Procedimiento de desinfección localizada para grandes masas de agua.

Procedimiento para controlar las propiedades microbiológicas de una porción de una masa de agua en grandes masas de agua,

que comprende:

a. identificar una porción de agua deseada para propósitos recreativos en la masa de agua grande y definir los medios dispensadores;

b. mantener al menos un nivel de ORP mínimo en tal porción de agua durante un periodo de tiempo mínimo mediante la dispensación de una cantidad eficaz de agente químico, en el que el ORP mínimo y el periodo de tiempo mínimo no pueden ser más bajos que los valores calculados:

i. determinando la zona más desfavorable dentro de la porción de agua, en la que la zona más desfavorable presente el valor de ORP mínimo dentro de la porción de agua destinada a propósitos recreativos después de dispensar el agente químico;

ii. determinando la salinidad del agua en la zona más desfavorable;

iii. determinando el valor de ORP mínimo en base a la salinidad del agua en la que:

-para salinidades en el agua entre el 0 % y hasta el 1,5 % el nivel de ORP mínimo es 550 mV;

-para salinidades en el agua más altas del 1,5 % y hasta el 2,5 %, el nivel de ORP mínimo se calcula mediante la siguiente ecuación:

[ORP mínimo, mV] ≥ 625 - 50 * [Salinidad del Agua, % (Porcentaje en Peso)]; y

-para salinidades en el agua más altas del 2,5 %, el nivel de ORP mínimo es 500 mV; y

iv. determinando la temperatura del agua en la zona más desfavorable; y

v. determinando el periodo de tiempo mínimo basado en la temperatura del agua, en el que:

-para temperaturas del agua desde 5 ºC hasta 35 ºC, el periodo de tiempo mínimo se calcula mediante la siguiente ecuación:

[Periodo de tiempo mínimo, minutos] ≥ 80 - 2 * [Temperatura del agua, °C]; y

-para temperaturas del agua entre 35 ºC y hasta 45 ºC, el periodo de tiempo mínimo se calcula mediante la siguiente ecuación:

[Periodo de tiempo mínimo, minutos] ≥ 5 * [Temperatura del agua, °C] - 165; y

c. repetir la etapa b con el fin de evitar que diminuya el ORP en la zona más desfavorable en más del 20 % del valor del ORP mínimo.

Procedimiento de desinfección localizada para grandes masas de agua Campo de la invención La presente divulgación se refiere a un procedimiento para controlar las propiedades microbiológicas de una porción de agua con grandes masas de agua, centrándose en tratar tal porción de agua, donde dicha porción de la masa de agua grande cumple con condiciones sanitarias microbiológicas específicas. La presente divulgación permite a la gente usar grandes masas de agua para propósitos recreativos de una manera segura, evitando el tratamiento de la masa de agua total. El procedimiento comprende también dispensar productos químicos regidos por un procedimiento de determinación de parámetros basado en el ORP, la temperatura, la salinidad y opcionalmente la difusión de productos químicos y también la capacidad de dilución del agua. Esto da como resultado usar menos productos químicos en órdenes de magnitud para tratar agua y bajar el consumo de energía. Así, la presente divulgación puede permitir a la gente usar ciertas zonas dentro de masas de agua artificiales o naturales grandes, tales como lagos grandes, lagunas, depósitos, presas, manantiales, estanques, o el mar; para propósitos recreativos en una manera segura, superando la limitación o imposibilidad de tratar la masa de agua entera.

Antecedentes Varios estudios realizados en todo el mundo muestran que la calidad del agua encontrada en grandes masas de agua, tales como lagos, depósitos, presas y el mar tienen características bacteriológicas y físicas que no cumplen con estándares de seguridad y/o con la calidad de agua requerida para propósitos recreativos. Por lo tanto, el uso de tales masas de agua grandes para propósitos recreativos puede plantear amenazas para la salud de la gente y puede afectar adversamente a las comunidades y regiones circundantes.

La polución del agua puede referirse al cambio en las características químicas, físicas y biológicas de una masa de agua debido a la actividad humana. Según la población mundial ha crecido exponencialmente a lo largo de los años, ello demanda más espacio vital y recreativo, usando por lo tanto masas de agua naturales o artificiales con diferentes propósitos. La población creciente está ocupando la periferia de grandes ciudades, incrementando la demanda de tierra y las utilidades relacionadas. Además, el número de industrias se ha multiplicado, lo que ha causado varias consecuencias ambientales que también afectan la calidad de tales masas de agua grandes.

Un contribuyente a la mala calidad del agua es la polución del agua. El agua puede contaminarse por eliminación de aguas residuales, contaminación industrial, superdesarrollo al borde de masas de agua, escorrentía de agricultura y urbanización, polución del aire, etc. Además, las temperaturas más altas pueden afectar adversamente las propiedades microbiológicas y físicas del agua y pueden permitir una proliferación rápida de microorganismos que puede afectar negativamente la salud humana. Estos ejemplos pueden causar que la calidad del agua caiga por debajo de los estándares requeridos para agua recreativa.

Los efectos de la polución del agua incluyen el impacto sobre la salud de los organismos vivos dentro de las masas de agua y eventualmente sobre la salud de seres humanos que pueden usar tal agua para propósitos directos o indirectos.

Además, la cantidad de nutrientes que penetran en grandes masas de agua se ha intensificado grandemente a lo largo de los años, debido principalmente a la urbanización y agricultura incrementadas, conduciendo a un crecimiento microbiológico incrementado o a la eutrofización de la masa de agua. En condiciones eutróficas, la cantidad de nutrientes causa que se incremente la tasa metabólica de plantas acuáticas, incrementando así la demanda bioquímica de oxígeno y reduciendo los niveles de oxígeno disuelto del agua. Además, la temperatura también afecta al nivel de oxígeno disuelto del agua, ya que el agua cálida tiene una capacidad reducida de retener oxígeno disuelto. Por lo tanto, combinar ambos efectos de reducción de oxígeno, tales como cantidad mayor de nutrientes y temperaturas altas, da como resultado un debilitamiento de los organismos ya que llegan a ser más susceptibles a enfermedades, parásitos y otras sustancias contaminantes. La totalidad de tales problemas produce una influencia negativa en la calidad del agua, causando la proliferación de algas y otros microorganismos que más tarde mueren causando un ambiente recreativo insatisfactorio para la gente. Además, el calentamiento global tenderá a incrementar esta clase de problema en todo el mundo.

Se han llevado a cabo muchos estudios y análisis en masas de agua grandes usadas para propósitos recreativos. Se usan grandes masas de agua para una amplia variedad de propósitos recreativos que incluyen baño, esquí acuático, práctica del windsurf, navegación recreativa y muchas otras actividades. Sin embargo, varias masas de agua usadas para tales propósitos recreativos no cumplen con condiciones sanitarias microbiológicas específicas aplicadas a la masa de agua. Por ejemplo, se llevó a cabo un estudio de la EPA en más de 1000 lagos a lo largo de los EE.UU. para analizar los riesgos potenciales de usar tales lagos para propósitos recreativos de contacto directo y se encontró que más del 30 % de todos los lagos tienen potencialmente impactos de intervalo amplio sobre la salud humana y más del 41 % de los lagos plantea un potencial de exposición alto o moderado a toxinas de algas. Además, se ha encontrado que los recuentos microbianos y las concentraciones de toxinas son mayores en residuos cerca de las costas que en áreas de aguas abiertas.

Muchos países de todo el mundo tienen regulaciones para usar masas de agua para propósitos recreativos de contacto directo, tales como baño, en condiciones seguras e higiénicas y hay generalmente dos tipos de regulaciones en cuanto al uso recreativo de tales masas de agua. El primer tipo de regulación se refiere a piscinas y requiera esencialmente mantener un tampón de cloro permanente alto con el fin de mantener niveles de microorganismos bajos y también de evitar la contaminación del agua cuando nuevos bañistas entren en la piscina. El tampón de cloro neutraliza contaminantes y mata microorganismos llevados al agua de la piscina por los bañistas, entre otras muchas sustancias contaminantes, manteniendo así una calidad del agua alta adecuada para propósitos recreativos. El segundo tipo de regulación se aplica a masas de agua grandes naturales o artificiales, tales como lagos, el mar, lagunas, depósitos, o presas, entre otras masas de agua grandes y se hará referencias a los criterios para el baño con contacto corporal total para aguas recreativas. Esta regulación está basada en la capacidad disolvente del agua. Cuando el agua tiene niveles de microorganismos aceptables y nuevos bañistas entran en una masa de agua, los contaminantes se diluyen de tal manera que los contaminantes no alcanzan una concentración en la masa de agua que cause efectos significativos. Por lo tanto, en masas de agua grandes, un tampón desinfectante no se necesita debido a la capacidad disolvente alta del volumen de agua grande y debido a su capacidad natural para mantener las condiciones sanitarias.

Las normativas en relación de aguas recreativas de contacto directo, como la aplicada a lagos, el mar, lagunas o embalses; requieren que la calidad del agua cumpla con varios estándares que permiten el uso de tales masas. Con el fin de evaluar la idoneidad de las masas de agua grandes para propósitos recreativos de contacto directo, los estándares más importantes son los parámetros microbiológicos del agua. Por ejemplo, los criterios de la EPA (Agencia de Protección Ambiental) para baño con contacto corporal completo en aguas recreativas indican que en cuanto al agua dulce, E. coli no debe exceder 126 UFC por 100 ml de agua y que los enterococos no deben exceder 33 UFC por 100 ml de agua. Para el agua de mar, la EPA decreta que los enterococos no deben exceder 35 UFC por 100 ml de agua. Como otro ejemplo, en Chile, la Norma NCh1333 para aguas recreativas de contacto directo establece que el agua no debe contener más de 1000 UFC de coliformes fecales por 100 ml de agua (incluyendo E. coli, entre otras) . Por lo tanto, se aplican normas estrictas cuando tales masas de agua grandes se usan para propósitos recreativos de contacto directo.

Es por lo tanto un reto significativo obtener tales condiciones microbiológicas específicas significativas en masas de agua grandes que son actualmente inadecuadas para propósitos recreativos, ya que la aplicación de grandes cantidades de agentes químicos y desinfectantes a la largo de la masa de agua grande completa para cumplir con... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento para controlar las propiedades microbiológicas de una porción de una masa de agua en grandes masas de agua, que comprende:

a. identificar una porción de agua deseada para propósitos recreativos en la masa de agua grande y definir los medios dispensadores;

b. mantener al menos un nivel de ORP mínimo en tal porción de agua durante un periodo de tiempo mínimo mediante la dispensación de una cantidad eficaz de agente químico, en el que el ORP mínimo y el periodo de tiempo mínimo no pueden ser más bajos que los valores calculados:

i. determinando la zona más desfavorable dentro de la porción de agua, en la que la zona más desfavorable presente el valor de ORP mínimo dentro de la porción de agua destinada a propósitos recreativos después de dispensar el agente químico;

ii. determinando la salinidad del agua en la zona más desfavorable;

iii. determinando el valor de ORP mínimo en base a la salinidad del agua en la que: -para salinidades en el agua entre el 0 % y hasta el 1, 5 % el nivel de ORP mínimo es 550 mV; -para salinidades en el agua más altas del 1, 5 % y hasta el 2, 5 %, el nivel de ORP mínimo se calcula mediante la siguiente ecuación: [ORP mínimo, mV] = 625 -50 * [Salinidad del Agua, % (Porcentaje en Peso) ]; y -para salinidades en el agua más altas del 2, 5 %, el nivel de ORP mínimo es 500 mV; y

iv. determinando la temperatura del agua en la zona más desfavorable; y

v. determinando el periodo de tiempo mínimo basado en la temperatura del agua, en el que: -para temperaturas del agua desde 5 ºC hasta 35 ºC, el periodo de tiempo mínimo se calcula mediante la siguiente ecuación: [Periodo de tiempo mínimo, minutos] .

80. 2 * [Temperatura del agua, °C]; y -para temperaturas del agua entre 35 ºC y hasta 45 ºC, el periodo de tiempo mínimo se calcula mediante

la siguiente ecuación: [Periodo de tiempo mínimo, minutos] = 5 * [Temperatura del agua, °C] -165; y c. repetir la etapa b con el fin de evitar que diminuya el ORP en la zona más desfavorable en más del 20 % del valor del ORP mínimo.

2. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que la masa de agua es una masa de agua natural.

3. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que la masa de agua es una masa de agua artificial.

4. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que la masa de agua se selecciona del grupo que consiste en un lago, mar, estuario, presa, laguna, manantial, piscina, estanque y depósito.

5. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que el agua es agua dulce, agua salobre, agua salada, o agua de mar.

6. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que la porción de agua deseada para propósitos recreativos está definida por una zona delimitadora.

7. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que la porción de agua deseada para propósitos recreativos está localizada en un borde de una masa de agua grande.

8. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que la masa de agua tiene una superficie menor de 5 hectáreas, la zona más desfavorable es la zona central de la masa de agua.

9. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que el agente químico está seleccionado del grupo que consiste en ozono; cloro y compuestos de cloro; productos de biguanida; compuestos basados en halógenos; compuestos basados en bromo y mezclas de los mismos.

10. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que el agente químico se dispensa usando un dispensador seleccionado del grupo que consiste en un inyector, difusor, irrigador, dispensador por peso, una tubería, aplicación manual y combinaciones de los mismos.

11. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que el ORP, la salinidad y la temperatura del agua se determinan por procedimientos empíricos.

12. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que el agua de una porción diferente en la masa de agua puede suministrarse en la porción de agua deseada para propósitos recreativos con el fin de permitir un efecto de dilución.

13. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que el agua de una porción diferente en la masa de agua puede suministrarse en la porción de agua deseada para propósitos recreativos con el fin de permitir un efecto de dilución de la carga de contaminantes del bañista.

14. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que el ORP se mantiene permanentemente en la porción de agua deseada para procedimientos recreativos durante un cierto periodo de tiempo de acuerdo con los requerimientos de tal 10 zona.

15. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que el procedimiento se aplica cuando la porción de agua se usa realmente para propósitos recreativos.