante de velocidadefectiva (kT) yel tiempo de vida mediaa diferentes temperaturas parael aguade acueducto filtrada por carbón acti-vado . Se puede apreciar el efecto de latemperatura, ya que el valor de kTaumenta y correspondientemente eltiempo de vida media disminuye alincrementar la temperatura del agua,por lo que hay un incremento delconsumo de ozono . Debe señalarseque la constante efectiva kT involucrael efecto global de la reacción delozono con los sustratos disueltos y lareacción de descomposición del ozo-no en agua (reacción con los OH-),ambas reacciones (con sus respectivasconstantes) se aceleran con el incre-mento de la temperatura .Los valores kT están en el intervalo

de 1,69 a 6,12 h-1 y el error estándarde las mediciones fue menor del 10 %.Se han reportado para 20 °C valoresde 1eT para aguas limpias (por ejemploaguas subterráneas) que están en elorden de 5 h-1 o menor, mientras quevalores de 1{r de aguas superficialescontaminadas pueden exceder 50 h-1 .

Temperatura(°C)

k1,(h-1 )

15 1,69 ±20 2,74 ±25 4,00 ±30 6,12 ±

27 ± 1 Conductividad(uS/cm)

80 ± 1

478'± 10 Color (unidades Pt-Co) <5

259±5 Turbiedad (unidades NF) <5

3,8 ± 0,1 pH 6,9-7,1

Error(%)

Repeticiones(número)

Tiempo de vida media(min)

7,6 21 254,0 35 154,3 20 106,5 40 7

Revista CENIC Ciencias Químicas, Vol . 31, No . 2, 2000

Tabla 3 . Valores de kT para agua de diferentes fuentes a la temperatura de 25 °C

Yurteri y Gurols reportan que lavelocidad de desaparición dei ozonoes marcadamente menor en solucio-nes con alcalinidades de 10 a 500 mg/L(expresada como CaC03), cuandofueron comparadas con solucionescon buffer de fosfato al mismo pH. Deigual manera lo reporta Sotelo o indi-cando que la velocidad de desapari-ción del ozono disuelto en presenciade iones carbonato es menor que enpresencia de iones fosfato y sulfato .Queda claro, junto a los estudios reali-zados por Staehelin y Hoigné, 7 que losiones carbonato y bicarbonato tienenla capacidad de estabilizar el ozonomolecular y representan captores otrampas de radicales (OH-), loscuales aceleran el consumo de ozono .En este, estudio, junto a la alta

calidad dei agua, se puede apreciar elefecto de la alta alcalinidad total delagua empleada (con un valor pro-medio de 259 mg/L) sobre los valoresde kT, al obtener bajos valores paraesta constante . Por otra parte, el valorde la energía de activación calculadafue de 62,76 Moule - mol-1 , el cual secorresponde con los valores de laconstante efectiva de velocidad . Laecuación. de Arrhenius queda expre-sada de la forma siguiente :ln kT = 18,36-7495/T

(11)donde :kT : (---I ) y T : (K)r = 0,96 ; DE = 0,1253 ; n = 116Este procedimiento permite deter-

minar experimentalmente con unaalta precisión los valores de kT, ade-más es una herramienta útil y relati-vamente fácil de usar para realizar lamedición de este importante pará-metro .En la Tabla 3 se presentan los valo-

res de kl- y el tiempo de vida mediapara aguas de diferentes fuentes a latemperatura de 25 °C hallados por elmétodo UV directo . Se puede apre-ciar que el método es sensible al cam-bio de la calidad del agua . Los análisisse realizaron en el mismo período,para evitar cambios en la composicióndel agua debido a la estación del año .

Los resultados demuestran, que elagua de acueducto filtrada por carbónactivado (kT = 4,0 h-1) y del pozoCENIC (kr = 3,96 h-1 ) son las demejor calidad, con un mayor tiempode vida media del ozono residual, indi-cando un menor consumo de ozono enestas aguas, respecto a la del pozoCIO sin ningún tratamiento previo yprácticamente en desuso y al agua deacueducto contaminada en el momen-to del experimento con Psedomonasaeroginosa a una concentración de10 2 UFC/mL.Consumo de ozono disuelto por elmétodo del índigoPor . este método sólo se evaluó el

agua de acueducto filtrada por carbónactivado . Los resultados experimen-tales de concentración de ozono di-suelto contra tiempo obtenidos se gra-ficaron y se verificó que la reacción esde primer orden respecto a la con-centración de ozono disuelto . En laFigura 1 se presenta un ejemplo amodo de ilustración .

e s y

,

p 1

',r=09 9

t (s)

-2

0

2

4

6

8 ' 1 0 1 2 14 16

Fig. l. Variación de la concentración deozono disuelta con el tiempo

Se obtuvo un valor de kT igual a 2,48± 0,4 h-1 (17 % de error y 11 repe-ticiones) para el agua analizada, apartir del método del índigo a 20 °C .El valor de kT estimado por estemétodo es menor que el obtenido porel método UV directo, el cual fue de2,74h-1 a igual temperatura . Esta dife-rencia debe ser atribuida a la maneraen que se realiza la determinación dekT por ambos métodos . Los dos mé-

todos requieren de la disolución delozono pero el método UV directopropuesto en este estudio presentavarias ventajas ya que es más rápido,requiere de menor manipulacióndurante la determinación, no necesitade la solución de índigo, la instalaciónexperimental es mucho más sencilla,se trabaja con un menor volumen demuestra y permite realizar un grannúmero de repeticiones respecto aldel método de índigo, además cuandose extrae la muestrade agua con ozonodisuelto para ser añadida en los ma-traces aforados que contienen la solu-ción de índigo puede haber pérdida deozono, por lo que se mide un valor deozono disuelto menor . Por lo antesexpuesto se recomienda realizar la de-terminación por el método que se pro-pone en este trabajo .Consumo de ozono disuelto apli-cando relaciones o modelos empí-ricosTeniendo en cuenta los valores pro-

medios de los parámetros pH, AT yTOC del agua de acueducto y filtradapor carbón activado, que se corres-ponden con los valores : 7,0, 259 him 3

como CaC03 y 2,5 g/m3 respectiva-mente, los valores kr fueron estima-dos a partir de las relaciones propues-tas por Yurteri y Gurol,s así como lade Roustanvcol ., b que resultaron 1,95y 0,31 h-1 , - respectivamente, por loque, un valor mucho menor fueobtenido por la relación de Roustan(0,31 h-1 ) respecto al valor de 1,69 h-1

obtenido por el método que se pro-pone a igual temperatura (15 °C) . Hayque tener en cuenta que esta relaciónempírica fue obtenida para un inter-valo de AT de 75 a 150 mg[L, es decirpara un agua menos alcalina que lasaguas que nos ocupan, este hechomarca una limitación para su uso y seevidencia en la diferencia del valor dekT obtenido . Otro aspecto que debeinfluir es la presencia de un signo posi-tivo delante del coeficiente de AT, losiones carbonato y bicarbonato res-ponsables de la alcalinidad de un agua

Tipo de agua kr(h_1 )

Error(%)

Repeticiones(número)

Tiempo de vida media

Pozo CNIC 3,96 ± 0,36 9,0 12 10,5

Pozo CIO 6,84 ± 0,36 6,82 13 6,0Agua de acueducto contaminada 6,66 ± 0,54 8,21 10 6,2

Agua acueducto filtrada por CA 4,00 ± 0,18 4,3 20 10

actúan como captores de radicalesOH-, por lo que retardan la reaccióndel ozono en agua, por lo que el signonegativo del coeficiente de la ATcomo aparece en la relación de losotros autores es más adecuada a nues-tro criterio . Por otra parte también fueobtenido unvalor de kT menor a partirde la relación de Yurteri y Guro15(1,95 h-1) respecto al valor de 2,74h-1 ,el cual resultó del método que se pro-pone a igual tem peratura (20 °C) .Estos resultados en general indican

que estas relaciones tienen que serutilizadas con cuidado para estimar elvalor de kT a las temperaturas seña-ladas . Además ambas relaciones sóloconsideran la influencia de los pará-metros señalados ; sin embargo se co-noce que hay muchos efectos sinér-gicos que hay que tener en cuenta ; esteaspecto junto al hecho de que el valorde la temperatura del agua en los sis-temas de tratamiento en Cuba es supe-rior al valor en que fueron obtenidaslas relaciones, permite plantear, quees mejor realizar la determinaciónexperimental de la cinética de con-

sumo de ozono en el agua de interéspor el método propuesto .CONCLUSIONES

Se propone un método para la de-terminación con alta precisión y rela-tiva facilidad de la constante efectivade velocidad kT basado en la medicióndirecta del ozono disuelto por espec-trofotometría UV.Los bajos valores de kT obtenidos

para el agua de acueducto filtrada porcarbón activado, se corresponden conla buena calidad del agua y con la altaalcalinidad total que posee .La relación estrecha entre calidad

del agua, el consumo de ozono (dadopor la kT) y el tiempo de vida mediadel ozono residual quedó corrobora-da en correspondencia con lo plan-teado por otros autores .

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EQUIPOS PAGA ELECTBOENCEFALOOMFIA 11O1TAL

POTENCIA Y FLEIUBIU

EEG CUANTITATIVO YMAPEO CEREBRALVIDEO EEGCLASIFICACION AUTOMÁTICA DE ETAPAS DEL SUEÑOMONITOREO INTRAOPERATORIO YDE CUIDADOS INTENSIVOSPOTENCIALES PROVOCADOS SENSORIALES YCOGNITIVOS

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