¿Qué son los Analizadores de Carbono total (TOC)?

Gran parte de los sólidos en suspensión y de los sólidos filtrables de las aguas residuales de concentración media son de naturaleza orgánica. Los compuestos orgánicos están formados normalmente por combinaciones de carbono, hidrógeno y oxígeno, con la presencia, en determinados casos, de nitrógeno. También pueden estar presentes otros elementos cono azufre, fósforo o hierro. Los principales grupos de sustancias orgánicas presentes en el agua residual son las proteínas (40-60%), hidratos de carbono (25-50%) y grasas y aceites ( 10%).

Es posible medir el contenido de materia orgánica en las aguas residuales, para determinar el tipo de tratamiento que requieren. Para aguas negras, que tienen una composición más o menos constante, se emplea la cantidad de carbono presente en las mismas, ya sea directamente, midiendo el carbono orgánico total, COT, o TOC en inglés, o indirectamente, midiendo la capacidad reductora del carbono existente en dichas aguas. Estas últimas son la Demanda Química de Oxígeno, DQO, y la Demanda Bioquímica de Oxígeno, DBO.

Estas técnicas permiten determinar la cantidad de materia orgánica presente en el agua contaminada.

La demanda de oxígeno de un agua residual es la cantidad de oxígeno que es consumido por las sustancias contaminantes que están en ese agua durante un cierto tiempo, ya sean sustancias contaminantes orgánicas o inorgánicas. Las técnicas basadas en el consumo de oxígeno son la demanda química de oxígeno, DQO, la demanda bioquímica del oxígeno (DBO) y el carbono orgánico total, COT o TOC.

La Demanda Química de Oxígeno, DQO, es la cantidad de oxígeno en mg/l consumido en la oxidación de las sustancias reductoras que están en el agua. Se emplean oxidantes químicos, como el dicromato potásico. El ensayo de la DQO se emplea para medir el contenido de materia orgánica tanto de las aguas naturales como de las residuales. En el ensayo, se emplea un agente químico fuertemente oxidante en medio ácido para la determinación del equivalente de oxígeno de la materia orgánica que puede oxidarse.

La Demanda Bioquímica de Oxígeno, DBO, es la cantidad de oxígeno en mg/l necesaria para descomponer la materia orgánica presente mediante acción de los microorganismos aerobios presentes en el agua. Normalmente se emplea la DBO 5 , que mide el oxígeno consumido por los microorganismos en cinco días. Resulta el parámetro de contaminación orgánica más ampliamente empleado. La determinación del mismo está relacionada con la medición del oxígeno disuelto que consumen los microorganismos en el proceso de oxidación bioquímica de la materia orgánica.

Para medir el TOC o COT, Carbono Orgánico Total, se emplean aparatos que usan la oxidación en fase gaseosa. Se inyecta una cantidad conocida de muestra en un horno de alta temperatura. En presencia de un catalizador, el carbono orgánico se oxida a anhídrido carbónico, la producción de la cual se mide cuantitativamente con un analizador de infrarrojos.

La aireación y la acidificación de la muestra antes del análisis elimina los posibles errores debidos a la presencia de carbono inorgánico.

Si se conoce la presencia de compuestos orgánicos volátiles en la muestra, se suprime la aireación para evitar su separación.

El ensayo puede realizarse en muy poco tiempo, y su uso se está extendiendo muy rápidamente. No obstante, algunos compuestos orgánicos presentes pueden no oxidarse, lo cual conducirá a valores medidos del COT ligeramente inferiores a las cantidades realmente presentes en la muestra.

Hay dos métodos de medición de TOC. Uno es el método diferencial y el otro es el método directo.

En el método diferencial se mide tanto el Carbono total (TC) como el Carbono Inorgánico (CI) de forma separada y el Carbono Orgánico total (TOC) se calcula restando al TC el CI. Este método es útil en muestras en que el CI es menor al TOC o al menos de tamaño similar.

En el método directo el CI es removido de la muestra purgando la muestra acidificada con un gas purificador y después el TOC se determina midiendo el TC e igualándolo al TOC. Este método también se conoce como NPOC (Non-purgeable Organic Carbon) dado que el POC (Purgeable Organic Carbon) como el benceno, tolueno, ciclohexano o cloroformo puede ser removido de la muestra.

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La limpieza de una planta pasteurizadora

Consumir leche cruda de animales contiene bacterias procedentes del animal, polvo u otro tipo de contaminación proveniente del proceso de extracción y almacenamiento, que pueden provocar enfermedades como tuberculosis, difteria, polio, salmonelosis, fiebre tifoidea, entre otras.

Para evitar este tipo de enfermedades, la leche es sometida a un proceso de pasteurización, el cual consiste en emplear temperaturas por debajo del punto de ebullición ya que en la mayoría de los casos las temperaturas por encima de este valor afectan irreversiblemente a las características físicas y químicas del producto lácteo.

Proceso de pasterización

El proceso de pasteurización de la leche consiste en recoger la leche cruda y mantenerla en tambos a temperatura de 4°C durante su transporte a los tanques de almacenamiento. Antes de su almacenamiento, el vehículo de transporte es sometido a una limpieza con agua a presión, para eliminar las partículas de polvo que pudieran estar adheridos. La leche es evacuada por gravedad con mangueras sanitarias a los tanques de almacenamiento.

Antes de que la leche sea sometida al proceso de pasteurización, es filtrada para evitar que entren partículas gruesas en el proceso y además es enfriada. La leche cruda enfriada es mantenida a 4°C en los tanques de almacenamiento.

En el proceso de pasteurización HTST (de sus siglas en inglés: High Temperatura Short Time), la leche se expone a altas temperaturas durante un breve periodo de tiempo. Existen dos métodos distintos: en “batch” y en “flujo continuo”.

En el proceso “batch”, la leche es calentada en una autoclave a una temperatura entre 63 y 68 ° C, por un periodo de tiempo de 30 minutos, seguido de un enfriamiento a 4°C para evitar la proliferación de organismos.

En el proceso de “flujo continuo”, la leche se mantiene entre un intercambiador de calor a placas o un intercambiador de calor tubular.

Cada vez que es evacuada la totalidad de la leche, se procede a limpiar los tanques, actividad que debe realizarse una vez al día.

Las plantas de pasteurización requieren de una limpieza correcta y muchas veces el costo de mantenimiento es superior al costo del mantenimiento mecánico.

Proveedores de sistemas de limpieza en una planta pasteurizadora

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Programa de limpieza y desinfección en una planta pasteurizadora

Para un sistema HTST

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