Purificación de agua portátil - Portable water purification
Los dispositivos portátiles de purificación de agua son unidades autónomas y fáciles de transportar que se utilizan para purificar el agua de fuentes no tratadas (como ríos, lagos y pozos ) para beber . Su función principal es eliminar patógenos y, a menudo, también sólidos en suspensión y algunos compuestos tóxicos o desagradables .
Estas unidades proporcionan un suministro autónomo de agua potable a personas sin acceso a servicios de suministro de agua potable , incluidos habitantes de países en desarrollo y áreas de desastre, personal militar, campistas , excursionistas y trabajadores en áreas silvestres y sobrevivientes . También se denominan sistemas de tratamiento de agua en el punto de uso ( POU ) y técnicas de desinfección de agua de campo .
Las técnicas incluyen calor (incluida la ebullición), filtración, adsorción de carbón activado, desinfección química (p. Ej. , Cloración , yodo, ozonización , etc.), purificación ultravioleta (incluido el sodio ), destilación (incluida la destilación solar) y floculación . A menudo, estos se utilizan en combinación.
Peligros del agua potable
El agua no tratada puede contener agentes potencialmente patógenos, incluidos protozoos , bacterias, virus y algunas larvas de parásitos de orden superior, como trematodos hepáticos y lombrices intestinales. Pueden estar presentes contaminantes químicos como pesticidas , metales pesados y orgánicos sintéticos. Otros componentes pueden afectar el sabor, el olor y las cualidades estéticas generales, incluida la turbidez del suelo o la arcilla, el color del ácido húmico o las algas microscópicas, los olores de ciertos tipos de bacterias, en particular los actinomicetos que producen geosmina , y la salinidad del agua salobre o de mar.
Los contaminantes metálicos comunes, como el cobre y el plomo, se pueden tratar aumentando el pH con carbonato de sodio o cal, que precipita dichos metales. La decantación cuidadosa del agua clara después del asentamiento o el uso de filtración proporciona niveles aceptablemente bajos de metales. El agua contaminada con aluminio o zinc no se puede tratar de esta manera usando un álcali fuerte ya que los pH más altos vuelven a disolver las sales metálicas. La sal es difícil de eliminar excepto por ósmosis inversa o destilación .
La mayoría de los procesos de tratamiento portátiles se enfocan en mitigar los patógenos humanos por seguridad y eliminar partículas, sabores y olores. Los patógenos importantes comúnmente presentes en el mundo desarrollado incluyen Giardia , Cryptosporidium , Shigella , virus de la hepatitis A , Escherichia coli y enterovirus . En los países menos desarrollados, puede haber riesgos de organismos de cólera y disentería y una variedad de enteroparásitos tropicales.
Giardia lamblia y Cryptosporidium spp. , los cuales causan diarrea (ver giardiasis y criptosporidiosis ) son patógenos comunes. En las zonas rurales de Estados Unidos y Canadá , a veces están presentes en cantidad suficiente como para justificar el tratamiento del agua para los mochileros, aunque esto ha creado cierta controversia. (Ver diarrea adquirida en áreas silvestres ). En Hawai y otras áreas tropicales, Leptospira spp. son otro posible problema.
Menos comúnmente visto en los países desarrollados son organismos tales como Vibrio cholerae que causa el cólera y varias cepas de Salmonella que causan la fiebre tifoidea enfermedades y para-tifoidea. Los virus patógenos también se pueden encontrar en el agua. Las larvas de trematodos son particularmente peligrosas en áreas frecuentadas por ovejas , ciervos o ganado . Si se ingieren estas larvas microscópicas , pueden formar quistes potencialmente mortales en el cerebro o el hígado . Este riesgo se extiende a las plantas que crecen en el agua o cerca de ella, incluidos los berros que se comen comúnmente .
En general, a mayor actividad humana río arriba (es decir, cuanto más grande es el arroyo / río), mayor es el potencial de contaminación por efluentes de aguas residuales , escorrentías superficiales o contaminantes industriales . La contaminación de las aguas subterráneas puede deberse a la actividad humana (por ejemplo, sistemas de saneamiento en el lugar o minería) o puede ocurrir de forma natural (por ejemplo, por arsénico en algunas regiones de India y Bangladesh). El agua recolectada tan lejos como sea posible río arriba sobre todos los riesgos de contaminación conocidos o anticipados presenta el menor riesgo de contaminación y es la más adecuada para los métodos de tratamiento portátiles.
Técnicas
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No todas las técnicas por sí solas mitigarán todos los peligros. Aunque se ha sugerido que la floculación seguida de filtración es la mejor práctica, esto rara vez es factible sin la capacidad de controlar cuidadosamente el pH y las condiciones de sedimentación. El uso indebido de alumbre como floculante puede producir niveles inaceptables de aluminio en el agua así tratada. Si se va a almacenar agua, los halógenos ofrecen una protección prolongada.
Calor (hirviendo)
El calor mata los microorganismos que causan enfermedades, con temperaturas más altas y / o duración requerida para algunos patógenos. La esterilización del agua (eliminando todos los contaminantes vivos) no es necesaria para que el agua sea potable; sólo se necesita hacer que los patógenos entéricos (intestinales) sean inofensivos. La ebullición no elimina la mayoría de los contaminantes y no deja ninguna protección residual.
La OMS afirma que llevar el agua a ebullición y luego enfriarla naturalmente es suficiente para inactivar las bacterias patógenas, los virus y los protozoos.
El CDC recomienda hervir durante 1 minuto. Sin embargo, a grandes alturas, el punto de ebullición del agua desciende. En altitudes superiores a 6.562 pies (2000 metros), la ebullición debe continuar durante 3 minutos.
Todos los patógenos bacterianos mueren rápidamente por encima de los 60 ° C (140 ° F), por lo tanto, aunque no es necesario hervir para que el agua sea segura para beber, el tiempo necesario para calentar el agua a ebullición suele ser suficiente para reducir las concentraciones bacterianas a niveles seguros. . Los patógenos protozoarios enquistados pueden requerir temperaturas más altas para eliminar cualquier riesgo.
Hervir no siempre es necesario ni, a veces, suficiente. La pasteurización, en la que se eliminan suficientes patógenos, se produce típicamente a 63 ° C durante 30 minutos o 72 ° C durante 15 segundos. Ciertos patógenos deben calentarse por encima de la ebullición (por ejemplo, el botulismo: el Clostridium botulinum requiere 118 ° C (244 ° F), la mayoría de las endosporas requieren 120 ° C (248 ° F) y los priones incluso más). Se pueden alcanzar temperaturas más altas con una olla a presión . El calor combinado con la luz ultravioleta (UV), como el método sodis , reduce la temperatura y la duración necesarias.
Filtración
Los filtros de bomba portátiles están disponibles comercialmente con filtros de cerámica que filtran de 5.000 a 50.000 litros por cartucho, eliminando patógenos hasta el rango de 0,2 a 0,3 micrómetros (µm). Algunos también utilizan filtrado de carbón activado. La mayoría de los filtros de este tipo eliminan la mayoría de las bacterias y protozoos, como Cryptosporidium y Giardia lamblia, pero no los virus, excepto los más grandes de 0,3 µm y diámetros mayores, por lo que la desinfección con productos químicos o luz ultravioleta sigue siendo necesaria después de la filtración. Cabe señalar que no todas las bacterias se eliminan mediante filtros de bomba de 0,2 µm; por ejemplo, hebras de Leptospira spp. (que puede causar leptospirosis) son lo suficientemente delgadas para pasar a través de un filtro de 0,2 µm. Los aditivos químicos eficaces para abordar las deficiencias en los filtros de las bombas incluyen cloro, dióxido de cloro, yodo e hipoclorito de sodio (lejía). Ha habido filtros de polímero y cerámica en el mercado que incorporaron un postratamiento de yodo en sus elementos filtrantes para matar los virus y las bacterias más pequeñas que no se pueden filtrar, pero la mayoría han desaparecido debido al sabor desagradable que se le imparte al agua, así como posibles efectos adversos para la salud cuando se ingiere yodo durante períodos prolongados.
Si bien los elementos de filtración pueden hacer un excelente trabajo al eliminar la mayoría de las bacterias y hongos contaminantes del agua potable cuando son nuevos, los elementos mismos pueden convertirse en sitios de colonización. En los últimos años, algunos filtros se han mejorado uniendo nanopartículas de metal plateado al elemento cerámico y / o al carbón activado para suprimir el crecimiento de patógenos.
Los filtros pequeños de ósmosis inversa bombeados a mano se desarrollaron originalmente para el ejército a fines de la década de 1980 para su uso como equipo de supervivencia, por ejemplo, para ser incluidos con balsas inflables en aviones. Hay versiones civiles disponibles. En lugar de usar la presión estática de una línea de suministro de agua para forzar el agua a través del filtro, la presión la proporciona una bomba manual. Estos dispositivos pueden generar agua potable a partir del agua de mar.
La Unidad Aqua Portátil para Salvavidas (abreviado PAUL) es un filtro de agua de membrana portátil a base de ultrafiltración para ayuda humanitaria. Permite el suministro descentralizado de agua potable en situaciones de emergencia y desastre para unas 400 personas por unidad por día. El filtro está diseñado para funcionar sin productos químicos ni energía ni personal capacitado.
Adsorción de carbón activado
El filtrado de carbón activado granular utiliza una forma de carbón activado con una gran superficie y adsorbe muchos compuestos, incluidos muchos compuestos tóxicos . El agua que pasa a través del carbón activado se usa comúnmente junto con filtros de bombeo manual para abordar la contaminación orgánica , el sabor o los olores desagradables. Los filtros de carbón activado no se suelen utilizar como técnicas primarias de purificación de dispositivos portátiles de purificación de agua, sino más bien como medios secundarios para complementar otra técnica de purificación. Se implementa más comúnmente para el filtrado previo o posterior, en un paso separado del filtrado cerámico, en cualquier caso se implementa antes de la adición de desinfectantes químicos utilizados para controlar bacterias o virus que los filtros no pueden eliminar. El carbón activado puede eliminar el cloro del agua tratada, eliminando cualquier protección residual restante en el agua que protege contra los patógenos y, en general, no debe usarse sin pensarlo detenidamente después de los tratamientos de desinfección química en el procesamiento de purificación de agua portátil. Los filtros de núcleo de cerámica / carbono con un tamaño de poro de 0,5 µm o menor son excelentes para eliminar bacterias y quistes al mismo tiempo que eliminan productos químicos.
Desinfección química con halógenos
La desinfección química con halógenos , principalmente cloro y yodo , resulta de la oxidación de enzimas y estructuras celulares esenciales . Los factores principales que determinan la tasa y la proporción de microorganismos muertos son la concentración de halógeno residual o disponible y el tiempo de exposición. Los factores secundarios son las especies de patógenos, la temperatura del agua, el pH y los contaminantes orgánicos. En la desinfección del agua de campo, el uso de concentraciones de 1 a 16 mg / L durante 10 a 60 min suele ser eficaz. Es de destacar que los ooquistes de Cryptosporidium, probablemente especies de Cyclospora, los huevos de Ascaris son extremadamente resistentes a los halógenos y la inactivación en el campo puede no ser práctica con lejía y yodo.
Yodo
El yodo utilizado para la purificación del agua se agrega comúnmente al agua como una solución, en forma cristalizada o en tabletas que contienen hidroperioduro de tetraglicina que liberan 8 mg de yodo por tableta. El yodo mata a muchos, pero no a todos, de los patógenos más comunes presentes en las fuentes naturales de agua dulce. El transporte de yodo para la purificación de agua es una solución imperfecta pero liviana para quienes necesitan purificación de agua potable en el campo. Los kits están disponibles en las tiendas para acampar que incluyen una pastilla de yodo y una segunda pastilla (vitamina C o ácido ascórbico ) que eliminarán el sabor a yodo del agua después de haberla desinfectado . La adición de vitamina C, en forma de píldora o en polvos aromatizados para bebidas, precipita gran parte del yodo de la solución, por lo que no debe agregarse hasta que el yodo haya tenido suficiente tiempo para actuar. Este tiempo es de 30 minutos en agua tibia relativamente clara, pero es considerablemente más largo si el agua está turbia o fría. El agua tratada con tabletas que contienen hidroperyoduro de tetraglicina también reduce la captación de yodo radiactivo en sujetos humanos a solo un 2% del valor que tendría de otra manera, aunque la cantidad de yodo en una sola tableta no es suficiente para bloquear la absorción. Si el yodo se ha precipitado de la solución, entonces el agua potable tiene menos yodo disponible en la solución. El hidroperioduro de tetraglicina mantiene su eficacia indefinidamente antes de que se abra el recipiente; aunque algunos fabricantes sugieren no utilizar los comprimidos más de tres meses después de que el envase se haya abierto inicialmente, la vida útil es de hecho muy larga siempre que el envase se vuelva a sellar inmediatamente después de cada vez que se abre.
Se debe permitir al yodo al menos 30 minutos para matar a Giardia.
Cristales de yodo
Una alternativa potencialmente más económica al uso de tabletas de purificación de agua a base de yodo es el uso de cristales de yodo, aunque existen serios riesgos de toxicidad aguda por yodo si la preparación y la dilución no se miden con cierta precisión. Este método puede no ser adecuado para matar quistes de Giardia en agua fría. Una ventaja de usar cristales de yodo es que solo se disuelve una pequeña cantidad de yodo de los cristales de yodo en cada uso, lo que le da a este método de tratamiento de agua la capacidad de tratar volúmenes muy grandes de agua. A diferencia de las tabletas de hidroperioduro de tetraglicina, los cristales de yodo tienen una vida útil ilimitada siempre que no se expongan al aire durante largos períodos de tiempo o se mantengan bajo el agua. Los cristales de yodo se sublimarán si se exponen al aire durante largos períodos de tiempo. La gran cantidad de agua que se puede purificar con cristales de yodo a bajo costo hace que esta técnica sea especialmente rentable para métodos de purificación de agua en el punto de uso o de emergencia destinados a un uso más prolongado que la vida útil del hidroperioduro de tetraglicina.
Tabletas de halazona
Las tabletas de halazona a base de cloro se usaban popularmente anteriormente para la purificación de agua portátil. El cloro en el agua es más de tres veces más eficaz como desinfectante contra Escherichia coli que el yodo. Por lo tanto, las tabletas de halazona se usaron comúnmente durante la Segunda Guerra Mundial por los soldados estadounidenses para la purificación de agua portátil, incluso se incluyeron en paquetes de accesorios para raciones C hasta 1945.
El dicloroisocianurato de sodio (NaDCC) ha desplazado en gran medida a las tabletas de halazona por las pocas tabletas de purificación de agua a base de cloro que quedan disponibles en la actualidad. Se comprime con sales efervescentes, generalmente ácido adípico y bicarbonato de sodio , para formar tabletas de rápida disolución, diluidas a 10 partes por millón de cloro disponible (ppm av.cl) cuando el agua potable está levemente contaminada y 20ppm cuando está visiblemente contaminada.
Las tabletas de blanqueador con cloro brindan una plataforma más estable para desinfectar el agua que el blanqueador líquido ( hipoclorito de sodio ), ya que la versión líquida tiende a degradarse con el tiempo y da resultados no regulados a menos que se realicen ensayos, lo que no es práctico en el lugar. Aún así, a pesar de que las tabletas de halazona a base de cloro están perdiendo popularidad para la purificación de agua portátil, el blanqueador a base de cloro puede usarse de manera segura para la desinfección de agua de emergencia a corto plazo. Se pueden agregar dos gotas de lejía al 5% sin perfume por litro o cuarto de agua limpia y luego dejar reposar tapado durante 30 a 60 minutos. Después de este tratamiento, el agua puede dejarse abierta para reducir el olor y el sabor a cloro. Las pautas están disponibles en línea para el uso efectivo de emergencia de lejía para hacer potable el agua no potable .
Los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades (CDC) y Population Services International (PSI) promueven un producto similar (una solución de hipoclorito de sodio al 0,5% - 1,5%) como parte de su estrategia Safe Water System (SWS). El producto se vende en países en desarrollo bajo marcas locales específicamente con el propósito de desinfectar el agua potable.
Blanqueador
El blanqueador común, incluido el hipoclorito de calcio (Ca [OCl] 2 ) y el hipoclorito de sodio (NaOCl), son oxidantes comunes, bien investigados y de bajo costo.
La EPA recomienda dos gotas de solución de hipoclorito de sodio al 8.25% (blanqueador de cloro normal sin perfume) mezcladas por un cuarto de galón / litro de agua y dejar reposar 30 minutos. También son suficientes dos gotas de solución al 5%. Duplique la cantidad de lejía si el agua está turbia, coloreada o muy fría. Posteriormente, el agua debe tener un ligero olor a cloro. Si no, repita la dosis y déjela reposar durante otros 15 minutos antes de usar.
Ni el cloro (p. Ej., Lejía) ni el yodo solo se consideran completamente efectivos contra Cryptosporidium , aunque son parcialmente efectivos contra Giardia . El cloro se considera ligeramente mejor frente a este último. Una solución de campo más completa que incluye desinfectantes químicos es filtrar primero el agua, utilizando un filtro de cartucho de cerámica de 0,2 µm, seguido de un tratamiento con yodo o cloro, filtrando así el criptosporidio, la Giardia y la mayoría de las bacterias, junto con los virus más grandes. al mismo tiempo que usa desinfectante químico para combatir virus y bacterias más pequeños que el filtro no puede eliminar. Esta combinación también es potencialmente más efectiva en algunos casos que incluso el uso de desinfección electrónica portátil basada en tratamiento UV .
Dioxido de cloro
El dióxido de cloro puede provenir de tabletas o crearse mezclando dos productos químicos. Es más eficaz que el yodo o el cloro contra la giardia, y aunque tiene una eficacia de baja a moderada contra el Cryptosporidium, el yodo y el cloro son ineficaces contra este protozoo. El costo del tratamiento con dióxido de cloro es más alto que el costo del tratamiento con yodo.
Oxidante mixto (MiOx)
Una simple solución de salmuera {sal + agua} en una reacción electrolítica produce un poderoso desinfectante oxidante mixto (principalmente cloro en forma de ácido hipocloroso (HOCl) y algo de peróxido, ozono, dióxido de cloro).
Tabletas de cloro (NaDCC)
El dicloroisocianurato de sodio o trocloseno sódico, más comúnmente abreviado como NaDCC, es una forma de cloro que se usa para la desinfección. Es utilizado por las principales ONG, como UNICEF, para tratar el agua en situaciones de emergencia, y ampliamente por las organizaciones de marketing social para el tratamiento del agua en el hogar, donde las fuentes de agua del hogar pueden no ser seguras.
Las tabletas de NaDCC están disponibles en una variedad de concentraciones para tratar diferentes volúmenes de agua para proporcionar el cloro disponible de 5 ppm recomendado por la Organización Mundial de la Salud. Son comprimidos efervescentes que permiten que el comprimido se disuelva en cuestión de minutos.
Otros aditivos de desinfección química
Tabletas de iones de plata
Una alternativa a las preparaciones a base de yodo en algunos escenarios de uso son las tabletas o gotitas a base de iones de plata / dióxido de cloro . Estas soluciones pueden desinfectar el agua de manera más eficaz que las técnicas a base de yodo, dejando apenas un sabor perceptible en el agua en algunos escenarios de uso. Los agentes desinfectantes a base de iones de plata / dióxido de cloro matarán Cryptosporidium y Giardia , si se utilizan correctamente. La principal desventaja de las técnicas basadas en iones de plata / dióxido de cloro son los largos tiempos de purificación (generalmente de 30 minutos a 4 horas, dependiendo de la formulación utilizada). Otra preocupación es la posible deposición y acumulación de compuestos de plata en varios tejidos corporales que conducen a una condición poco común llamada argiria que resulta en una pigmentación permanente, desfigurante, de color gris azulado de la piel, los ojos y las membranas mucosas.
Peróxido de hidrógeno
Un estudio reciente ha descubierto que la Salmonella silvestre, que se reproduciría rápidamente durante el subsiguiente almacenamiento oscuro de agua desinfectada por el sol, podría controlarse mediante la adición de solo 10 partes por millón de peróxido de hidrógeno.
Purificación ultravioleta
La luz ultravioleta (UV) induce la formación de enlaces covalentes en el ADN y, por lo tanto, evita que los microbios se reproduzcan. Sin reproducción, los microbios se vuelven mucho menos peligrosos. La luz UV-C germicida en el rango de longitud de onda corta de 100 a 280 nm actúa sobre la timina , uno de los cuatro nucleótidos de base del ADN. Cuando un fotón UV germicida es absorbido por una molécula de timina adyacente a otra timina dentro de la cadena de ADN, se crea un enlace covalente o dímero entre las moléculas. Este dímero de timina evita que las enzimas "lean" el ADN y lo copien, neutralizando así el microbio. La exposición prolongada a la radiación ionizante puede causar roturas de cadena simple y doble en el ADN, oxidación de los lípidos de la membrana y desnaturalización de proteínas, todas las cuales son tóxicas para las células. Aún así, existen límites para esta tecnología. La turbidez del agua (es decir, la cantidad de sólidos suspendidos y coloidales contenidos en el agua que se va a tratar) debe ser baja, de modo que el agua sea clara, para que la purificación UV funcione bien; por lo tanto, podría ser necesario un paso previo al filtro.
Una preocupación con la purificación de agua portátil con rayos ultravioleta es que algunos patógenos son cientos de veces menos sensibles a la luz ultravioleta que otros. Alguna vez se creyó que los quistes de protozoos estaban entre los menos sensibles, sin embargo, estudios recientes han demostrado lo contrario, demostrando que tanto Cryptosporidium como Giardia se desactivan con una dosis de UV de solo 6 mJ / cm 2 Sin embargo, las regulaciones de la EPA y otros estudios muestran que son virus que son el factor limitante del tratamiento con rayos ultravioleta, que requieren una dosis de luz ultravioleta entre 10 y 30 veces mayor que la de Giardia o Cryptosporidium . Los estudios han demostrado que las dosis de UV en los niveles proporcionados por las unidades de UV portátiles comunes son efectivas para matar Giardia y que no hubo evidencia de reparación y reactivación de los quistes.
El agua tratada con UV todavía tiene los microbios presentes en el agua, solo con sus medios de reproducción apagados. En el caso de que el agua tratada con UV que contenga microbios esterilizados se exponga a la luz visible (específicamente, longitudes de onda de luz superiores a 330-500 nm) durante un período de tiempo significativo, se puede llevar a cabo un proceso conocido como foto reactivación , donde la posibilidad de surge la reparación del daño en el ADN de reproducción de las bacterias, lo que potencialmente las vuelve capaces una vez más de reproducirse y causar enfermedades. Por lo tanto, el agua tratada con UV no debe exponerse a la luz visible durante un período de tiempo significativo después del tratamiento con UV, antes del consumo, para evitar la ingestión de microbios reactivados y peligrosos.
Los desarrollos recientes en la tecnología de semiconductores permiten el desarrollo de diodos emisores de luz (LED) UV-C . Los sistemas LED UV-C abordan las desventajas de la tecnología basada en mercurio, a saber: penalizaciones por ciclos de energía, necesidades de alta potencia, fragilidad, tiempo de calentamiento y contenido de mercurio.
Desinfección de agua con ozono
En la desinfección de agua con ozono, los microbios son destruidos por el gas ozono (O 3 ) proporcionado por un generador de ozono. Común en Europa, el gas ozono se está adoptando ahora ampliamente en los Estados Unidos. Está surgiendo en una amplia gama de industrias; desde plantas de tratamiento de agua municipales hasta plantas de procesamiento de alimentos y organizaciones de salud. Se está adoptando debido a su capacidad para desinfectar el agua y las superficies sin desperdiciar agua y porque no hay subproductos. Cuando termina su trabajo, el gas ozono se degrada rápidamente en oxígeno. El ozono es más eficaz que el cloro para destruir virus y bacterias.
En 1990, la Ley de Producción de Alimentos Orgánicos (OFPA) identificó el ozono acuoso como una sustancia que está permitida para su uso en cultivos orgánicos y producción ganadera. En 1997, fue aprobado por la FDA como agente antimicrobiano para uso en alimentos. En 2002, la FDA aprobó el uso de ozono en áreas de contacto con alimentos y directamente sobre alimentos con su designación Generalmente considerada segura (“GRAS”).
El ozono se crea más comúnmente mediante un proceso llamado "descarga de corona", que hace que las moléculas de oxígeno (O 2 ) se vuelvan a combinar temporalmente en ozono (O 3 ). Este gas es muy inestable y la tercera molécula de oxígeno reacciona con los patógenos penetrando las paredes celulares de bacterias y virus. Esto destruye los organismos.
El ozono es eficaz contra los contaminantes por la misma razón; reaccionará con moléculas de carbono (orgánicas) de cadena larga y las descompondrá en moléculas menos complejas (y generalmente menos dañinas) a través de la oxidación.
Los avances en las técnicas de generación de ozono, junto con la filtración, hacen de este un nuevo método de purificación de agua portátil viable.
Desinfección solar de agua
En la desinfección solar del agua (a menudo abreviada como "sodis"), los microbios son destruidos por la temperatura y la radiación UVA proporcionada por el sol . El agua se coloca en una botella de plástico PET transparente o en una bolsa de plástico, se oxigena agitando las botellas tapadas parcialmente llenas antes de llenarlas por completo y se deja al sol durante 6 a 24 horas sobre una superficie reflectante.
Destilación solar
La destilación solar se basa en la luz solar para calentar y evaporar el agua que se va a purificar, que luego se condensa y se escurre en un recipiente. En teoría, una energía solar (condensación) aún elimina todos los patógenos, sales, metales y la mayoría de los productos químicos, pero en la práctica de campo la falta de componentes limpios, el fácil contacto con la suciedad, la construcción improvisada y las alteraciones dan como resultado un agua más limpia pero contaminada.
Filtros de agua caseros
Los filtros de agua se pueden fabricar en el lugar utilizando materiales locales como arena y carbón vegetal (por ejemplo, de leña quemada de una manera especial). A veces, estos filtros son utilizados por soldados y entusiastas de las actividades al aire libre. Debido a su bajo costo, cualquiera puede fabricarlos y utilizarlos. La confiabilidad de tales sistemas es muy variable. Dichos filtros pueden hacer poco, o nada, para mitigar los gérmenes y otros componentes dañinos y pueden dar una falsa sensación de seguridad de que el agua así producida es potable. El agua procesada a través de un filtro improvisado debe someterse a un procesamiento secundario, como hervir, para que sea segura para el consumo.
Ejemplos de productos
Estaciones de agua potable de la comunidad AQUAtap
La estación de agua potable AQUAtap de Quest Water Solutions es un sistema simple que utiliza energía solar para purificar agua subterránea, agua salobre o agua de mar contaminada y convertirla en agua potable segura. Los sistemas están alimentados por paneles fotovoltaicos . Cada estación de agua potable es completamente autónoma y puede purificar el agua a un ritmo de hasta 20.000 litros por día sin ninguna infraestructura existente. También son modulares, por lo que se pueden escalar para una mayor purificación del agua. Además, el sistema incluye un sistema de distribución.
En 2012, Quest Water Solutions inició la construcción de un sistema de agua potable AQUAtap en Bom Jesus, una aldea angoleña a 50 kilómetros al este de Luanda, la capital de Angola. Los 500 residentes de Bom Jesus actualmente dependen de un río sucio para beber agua. El agua potable producida por AQUAtap estará disponible para los aldeanos sin costo para los aldeanos.
HydroPack
El HydroPack, desarrollado por Hydration Technology Innovations (HTI), es una bolsa de hidratación de emergencia autohidratante de un solo uso. Las víctimas de desastres naturales a menudo luchan por encontrar agua potable limpia. Las fuentes de agua y los suministros de agua potable a menudo se contaminan durante un desastre, por lo que las víctimas a menudo sufren enfermedades transmitidas por el agua. El HydroPack es una bolsa de 4 por 6 pulgadas llena de electrolitos y nutrientes. Cuando entra en contacto con el agua, el HydroPack se hincha para crear una bebida saludable en 10 a 12 horas. "No importa la calidad del agua", dice Keith Lampi, vicepresidente y director de operaciones de HTI. "Solo tiene que haber una fuente de agua, incluso agua sucia o salobre, y podemos suministrar bebidas limpias en las etapas iniciales de un desastre usando los HydroPacks".
El HydroPack es una bolsa de 355 mililitros (12 onzas líquidas) con dos compartimentos separados por una membrana . Un lado de la bolsa incluye un jarabe de bebida deportiva. El usuario coloca el paquete en una fuente de agua durante 10 a 12 horas. Durante ese tiempo, el agua sin tratar se difunde a través de la membrana y diluye el jarabe de la bebida deportiva. El HydroPack utiliza la ósmosis directa , un proceso de equilibrio natural que rechaza incluso los contaminantes más duros. La tecnología no se obstruye y se puede utilizar en aguas muy turbias. La bolsa incluye una pajita y la bebida nutritiva resultante es muy apetecible. Según HTI, "los productos de HTI no están destinados a desplazar otras estrategias de agua a granel, como los ROWPU, los sistemas de agua municipales o la desalinización y el embotellado a bordo. En cambio, deben desempeñar un papel muy crítico en la fase inicial del socorro en casos de desastre hasta que se produzcan y se pueden implementar estrategias de distribución ". Esta tecnología también reduce el peso de los materiales auxiliares necesarios para transportar después de un desastre. Una paleta de 94,500 HydroPacks pesa 8,325 libras (3,785 kg) y producirá 12,482 galones (47,250 litros) de bebida limpia. Esto equivale a una reducción de peso de aproximadamente un 92% en comparación con el agua embotellada. HydroPack se distribuyó a los supervivientes del terremoto en la ciudad de tiendas de campaña Carrefour en Haití en 2010.
Hilo de vida
LifeStraw es un dispositivo de purificación de agua que viene en muchas formas y es producido por una compañía sueca llamada Vestergaard Frandsen. Utilizando una serie de tecnologías de filtración, está diseñado para filtrar el agua de su fuente y hacer que el agua sea segura para que el usuario la beba en el lugar. El usuario inserta un extremo de la pajita en una fuente de agua mientras succiona por el otro extremo de la pajita mientras el agua pasa por los sistemas de filtración y está lista para beber. Las unidades LifeStraw filtran el 99,99% de las enfermedades transmitidas por el agua y vienen en dos formas principales: la pajita única, que cuesta $ 20 la unidad, es buena para uso de una sola persona y dura todo un año y el filtro comunitario que puede durar de 3 a 5 años en un comunidad de 100 personas y cuesta $ 395 la unidad.
El dispositivo no utiliza ningún producto químico, sino que recurre a la filtración mecánica. Una vez que ingresa al aparato, el agua pasa a través de una serie de fibras con orificios microscópicos de menos de 0.2 micrones de ancho. Además, el agua pasa por otra capa de ultrafiltros, incluso más pequeños que los microfiltros, y un filtro de carbón activado. La mayoría de los contaminantes, como bacterias o suciedad, quedarán atrapados en los filtros a medida que pasa el agua limpia y el usuario puede consumirlos de forma segura. Un estudio realizado en Sudán en 2009 encontró que antes de usar LifeStraw, el 16,8% de los 647 participantes informaron tener diarrea en un período de dos semanas. Después de que se distribuyeron LifeStraws a los participantes, solo el 15,3% informó tener diarrea.
LifeStraw se distribuye a las comunidades en momentos de necesidad. Los dispositivos de filtración se distribuyeron a los afectados por el terremoto en Haití y a las personas afectadas por el terremoto en Puerto Rico en 2019. Otro programa llamado Agua para África recibe donaciones donde el 100% de las ganancias se destinan a la compra de LifeStraws y su distribución a áreas de África que no tiene acceso a agua potable.
Prevención de la contaminación del agua
Las enfermedades humanas transmitidas por el agua generalmente provienen de otros humanos, por lo que los materiales de origen humano ( heces , desechos médicos, agua de lavado, productos químicos para el césped, motores de gasolina, basura, etc.) deben mantenerse alejados de las fuentes de agua. Por ejemplo, las excretas humanas deben enterrarse bien lejos (> 60 metros / 200 pies) de las fuentes de agua para reducir la contaminación. En algunas áreas silvestres, se recomienda que todos los desechos sean empacados y transportados a un punto de eliminación debidamente designado.
Ver también
- Filtro de agua de cerámica
- Desalinización
- Autoabastecimiento de agua y saneamiento
- Diarrea del viajero
- Calidad del agua
- Diarrea adquirida en el desierto
Referencias
enlaces externos
- Conocimientos sobre el tratamiento del agua en el hogar en el sitio web de CAWST