Introducción

La luz ultravioleta (UV) es un método bien conocido para tratar el agua de piscinas cubiertas. La luz ultravioleta se ha convertido, en poco tiempo, en la tecnología preferida para el tratamiento del agua de balnearios urbanos y en grandes piscinas olímpicas. La luz ultravioleta no sólo destruye las cloraminas, subproductos desagradables del tratamiento con cloro, sino que es también en sí un desinfectante muy eficaz, por lo cual las empresas administradoras de piscinas pueden reducir drásticamente el uso del cloro (que suele reducirse hasta la cantidad mínima de 0,5 ppm). Prácticamente no hay ningún microorganismo que sea inmune a la luz ultravioleta, incluso los patógenos resistentes al cloro pueden ser eliminados con luz UV. Otra ventaja importante de la luz ultravioleta es que reduce significativamente la necesidad de diluir y de hacer recircular el agua para limpiar el filtro, lo cual permite a las empresas administradoras de piscinas ahorrar cientos de euros mensuales.

Aunque con la luz ultravioleta se reduce enormemente la cantidad de cloro que se necesita, todavía es necesario agregar una pequeña cantidad para lograr una desinfección residual. Esta pequeña cantidad de cloro libre reacciona con el sudor o con la orina en el agua de la piscina y se forman cloraminas. En especial, las tricloraminas son fuertemente irritantes, ocasionando molestias en los ojos y en las vías respiratorias, y el desagradable ‘olor a cloro’ que suele caracterizar las piscinas cubiertas. Además, las cloraminas son corrosivas, y con el tiempo pueden dañar edificios y estructuras de las piscinas, particularmente los conductos de aire. Por lo tanto, cualquier sistema de tratamiento del agua que reduzca la dependencia del cloro es muy bienvenido.

Cómo funciona la luz ultravioleta

Los sistemas de luz ultravioleta incorporan una lámpara ultravioleta situada en el interior de una camisa protectora de cuarzo que es a su vez dispuesta en una cámara cilíndrica de acero inoxidable. El agua que se va a tratar entra por un extremo, y pasa a lo largo de toda la cámara, para luego salir por el otro extremo, recibiendo en el camino una dosis de energía ultravioleta.

Principalmente existen dos tipos de tecnología ultravioleta en base al tipo de lámpara UV que se emplea: lámparas de baja presión o de media presión. Las lámparas de baja presión producen luz ultravioleta monocromática (en una sola longitud de onda, de 254 nm), en tanto las lámparas de media presión producen luz ultravioleta policromática (emitiendo luz en continuo desde 185 a 400 nm).

Destrucción de cloraminas
Las cloraminas están formadas de cloro (Cl), nitrógeno (N) e hidrógeno (H) en diferentes cantidades. Pueden llevar uno, dos o tres átomos de Cl, conociéndose como monocloraminas, dicloraminas o tricloraminas respectivamente. La luz ultravioleta destruye estos compuestos en un proceso doble:

1. La luz ultravioleta de elevada energía rompe los enlaces Cl-N (o Cl-H) de las cloraminas (proceso que se conoce como fotólisis).

2. La energía ultravioleta de onda corta (menos de 230 nm) rompe los enlaces del agua, creando radicales OH- (hidroxilo). Los radicales hidroxilo que se producen son en sí potentes oxidantes que atacan las cloraminas del agua (proceso que se llama foto-oxidación).

Investigaciones realizadas por la Society of Soft Drink Technologists de EE.UU. han demostrado que las longitudes de onda óptimas para fotólisis de cloraminas son las siguientes:

Tipo de cloramina:                Longitud de onda óptima para fotólisis (nm):
Monocloramina                245 nm
Dicloramina                    297 nm
Tricloramina                    260 nm y 340 nm

La dosis ultravioleta que se necesita para la fotólisis de las cloraminas es dos veces la que se requiere para desinfección. (La dosis UV es función de la intensidad UV multiplicada por el tiempo de exposición expresada en mili julios por centímetro cuadrado, mJ/cm2). Por este motivo, los sistemas de tratamiento ultravioleta de piscinas suelen dimensionarse para lograr una dosificación mínima de 60 mJ/cm2, en comparación con los 30 mJ/cm2 que se requiere para únicamente desinfectar.

Desinfección
La radiación ultravioleta es un desinfectante natural muy eficiente, que elimina casi todos los microorganismos conocidos, incluyendo las bacterias, virus, hongos y sus esporas, destruyendo de manera permanente su ADN. Su mayor potencia reside en el espectro electromagnético entre 210 nm y 310 nm aproximadamente. Estas longitudes de onda son las denominadas ‘bactericidas’.

Recuperación microbiana después del tratamiento ultravioleta

Es un hecho conocido el que los microorganismos que existen en el agua contienen encimas que son capaces de reparar el ADN dañado por luz ultravioleta. Este proceso es  conocido como ‘reactivación del ADN’. Algunas de estas encimas necesitan luz visible para llevar a cabo dicha reparación (‘fotoreactivación’), mientras otras lo pueden hacer sin luz (proceso que se llama ‘reparación por escisión’). Evidentemente, ambos fenómenos constituyen factores de preocupación para los administradores de piscinas que usan radiación ultravioleta para desinfección y también para reducción de cloraminas.

Sin embargo, en algunos estudios recientes donde se examina la fotoreactivación del ADN de E.coli después de que fuera expuesta a longitudes de onda ultravioleta emitidas por lámparas de baja y media presión, se demuestra que el ADN se repara extensivamente después de la exposición a luz ultravioleta de baja presión. Si embargo  este proceso es prácticamente nulo después de la exposición a radiación ultravioleta emitida por lámparas de media presión (referencias 1 y 2).

Los investigadores llegaron a la conclusión de que este magnífico resultado es debido al amplio espectro de emisión UV de las lámparas de media presión. La emisión de luz ultravioleta de amplio espectro, además de perjudicar el ADN, parecen dañar otras moléculas intracelulares como son las encimas. Este daño ‘adicional’ es el responsable de desactivar de manera permanente los mecanismos de reparación del ADN de las células. Sin embargo las lámparas ultravioleta de baja presión emiten exclusivamente en un punto, 254 nm, que afecta únicamente al ADN.

Estos resultados preliminares tienen serias consecuencias para los propietarios de piscinas que usan sistemas de desinfección ultravioleta de baja presión, que deberían considerar actualizar sus instalaciones para disponer de sistemas de media presión. Al desactivar los microorganismos de manera permanente, dicha tecnología de media presión proporciona la seguridad y tranquilidad necesaria para las piscinas y que por el contrario la tecnología de baja presión no es capaz de suministrar.

Los productos Hanovia SwimPure operan solamente con la tecnología UV de media presión, y se han optimizado todas las lámparas con el fin de promover las reacciones químicas específicas que se requieren para fotólisis de cloraminas, producción de radicales hidroxilo y llevar a cabo la desinfección. Además, Hanovia es el único proveedor de sistemas UV que fabrica sus propias lámparas y por lo tanto nunca ve comprometido su control de calidad.

¿Existe algún vínculo entre las cloraminas y el asma?

Un estudio reciente realizado en Bélgica, y que ha producido cierta polémica, parece confirmar los resultados de investigaciones anteriores que vinculaban los subproductos del cloro de las piscinas cubiertas con el asma infantil (referencias 3 y 4). Los investigadores, de la Universidad Católica de Louvain, analizaron el índice de personas que tenían dificultades para respirar, asma, y otras enfermedades de entre casi 190.000 jóvenes de 13 y 14 años, de 21 países europeos. Los resultados mostraron que en los usuarios habituales de piscinas cubiertas, el índice de personas con problemas respiratorios y asma se incrementaba aproximadamente un 3,39% y un 2,7% respectivamente. En algunos casos, el daño registrado era equivalente al que presentan fumadores habituales. Incluso se encontró que personas que pasan bastante tiempo en las piscinas, como socorristas e instructores, ponen en riesgo su salud.

Los investigadores creen que los síntomas son consecuencia de las cloraminas, especialmente las tricloraminas. El problema es potencialmente tan grave que los investigadores propusieron que las empresas administradoras de piscinas estudien seriamente alternativas para la desinfección basada en el cloro. También recomendaron una mayor ventilación para ayudar a renovar el aire cargado de cloraminas del ambiente, mayor higiene por parte de los usuarios, como ducharse antes de nadar, y renovar regularmente el agua de las piscinas.

Aunque es necesario realizar más investigaciones en este sector, estos resultados acentúan más aún la importancia de reducir al máximo las cloraminas.

Diluciones y limpieza de filtros

En la actualidad, el agua de las piscinas tiene un coste aproximado de 4 € por metro cúbico, y todas las estimaciones indican que para 2009 podría aumentar considerablemente. Dicho importe incluye el coste del agua, del calentamiento, de los productos químicos además del coste del agua vertida. Mediante el empleo de sistemas UV de media presión, se reduce significativamente la cantidad de cloro consumido, reduciendo también la necesidad de realizar diluciones costosas y limpiezas del filtro. Incluso piscinas en uso se pueden beneficiar del ahorro de cientos de euros mensuales en sus gastos de agua, en concepto de dilución y limpieza de filtros, al introducir un sistema UV de media presión: para muchas empresas este ahorro puede constituir la razón más apremiante que les lleve a instalar un sistema UV.

Limpieza automática

El agua de las piscinas suele contener altos niveles de contaminantes orgánicos que pueden ensuciar la camisa de cuarzo que protege las lámparas UV, reduciendo así la emisión de luz UV. Por esta razón, todos los sistemas UV para piscinas deberían contar con un mecanismo automático de limpieza que mantenga siempre limpia la camisa de cuarzo. El sistema de limpieza también debería ser capaz de limpiar el monitor de control de la radiación UV. Dicho monitor cuenta con un pequeño dispositivo “óptico”, situado en un lado de la cámara de acero inoxidable, que detecta los niveles de radiación UV y ofrece lecturas de la dosis UV aplicada. Estas características vienen de manera estándar con todos los productos de la línea SwimPure de Hanovia.

Estudio de caso específico

Cotgrave Leisure Centre, Nottinghamshire, Reino Unido
Desde su inauguración en 1998, el Cotgrave Leisure Centre, cerca de Nottingham, Reino Unido, cuenta con un sistema UV de media presión para el tratamiento de agua de su piscina cubierta. Esta tecnología ha tenido tanto éxito que Neil Gallagher, Subdirector de Operaciones del centro, se puso en contacto con Hanovia para informarles de su satisfacción por los resultados obtenidos.

-Me alegro de que el centro haya decidido instalar el sistema UV desde el principio – dijo Neil. –Lo empleamos como desinfectante primario y agregamos 1 ppm de cloro como desinfectante residual. Probablemente podríamos reducir aún más esta dosis, pero preferimos mantenerla en 1 ppm, especialmente en temporada alta, como parte de nuestra política de higiene ‘contra todo riesgo’.

Neil agregó lo siguiente: -Con el sistema UV, el agua de la piscina queda mucho más clara que si usáramos únicamente el cloro. Además, como la radiación UV destruye cualquier cloramina que resulte del tratamiento residual con cloro, mejora el ambiente alrededor de la piscina, sin los olores desagradables ni irritación en los ojos que suelen caracterizar las piscinas cubiertas. Esto la gente lo comenta frecuentemente, e incluso estos factores han servido de argumento publicitario para promover la piscina. Definitivamente considero que la radiación UV es la vía del futuro.

Comentarios de este tipo hablan por si solos, y ratifican de modo positivo los auténticos beneficios de la tecnología UV de media presión.

Conclusión

Aunque la luz UV reduce significativamente la dependencia del cloro, de todas maneras se necesita una cantidad residual para garantizar la desinfección efectiva del agua de las piscinas. A consecuencia de esto, se producen cloraminas, que deben eliminarse para que el ambiente de la piscina sea aceptable para los usuarios.

Los sistemas UV de media presión son especialmente apropiados para la desinfección y para la eliminación de cloraminas. El efecto resultante es que el ambiente de las piscinas es más limpio y agradable, tanto dentro de la piscina como alrededor de ella. Se reducen significativamente los riesgos potenciales que producen las tricloraminas, y también se elimina el peligro de infección por microorganismos perjudiciales resistentes al cloro.

Todos los sistemas Hanovia de media presión son compactos y pueden ser instalados en las conducciones existentes de cualquier piscina. Los sistemas de limpieza automática mantienen limpias las camisas de cuarzo, donde están situadas las lámparas UV: por este motivo, el único mantenimiento regular que se requiere es cambiar la lámpara entre cada nueve y doce meses. Esta operación es realmente muy sencilla y la puede realizar el personal de la piscina. Además, la reducción del uso del cloro permite a la empresa administradora de la piscina ahorrar importantes gastos, además de reducir la necesidad de manipular productos químicos.

Referencias:

1. Oguma, K., Katayama, H. & Ohgaki, S. (2002). Photoreactivation of Escherichia coli after low- or medium-pressure UV disinfection determined by an endonuclease sensitive site assay. Applied & Environmental Microbiology, Vol. 68, No. 12, 6029-6035.

2. Zimmer, J. L. & Slawson, R. M. (2002). Potential repair of Escherichia coli DNA following exposure to UV radiation from both medium- and low-pressure UV sources used in drinking water treatment. Applied & Environmental Microbiology, Vol. 68, No. 7, 3293-3299.

3. Nickmilder, M., and Bernard, A. (2006). Ecological association between childhood asthma and availability of indoor chlorinated swimming pools in Europe. Occupational & Environmental Medicine, Julio 2006, Volumen 63, doi:10.1136/oem.2005.025452.

4. Bernard, A., et al, (2003). Lung hyperpermeability and asthma prevalence in schoolchildren: unexpected associations with the attendance at indoor chlorinated swimming pools. Occupational & Environmental Medicine, 60, 385-394.

Con sede en el Reino Unido, Hanovia es líder mundial en tratamiento de agua mediante tecnología UV. La empresa cuenta con más de 80 años de experiencia en el diseño, desarrollo, fabricación y distribución de sistemas UV en todo el mundo. Para mayor información, puede  visitar el website de la empresa en www.hanovia.com . Para obtener más información, se ruega contactar con Mejoras Energéticas, concesionario de Hanovia en España, en el e-mail: mdelrio@mejoras-energeticas.com.