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La Cavitación hidrodinámica,
una solución para el tratamiento biocida de aguas industriales

Por Dinotec
redaccion@ambientum.com

laboratorio dinotec

Dinotec, una empresa andaluza líder en ingeniería del agua, ha desarrollado un proyecto de investigación para eliminar los agentes patógenos en la producción de pollos de carne. Se trata de un proceso físico innovador para la producción avícola con el que se ahorra hasta un 80 por ciento en consumo de agua a la vez que se reduce notablemente el consumo energético. Ésta es una de las muchas aplicaciones de esta tecnología, pudiéndose utilizar también en las estaciones de tratamiento de aguas potables o para tratar las aguas en las torres de refrigeración.

Un proceso innovador en la industria avícola

Mediante la tecnología denominada ‘cavitación hidrodinámica’ desarrollada por Dinotec, se acaba con la carga bacteriana en los procesos de escaldado y lavado del agua de carros y contenedores. De este modo, se inactivan microorganismos propios de la industria avícola como campylobacter y salmonella, sin reducir las propiedades de los alimentos.

La Autoridad Europea de Seguridad Alimentaria (EFSA) ha prohibido la utilización de procesos químicos durante la limpieza de las aves, para su consumo humano por lo que el procesado del pollo de carne tiene que caracterizarse por su eficacia en los procesos físicos. Dinotec aplica su investigación en ‘cavitación hidrodinámica’ para desarrollar de manera eficaz soluciones orientadas a las plantas de producción, eliminando la contaminación en las aguas de recirculación, tratándolas para su posterior reutilización.

“La cavitación hidrodinámica un proceso extrapolable a todos aquellos procesos de potabilización”

Los objetivos generales de este proceso son: en primer lugar la eliminación de la carga bacteriana en las aguas de recirculación del lavado de las cajas de plástico y de la contaminación de patógenos de las superficies de los contenedores y jaulones para el transporte de aves vivas. El segundo objetivo es la eliminación de la contaminación bacteriana en las aguas del escaldador, y por lo tanto, mejorar la seguridad alimentaria de los canales de aves, minimizando el impacto que estos procesos tienen en cuanto a diseminación de patógenos de unos canales a otros.

Tratamiento de agua potable

agua potable

Se trata de desarrollar mediante la cavitación hidrodinámica un proceso extrapolable a todos aquellos procesos de potabilización donde posteriormente exista un riesgo potencial de generación de trihalometanos (THMs). Pudiendo aplicar la tecnología en todas las estaciones de tratamiento de aguas potables (ETAPs), así como en todos aquellos procesos de potabilización.

Las ventajas podrían permitir el uso del agua tratada sin que se produzcan problemas de salud en el consumidor, derivados de la generación de trihalometanos.

¿En qué consiste la "Cavitación hidrodinámica"?

Dentro de las tecnologías emergentes para el tratamiento biocida de aguas industriales se encuentra la cavitación hidrodinámica que se define como la formación, crecimiento y colapso implosivo de burbujas de vapor en un líquido creado por la fluctuación de presiones en un fluido.

La cavitación causa cambios en los equilibrios químicos del agua, debido a que los enlaces de hidrógeno entre las moléculas de agua y los sólidos disueltos se rompen, dando lugar a la separación de sólidos y gases.

La fuerza implosiva de las burbujas de vapor microscópicas crean temperaturas de hasta 5000ºC y presiones de hasta 500bar, pero en áreas muy delimitadas del orden de 2nm. Al mismo tiempo se llega a formar radicales altamente reactivos pero efímeros (H, OH, H2O, H2O2).

La capacidad de eliminar bacterias por medio de este proceso físico es atribuida a la acción sinérgica de varios efectos como son: una variación brusca de alta presión y vacío; fuerzas mecánicas de choque que ocurren en la zona hipercinética de choque, con un efecto destructivo sobre las membranas de las células bacterianas y la acción de radicales libres oxidantes, que se generan durante el proceso de cavitación.

La tecnología de cavitación hidrodinámica tiene una probada eficiencia en el control y erradicación de bacterias y virus en general y particularmente de la legionela.

El equipo consiste en un tratamiento de fluido lateral que consta de una unidad mecánica y una unidad de filtración / separación:

La unidad primaria de trabajo se denomina controlador de cavitación hidrodinámica  y su principal misión es la destrucción de las paredes celulares microbianas y la conversión del carbonato cálcico en aragonito.

 “La EFSA ha prohibido la utilización de procesos químicos durante la limpieza de las aves”

La unidad de separación es usada para retirar los precipitados y sólidos en suspensión formados en el proceso principal y de esta forma mantener el agua del sistema limpia.

El equipo controla y erradica a las bacterias por una combinación de acciones sinérgicas: presión, vacío, impacto cinético, compuestos oxidantes naturales y diversas fuerzas generadas en el punto de colisión producidas por el fenómeno de la cavitación.

Tres son las acciones que contribuyen a la eficiencia del sistema de cavitación hidrodinámica controlada para el control y erradicación:

aire acondicionado

Los microorganismos se ven sometidos a drásticos cambios de presión y vacío en el proceso de la cavitación hidrodinámica. La consecuencia de esta acción es la ruptura de la membrana celular que al ser permeable es fuertemente afectada por estos cambios.

Las elevadas temperaturas que se forman en el punto de colapso de ambos fluidos. La energía cinética que se genera en el principio del proceso,  y que aumenta gradualmente hasta el momento del colapso, es transformada de forma brusca en energía calorífica que logra catalizar las reacciones químicas que se producen en los compuestos minerales que se encuentran en el agua.

La formación  de compuestos intermedios fuertemente oxidantes como es el caso del peróxido de hidrógeno debido a las extremas temperaturas y la elevada presión que se produce en el choque de los fluidos enfrentados. Como resultado de estas condiciones las moléculas son destruidas y se forman radicales libres:

H2O à H + OH-

Los radicales libres que se han formado pueden combinarse entre ellos formando una nueva molécula de peróxido de hidrógeno:

OH + OH à H2O2

Como conclusión final, la combinación sinérgica de estas tres acciones contribuye a que este método físico alcance resultados de control y erradicación de bacterias superiores a los conseguidos con el tratamiento químico. Esto también es debido a la continuidad de un tratamiento físico como éste en perjuicio de la temporalidad de un tratamiento como es el químico.

Tratamiento de las aguas de las torres de refrigeración

Esta tecnología está siendo empleada para tratar aguas de torres de refrigeración y condensadores sin uso alguno de sustancias químicas, manteniendo las garantías de limpieza y seguridad. Al mismo tiempo, los costes de explotación y mantenimiento de las instalaciones se pueden reducir drásticamente.

La falta de agua, la contaminación y una legislación cada vez más estricta contra el uso de sustancias químicas en torres de refrigeración y condensadores, son factores medioambientales importantes y que justifican el uso de esta tecnología. Con ello se intenta eliminar el uso de reactivos químicos, ya que los usados hasta ahora suelen ser nocivos para el medio ambiente, para la salud pública y, además, de costoso. Sin embargo los brotes de Legionela han obligado al uso intensivo de dichos reactivos.

Como novedad en este proyecto la tecnología de cavitación hidrodinámica se empleará para reducir la materia orgánica presente en el agua, reduciendo aún más y de este modo el riesgo de formación de trihalometanos tras la cloración utilizada para la desinfección. Además, al reducir la materia orgánica presente en el agua, se reducirá la cantidad de cloro necesaria para su desinfección.

Fuente fotos: Dinotec y /@stock.xchng

 

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Los comentarios de los lectores

17/01/2012 22:56:08
Interesante artículo , conocen alguna industria que fabrique el cavitador ?
Juan Aristipo González González

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