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April 9, 2023 | Author: Anonymous | Category: N/A
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PRODUCCION DE AGUA DE MESA A PARTIR DE AGUA POTABLE
UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAO FACULTAD DE INGENIERIA QUIMICA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA QUIMICA INDUSTRIA DE LOS PROCESOS QUIMICOS INORGANICOS
ELABORACION DE AGUA DE MESA A PARTIR DE AGUA TEMA: POTABLE PROFESOR: ing. Medina Collana, Juan ALUMNOS:
Calderon Ricape ,Geraldine Carhuallanqui Carhuallanq ui Palian, Liberata Gilvonio Arenas,Annely Hernández Hernández, Carlos Luna Francia Javier Antonio
Monteagudo, Gonzáles luz Navarro Ipanaque, kenyo Sifuentes López, John Soras Taype, Cristhian erick Yucra Torres, Carmen Pilar Veliz Acosta, Faviola
BELLAVISTA - CALLAO
2014 I.
OBJETIVOS
1 INDUSTRIA DE LOS PROCESOS QUÍMICOS INORGANICOS
PRODUCCION DE AGUA DE MESA A PARTIR DE AGUA POTABLE
OBJETIVO GENERAL PRODUCIR AGUA DE MESA APARTIR DE AGUA POTABLE.
OBJETIVOS ESPECÍFICOS
CONOCER LOS EQUIPOS UTILIZADOS ASI COMO SUS FUNCIONES. CALCULAR LA CONDUCTUVIDAD Y COMPAR COMPARAMOS AMOS CON DIFERENTES TIPOS DE AGUA. AGUA. ANALISIS FISICOQUIMICOS Y MICROBIOL MICROBIOLOGICOS. OGICOS.
II.
INTRODUCCION
El presente tema de investigación tiene la fnalidad de dar a conocer la ingeniería de procesos así como la calidad microbiológica y fsicoquímica del agua de mesa producida en el LOPU de la acultad de ingeniería química de la universidad nacional del callao en el curso de industria de los procesos químicos inorgánicos Si no se toman las precauciones sanitarias adecuadas, el agua embotellada puede contener bacterias, las cuales originan antes del envasado, y que después de haberse envasado, éstas se reproducen a concentraciones que podrían representar un riesgo a la salud. Se ha demostrado que las uentes de agua pueden contener niveles de hasta 105 a 107 uc/ml (Chaidez, 2002). Algu Alguna nass emp emprresa esass ut utili iliza zan n ag agua ua po pota table ble co como mo uen uente te princ princip ipal, al, y las bacterias que residen en el agua pueden aparecer en el producto fnal una vez que el agua es procesada. Además, las prácticas higiénicas defcientes del personal que participa en el procesamiento del agua, aunado al manejo inadecuado de los envases, dan como resultado un aumento de la población bacteri bac teriana ana en el produc producto to fna fnal. l. La pr prese esenci ncia a de bac bacteri terias as opo oportu rtunis nistas tas patógenas patóg enas en agua de consu consumo mo humano, repres representa enta un punto crítico en el procesamiento de agua potable para obtener nuestra agua de mesa.
2 INDUSTRIA DE LOS PROCESOS QUÍMICOS INORGANICOS
PRODUCCION DE AGUA DE MESA A PARTIR DE AGUA POTABLE
III.
MARCO T TE EORICO
GUAS DE BEBIDA ENVASADAS Las Aguas de Bebida Envasadas, como hemos visto comprenden el agua mineral, agua de manantial y agua potable preparada. 3.1 Agua Mineral
Son aguas del subsuelo o de manantiales que han pasado por procesos de purifcación con la mínima intervención del hombre y que cuentan con una composición compos ición de sales minerales tales como calcio, magnes magnesio, io, sodio sodio,pota ,potasio sio y otros componentes. Pueden precisar tratamientos ísicos como la oxigenación la decantación o la flt fltrac ración ión par para a la separac separación ión de elem element entos os nat natura urales les ind indese eseabl ables. es. Se permite su adición o eliminación de anhídrido carbónico. Pero está prohibido el uso de sustancias propias para la desinección o modifcación de su contenido microbiano. T Tal al es el caso de agua San Mateo d de e Backus y de Socosani.
3.2 Agua Natural
Son aguas embotelladas cuyo único ingrediente i ngrediente es el agua. Son extraídas de pozos subterráneos o de manantiales, inclusive de la red pública, a las que no se le incorpora añadido alguno, sólo pasan por un proceso de clorifcación y ozonifcación para eliminar sus impurezas. T Tal al es el caso de agua Cielo, Cristalina, San Antonio, San Luis, Luis, Vida y Bonaqua.
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PRODUCCION DE AGUA DE MESA A PARTIR DE AGUA POTABLE
Dentro Den tro del gru grupo po de agu aguas as nat natura urales les pod podemos emos dier dierenc enciar iar dos gra grande ndess subgrupos, como son: el agua de manantial y el agua potable preparada.
• Agua de Manantial Las aguas de manantial son aquellas aguas potables de origen subterráneo Que brotan espontáneamente por medio de un manantial o son extraídas por el hombre. Pueden precisar tratamientos ísicos para separar elementos indeseables. Se permite su adición o eliminación de anhídrido carbónico. Pero no se permite su potabilización. • Agua Potable Preparada El agua potable preparada es aquella agua de consumo que debe estar libre de con contam tamina inació ción n mic micro robio biológi lógica ca y par parasi asitol tológi ógica. ca.
Se per permit mite e rea realiz lizar ar
tratam tra tamien ientos tos ís ísico-q ico-quím uímicos icos tal tales es com como o la dec decant antaci ación, ón, la flt fltrac ración ión,, la clor clorac ació ión, n, la io ioni niza zaci ción ón,, etc. etc. au aunq nque ue es esto toss mo modi difq fque uen n la co comp mpos osic ició ión n química inicial del agua.
CARACTERISTICAS CARACTERISTICA S DEL PRODUCTO Una de las características importantes es cuando su contenido es bajo en sales, limpia, pura y resca y de sabor agradable, exenta de contaminantes químicos. Si se habla de impurezas se dice que cualquier cosa en el agua que no sea agua, e un contaminante o impureza, pues se asevera que ninguna sustancia química está pura ya sea en su estado natural, o la preparada por el hombre.
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A. CLASIFICACIÓN • • •
Aguas de Mesa sin carbonatar Agua de Mesa Carbonatada (adicionada con gas carbónico CO 2) Agua de Mesa Saborizada (adicionada con saborizantes y/o colorantes)
IV. IV.
INGENIERIA DE PROCESOS El agua potable es almacenada en un tanque rotoplast para luego ser
impulsado por una bomba hacia un equipo de fltración. Luego, el agua es pasada a través de un fltro de carbón activado donde se reduce la dureza, y los iones cloro que puedan contener. Este proceso es actualmente uno de los métodos más seguros para purifcar el agua de beber y el agua mineral. El carbón activado abso ab sorb rbe e la ma mayo yorí ría a de co cont ntam amin inan ante tess disu disuel elto toss en el ag agua ua.. El mecanismo undamental de absorción de agua a través del carbón activado es el Van der Waal´s de uerza de atracción electrostática entre el absorbente y el absorbido. El agua purifcada a través de este
proceso también mejora su olor y su sabor sabor.. Lue uego go,, el ag agua ua tr trat atad ada a es de desc scar arga gada da de dent ntrro de dell sist sistem ema a de esterilización ultravioleta y el ozonifcador para su esterilización. Este proceso destruye cualquier bacteria o microorganismo productora de enermedades que puede existir en el agua mineral, así su producción es más higiénica y segura.
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Posteriormente, el agua de mesa es almacenada en un tanque de
acero de 80l para su posterior envasado. Finalmente el agua se envaso en nuestros envases de 500ml y se almacena para su posterior uso o comercialización
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I.
PROCES PROCESO O DE DE E ELAB LABORA ORACIÓ CIÓN ND DEL EL AGUA AGUA DE ME MESA SA PROCESO DE PURIFICACION DEL AGUA
DIAGRAMA DE FLUJO DE OBTENCIÓN DE AGUA DE MESA
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Tanque Tanque de agua de cañ caño o PRODUCCION DE AGUA DE MESA A PARTIR DE AGUA POTABLE
Esterilización UV
DIAGRAMA DE OPERACIÓN
T Tapado apadoEtiquetado y sella sellado do
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LlenadoAlmacena
Llenado
Tapado y
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En el caso de utilizar agua potable para envasado, ésta como ya se encuentra con una calidad apta para consumo humano, por lo general se aplica los siguientes procesos: 1.- Filt Filtraci ración: ón: Se realizada con el fn de evitar el paso de cualquier material articulado que pudiese haber en la red del agua tales como ormaciones calcáreas, sedimentos, limo, etc. Se utilizan fltros mecánicos de porosidad variable dependiendo de la calidad del agua. El material de estos fltros debe ser inerte y no aectar las características organolépticas dell ag de agua ua,, po porr lo ge gene nera rall se ut util iliz izan an “car “cartr trid idge ges” s” de po poli lipr prop opil ilen eno o o poliéster plegado.
2.- De-cloración: Se realiza realiza mediante carbón act activado, ivado, y lo qu que e se busca es elimina eliminarr el sab sabor or y olo olorr de est este e agent agente e desin desinec ectan tante. te. Si el agua no contiene cloro este paso puede obviarse.
3.- Eliminación durezas: Algunas aguas contienen exceso de carbonato de calcio y otros minerales, los cuales son removidos o retenidos mediante el uso de “ablandadores” de aguas. •
En otros casos se pude utilizar un equipo de osmosis inversa, el cual retiene todo tipo de mineral o iones presentes en el agua. 10 INDUSTRIA DE LOS PROCESOS QUÍMICOS INORGANICOS
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Si el agua se encuentra dentro de los parámetros establecidos, este paso puede obviarse. 4.- Desinfección mediante luz UV: Este proceso es undamental para mantener la inocuidad del agua a envasar; debido a la eliminación del cloro presente, es necesario irradiar el agua para asegurar la eliminación de posibles patógenos presentes, el estándar de dosis germicida utilizado actualmente es de 60.000 unidades ger germicidas micidas (Ug).
5.- Ozonicación: Este debe ser el paso más importante para poder contar con un agua de calidad y asegurar su conservación; debido a que la luz UV no deja residual, es necesario como último procedimiento antes del envas en vasad ado, o, real realiz izar ar un una a oz ozon onif ifca caci ción ón al ag agua ua,, ob obte tenie niend ndo o un re resi sidu dual al satirizante al momento de sellar el envase; como el ozono es inestable, luego de un tiempo se convierte en oxígeno dejando el agua sin ningún sabor u olor. •
Loss proc Lo proces esos os pa para ra env envas asar ar ag agua ua de debe ben n se serr dise diseña ñado doss a me medi dida da,, de acuerdo a las características y tipo de agua que se pretenda elaborar elaborar..
V.
EQ EQUI UIPO POS SP PAR ARA A LA FAB FABRI RICA CACI CIÓN ÓN D DE E AG AGU UA DE M MES ESA A
1. Los ltros de arena: Son los elementos más utilizados para fltración de aguas con cargas bajas o medianas de contaminantes, que requieran una rete una retenc nció ión n de pa part rtíc ícul ulas as de ha hast sta a ve veint inte e mic micras ras de ta tama maño ño.. La Lass partículas en suspensión que lleva el agua son retenidas durante su paso a través de un lecho fltrante de arena. Una vez que el fltro se haya cargado de impur impureza ezas, s, alc alcanz anzand ando o una pér pérdid dida a de carga carga prefj prefjada ada,, pue puede de ser regenerado por lavado a contra corriente. La calidad de la fltración depende de varios parámetros, entre otros, la orma del fltro, altura del lecho fltrante, características y granulometría de la ma masa sa fltr fltran ante te,, ve veloc locid idad ad de fl fltr trac ación ión,, et etc. c. Es Esto toss fl fltr tros os se pu pued eden en abricar con resinas de poliéster y fbra de vidrio, muy indicados para fltración de aguas de río y de mar por su total resistencia a la corrosión.
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T También ambién en acero inoxidable y en acero al carbono para aplicaciones en las que se requiere una mayor resistencia a la presión.
2. Filtro de Carbón Activado Los fltros de carbón activado son la mejor opción para tratar el agua. Estos equipos están especialmente diseñados para poder remover el cloro y la materia orgánica que es la causante del mal olor, color y sabor en el agua. T También ambién remueve orgánicos como e enoles, noles, muchos pesticidas y herbicidas del agua. La activación del carbón produce una excelente superfcie de fltración y le permite al carbón activado tener una gran capacidad de absorción de impurezas del agua. La absorción es el proceso mediante el cual la materia se adhiere a la superfcie de un absorbente, en este caso el carbón activado. La absorción ocurre porque las moléculas tienen uerzas de atracción, estás moléculas están buscando otras a las cuales adherirse. El agua es conocida como un solvente polar, eso signifca que el agua tiene moléculas positivas y negativas. El carbón activado es no polar, por lo tant tanto o no tiene iene uer uerza za ni pos osit itiv iva a ni neg egat ativ iva. a. La ma mayo yorí ría a de los los contaminantes orgánicos también son no polares, como la superfcie del carbón activado y debido a eso, por no ser disueltos en el agua, se acercan a la superfcie del carbón y quedan absorbidos (adheridos) a ésta en lugar de ser disueltos por el agua. Gracias a esta absorción es que el carbón activado llega a tener una gran capacidad de retención. Un ejemplo de su gran capacidad es que un pie 3 de carbón activado podría remover el cloro de un millón de litros de agua que contuvieran 1 ppm de cloro (basado en un ujo de 4 gpm, aun PH de 7 y una temperatura de 20º C). También se logran grandes capacidades de retención cuando el agua tiene un PH más bajo y temperaturas más altas. Para una buena retención de orgánicos del agua es recomendable que los ujos no excedan a más de1 galón por minuto por pie 3 de carbón activado. (Esto puede variar dependiendo del tipo de agua a tratar y el tipo de carbón a utilizar). La vida útil del carbón dependerá de la calidad del agua a tratar y la recuencia de los retro lavados del fltro, es por eso, que se recomienda que estos fltros se retro laven correctamente para mantener la cama fltrante limpia y en buen estado, con los granos de carbón sin pulverizarse.
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Estos fltros desde su diseño ueron pensados para dar grandes volúmenes de agua con una excelente calidad y a un bajo costo. Es simple ya que sólo requiere de una toma eléctrica convencional para 220V y una canilla de agua de red. El agua de red que ingresa al equipo es tratada por un Filtro Ablandador que elimina calcio y magnesio del agua junto con otro par de fltros que se encargan de sacar el cloro y fltrar las partículas hasta 5 um de espesor espesor.. Luego una Bomba de Alta presión impulsa el agua hacia la membrana de Osmosi Osm osiss Inv Invers ersa a obt obteni eniendo endo así un agu agua a ult ultrap rapura ura de cara caracte cterís rístic ticas as quími qu ímica cass in inig igua uala labl bles es y regis registr tran ando do lo loss ca caud udal ales es de salid salida a co como mo el producto o permeado y el de rechazo o concentrado.
3. El equipo Generador de Ozono Los generadores serie PCS Ozotech OZ2PCS, utilizan tecnología patentada por descarga de corona “Cold Spark”, tecnología que permite manejar un bajo precio y alta calidad. Incluye aplicaciones en tratamiento de agua residencial, tratamiento de agua gris y plantas piloto. Este equipo es para montarse a pared, cuenta con interruptor de bloqueo de seguridad, celda C / D con garantía de por vida, bajo peso por chasis de aluminio y alta durabilidad.
Tuberías e instrumentación: 13 INDUSTRIA DE LOS PROCESOS QUÍMICOS INORGANICOS
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El equipo cuenta con un sensor de ujo y un manómetro que nos permiten controlar las condiciones de operación de la l a planta. T Todas odas las conexiones mecánicas han sido realizadas en PVC SCH80 para evitar problemas de corrosión y además que el espesor de esta tubería lo hace bastante resistente a golpes de presión.
Tipo Rotámetro Manómetros
Posición
Descripción
Punto fnal de Producción
Permite visualizar el ujo producido por la planta. Verifca la presión de trabajo de la planta.
Descarga de Bomba
El tratami tratamient ento o por ozono del agua emb embote otella llada da ha sido uti utiliza lizado do en la indust ind ustria ria de embotella embotellado do para el consu consumid midor or por más de 30 años. años. La ozonización del agua de producto provee un método efciente, seguro para desinectar contra microorganismos patogénicos pr propagados opagados a través del agua y contr controlar olar otra otrass bacteri bacterias. as. Ade Además más el proc proceso eso cont contribuye ribuye a agua de buen sabor. Estas bacteria bacteriass pueden est estar ar pres presentes entes en el agua de pro producto ducto fna fnal, l, el equipo equip o de embotella embotellamiento miento y las bot botellas ellas ya llenas y sus ttapadera apaderas, s, sin es este te tipo tipo de desi sin necc ecció ión. n. Si Sin n em emba barg rgo, o,
es mu muy y imp impor orta tant nte e inye inyect ctar ar
cuidadosame cuida dosamente nte y prec precisamen isamente te el ozono en e ell agua para obt obtener ener una máxima eectividad.
¿Qué hace el ozono? El ozono (O3), (O3), un gas inest inestable able e incolor incoloro, o, es un oxida oxidante nte poten potente te y un germicida muy eectivo. De hecho, el ozono es más eectivo que el cloro cloro.. Poco Po co tiem tiempo po desp después ués de que el ozon ozono o es genera generado do en el agua, ést éste e se desglosa desgl osa y orma varias espe especies cies oxi oxidantes dantes dis distinta tintas, s, la princi principal pal de las cuales es el radical libre libre OH. Mientras oc ocurre urre este proceso, el átomo libre de oxígeno busca toda partícula oránea presente en el agua ((incluyendo incluyendo microorgan micro organismos ismos y molécula moléculass orgá orgánicas nicas)) y reacc reacciona iona química químicamente mente con ellas. 14 INDUSTRIA DE LOS PROCESOS QUÍMICOS INORGANICOS
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Estas reaccio reacciones nes cre crean an un medio en el que las bac bacterias terias y otra mate materia ria orgánica se desglosan desglosan al ponerse en contacto con los radicales libres. Esto protege prot ege al agua de la conta contaminaci minación ón bacter bacteriana iana pro propagada pagada a trav través és del agua ag ua.. Ad Ademá emás, s, el tr trat atam amien iento to
po porr oz ozon ono o prov provee ee una ma mayor yor vid vida a de
estante sin la presencia de los sabor sabores es ni olores desagradables asociados con las aguas no tratadas o con las aguas tratadas con cloro cloro.. El ozono se descomp descompone one al oxid oxidar ar las molécu moléculas las org orgánicas ánicas ((asumie asumiendo ndo que se está produciendo sufciente ozono ozono)) y ataca la estructura celular de los microbios. Sin embargo, como no hay residuos, existe la p probabilidad robabilidad de que las bacterias bacterias vuelvan a crecer en el agua al sser er almacenada. Como consecuencia en esta aplicación, es importante que el agua tratada con ozono sea embotellada rápidamente. Las variabl variables es que deter determin minan an la eec eectivi tividad dad
del ozon ozono o para elimin eliminar ar
bacterias bacte rias son el tiempo de contact contacto o y la concen concentraci tración ón de ozono resid residual ual que se logra en el agua de producto. producto. Es Este te resid residual ual de concen concentració tración n de ozono depende depende prime primero ro de la cant cantidad idad de ozono qu que e es inyectado inyectado en el agua de producto y luego la cantidad de demanda de ozono en el agua.A esto nos reerimos como un valor CT, Aunque el ozono no es necesariamente residual, sino que la concentración introducida después de la generación. El ozono ozono de debe berá rá se serr in inye yect ctad ado o co corr rrect ectam amen ente te para para qu que e se
se segu gurro y
eectivo eec tivo.. Po Porr ejem ejemplo plo,, la súper ozon ozoniza izació ción n del agua pue puede de ocasio ocasionar nar probl problema emass de sab sabor or debi debido do al alto nivel de ozo ozono no (0. (0.40 40 ppm o más más)) y reacciones reac ciones con el plástico de las tuber tuberías ías de la plant planta a y aun con la botel botella la en sí. En la prepa preparac ración ión de agu agua a emb embote otella llada da ultra pura pura,, el ozo ozono no des desact activa iva organismos orga nismos y hace estéril el recipient recipiente. e. Pero esta prot protecció ección n desaparec desaparece e en 20 a 30 minutos y al abrir la botella, la desinección es posible. Algunass veces, en el merca Alguna mercado do no retor retornable, nable, de demasiad masiado o ozono u ozono que no es inyectado inyectado apro apropiadam piadamente, ente, pue puede de permi permitir tir la uga de ozon ozono o hacia la capa de aire entre el aire y la tapadera. Si esta botella es abierta 15 INDUSTRIA DE LOS PROCESOS QUÍMICOS INORGANICOS
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poco tiempo después después del embotellamiento, el cconsumidor onsumidor podría nota notarr un sabor metálico en el agua caus causado ado por el olor del ozono.
El proceso de ozonizaci ozonización ón La industria industria del agua emb embotellad otellada a utiliz utiliza a varios método métodoss de intro introducir ducir ozono al agua de producto fnal antes de su embotellamiento. En general, los tres princ principales ipales método métodoss ut utilizado ilizadoss so son n el contac contacto to atmos atmosérico érico en línea, procesamiento por lotes y contacto de presión en línea. Cada uno de estos tipos tiene sus cualidades y deectos.Escoger el método adecuado puede prevenir muchos problemas. (Nota del editor: los siguientes títulos de métodos métodos son las descr descripc ipcion iones es del autor y no son una des designa ignació ción n ofcial de la industria.)
Contacto atmosférico en línea Este método método de ozoniz ozonización ación invo involucra lucra extra extraer er el agua de produ producto cto de los tanques tanques de almace almacenamient namiento o con una bo bomba mba y distr distribuir ibuir el agua a un tanque atmoséric atmosérico o de contacto de acer acero o ino inoxidabl xidable. e. El ozono ozo no es luego int intro roduc ducido ido al agua ya sea a tra través vés de inye inyecci cción ón Venturi en lín línea ea con el ujo del agu agua, a, o burbuj burbujeando eando al tanqu tanque e de contacto con una piedra de diusión. En el tanque de contacto, contacto, el agua requier requiere e un tiempo de conta contacto cto específco espec ífco con el ozo ozono no para ser tratada tratada eect eectivament ivamente e y luego es distribuida dist ribuida d direct irectament amente e al llenador de bo botellas tellas p por or otra bomba bomba.. Este es considera considerado do un proc proceso eso de tiempo rreal eal ya que, tan pro pronto nto como co mo se llena llena el ta tanq nque ue de contac contacto to y am amba bass bombas bombas
es está tán n
distribuyendo agua al mismo caudal, el llenador de botella puede uncionar continuamente sin sin tener que esperar que se logre el nivel adecuado de concentración de ozono. Procesamiento Procesamien to por lotes El método de procesam procesamiento iento por lot lotes es empiez empieza a con la ozon ozonización ización de un tanque tanque de alm almace acenam namient iento o hasta que se alc alcanz anza a el niv nivel el deseado de ozono. ozono. Dos posibles métodos de ozonización del tanque 16 INDUSTRIA DE LOS PROCESOS QUÍMICOS INORGANICOS
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de al alma mace cena nami mien ento to in incl cluy uyen en la cir circu cula laci ción ón y el bu burb rbuj ujeo eo.. La circulació circ ulación n utiliza una pequ pequeña eña bomba de circ circulació ulación, n, un pequeñ pequeño o generador genera dor de ozono y un inyect inyector or V Venturi enturi par para a crear y atrapa atraparr gas de ozono ozono en la cor corrien riente te de agua que cir circul cula a hacia el tanq tanque. ue. Al circular circ ular el agua, se pr presume esume que todo el ta tanque nque está exp expuesto uesto por el volumen volumen de agu agua a que pasa a tra través vés de la bomb bomba a y el sis sistem tema a Venturi enturi.. El burbujeo uti utiliza liza un pequeñ pequeño o genera generador dor de ozono y una bomba de aire para crear gas de ozono y empujarlo a través de una piedra de diusión al tanque de almacenamiento. Contacto de presión en línea Este método método de ozoniza ozonización ción es cons considerado iderado un sis sistema tema de tiempo real y puede ser manipulado en una de dos maneras. El primer método utiliza utiliza una bom bomba ba para d distri istribuir buir agu agua a de los tanques tanqu es de almac almacenamie enamiento nto a través d de e un arr arreglo eglo de inyecc inyección ión Venturi co con n una gran cantid cantidad ad de desvío a un tanqu tanque e de contac contacto to presu presuriza rizado, do, y luego haci hacia a auera al llena llenador dor de bot botell ellas. as. Est Esto o req equi uier ere e un una a lí líne nea a de retor etorno no de dell llen llenad ador or a los los ta tanq nque uess de almacenamient almace namiento. o. Esta técn técnica ica es ideal para pequeña pequeñass operac operaciones iones de embotellado y para llenadoras pequeñas pequeñas que no rrequieren equieren altas presiones para llenar llenar.. Al escoger el tamaño correcto, podr podría ía no ser necesario tener una unidad de monitoreo/ control. El segundo método utiliza utiliza dos b bombas ombas.. Una b bomba omba pr principa incipall es ut util iliz izad ada a pa para ra ex extr trae aerr ag agua ua de prod produc ucto to de dell los los ta tanq nque uess
de
almacenamient almace namiento o y para empujarl empujarla a a través del tanq tanque ue de contac contacto to y hacia la llenadora. Una bomba de m menor enor tamaño es utilizada para impulsar impuls ar part parte e de est esta a agua pre presur suriza izada da a tra través vés del iny inyect ector or Venturi para lle llevar var la cantidad correc correcta ta de ozono a la corrie corriente nte de agua. Las dos dos corrientes de agua se unen y se mezclan en el tanque de co cont ntac acto to pr pres esur uriz izad ado, o, en su ca cami mino no ha haci cia a la lle llena nado dora ra.. Es Este te método también se se conoce como como ozonización de corriente lateral
4. LAMPARA DE UV
TRATAMIENTO DE AGUA POR RAYOS ULTRAVIOLETA LUZ UL ULTRAVIOL TRAVIOLETA ETA 17 INDUSTRIA DE LOS PROCESOS QUÍMICOS INORGANICOS
PRODUCCION DE AGUA DE MESA A PARTIR DE AGUA POTABLE
Los sistemas de tratamiento y desinección de Agua mediante luz Ultra Violeta (UV), garantizan la eliminación de entre el 99,9% y el 99,99 de agentes patógenos. Para lograr este grado de eectividad casi absoluta mediante este procedimiento ísico, es totalmente imprescindible que los procesos previos del agua eliminen de orma casi total cualquier turbiedad de la mis ism ma, ya que la Luz Ultravio violet eta a debe poder atra rave vessar perectamente el ujo de agua a tratar. Los Pu Puri rifc fcad ador ores es de Ag Agua ua po porr Ul Ultr trav avio iole leta ta unc uncio iona nan n me medi dian ante te la "radiación" o "iluminación" del ujo de agua con una o más lámparas de silicio cuarzo, con unas longitudes de onda de 200 a 300 nanómetros. Por lo tanto, el agua uye sin detenerse por el interior de los purifcadores, que contienen estas lámparas.
La luz UV no cambia las propiedades del agua o aire, es decir, no altera químicamente la estructura del uido a tratado. Al contrario de las técnicas de desinección química, que implican el manejo de sustancias peligrosas y reacciones que dan como resultado subproductos no deseados, la luz UV orece un proceso de desinección limpio, seguro, eectivo y comprobado a través de varias décadas de aplicaciones exitosas.
CARACTERISTICAS DE LA DESINFECCION CON LUZ UV GERMICIDA •
Desinección instantánea y efciente
•
Segura
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PRODUCCION DE AGUA DE MESA A PARTIR DE AGUA POTABLE
•
Limpia
•
El mejor costo-benefcio
•
Ambientalmente adecuada
De todos los métodos de desinección actual, la luz ultravioleta (UV) es el más efciente, económico y seguro. Más aún, su acción germicida se realiza en segundos o en racciones de éstos, además es ambientalmente el métod mét odo o má máss ad adec ecua uado do,, util utiliza izado do mu mund ndial ialmen mente te a lo larg largo o de va varia riass déca dé cada das. s. La lu luzz UV se pr prod oduc uce e na natu tura ralm lmen ente te de dent ntrro de dell es espe pect ctro ro electromagnético de las radiaciones solares en el rango comprendido entre 200 y 300 nanómetros (nm) conocido como UV-C, el cual resulta letal para los microrganismos. mi crorganismos.
4.2 APLICACIONES DEL EQUIPO ULTRAVIOLETA ACTUALMENTE La tecnología ultravioleta actualmente se usa en un extenso grupo de apli ap lica caci cion ones es,, qu que e va de desd sde e la pr prot otec ecci ción ón bá bási sica ca de ag agua ua po pota tabl ble e domést dom éstica ica,, has hasta ta un tra tratam tamient iento o fna fnall par para a enj enjuag uagues ues de limpie limpieza za de partes electrónicas libre de gérmenes. Se muestra a continuación una lista de algunas áreas donde se aplica este e ste tipo de tecnología: •
Cervecera
•
Farmacéutica
•
Vinícola
•
Electrónica
•
Enlatado
•
Acuacultura
•
Alimenticia
•
Impresión
•
Destilería
•
Petroquímica
19 INDUSTRIA DE LOS PROCESOS QUÍMICOS INORGANICOS
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•
Marina
•
Cosmética
•
Restaurantera
•
Embotelladora
FUNCIONAMIENTO La
generación
artifcial de la luz UV se
realiza a través de
un emisor (lámpara) de
cuarzo puro, el cual
contiene un gas inerte que
es el encargado de proveer la descarga inicial, y conorme se incrementa la energía eléctrica, el calor producido por el emisor también aumenta junto con la presión interna del gas, lo cual genera la excitación de electrones que se desplazan a través de las dierentes líneas de longitud de onda, produciendo la luz UV. Una descarga de presión baja produce un espectro a 185 y 253.7 nm. Los emisores de luz UV de presión media producen radiación multionda, es decir, dierentes longitudes de onda de diversa intensidad a través del espectro UV-C (200-300 nm). El AD ADN, N, o ác ácid ido o de deso soxi xirr rrib ibon onuc ucle leic ico, o, es res espo pons nsab able less de diri dirigi girr las las actividades dentro de todas las células vivas. Todas las células deben tener ADN intacto para uncionar correctamente. SU estructura es muy similar a una escalera que se ha torcido de ambos extremos dando como resultado un aspecto espiral.
Cuando
los
microrganismos
son
expuestos a una dosis adecuada de radiación ultravioleta a 253.7 nm de longitud de onda (UV-C), el ADN (ácido desoxirribonucleico) de las células 20 INDUSTRIA DE LOS PROCESOS QUÍMICOS INORGANICOS
PRODUCCION DE AGUA DE MESA A PARTIR DE AGUA POTABLE
absorben los otones UV causando una reacción otoquímica irreversible, la cual inactiva y destruye las células.
EFECTOS EF
BIOLOGICOS
La propiedad propiedad que tiene el ADN, presente en el núcleo de las moléculas de todos los microrganismos (bacteria, virus, hongos y quistes) de absorber la radiación UV produce el eecto de rompimiento de las cadenas de los aminoácidos de proteínas, causando una disrupción metabólica aectando su mecanismo reproductivo y logrando así su inactivación, eliminando sus propiedades para producir enermedades y de crecimiento microbiológico. Uno Un o de los los pr prin inci cipa pales les be bene nefc fcio ioss al ap apli lica carr luz luz UV co con n prop propós ósito itoss de desinección es que no se utilizan ningún tipo de químico para ello.
ASPECTOS TECNICOS Los principales aspectos que deben tomarse en cuenta para seleccionar un sistema de desinección de agua con luz UV son: •
Ti Tipo po o cal calida idad d de agu agua a (p (p.e. .e. agu agua a de ion ioniza izada, da, agu agua a po potab table, le, agu agua a
residual tratada, etc.) • •
Flujo de agua Por Porcenta centaje je d de e T Transmi ransmitanci tancia a ((%T10), %T10), la ccual ual cconside onsidera ra las impur impurezas ezas
presentes en el agua capaces de absorber y/o reejar la radiación UV UV.. •
Concentración de Hierro
•
Concentración de Manganeso
•
Tipo y concentración de microrganismos
21 INDUSTRIA DE LOS PROCESOS QUÍMICOS INORGANICOS
PRODUCCION DE AGUA DE MESA A PARTIR DE AGUA POTABLE
•
Reducción deseada
• Dos Dosis is de luz UV (mW (mWs/c s/cm2) m2),, cons consider iderada ada como como la Int Intens ensida idad d de luz (mW/cm2) multiplicada por el Tiempo de residencia (segundos)
DISEÑO Es mu muy y im impo port rtan ante te co cono noce cerr qu que e la e eec ecti tivi vida dad d de los los Purif urifca cado dorres Ultrav Ult raviole ioleta ta dep depend ende e de que cad cada a molé molécul cula a de agu agua a recib reciba a una dosis mínima de Luz Ultravioleta. Esta dosis será defnida en unción del uso que se le dé al agua tratada. Por lo tanto, jamás debe usarse un equipo de purifcación para ujos o volúmenes de agua superiores a las indicadas por el ab abri rica cant nte. e. Es im impo porta rtant nte, e, así así mi mism smo, o, se segu guir ir las indi indica caci cion ones es de dell abric ab ricant ante e para la compro comprobac bación ión de su cor correc recto to un uncio cionam namient iento, o, y los plazos para la sustitución de las lámparas, que garantizan su eectividad. El diseño de un esterilizador ultravioleta tiene su base sobre como la dosis se entrega. Las lámparas individuales emiten una cantidad específca de energía ultravioleta y el ujo es un actor determinante por lo que no debe ser sobredimensionado. El tamaño de la cámara de reactor es también de importancia extrema dado que la intensidad disminuye por el cuadrado de la distancia después la lámpara. La selección de la balastra debe coinc coincidir idir con la corr corriente iente activa correc correcta ta de la lámpara dado que una pérdida en intensidad ocurrirá si la lámpara no es operada en el rendimiento correcto. Las balastras de estado sólido ore orece cen n las las ve vent ntaj ajas as de temp temper erat atur uras as má máss res resca cas, s, re requ quer erimi imient entos os meno me nore ress de es espa paci cio o y me meno noss pe peso so,, todo todo co con n la en entr treg ega a un unio iorm rme e de energía.
Lámpara germicida germicida de Luz Ultravioleta Ultravioleta en acero inox inoxidable idable
22 INDUSTRIA DE LOS PROCESOS QUÍMICOS INORGANICOS
PRODUCCION DE AGUA DE MESA A PARTIR DE AGUA POTABLE
Los cartuchos de cuarzo resguardan el agua de la corriente de la lámpara, orecen temperaturas más uniormes y permiten una transmisión más alta de la energía. La variedad de aspectos opcionales que pueden proveerse en los esterilizadores, incluyen: dispositivos que controlan UV y miden el rendimiento real en 253.7 nm, controlando dispositivos que pararán la corriente de agua en caso de la alla del sistema, dispositivos de control de ujo para limitar adecuadamente la corriente de agua en las unidades, alarmas visuales y audibles (ambas locales y remotas) para advertir de allas de lámpara, dispositivos para controlar temperaturas excedentes en la cámara de reactor, y cron cronómetr ómetro o para contro controlar lar el tiempo de operac operación ión de lámparas UV.
MECANISMO DE DESINFECCIÓN DESINFECCIÓN
La desinección por radiación UV, no inactiva a los microorganismos mi croorganismos por vía química, como lo hacen otros desinectantes, sino por la absorción de la luz, la cual origin origina a una reac reacción ción otoquí otoquímica mica que altera los compues compuestos tos moleculares esenciales en la l a unción celular. La desinección a través de radiaciones UV, tiene lugar como consecuencia de
la
inactivac ació ión n
del
ácido
des eso oxir xirribonuclei leico
(ADN)
de
los
micro mic roorg organi anismo smos, s, por est estas as rad radiac iacione iones. s. Lo Loss áci ácidos dos nuc nucleic leicos os son los puntoss de ata punto ataque que de la lass radiac radiaciones iones U UV V.
A una lon longitud gitud d de e onda de 250
-260 nm la absorción suele ser máxima, siendo el poder germicida de la radiación UV, máximo a 264 -265 nm. Las lámparas UV emiten el 90% de su radiación en 253,7 nm. La actuación de estas radiaciones sobre dos de las moléculas contiguas de timina o citosina (pirimidinas) de una misma cadena de ADN o RNA , ormando moléculas dobles o dímeros, impide la dupl du plic icac ació ión n de dell DN DNA A y RN RNA A de lo loss mi micr croo oorg rgan anis ismo moss y po porr ta tant nto o su re repr prod oduc ucci ción ón.. Pu Puede eden n oc ocur urri rirr pr proc oces esos os de re reac acti tivac vació ión n y re repar parac ació ión n mediante otoreactivación a través de alguna enzima otoreactivadora que invierte la dimerización, partiendo otra vez el dímero que se obtuvo con la absorción de del UV por los ácidos nucleicos, pero esta suele ocurrir en condic con dicion iones es ext extre remas mas de lab labora orator torio, io, tal tales es com como o alt altas as tem tempera peratur turas as y 23 INDUSTRIA DE LOS PROCESOS QUÍMICOS INORGANICOS
PRODUCCION DE AGUA DE MESA A PARTIR DE AGUA POTABLE
radiaciones prolongadas superiores a 300 nm, que no sería el caso de la desinecció desin ección n del agua. La inact inactivació ivación n de micro microbios bios dep depende ende tant tanto o de la propia población de estos como de la longitud de onda de la luz UV a 254 nm. Las bacterias son menos resistentes resistentes a la radiac radiación ión UV que los virus, y estos a su vez son menos resistentes que las esporas de bacterias.Los quistes y o quistes de protozoos son los más resist resistentes entes a la radiación UV a 25 254n 4nm. m. Par ara a mi mini nimi miza zarr el po posi sibl ble e e eec ecto to de oto otorrea eact ctiv ivac acio ion, n, es conveniente reducir la exposición del agua inmediatamente desinectada, a la luz del sol. Existen una serie de actores que inciden en la efcacia de un sistema de UV, ente los que pueden citarse: Los sólidos en suspensión que protegen a los microorganismos de las radi radiac acio ione ness , la lass su sust stan anci cias as or orgán gánic icas as qu que e ab abso sorb rben en ra radia diaci cion ones es UV, reduciendo la cantidad disponible. Otras sustancias, con cierta recuencia presentes en el agua, como el hierro y el manganeso pueden producir manchas en la envoltura externa de cuarzo y otras como sales de calcio y magnesio que pueden causar incrustaciones, tanto sobre la propia lámpara de cuarzo como en la l a propia cámara de esterilizador. La temperatura también aecta en el sentido de prod producir ucir uctuac uctuaciones iones en la radiación UV. La temperatura óptima de las lámparas de UV suele ser de 40 ºC. En cuanto a la dosis minima de UV para la reducción de ´patógenos no hay un consenso completo, la EPA (Agencia de Protección del Medio Ambiente) de los Estados Unidos señala una dosis de 21 mWs/cm2 para conseguir una reduc reducció ción n de 2 log logari aritmo tmo del vir virus us de hepa hepatit titis is y una dosi dosiss de 36 mWs/cm2 para una reducción de 3 logaritmo (incluyendo en ambos casos un actor de seguridad de 3).
24 INDUSTRIA DE LOS PROCESOS QUÍMICOS INORGANICOS
PRODUCCION DE AGUA DE MESA A PARTIR DE AGUA POTABLE
ALMACENAMIENTO Y EMBOTELLAMIENTO SEGURIDAD DEL AGUA EMBOTELLADA El agua se envasa para consumo en diversos tipos de recipientes, entre los que se incluyen latas, cajas de materiales laminados y bolsas de plástico; sin embargo, los tipos de envase más comunes son las botellas de vidrio o plástico. Además, hay diversos tamaños de botellas de agua, desde las de una sola porción de consumo a grandes garraas de hasta 80 litros de capacidad (OMS, 2006
MANIPU MAN IPULAC LACIÓN IÓN,, ALM ALMAC ACENA ENAMIE MIENTO NTO Y TR TRANS ANSPOR PORTE TE DE DEL L AG AGUA UA DESTINADA AL EMBOTELLADO Extracción o captación higiénica del agua A. En el punto de origen La ex extr trac acci ción ón o ca capt ptac ación ión de ag agua ua des desti tina nada da al emb embot otel ellad lado o de deber berá á eectuarse de tal manera que se impida que agua distinta de la prevista entre en el dispositivo de extracción o captación. La extracción o captación de agua destinada al embotellado deberá eectuarse también de manera higi higién énic ica a pa para ra evit evitar ar cual cualqu quie ierr co cont ntam amin inac ació ión. n. Si ues uese e ne nece cesa sari rio o establecer estab lecer puntos de muestr muestreo, eo, éstos deberá deberán n proy proyectars ectarse e y utili utilizarse zarse de manera que el agua no se contamine.
B. Protección de la zona de origen Debe De berá rán n prot proteg eger erse se la lass in inme medi diac acio ione ness de la zo zona na de ex extr trac acci ción ón o captación permitiendo únicamente el acceso de las personas autorizadas. 25 INDUSTRIA DE LOS PROCESOS QUÍMICOS INORGANICOS
PRODUCCION DE AGUA DE MESA A PARTIR DE AGUA POTABLE
Se protegerán las cabeceras de los pozos y el caudal de salida de los manantiales mediante una estructura adecuada para impedir la entrada de personas no autorizadas, plagas, polvo y otras uentes de contaminación como materias extrañas, material de drenaje, aguas de inundación y agua de infltración. Man nten tenimie imien nto C. Ma
de
las las
insta nstala lac cion iones
de
extr extrac acc ción
o
captación
Los métodos y procedimientos utilizados para mantener las instalaciones de extracción deberán ser higiénicos y no constituir un posible peligro para los seres humanos o una uente de contaminación para el agua. Los pozos deberá deb erán n des desin inect ectars arse e ade adecua cuadame damente nte cua cuando ndo se haya hayan n con const struid ruido o y explotado nuevos pozos en las cercanías, y después de la reparación o sustitución de bombas o de cualquier actividad de mantenimiento de los pozo po zos, s, co como mo lo loss en ensa sayo yoss pa para ra ve veri rifc fcar ar la ex exis iste tenc ncia ia en el ag agua ua de organismos indicadores o patógenos o la detección de los mismos, o de recue recuento ntoss anó anómalo maloss en pla placa, ca, y sie siempr mpre e que la proli prolierac eración ión bio biológi lógica ca impi im pida da un bu buen en unc uncio iona namie mient nto. o. La Lass cá cáma maras ras de ca capt ptac ació ión n de dell ag agua ua debe de berá rán n de desi sin nec ecta tars rse e an ante tess de su util utiliz izac ació ión. n. Los disp dispos osit itiv ivos os de extracción, como por ejemplo los que se utilizan en las peroraciones, deb ebe erán constr tru uirse y manteners erse de manera que se ev eviite la contaminación y se reduzcan al mínimo los peligros para la salud humana.
Almacenamiento Almacenamien to y transporte del agua destinada al embotellado Cuan Cu ando do se sea a ne nece cesa sari rio o al alma mace cena narr y tran transp spor orta tarr ag agua ua de dest stin inad ada a al embotellado desde su punto de origen hasta la planta de elaboración, estas est as operac operacion iones es deb deberán erán rea realiz lizars arse e de man manera era hig higién iénica ica par para a evit evitar ar cualquier contaminación.
i.
Requisitos
Cuando sean necesarios, los recipientes y medios de ttransporte ransporte a granel, como com o cis cister ternas nas,, tub tubería eríass y cam camion iones es cis cister terna, na, deb deberá erán n proyec proyectar tarse se y construirse de manera que: 26 INDUSTRIA DE LOS PROCESOS QUÍMICOS INORGANICOS
PRODUCCION DE AGUA DE MESA A PARTIR DE AGUA POTABLE
•
no contaminen el agua destinada al embotellado;
•
puedan limpiarse y desinectarse adecuadamente;
•
prop propor orci cion onen en un una a pr prot otecc ecció ión n ef efca cazz co cont ntra ra la co conta ntamin minac ació ión, n, in incl clui uidos dos el po polvo lvo y lo loss hu humos mos;; y per permit mitan an de dete tect ctar ar áci ácilm lmen ente te cualquier difcultad que pudiera surgir surgir..
ii.
Utilización y mantenimiento
Loss med Lo medios ios de tra transp nsport orte e del agu agua a des destin tinada ada al emb embote otellad llado o deb deberá erán n mantenerse en condiciones apropiadas de limpieza y en buen estado. Lo más indicado es que los recipientes y medios de transporte, especialmente a gran granel el,, se ut util ilic icen en ún únic icam ament ente e pa para ra tran transp sport ortar ar ag agua ua des desti tina nada da al embotellado. Cuando ello no sea posible, se utilizarán exclusivamente para transportar alimentos y se limpiarán y desinectarán en la orma necesaria para impedir la contaminación..
ASPECTOS FUNDAMENTALES DE LOS SISTEMAS DE CONTROL DE LA HIGIENE Las ag agua uass
des esttin ina ada dass
al em embo bote tell llad ado o
proc proced eden enttes de red edes es de
abas ab astec tecim imien iento to de ag agua ua po pota tabl ble e de deber berán án cu cump mplir lir toda todass las las no norm rmas as (químicas, microbiológicas, ísicas y radiológicas) aplicables a los servicios públ pú blico icoss de ab abas aste teci cimi mient ento o de ag agua ua po pota tabl ble e qu que e ha haya ya es esta tabl blec ecido ido el organismo ofcial competente. Para obtener documentación de una uente autoriz aut orizada ada,, las emp empres resas as que uti utilic licen en agu aguas as proce proceden dentes tes de redes redes de abas ab astec tecim imien iento to de ag agua ua po pota tabl ble e po podr drán án re recu curr rrir ir a los los re resu sult ltad ados os de pruebas aplicadas a dichas redes que demuestren el pleno cumplimiento de las normas para el agua potable establecidas por el organismo ofcial competente, de conormidad con las Directrices para la Calidad del Agua Potable (OMS). Un establecimiento no deberá aceptar aguas destinadas al embotellado si se sabe que contienen patógenos o residuos excesivos de plaguicidas u otras sustancias tóxicas.
27 INDUSTRIA DE LOS PROCESOS QUÍMICOS INORGANICOS
PRODUCCION DE AGUA DE MESA A PARTIR DE AGUA POTABLE
El agua destinada al embotellado deberá ser de tal calidad (microbiológica, química, ísica y radiológica) que los tratamientos (incluidos tratamientos de barreras múltiples, como una combinación de fltración, desinección química, etc.) de esa agua durante la elaboración den como resultado un producto fnal consistente en agua potable embotellada inocua y apta para el consumo. Por lo general, cuanto mayor sea la calidad del agua destinada de stinada al em embo bote tell llad ado, o, me meno norr se será rá el tr trat atam amie ient nto o ne nece cesa sari rio o pa para ra ob obte tene nerr productos consistentes en agua potable embotellada totalmente inocuos. Deber erá á
co com mprobars rse e
con
rec ecu uencia
la
inocuidad
de
las
aguas
superfciales, y se aplicará el tratamiento que se considere necesario. Deberá realizarse realizarse un anális análisis is de peligr peligros os que tome en consid consideració eración n a los patógenos y las substancias tóxicas, en el contexto de la aplicación de principios como los del HACCP a la producción de agua embotellada. Esto deberá deb erá pro proveer veer la base base para det determ ermina inarr la com combin binació ación n apr apropi opiada ada de medidas de control encaminadas a reducir, eliminar o prevenir, cuando proc proced eda, a, pe peli ligr gros os mi micr crob obio ioló lógi gico cos, s, qu quím ímic icos os o radi radiol ológ ógic icos os pa para ra la prod produc ucci ción ón de ag agua ua emb embot otel ella lada da in inoc ocua ua.. Se Será rá me meno noss prob probab able le qu que e necesiten tratamiento las aguas procedentes de sistemas subterráneos protegidos que las aguas procedentes de uentes superfciales o de uentes subterráneas no protegidas. En ca caso so resu result lte e ne nece cesa sario rio,, el tr trata atamie mient nto o de las las ag aguas uas de dest stin inad adas as al embotellado para reducir, eliminar o evitar la prolieración de patógenos podrá incluir la aplicación de procesos químicos (por ejemplo, cloración, ozonización ozoni zación,, carbon carbonatació atación) n) y de agent agentes es o proc procesos esos ísicos (por ejempl ejemplo, o, temperatura elevada, radiación ultravioleta o fltración). Estos tratamientos podr po drán án ap aplic licars arse e de orm orma a ai aisl slad ada a o co conj njun unta tamen mente te co como mo ba barr rrera erass múltiples. Los tratamientos diferen en su efcacia contra determinados organismos. Será menos probable que las aguas embotelladas producidas median med iante te una téc técnic nica a apr apropi opiada ada de tra tratam tamient iento o de bar barre reras ras múl múltip tiples les contengan microorganismos peligrosos para la salud pública. Cuando sea necesario, los tratamientos para eliminar o reducir sustancias químicas podrán incluir la fltración química y la fltración (mecánica) de partículas, como la que se realiza con fltros de superfcie (por ejemplo, 28 INDUSTRIA DE LOS PROCESOS QUÍMICOS INORGANICOS
PRODUCCION DE AGUA DE MESA A PARTIR DE AGUA POTABLE
fltros de membrana plegada) o de proundidad (por ejemplo, fltros con cartucho de arena o de fbra prensada), la fltración con carbón activado, la desm de smine inera rali liza zaci ción ón (d (des esio ioni niza zaci ción ón,, ab abla land ndam amien iento to de dell ag agua ua,, ós ósmos mosis is inversa, nanofltración) y la aireación. Es posible que la aplicación de estos tratamientos tratam ientos a sust sustancias ancias químicas no redu reduzca zca o elimin elimine e sufc sufcienteme ientemente nte los los mi micr croor oorga gani nism smos os,, y qu que, e, de dell mis mismo mo mo modo do,, la ap aplic licac ació ión n de es esto toss tratamientos a microorganismos no reduzca o elimine sufcientemente las sustancias químicas y las partículas. T Todos odos los tratamientos del agua destinada al embotellado deberán rea eali liza zars rse e
en co cond ndic icio ione ness
co cont ntrrola lada dass
para ara
ev evit ita ar
tod odo o
tipo ipo
de
cont co ntam amin inac ació ión, n, in incl clui uida da la o orm rmac ació ión n de su subp bprrod oduc ucto toss tóxi tóxico coss (e (en n partic par ticular ular,, los br broma omatos tos)) y la pr prese esenci ncia a de resid residuos uos de las sus sustan tancia ciass químicas utilizadas para tratar el agua en cantidades que puedan aectar a la salud, de conormidad con las directrices pertinentes de la OMS.
ENVASADO Las disposiciones del Código Internacional Recomendado de Prácticas Principios Generales de Higiene de los Alimentos Alimento s (CAC/RCP 1-1969, Rev.3 (1997)) regulan esta cuestión.
Lavado y desinfección de los recipientes El lava lavado do y des desin inecc ección ión de los re recip cipien ientes tes reuti reutiliza lizados dos y, cua cuando ndo sea necesa nece sario rio,, de ot otro ross reci recipi pien ente tes, s, deb deberá erá ee eect ctua uars rse e co con n un sist sistem ema a apropiado, y luego se colocarán en la planta de elaboración para reducir al mínimo la contaminación después la desinección y antes de llenarlos y cerrar cer rarlos los her hermét mética icament mente. e. Es pos posibl ible e que los rec recipie ipiente ntess des desech echabl ables es estén listos para su utilización sin necesidad de lavarlos y desinectarlos previamente. Determínese si ése es el caso y, de si no es así, procédase con el mismo cuidado que con los recipientes reutilizables.
Llenado y cierre de los recipientes Lass op La opera eraci cion ones es de emb embot otell ellad ado o (es (es dec decir ir,, el lle llena nado do y cier cierre re de los recipiente reci pientes) s) deberán deberán eectu eectuarse arse utili utilizando zando proc procedimie edimientos ntos que orez orezcan can 29 INDUSTRIA DE LOS PROCESOS QUÍMICOS INORGANICOS
PRODUCCION DE AGUA DE MESA A PARTIR DE AGUA POTABLE
protección contra la contaminación. Entre las medidas de control aplicables fgura la utilización de una zona cerrada y de un recinto cerrado para re reali aliza zarr las las op opera eraci cion ones es de em embo bote tella llado do,, se sepa pará ránd ndol olas as de las las dem demás ás operaciones que tienen lugar en la planta de elaboración como protección contra la contaminación. Deberá controlarse y vigilarse la presencia de polvo, suciedad, microorganismos en el aire y condensación.
5.4.3 Recipientes y cierres para los productos Los recipientes reutilizables no deberán haberse empleado para ningún fn que pudiera dar lugar a la contaminación del producto y se inspeccionarán uno por uno para comprobar su idoneidad. Los recipientes nuevos deberán inspeccionarse y, cuando proceda, limpiarse y desinectarse.
Utilización de los cierres Gener Ge neral almen mente te,, lo loss ci cier erre ress se su sumi mini nist stra ran n listo listoss pa para ra se serr util utiliz izad ados os y deberán ser resistentes a la apertura; no son reutilizables.
CALIDAD
MICROBIOLÓGICA
Y
FISICOQ OQU UÍMICA
DEL
AGUA
EMBOTELLADA El agua embotellada puede ser cualquier uente de agua potable que re reci cibe be trat tratam amien iento toss ís ísic icos os y qu quím ímic icos os,, y qu que e es está tá libr libre e de ag agen ente tess inecciosos. Las uentes pueden ser pozos proundos, deshielos de las montañas o bien el suministro municipal de agua. Como cualquier otro producto alimenticio, debe ser procesada, empacada y almacenada de manera sanitaria y libre de contaminación. El agua embotellada no es un producto libre de microorganismos, específcamente de bacterias que se encuentra en orma natural en los suministros de agua (Chaidez, 2 002). Se tiene la percepción de que una vez que el agua es embotellada, el producto es estéril, pero en realidad, el agua que es usada para envasado puede contener grandes cantidades de cuenta total bacteriana, que puede alcanzar alcanz ar núm número eross de has hasta ta 10 105 5 unidad unidades es or ormado madoras ras de col coloni onias as por mililitro (UFC/ml) (Chaidez, 2 002). 30 INDUSTRIA DE LOS PROCESOS QUÍMICOS INORGANICOS
PRODUCCION DE AGUA DE MESA A PARTIR DE AGUA POTABLE
Si no se to toma man n la lass pr prec ecau auccio ione ness san anit itar aria iass ad adec ecua uada dass, el agu gua a embo em bote tella llada da pu pued ede e co cont nten ener er ba bact cteri erias as,, las las cu cuale aless origi origina nan n an ante tess de dell envasado, y que después de haberse envasado, éstas se reproducen a conc co ncen entr trac acio ione ness qu que e po podr dría ían n repr repres esen enta tarr un ries riesgo go a la sa salu lud. d. Se ha demostrado que las uentes de agua pueden contener niveles de hasta 105 a 107 UFC/ml (Chaidez, 2 002). Las uentes de agua embotellada generalmente contienen una microora muy variada, variada, que inclu incluye ye las sigui siguient entes es esp especi ecies: es: Achromobacter spp., Aeromonas spp., Flavobacterium spp., Alcaligens spp., Acinetobacter spp., Cytophaga Cytoph aga spp., Moraxel Moraxella la spp., y Pseudo Pseudomonas monas spp. Estas bacterias se encu en cuen entr tran an
en
pe pequ queñ eñas as
ca cant ntid idad ades es,,
pe perro
pu pued eden en
mu mult ltip ipli lica cars rse e
rápida ráp idament mente e dur durant ante e el enva envasad sado o y alm almace acenam namien iento to del agu agua. a. Exi Exist ste e mucha controversia sobre el eecto que pueda tener la microora del agua para co para cons nsum umo o hum uman ano o. La ma mayo yorí ría a de esto estoss orga organi nism smos os no son patogénicos en condiciones normales,
Microorganismos indicadores e índices Loss aná Lo anális lisis is mic micro robiol biológi ógicos cos inc inclui luidos dos en el mon monitor itoreo eo ope operat rativo ivo y de verifcación (incluida la vigilancia) se limitan habitualmente a la detección de micr microor oorgan ganism ismos os ind indica icador dores, es, ya sea par para a med medir ir la efc efcaci acia a de las medidas de control o como índices de contaminación ecal (OMS, 2 006).
31 INDUSTRIA DE LOS PROCESOS QUÍMICOS INORGANICOS
PRODUCCION DE AGUA DE MESA A PARTIR DE AGUA POTABLE
VI.. VI
CONT CONTRO ROL LD DE EC CAL ALID IDAD AD DE AG AGU UA D DE E MES MESA A
SABOR
OLOR PRUEBAS ORGANOLEPTICAS
ASPECTO
COLOR
ANALISIS FISICOS
AGUA DE MESA
ANALISIS BACTERIOL BACTERIOLOGICO OGICO
Sólidos totales
ANALISIS QUIMICO
Organismos Mesoflicos
Densidad
Fosatos
Coliormes Totales
Potencial de Iones H+ (pH)
Cloruros
T Temperatura emperatura
Fosoro Total
Conductividad Eléctrica
Dureza
Coliormes Fecales Streptococos
Grasas y Aceites Nitrógeno Total Sulatos Acidez Total
Oxígeno Disuelto
Alcalinidad Total
32 INDUSTRIA DE LOS PROCESOS QUÍMICOS INORGANICOS
PRODUCCION DE AGUA DE MESA A PARTIR DE AGUA POTABLE
a) AN ANÁL ÁLIS ISIS IS MICR MICROB OBIO IOL LOG OGIC ICO O MATERIALES Y EQUIPOS •
• • • • • • • •
Muestra de agua antes y después de tratar. Instrumental de muestreo Pipetas bacteriológicas de 1 ml y 10 ml estériles Incubadora regulada a 30ºC Contador de colonias Balanza analítica Mechero bunsen Diluyente (solución salina al 0.85%) E.M.B. Agar (0.72g) E.M.B. (0.72g),, TCBS Agar (1.78 (1.78g). g). para una solución de 20 ml
PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL (IDENTIFICACION DE COLIFORMES) •
Se prepara una solución salina al 85%.
33 INDUSTRIA DE LOS PROCESOS QUÍMICOS INORGANICOS
PRODUCCION DE AGUA DE MESA A PARTIR DE AGUA POTABLE
•
Se prepara la solución patrón: 10 ml de muestra de agua sin
•
tratar y de agua de mesa, en 90ml en solución salina,(10-1) Luego se toma 1ml de la solución patrón y se le agrega 9ml de -2
•
solución (10las), demás se homogeniza la muestra. Luego sesalina prepara disoluciones.
Se siembra en una placa petri cada dilución por separado ut util iliz izan ando do como como me medi dio o de culti cultivo vo E.M.B E.M.B.. Agar y T.C.B.S Agar.
34 INDUSTRIA DE LOS PROCESOS QUÍMICOS INORGANICOS
PRODUCCION DE AGUA DE MESA A PARTIR DE AGUA POTABLE
Dejamos incubar un pro promedio medio de 72 horas.
35 INDUSTRIA DE LOS PROCESOS QUÍMICOS INORGANICOS
PRODUCCION DE AGUA DE MESA A PARTIR DE AGUA POTABLE
Pasando
el
tiempo
de
incubación procedemos a leer las placa Selección de Placas Escoger la placa correspondiente a la dilución de 10 -2 y hacer el recuento de todas las colonias.
RESULTADOS MICROBIOLOGICOS ANALISIS PARA AGENTE MICROBIANO: ESCHERICHIA COLI y COLIFORMES.
Identificación
: AGUA SIN TRATAR
Lugar De Muestreo: LOPU Fecha: 19/11/2014 Fecha: Lote:
Hora: 11:00 a.m.
T°: 20°C
Muestreado por: JAVIER LUNA
Identificación
: AGUA DE MESA
Lugar De Muestreo: LOPU Fecha: Fecha: 19/11/2014 Lote:
Hora: 11:00 a.m.
T°: 20°C
Muestreado por: JAVIER LUNA
36 INDUSTRIA DE LOS PROCESOS QUÍMICOS INORGANICOS
PRODUCCION DE AGUA DE MESA A PARTIR DE AGUA POTABLE
a) SOLICITUD DE DE ENSAYO ENSAYO N N°° 001
ANALISIS
: MICROBIOLOGICO
MUESTRA : AGUA SIN TRATAR FECHA D DE EM MU UESTREO : 19/11/2014 FECHA DE EJECUCION
MUESTRA
: 19/11/2014
N° DE COL COLON ONIAS IAS E.COLI
N° DE COLONIAS COLIFORMES
AGUA TRAT TRA TAR
SIN
77 *10^3
22 *10^3
AGUA MESA
DE
0
0
A 37 INDUSTRIA DE LOS PROCESOS QUÍMICOS INORGANICOS
PRODUCCION DE AGUA DE MESA A PARTIR DE AGUA POTABLE
ANALISIS PARA AGENTE MICROBIANO: VIBRIO CHOLERAE
SOLICITUD DE ENSAYO N° 002
ANALISIS
: MICROBIOLOGICO
MUESTRA
: AGUA DE MESA
FECHA D DE EM MU UESTREO : 19/11/2014 FECHA DE EJECUCION
: 19/11/2014
N° COLONIAS
MUESTRA AGUA TRAT TRA TAR
SIN
AGUA DE MESA A
I.
1*10^3 0
CONCLUSIONES:
38 INDUSTRIA DE LOS PROCESOS QUÍMICOS INORGANICOS
DE
PRODUCCION DE AGUA DE MESA A PARTIR DE AGUA POTABLE
- A parti partirr de lo loss resul resulta tado doss obt obten enid idos os,, podemo podemoss aseg asegur urar ar que nuestra agua de mesa se encuentra libre de microorganismos entero patógenos, causantes de enermedades digestivas. - Los res esul ulta tad dos mue uest stra ran n que la dos osif ifca caci ció ón de uv mas mas la ozonización del agua, dando un producto de asegura calidad. la limpieza microbiana del agua, - En co comp mpar arac ació ión n con con lo loss li limi mite tess má máxi ximo moss pe perrmisi misibl bles es pa para ra microor micr oorganis ganismos mos obten obtenidos idos de digesa-min digesa-minsa sa reglament reglamento o de calidad de agua, nuestra agua cumple con lo reglamentado en dicha resolución, por tanto es apta para consumo humano. b) Análisis Análisis sico sicoquím químico ico
Limites máximos permisibles
39 INDUSTRIA DE LOS PROCESOS QUÍMICOS INORGANICOS
PRODUCCION DE AGUA DE MESA A PARTIR DE AGUA POTABLE
Resultados del analisis realizados L.D.
L.C.
SAN LUIS
AQUA FIQ
40 INDUSTRIA DE LOS PROCESOS QUÍMICOS INORGANICOS
PRODUCCION DE AGUA DE MESA A PARTIR DE AGUA POTABLE
VII.
ESTUDIO D DE E MERCADO
El consumo de agua embotellada en el Perú ha rebasado las expectativas puesta pue stass en est este e pro produc ducto to.. El con consum sumo o de agu agua a emb embote otella llada da con contin tinua ua creciendo en el país y se prevee que tendrá un avance de 15%. El estu estudi dio o qu que e se pr pres esen enta ta a co cont ntin inua uaci ción ón na nace ce po porr la ne nece cesi sida dad d de conoc co nocer er las las pe perc rcep epci cion ones es y pr pree eerrenc encia iass so sobr bre e el sist sistema ema ac actua tuall de aprovisionamiento de agua potable.
Cadena de distribución Los principales canales de distribución ,desde la producción o elaboración del agua envasada, en nuestro país llega al consumidor fnal, son :; el producto, el mayorista, el distribuidor y el minorista
41 INDUSTRIA DE LOS PROCESOS QUÍMICOS INORGANICOS
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