Sectores Industriales que Incorporan Equipos de Tratamiento del Agua (Dialisis)
OBJETIVO DE LA DIALISIS:
Se precisa de un agua ultra-pura, para que los riñones artificiales, eliminen la orina de la sangre del paciente.
DATOS DE PARTIDA:
Se parte de un agua de red, la cual incorpora cloro como elemento desinfectante, y un sinfín de sales y contaminantes disueltos, que el agua en su ciclo natural y en su potabilización, va incorporando, al ser por naturaleza el mejor disolvente universal. Las unidades de medición que se suele emplear para determinar la calidad del agua es su resistencia o conductividad eléctrica, ya que es una medida proporcional a la cantidad de sales y contaminantes que incorpora el agua. A mayor resistencia o lo que sería lo mismo, menor medida de conductividad, el agua incorpora menos sales y contaminantes y por tanta mayor es su calidad.
TRATAMIENTOS:
Nos basamos en las guías de gestión de calidad del líquido de diálisis, realizado por la SOCIEDAD ESPAÑOLA DE NEFROLOGIA.
Se utiliza una selección de tratamientos con el fin de mejorar la calidad del agua, es decir bajar la conductividad o aumentar su resistencia eléctrica. Algunos de estos tratamientos son considerados pretratamiento del sistema de desmineralización.
FILTRACION DE DESBASTE
Inicialmente, el agua se filtra para eliminar todos los sólidos no disueltos, pero que son arrastrados dentro de las conducciones, como arena, resto de óxido de las conducciones metálicas y limos que los procesos de potabilización no han sido capaces de retener. En función del tipo y la cantidad de materia a filtrar, se utilizan simples filtros tipo cartucho desechable o filtros autolimpiables con lechos de diferentes materiales, con el fin de retener el tipo de partícula que lleve el agua a tratar.
FILTRACION POR ABSORCIÓN (DECLORACION)
Es imprescindible eliminar el cloro o cualquier derivado halogenado (bromo, flúor, etc.) que se ha utilizado en la potabilización como material desinfectante, por un lado nos deteriora la poliamida de las membranas de osmosis y por ser un elemento muy perjudicial al entrar en contacto con la sangre.
ABLANDADORES O INTERCAMBIADORES DE IONES.
Llamados comúnmente descalcificadores, que intercambian los iones de Calcio, Magnesio y Potasio, que determinan la dureza, por Sodio, de esta forma, transformamos un agua dura que nos colapsa la fibra de poliamida de las membranas de osmosis, en un agua blanda con un elevado contenido de Sodio, que la membrana elimina con mucha facilidad, pues su objetivo inicial era la desalinización del agua de mar, cuyo mayor contenido es el cloruro de sodio o sal común.
DESMINERALIZACIÓN
1ª ETAPA DE OSMOSIS INVERSA
Se puede decir que los sistemas anteriores, son los pretratamientos del equipo de desmineralización por el sistema de osmosis inversa, aunque por seguridad y con el fin de proteger el corazón del sistema que son las membranas y como último proceso antes de las membranas, hay que filtrar el agua de partículas superiores de 5 µ de mm.
Después de esta filtración, y mediante una bomba de alta presión, elevamos la presión del agua, con el fin de vencer la resistencia ejercida por la fibra de poliamida semipermeable de la membrana, ya que el agua que permea o pasa a través de la membrana, reduce en un 95 a 98% el total de sales disueltas o contaminantes que lleva el agua, obteniendo un agua permeada de muy baja salinidad y que dependiendo de la calidad del agua de aporte, puede utilizarse en las máquinas de diálisis o riñones artificiales, que junto con diluciones salinas y otros tipos de membranas, son capaces de separar la orina de la sangre del paciente, la orina se rechaza y la sangre limpia, se vuelve a incorporar al paciente.
No se ha indicado que no toda el agua que se inyecta a la membrana, pasa a través de ella, dependiendo del tipo de agua de aporte, de la presión de trabajo de la temperatura del agua y de la propia configuración hidráulica, se obtienen rendimientos entre el 18% a un 75% de permeado ya que el resto del agua denominado rechazo, es el que se lleva el exceso de concentrado salino.
La calidad del agua para una diálisis normal tiene que tener una conductividad inferior a 40 µS/cm, cuando, en todo el tratamiento anterior, no se obtiene esta calidad o se requiere una mejor calidad, para otro sistema de diálisis, que mezclan o diluyen la sangre con el agua (la diálisis on line), se realiza un segundo paso de osmosis.
2ª ETAPA DE OSMOSIS INVERSA
Consiste en pasar el permeado de la primera etapa, mediante una segunda bomba de alta, a un segundo paso de membranas de osmosis, reduciendo en otro porcentaje del 90 al 95%, el total de sales disueltas del permeado anterior y consiguiendo una calidad inferior a 5 µS/cm.
En esta segunda etapa de osmosis, el concentrado no se desperdicia, aunque se trabaja en conversiones muy altas, del 80 al 95%, como se parte de un agua muy buena, este concentrado es de mejor calidad que el agua de aporte, por lo que se le añade al agua entrada de la primera etapa, mejorando en cierta medida el agua de aporte.
POSTRATAMIENTO, ESTERILIZACION Y DESINFECCIÓN
Aunque el agua obtenida en un segundo paso de osmosis, es de muy buena calidad y totalmente estéril, pues por el permeado no puede pasar ninguna bacteria o virus, ya que su tamaño es muy superior al paso que tiene la fibra de la membrana, se realizan otros tratamientos que garantizan el mantenimiento de esta calidad, la cual se controla mediante analíticas de seguimiento.
Hace unos años, esta agua, antes de impulsarla a los anillos de diálisis, se almacenaba en depósitos, que daban cierta tranquilidad, en caso de avería de los equipos, al disponer de un volumen suficiente para una sesión de diálisis. Se procuraba que los depósitos fueran lo más estancos posibles o con sistemas de ventilación filtrados, pero al ser muy propensos a contaminarse, se han ido eliminando.
Ahora, se incorpora directamente el permeado en los anillos de diálisis haciéndolo circular por él anillo, donde se conectan las máquinas y aunque se requiere una velocidad mínima de circulación, para evitar el anclado de las bacterias. Por el tiempo de circulación, al conectar y desconectar máquinas y por algunas circunstancias que no se han podido determinar, se llegan a contaminar, los anillos, generando un biofilm en el interior de las conducciones, que contiene algún tipo de bacterias, normalmente del tipo aerobios, y que se determinan por el recuento de endotoxinas.
Con el fin de evitar esta contaminación o eliminarla cuando aparece, se emplean sistemas de desinfección, que pueden trabajar en línea en funcionamiento normal, como es la radiación del agua con luz ultravioleta, la ultrafiltración o filtración absoluta con paso de filtrado inferior al tamaño de las bacterias.
Normalmente se combinan los dos tratamientos, primero irradiando con luz ultravioleta y a posterior filtramos, reteniendo los restos de las bacterias que hemos irradiado. Estos sistemas no alteran la composición del agua.
Como los centros de diálisis no están trabajando las 24 horas, en el peor de los casos, disponen de 7 a 8 horas de paro, en el cual no se dializa. En estos periodos se realizan procesos de limpieza y desinfección del anillo, depósitos (cuando se emplean) y tomas de diálisis, empleando normalmente sistemas de desinfección térmica, o dosificación de ozono que son los más efectivos e inocuos.
En los dos sistemas de desinfección, que vamos a describir, no se realizan de forma continua, se aplican de forma periódica (una o dos veces por semana, en verano más) con el fin de evitar esta contaminación o cuando se detecta un elevado recuento de endotoxinas, entonces se procede a la desinfección del anillo y elementos conexionados a este anillo.
DESINFECCION TERMICA
Consiste en elevar la temperatura del agua de todo el anillo por encima de los 75ºC durante un tiempo mínimo de 20 a 30 minutos, en el que se elimina toda bacteria o virus que pudieran aparecer, en el circuito, y luego se procede al enfriamiento del agua con agua nueva de permeado, hasta alcanzar los 30ºC.
DESINFECCION CON OZONO
Normalmente el ozono se genera in situ, mediante un reactor de alta tensión y el paso de oxigeno medicinal, pasamos de O2 a O3 (ozono), siendo el mejor oxidante que existe, se inyecta mediante un venturi, en el agua del anillo, hasta alcanzar una concentración mínima de 0,5 p.p.m., (parte por millón) disuelto en el agua y circulándolo por el anillo durante un tiempo mínimo de 20 a 30 minutos. En el momento que dejamos de generar el ozono, este es tan inestable que vuelve a su estado original, es decir oxigeno que mediante la ayuda de un reactor de luz ultravioleta, se generan radicales OH, que son inocuos y mantienen un potencial muy alto de esterilización.
Aquí hemos descrito de forma resumida, los tratamientos de agua más comunes que se utilizan en este sector, aunque no son los únicos, pueden ser más simples o más complejos, dependiendo del tipo de agua problema, pero por norma general y siguiendo las guías que hemos indicado, son los más habituales.