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Determinación de los parámetros de control de calidad del agua en torres de refrigeración

Legionella neumophila
by

Iolanda Ríos

on 16 December 2014

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Transcript of Determinación de los parámetros de control de calidad del agua en torres de refrigeración

Torres de refrigeración
Iolanda Otero Ríos
Problemas asociados al agua de las torres de refrigeración

Gracias
Corrosión
Destrucción de los metales en contacto con el agua del circuito
Causa principal
Fe, Cu, Zinc, etc..con distinto potencial lo cuál crea una pila galvánica siendo el metal menos noble el que se corroe
Incrustación
Causa principal
Provoca interferencias en la transmisión del calor y reduce el flujo de agua
Contaminación
Resultado de la sedimentación de sólidos suspendidos, productos de corrosión y masas microbianas
Causa principal
Hongos, bacterias y algas
Empleo de material inorgánico como sustrato
Se generan subproductos que influyen sobre la química del agua
Atacan al hierro formando depósitos de biomasa modificando el patrón del agua

Legionella pneumophila
Bacteria en forma de bacilo con flagelo para desplazarse
Gram negativa
Vive en aguas estancadas con un amplio rango de temperatura preferiblemente superior a 35ºC
Respiración aerobia
Especie más importante por sus implicaciones médicas
La infección por
Legionella
se denomina legionelosis
Prevención de la legionelosis en instalaciones de riesgo
Mantener el nivel de
Legionella
en la torre por debajo del mínimo establecido en la legislación vigente
Temperatura inferior a 16ºC
Controlar las zonas más propicias para su proliferación
Otros factores que favorecen su aparición son:
La presencia de agua estancada
La aparición de productos derivados de la corrosión
Incrustaciones
Legislación aplicable en España para su prevención y control
R. D. 865/2003, de 4 de julio, por el que se establecen los criterios higiénicos-sanitarios para la prevención y control de legionelosis.
Norma UNE 100030:2005 IN Guía para la prevención y control de la proliferación y diseminación de
Legionella
en instalaciones.
Esto implica tener un programa de mantenimiento y desinfección de las instalaciones que incluya revisiones mecánicas, el tratamiento biológico y químico del agua, así como su control y su registro
Mantenimiento de las torres de refrigeración
Revisión de todas las partes de la instalación
Anualmente separador de gotas
Semestralmente el condensador y el relleno
Mensualmente la bandeja
Se revisará el estado de conservación y limpieza en general con el fin de detectar la presencia de sedimentos , incrustaciones, productos de corrosión o cualquier otra circunstancia que altere el buen funcionamiento del sistema, así como la calidad físico-química y microbiológica del agua del sistema

Estructura cerrada, diseñada para enfriar el proceso que allí tiene lugar mediante el principio de evaporación, de una manera controlada y eficiente
Movimiento del aire generado por la diferencia de densidades
Bajos costes de mantenimiento
Adecuadas para grandes caudales de agua
Aplicación fundamental: centrales térmicas
Tiro natural
Tiro mecánico
Utilización de ventiladores
Aceleración del proceso de enfriamiento y eficiencia de la torre
Uso industrial
Dos tipos:
Tiro forzado
Tiro inducido
Funcionamiento
Productos para el mantenimiento y control del agua
Biocidas
Sustancias químicas, sintéticas o de origen natural y microorganismos que están destinados a destruir, contrarrestar, neutralizar, impedir la acción o ejercer un control de otro tipo sobre cualquier microorganismo considerado nocivo
Anticorrosivos
Se clasifican en anódicos, catódicos o mixtos dependiendo de la reacción de corrosión que cada uno controla
Tres mecanismos de inhibición (adsorción, auto protección, reacción)
Elección acondicionado por los parámetros del diseño del sistema de refrigeración y composición del agua
Combinación de dos o más inhibidores
Antiincrustantes
Compuestos químicos que tienen la propiedad de evitar que las sales del agua se depositen o precipiten en conducciones, depósitos o cualquier otra superficie
Carbonatos, silicatos y sulfatos de calcio
Reaccionan con el calcio y el magnesio evitando la formación de precipitados cristalinos que provocan las incrustaciones
Biocidas oxidantes
Oxidan la materia orgánica provocando la muerte del microorganismo
Su funcionamiento depende del pH
Los más habituales son el cloro, bromo y sus derivados, así como el ozono
Biocidas no oxidantes
Interfieren en el metabolismo celular, en su estructura o en ambas, provocando la muerte del microorganismo
Más estables y persistentes
Actividad independiente del pH
Sales de amonio cuaternario, compuestos orgánicos de azufre, sulfonas y tionas
Mecanismo de actuación particular
Objetivos
Metodología para llevar a cabo un control de calidad en el agua de las torres de refrigeración
Parámetros necesarios para el análisis y control de la calidad del agua
Técnicas e instrumentación empleadas en la determinación de dichos parámetros
Procedimientos normalizados de trabajo para cada uno de los parámetros

Temperatura
Parámetro empleado en las torres como indicador de la posible existencia de un problema o mal funcionamiento del equipo
Temperatura idónea 16ºC, a partir de los 23ºC se deberá realizar un control del sistema de refrigeración y ventilación de las torres hasta certificar que no existe ningún fallo en el circuito
En ningún caso la temperatura deberá ser superior a 30ºC
pH
pH= -log [ H+]

El pH del agua empleada para la refrigeración de las torres debe ser neutro entre 6 y 7 unidades de pH
Conductividad
Medida útil como indicador de la calidad del agua
Relacionada con la concentración de sales en disolución; la solubilidad de éstas depende de la temperatura
Medición a una temperatura concreta, en nuestro caso, a 16ºC
Turbidez
Reducción de la transparencia de un líquido causada por la presencia de materia sin disolver y es considerada una medida de la calidad del agua
Una elevada turbidez provoca el calentamiento del agua y la reducción del rendimiento del sistema
Hierro total
El hierro en presencia de agua y oxígeno reacciona y se transforma en óxido férrico el cuál es insoluble y precipita
La acumulación de hierro insoluble favorece la proliferación de
Legionella
Parámetros
Los parámetros a tener en cuenta para lograr un mantenimiento óptimo de las torres de refrigeración y del agua empleada son los siguientes:
Sólidos en suspensión
Sirven de indicador de la presencia de contaminación y como medida de la calidad del agua
Los sólidos en suspensión procedentes tanto de materia orgánica como inorgánica, son contaminantes que favorecen la aparición de agentes patógenos como la
Legionella
Fosfatos y fósforo total
El análisis de fosfatos se utiliza como medida de control de los biocidas empleados en el tratamiento preventivo de la corrosión, incrustación y contaminación
Potenciometría
Técnica que se basa en la determinación de la concentración de iones hidrógeno en una disolución mediante la medida del potencial eléctrico
E total = E indicador - E referencia
Ecuación de Nerst
Conductimetría
Técnica que se emplea para medir la cantidad de corriente que circula en una disolución debido a la migración de los iones disueltos ( cationes y aniones) hacia los electrodos que poseen una carga opuesta
Espectrofotometría AV
Técnica empleada para el análisis cuantitativo de sustancias en disolución; se basa en la absorción de la radiación visible por parte de las moléculas del analito presentes en la disolución
Turbidimetría
Técnica basada en la dispersión de la luz debido a las partículas en suspensión presentes en una disolución
Técnicas de análisis e instrumentación
pHmetro
Como consecuencia de la absorción de este calor las partículas cambian temporalmente de estado y al regresar al nivel inicial de energía liberan el calor absorbido
La medida de la cantidad de calor desprendido nos permite calcular la concentración en la que se encuentra el analito
Espetrofotómetro
Conductivímetro
Turbidímetro
Introducción
Es un aparato que mide la resistencia eléctrica que presenta una disolución encerrada entre dos electrodos
Procedimientos normalizados de trabajo
Determinación de temperatura
Determinación de pH
Determinación de conductividad
Determinación de fosfatos y fósforo total
Determinación de sólidos en suspensión
Determinación de hierro total
Determinación de turbidez
Derterminación de fosfatos y fósforo total
Principio del método:
En una solución sulfúrica los iones ortofosfato forman con los iones molibdato, ácido molibdofosfórico. Este último, con ácido ascórbico, se reduce a azul de fosfomolibdeno que se determina fotométricamente

Método operatorio:
Se emplean test Spectroquant Merck-chemicals siguiendo las instrucciones del fabricante
Determinación de hierro total
Principio del método:
Todos los iones hierro se reducen con ácido ascórbico a iones hierro(II). Éstos, en medio amortiguado, forman con un compuesto nitrogenado (bipiridina), un complejo rojo que se determina fotométricamente

Método operatorio:
Se emplean test Spectroquant Merck-chemicals siguiendo las instrucciones del fabricante
Determinación de sólidos en suspensión
Principio del método:
Determinación de la cantidad de sólidos en suspensión en una muestra de agua por medio de filtración a vacío
Método operatorio:
Empleando un equipo de filtración a vacío y filtros de fibra de vidrio previamente lavados y secados a peso constante, se filtran 100 ml de muestra problema; una vez secados los filtros en estufa se procede a su pesada

Determinación de turbidez
Principio del método:
Determinación de la turbidez presente en una muestra de agua mediante la medida de la cantidad de luz dispersa

Método operatorio:
Se toma una muestra, se introduce en la cubeta del turbidímetro y se toman las lecturas correspondientes
Determinación de los parámetros de control de calidad del agua en torres de refrigeración
Gráficas comparativas de las dos torres
Bibliografía
APHA; AWWA; WPCF. Métodos Normalizados para el Análisis de Agua Potables y Residuales. Madrid: Diaz de Santos, 1992. 9788479780319
Marín, R. Análisis de Aguas y Ensayos de Tratamiento. Barcelona: Gestió i Promoció Editorial, 1995
XUNTA DE GALICIA
http:// www.xunta.es
AGUAS DE GALICIA
http:// www. aguasdegalicia.xunta.es
R.D. 865/2003, de 4 julio, por el que se establecen los criterios higiénicos-sanitarios para la prevención y control de la legionelosis ( BOE 171 de 18/7/2003)
R.D. 1027/2007, de 20 de julio, por el que se aprueba el Reglamento de Instalaciones Térmicas en los Edificios
UNE 100030 IN Guía para la prevención y control de la proliferación de
Legionella
en instalaciones
Precipitación de compuestos que se vuelven insolubles a altas temperaturas produciendo depósitos





Resultados
Conclusiones
Debido a la problemática existente en las torres de refrigeración con respecto a la proliferación de la bacteria
Legionella pneumophila
, es un tema de vital importancia el seguimiento de los parámetros descritos con anterioridad.

Un buen control en la calidad del agua de refrigeración será por tanto imprescindible para evitar la aparición de ésta u otras bacterias.
Principales funciones de los productos para el tratamiento del agua
El empleo tanto de biocidas como de anticorrosivos y antiincrustantes tiene dos funciones:
Evitar el deterioro de todas las instalaciones de la torre de refrigeración
Inhibir la proliferación de microorganismos nocivos tales como la
Legionella pneumophila
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