¿Para qué necesitamos un esterilizador U.V.?
Los esterilizadores de agua mediante radiación ultravioleta son equipos considerados con frecuencia como un accesorio menor por parte de los aficionados. La razón de ello es la poca información que normalmente tenemos a cerca de sus ventajas, tanto preventivas como correctivas sobre diversos problemas en acuarios y estanques.
Un acuario es un sistema cerrado que mantiene una biomasa mucho mayor que en cualquier biotopo natural. Esto implica ciertas desventajas en la calidad de vida de sus pobladores con respecto a sus hábitats de origen. Aunque nos esforcemos en ofrecer el mejor cuidado a nuestros peces, el entorno de un acuario en ocasiones los somete a variaciones bruscas en los parámetros químicos del agua, una alimentación menos variada, heridas y estrés, poniendo a prueba, de forma constante, su sistema inmunológico.
Por si fuera poco, su condición como sistema cerrado implica un riesgo mucho mayor de contagio de agentes patógenos, que pueden causar enfermedades con mayor persistencia y virulencia que en sus entornos de origen.
Sería entonces muy deseable disponer de un dispositivo esterilizador que nos permita poner bajo control a cualquier agente patógeno indeseado con el fin de poder prevenir innumerables enfermedades. El medio de propagación de los agentes patógenos en un acuario es, lógicamente, el agua; con lo cual, sabemos que tarde o temprano van a necesitar dispersarse por este medio en alguna de sus fases de vida. Aquí es donde entra en juego el uso de la esterilización mediante radiación U.V.
La estrategia consiste en crear un ambiente estrictamente incompatible con la supervivencia de los patógenos que deseamos eliminar, mientras vagan por el agua en busca de un nuevo hospedero. De hecho, es en esta fase reproductiva donde actúan los medios de esterilización más comunes de los que disponemos en un acuario.
Los tratamientos químicos como las sales de cobre o la malaquita provocan la toxicidad suficiente como para matar a los patógenos sin dañar a los peces, mientras que el método de inyección de gas ozono (O3) provoca un ambiente oxidativo letal dentro de una cámara de reacción (el espumador de proteínas de un acuario de agua salada). El esterilizador U.V. en cambio, es un poco más “sutil”.
¿Qué es la radiación U.V.?
Sabemos que el espectro de radiación está compuesto por distintas longitudes de onda. Algunas de ellas son perfectamente visibles para nosotros y van desde la luz roja hasta la violeta. El espectro no visible se compone en su parte más baja por radiación infrarroja, microondas y las ondas de radio. Por la parte más alta encontramos la radiación ultravioleta, los rayos X y los rayos gamma.
La parte que nos interesa ahora es la de los rayos ultra violeta, que se dividen a su vez en UV-A, UV-B y UV-C. Dentro de la Radiación UV-C (exactamente a 254 µm/cm2) se descubrió que al irradiar con esta longitud de onda a los seres unicelulares y muchos microorganismos como bacterias, virus, hongos, protozoos afecta negativamente a su capacidad reproductiva y su metabolismo en general, ya que altera su ADN o ARN, destruyendo así su información genética. Dependiendo de la dosis de radiación recibida (medida en micro Julios por centímetro cuadrado, mJ/cm2), muchos microorganismos incluso perecen en pocos minutos.
Para emitir esa radiación usamos normalmente lámparas de descarga de sodio o de mercurio con propiedades específicas en sus gases reactivos. En su interior contienen una mezcla específica de gases, que al ser excitados eléctricamente emiten un espectro de radiación concreto en un esterilizador.
Parte de ese espectro emitido podemos verlo, sin embargo, la parte que no podemos ver es la que nos interesa para la esterilización. Existen diversos tipos de lámparas que emiten radiación U.V-C., siendo hoy las más apropiadas para los acuarios las lámparas compactas fluorescentes (PL o LFC-UV) muy comunes en un esterilizador doméstico. Estas lámparas comienzan a emitir radiación cuando alcanzan su temperatura óptima, pasados unos minutos de funcionamiento.
En un esterilizador U.V. para acuarios, esta lámpara se encuentra alojada en una cápsula de cuarzo (no vidrio) que actúa como filtro óptico, dejando pasar al agua estrictamente la radiación que nos interesa. Esta cápsula se encuentra a su vez alojada en una cámara de exposición resistente a la radiación, que provoca un flujo en forma espiral que obliga al agua, con sus patógenos, a pasar muy cerca de la cápsula de cuarzo durante un tiempo razonable para poder irradiar suficiente energía. Este diseño garantiza una gran eficiencia energética y una gran eficacia para obtener un nivel de esterilización aceptable en el acuario.
Si instalamos de forma correcta un esterilizador U.V. con el rendimiento correspondiente al tamaño de nuestro sistema, logramos que toda el agua acabe pasando por su cámara de exposición. Las lámparas de mayor calidad son capaces de inactivar el 99% de los gérmenes, algas, esporas y microbios en general.
Podemos contemplar entonces a un aparato esterilizador U.V. como una “trampa para micro organismos” que, sin llegar a erradicarlos al 100%, podría mantenerlos en rangos de control mucho más que aceptables. Elegir el modelo adecuado para su uso es muy importante.
Las “dichosas” algas.
Las algas de nuestro acuario o estanque pueden proliferar descontroladamente como respuesta a situaciones como desbalances en la concentración de nutrientes, exceso de temperatura o carencia de circulación. Uno de los problemas más terribles que sufren los acuarios y los estanques es el síndrome del agua verde, causado por la combinación de varios factores, este fenómeno consiste en la proliferación masiva de diversas especies de algas clorofíceas, transformando nuestro sistema en una densa sopa verde.
Dejando de lado la estética, entre sus terribles efectos se incluye la disminución del oxígeno disuelto durante la noche hasta niveles letales. En la gran mayoría de casos, la única forma de controlar esta persistente plaga es mediante un esterilizador U.V. De hecho, su eficacia en este caso es muy cercano al 100%, actuando en tan sólo 5 días, en los casos más extremos.
Las algas filamentosas, pincel, verdiazules, o marrones, son más persistentes a este tratamiento, ya que se propagan fijándose a cualquier superficie del acuario o estanque. Aunque estas algas nunca acabarán pasando a través del esterilizador U.V., su propagación presentará índices mucho más bajos, ya que gran parte de su propagación depende de sus esporas.
Definitivamente, hacer un buen uso de un esterilizador U.V. en acuarios y estanques ayuda de forma determinante al control y prevención de la proliferación de las algas.
¿Esterilización U.V o desinfección U.V.?
Muy a menudo confundimos este concepto, especialmente cuando hablamos de un tratamiento de agua. El término “esterilización” como tal, se refiere a un grado en el cual el agua no contiene ninguna forma de vida, estando asociado normalmente a una circunstancia física o química extrema que impide virtualmente que ningún ser vivo habite en ella.
Obviamente, esta circunstancia en un acuario sería totalmente inapropiada. Lo interesante para nosotros sería poder reducir notablemente la biomasa de microorganismos potencialmente peligrosos que habitan el agua, con el fin de mantener a raya la proliferación excesiva de algas y patógenos indeseables como esporas de hongos, bacterias, algunos virus y protozoos.
A este proceso lo llamamos más apropiadamente como desinfección. El término “esterilización” aplicado a un acuario muy probablemente viene de la acción de la radiación UV-C sobre la capacidad reproductiva de los microorganismos, que al ser afectados por ella quedan estériles (ellos, no el agua).
Es por ello que también podemos encontrarnos con conceptos quizás más apropiados como “desinfección por radiación Ultravioleta” o también referirnos a ella como “lámpara germicida”. En la industria de los tratamientos de agua este popular equipamiento se le denomina como Generador de radiación ultravioleta. Sinembargo, es muy común en acuariofilia llamarlo esterilizador U.V.. o en estanques, un aclarador.
Los microorganismos que salen de un esterilizador U.V. generalmente se encuentran todavía vivos, pero seriamente afectados en sus funciones vitales. Entonces, ¿Cómo sabemos que nuestro esterilizador U.V. realmente funciona? El método usado más común para determinar la eficacia es realizando conteos de una bacteria de referencia, la Escherichia coli. El procedimiento a grandes rasgos se realiza obteniendo una muestra de agua recién salida del dispositivo y otra tomada en un sistema sin tratamiento por esterilizador U.V.
A continuación, se introducen en una caja de Petri y se acelera el metabolismo de las bacterias, introduciéndolas en una estufa a 37°C durante 24 horas. Tras un método de conteo visual del número de cepas por cm2 en la caja determinamos que la muestra tratada con U.V. prácticamente no tuvo crecimiento bacteriano, mientras que en la muestra de referencia este crecimiento fue exponencial.
Factores limitantes.
La tecnología de un esterilizador U.V. se basa en varios principios físicos para transmitir al agua su poder germicida. Con lo cual, hemos de suponer que su eficacia depende de ciertos factores que condicionan de forma crítica su rendimiento. A continuación, presentamos los cinco factores principales a tener en cuenta a la hora de seleccionar e instalar un esterilizador U.V.
1.- Potencia de la lámpara y la transmitancia del agua. Lógicamente, cuanta más agua tenga un circuito cerrado, más energía necesitaremos para lograr una irradiación suficiente. Sin embargo, existe un factor físico en el agua llamado transmitancia. Este factor no es otra cosa que la cantidad de energía que puede absorber el agua como resultado de sus factores físicos combinados. La temperatura, la cantidad de minerales disueltos, la transparencia y su potencial de óxido/reducción (REDOX), determinan la transmitancia del agua.
Teniendo en cuenta esto, observamos como un acuario de agua salada, debido a su alta concentración de minerales (por lo tanto una alta conductividad), necesitará el doble de energía que un acuario de agua dulce y un estanque debido a su alto potencial REDOX (baja biomasa) necesitará mucha menos radiación. Es una norma fundamental instalar siempre el esterilizador U.V. como última etapa de su equipamiento de filtración para aprovechar al máximo su transmitancia.
2.- Transparencia. La radiación necesita incidir sobre los microorganismos de la forma más directa y eficiente posible. Para ello necesitamos evitar que las posibles partículas en suspensión del agua puedan hacerles sombra. Con lo cual, debemos enviar el agua a la cámara de exposición lo más transparente posible aumentando así su transmitancia y por tanto, la eficiencia germicida.
Para ello basta con pasar el agua por nuestro filtro mecánico, pero debemos tener en cuenta una adecuada selección y ordenación de sus materiales filtrantes; así como un mantenimiento regular y adecuado para no perder eficiencia. Los mejores filtros para llevar a cabo esta labor son los de tipo canasta o los filtros tipo “calcetín” de los sumideros.
3.- Tiempo de contacto y distancia. Este factor lo determinará el caudal de agua y el diseño del esterilizador. Lógicamente, por muy transparente que hagamos pasar el agua alrededor de la lámpara, necesitamos que permanezca un mínimo de tiempo dentro de ella para que los patógenos reciban suficiente radiación. De lo contrario, aunque un patógeno pase varias veces por el dispositivo probablemente nunca recibirá suficiente radiación. La distancia también cuenta, a mayor distancia del patógeno a la fuente de radiación, menos energía se irradia y mayor tiempo va a necesitar (menor caudal).
Este factor es muy importante, ya que la relación entre distancia y energía recibida no es proporcional, sino exponencial. Cada fabricante desarrolla su propio diseño con el objeto de someter a los patógenos el mayor tiempo y lo más cerca posible de su fuente de radiación. Las los esterilizadores BOYU poseen un excelente diseño de flujo en espiral, que aumenta su eficiencia notablemente tolerando caudales mayores y sin incrementar su tamaño.
4.- La vida de la lámpara. La lámpara es literalmente la fuente de radiación de nuestro esterilizador UV-C. Su vida está limitada como la de cualquier otra lámpara, y su eficiencia esterilizadora dependerá directamente de su calidad. Todas las lámparas presentan una curva de rendimiento en función a sus horas de funcionamiento. Las lámparas tipo PL/UV usadas comúnmente en acuarios tienen una vida aproximada de 5.000 horas.
Sin embargo, a partir de las 4.000 horas pierde el 20% de su rendimiento, cayendo en picado hasta un 0% las últimas 1.000 horas. Para un uso continuo, (muy recomendable) es adecuado sustituir la lámpara cada seis meses y jamás esperar hasta que se funda. Si son usadas entre 8 y 12 horas diarias pueden durar hasta un año. El último 25% de la vida de una lámpara UV es realmente ineficiente, hasta el punto de ser recomendable apagarla hasta su nueva sustitución.
Limpieza. Aun contando con una buena filtración mecánica previa, con el tiempo terminarán por depositarse algunas partículas en la superficie del tubo de cuarzo. Al acumularse, estos coloides crearán un obstáculo que disminuirá notablemente la eficiencia de la lámpara, de un modo más agudo al que lo haría la turbidez en el agua. Esto es especialmente crítico en aquellos esterilizadores instalados horizontalmente, ya que las partículas tenderán a sedimentarse a lo largo de toda la cápsula (o tubo) de cuarzo.
Los esterilizadores que cuentan con flujo en espiral poseen una mayor velocidad dentro de su cámara de reacción y evitan en cierta medida esta precipitación con su efecto de “barrido”. Aunque la regularidad dependerá de las circunstancias concretas de cada acuario, sería recomendable realizar una labor de limpieza con una frecuencia no superior a 8 semanas. Los esterilizadores UV-C de BOYU cuentan con piezas modulares fácilmente desmontables para simplificar su labor periódica de limpieza y mantenimiento.
5.- Circulación incorrecta. Es un hecho que solamente tratamos el agua que pasa por el interior de nuestro esterilizador. Aunque esto parezca una obviedad, si la aspiración de agua en el acuario y el retorno con agua desinfectada están muy juntos, es muy improbable que toda el agua del acuario acabe pasando por su interior. Independientemente de la ubicación de la lámpara, debemos ubicar sus puntos de entrada y salida de agua en lados opuestos, con una orientación y caudal suficiente como para generar una circulación homogénea y correcta.
Por lo general, una circulación eficiente en un acuario típico de agua dulce es calculada multiplicando por tres la capacidad total de agua del acuario en litros/hora. (ejemplo, un acuario de 100 litros necesitaría un caudal de circulación de 300 l/h). En estanques y sistemas de gran tamaño los requerimientos son menos estrictos conforme aumenta su volumen. Por ejemplo, un estanque típico de 10,000 litros necesitaría un caudal de circulación aproximado de 3,000 l/h).
Si este caudal fuera insuficiente, debemos complementar este flujo con bombas de circulación adicionales en los puntos más críticos de estancamiento, como detrás de la decoración o en el recodo de un estanque.
Contraindicaciones.
Etapa de maduración. Los esterilizadores UV son especialmente eficientes erradicando bacterias. El inconveniente es que en los acuarios y estanques existen bacterias nitrificantes imprescindibles para el buen funcionamiento del acuario, que también son susceptibles de perecer si acaban entrando en el dispositivo U.V. Si mantenemos funcionado nuestro esterilizador U.V. durante las semanas de establecimiento o reposición del ciclo del nitrógeno en nuestro acuario retrasaríamos y en algunos casos hasta impediríamos que las bacterias llegaran a establecer un ciclo biológico estable.
Esto es debido a que estas bacterias son las responsables de la eliminación del amoniaco, amonio y el nitrito. Con lo cual, nunca es recomendable encender nuestra lámpara germicida en aquellas situaciones en las que nuestro filtro biológico se encuentra comprometido o en fase de desarrollo.
Sistema inmunológico. Algunos expertos sostienen que un sistema permanentemente esterilizado durante largos periodos, ofrece pocas oportunidades de entrenar las células del sistema inmunológico de los peces ante diversos agentes patógenos. De este modo, si mudamos de sistema estos peces, su sistema inmunitario estaría en cierta desventaja.
Honestamente, esta conclusión es un poco estricta y se sale del ámbito tradicional de la acuariofilia. Sin embargo, en el caso de que nos preocupase este detalle, siempre es preferible elegir el esterilizador U.V. que nos recomiende el fabricante. Por otro lado, debemos subrayar que la mejor manera de obtener un sistema inmunológico fuerte es mediante una dieta adecuada y de calidad.
Aunque no es una técnica muy extendida, algunos usuarios y técnicos optan por temporizar el esterilizador U.V., limitando su funcionamiento a las horas crepusculares y nocturnas, cuando la actividad microbiana es mayor. De este modo regulan arbitrariamente el nivel de desinfección del sistema.
Sobredosis y exposición directa. A diferencia de otros métodos de desinfección como el gas ozono o el cobre, el efecto de la
Esterilización U.V o desinfección U.V
U.V. prácticamente no altera el potencial REDOX ni el pH del agua. De hecho, no se conocen efectos adversos o negativos para la salud incluso en dosis de radiación muy elevadas. Ciertas pruebas de tratamiento en condiciones controladas en sistemas profesionales han demostrado que combinando un reactor de ozono con una lámpara UV obtenemos un efecto sinérgico desinfectante muy interesante.
No obstante, Siempre nos referimos a un uso de la radiación UV-C dentro de su cápsula, ya que la radiación directa y prolongada de esta lámpara sobre los peces o cualquier ser vivo (incluidos los seres humanos) puede dañar seriamente sus tejidos. Nunca dirija su vista hacia una lámpara U.V. en funcionamiento, ya que podría dañar su vista. Del mismo modo, evite la exposición prolongada de una de estas lámparas con nuestra piel.
Tratamientos. Sabemos que la radiación UV-C puede provocar reacciones oxidativas y precipitaciones que neutralizan la mayoría de los tratamientos que usamos habitualmente con los peces, especialmente aquellos que contienen sales de metales pesados. Como en muchos casos no conocemos la formulación exacta de nuestros tratamientos, la recomendación más sensata es la de prescindir del esterilizador U.V. durante cualquier tratamiento con el fin de evitar efectos no deseados.
Estanques. En materia de
Esterilización U.V o desinfección U.V
UV debemos otorgar un apartado especial para los estanques. Muchos aficionados y profesionales han llegado a la conclusión de que un aclarador de agua es un equipamiento esencial si queremos lograr un mantenimiento exitoso en un estanque. Las razones principales son la transparencia del agua, el control de plagas de algas y la prevención en la transmisión de enfermedades.
Los estanques generalmente tienen una carga de biomasa mucho menor a la de un acuario, pero están expuestos la mayor parte del año a la radiación solar, con una superficie expuesta al sol
mucho mayor a la de un acuario. Durante el invierno esto no es un gran problema, ya que los peces y el resto de organismos se aletargan debido a la baja temperatura y disminuyen la ingesta de alimentos.
Durante el inicio de la primavera, la intensidad y el ciclo de radiación solar aumentan la temperatura del agua de forma abrupta, formando un estrato caliente en la superficie del agua. Durante el invierno se estuvieron acumulando desechos orgánicos en el fondo formando una masa de color verde rica en nutrientes, (conocido como “mulm”).
El aumento de la actividad provoca que esta masa ascienda hasta el estrato caliente que se ha formado en la superficie, creando una “tormenta perfecta” para proliferación masiva de las algas, formando la temida “agua verde”.
Por otro lado, los peces en invierno se aletargan y se alimentan muy poco, descendiendo su metabolismo y su sistema inmunológico. Al tiempo, el filtro biológico ha disminuido notablemente su actividad, preservando un menor número de bacterias nitrificantes. Con el aumento de la temperatura, aumenta el metabolismo de todos los organismos, y con él, la demanda biológica de oxígeno (DBO). También los parásitos, bacterias y hongos también aumentarán su actividad y proliferación, sorprendiendo a los peces en su momento más delicado del año. Es por ello que vemos reaparecer enfermedades oportunistas en los peces durante este periodo.
Nuevamente el esterilizador U.V. vuelve al rescate, para paliar esta situación. La radiación U.V. elimina sistemáticamente todas las algas unicelulares que integran el agua verde, así como esporas de hongos, bacterias, protozoos y virus. Que atraviesen la cámara de reacción del aclarador. El resultado es un agua transparente y saludable que todos queremos en nuestro estanque. Un aclarador de agua ciertamente marca la diferencia entre un estanque saludable y bello sobre el resto, convirtiéndose en una pieza clave de nuestro equipamiento básico.
Con un estanque sano equipado con un aclarador de agua bien instalado, la primavera solamente es una bella estación del año donde las plantas y los peces se reactivan ofreciéndonos su máxima belleza y esplendor.
Ricardo Benítez Flores
Excelente artículo, este tipo de información ayuda a que se tenga una información precisa de este tipo de aparatos para poder ofrecer a los clientes la mejor información, Pará su tipo de acuario.
Ideas Marinas
Muchas gracias por tu comentario, Ricardo.
Sebastian
Que ultravioleta me recomiendan para un estanque de 20,000 litros.
Ideas Marinas
Estimado Sebastián, aunque disponemos de una Tabla orientativa de rendimiento en el caso de los etanques es estremadamente fácil de valorar que potencia de radiación necesitas para cada estanque. El valor de referencia es de 1 vatio de consumo eléctrico de la lámpara por cada 1,000 litros de capacidad. La norma común es que si el total de litros de tu estanque se queda entre dos modelos según su potencia en la tabla, debes elegir el más potente de los dos. Espero que nuestra respuesta te haya serviso de ayuda.