Ciencias Naturales
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Adolfo Salinas Acosta - Kevin Zamora González - Ronald Sánchez Brenes
William Gómez Solís - Álvaro Baldioceda Garro - Anny Guillén Watson
Universidad de Costa Rica - Sede de Occidente
Revista Pensamiento Actual - Vol 23 - No. 41 2023
ISSN Impreso: 1409-0112 ISSN Electrónico 2215-3586
Período diciembre 2023– mayo 2024
DOI 10.15517/PA.V23I41.57640
012. - 028.
Agua de lluvia embotellada: Evaluación de su vida útil en sistema NIMBU I
Bottled rainwater: Evaluation of its useful life in NIMBU I system
Adolfo Salinas Acosta
Universidad Nacional de Costa Rica, Heredia, Costa Rica
adolfo.salinas.acosta@una.ac.cr
https://orcid.org/0000-0002-4997-7029
Kevin Zamora González
Universidad Nacional de Costa Rica, San Ramón, Costa Rica
kevin.zamora.gonzalez@est.una.ac.cr
https://orcid.org/0000-0001-7563-8445
Ronald Sánchez Brenes
Universidad Nacional de Costa Rica, Heredia, Costa Rica
ronald.sanchez.brenes@una.ac.cr
https://orcid.org/0000-0002-6979-1336
William Gómez Solís
Universidad Nacional de Costa Rica, San Ramón, Costa Rica
william.gomez.solis@una.ac.cr
https://orcid.org/0000-0002-0109-215
Álvaro Baldioceda Garro
Universidad Nacional de Costa Rica, Heredia, Costa Rica
alvaro.baldioceda.garro@una.ac.cr
https://orcid.org/0000-0003-1121-463
Anny Guillén Watson
Universidad Nacional de Costa Rica, Heredia, Costa Rica
anny.guillen.watson@una.ac.cr
https://orcid.org/0000-0001-6719-1276
Fecha de recibido: 28-10-2022
Fecha de aceptación: 27-9-2023
Resumen
La escasez de agua en el trópico seco ha motivado a que se deban buscar alternativas de fuentes hídricas para con-
sumo humano. Una de estas alternativas es el sistema de captación de agua de lluvia NIMBU I, ubicado en la Sede
los procesos experimentales de mejora del sistema se planteó la idea de analizar el agua de las botellas almacenadas
durante un periodo de tiempo dado (inmediatamente después de embotellado, un mes y dos meses después), y bajo
diferentes condiciones de temperatura (F: 2°C y A: 31°C) y luminosidad (L: presencia y O: ausencia), y así determi-
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Ciencias Naturales
nar cómo evoluciona su vida útil a través del tiempo. En cada periodo de tiempo de estudio se realizaron ensayos
su tratamiento, fueron considerados de calidad potable para consumo humano, mientras que los análisis al mes de
en las condiciones LA y presencia de microalgas en todas las condiciones, siendo a los dos meses más evidente este
crecimiento de microalgas en un 32% del total de botellas en estudio bajo las cuatro condiciones de almacenamiento.
asegurar la calidad y mejora del proceso.
Palabras claves:
vidrio.
Abstract
Water scarcity in the dry tropics has made it necessary to seek alternative water sources for human consumption. One
of these alternatives is the NIMBU I rainwater harvesting system, located at the Sede Regional Chorotega, Campus
the system, the idea of analyzing the water in the bottles stored for a given period (immediately after bottling, one
month and two months later) and under different temperature conditions (F: 2 °C and A: 31°C) and luminosity (L:
presence and O: absence), and thus determine how its useful life evolves. Physicochemical and microbiological tests
were carried out in each study period, where it was determined that the analyzes of the water taken immediately
after its treatment were considered to be of potable quality for human consumption, while the analyzes after a month
-
tions and the presence of microalgae in all conditions, with this growth of microalgae being more evident after two
months in 32% of the total number of bottles under study under the four storage conditions . This shows that despite
Key words: rainwater harvest, potabilization, physical-chemical parameters, microorganism, glass bottles
Resumen visual
14 Revista Pensamiento Actual - Vol 23 - No. 41 2023 - Universidad de Costa Rica - Sede de Occidente
I. Introducción
La Organización Mundial de Naciones Unidas
(ONU) (2015) en la Agenda 2030 indica que 3 de
cada 10 personas carecen de acceso a servicios
de agua potable seguros. Asimismo, la escasez de
agua afecta a más del 40 % de la población mundial
y se prevé que este porcentaje aumente. Más de
1700 millones de personas viven, actualmente, en
(2018) indican que uno de los mayores problemas
que enfrenta el ser humano es la escasez del
fuentes viables para el consumo humano; desde
la escasez misma del agua hasta la contaminación
son factores que alteran la calidad y el equilibrio
entre el ecosistema para reponer este líquido tan
preciado y la demanda que nosotros provocamos.
La ONU (2015) menciona que de aquí a 2030 se
debe lograr el acceso universal y equitativo al
agua potable a un precio asequible para todos,
de los recursos hídricos en todos los sectores y
asegurar la sostenibilidad de la extracción y el
abastecimiento de agua dulce para hacer frente
a la escasez de agua y reducir considerablemente
el número de personas que sufren falta de agua.
Una de las opciones con las que se cuenta para
cumplir con estas metas propuestas es la cosecha
de agua de lluvia, determinada como práctica
sostenible que se ha adoptado desde tiempos
la recolección del agua que puede lograrse de
intermitentes para diferentes usos productivos
(FAO, 2000). Entre los usos más comunes se
encuentran la agricultura, la atención de animales,
el uso doméstico y consumo humano (Rodríguez
et al., 2010). En los últimos años la cosecha de
agua de lluvia ha venido recobrando fuerza
debido al crecimiento poblacional, urbanización,
variabilidad climática y seguridad alimentaria
(König et al., 2013). Incluso, está práctica se ha
de captación de agua de lluvia (SCALL) (Rodríguez
et al., 2010).
agua para sus distintas actividades y necesidades.
También, pueden suponer una solución ante casos
donde el abastecimiento de agua haya cesado por
el colapso de las fuentes de agua o por que esta no
cuenta con los requerimientos necesarios para su
consumo ya sea por sobre explotación, salinización
y/o destrucción del ecosistema. Yannopoulos et al,.
(2019) sugieren que, si se practica más la cosecha
de agua de lluvia con las tecnologías indicadas, se
puede alivianar la escasez de agua real o potencial.
caracterizado por la zona de vida Trópico Seco
(Holdrige, 1978), la escasez de agua es un hecho,
debido a los inminentes impactos que ha presentado
el cambio climático, razón por la cual la Universidad
Nacional de Costa Rica (UNA) a través del Centro
ambos ubicados en la Sede Regional Chorotega,
han desarrollado, mediante diferentes proyectos
de extensión e investigación, herramientas para la
mitigación y adaptación al cambio climático para los
habitantes de esta región y el resto del país.
Una de esas acciones es la creación de SCALL
Campus Nicoya (NIMBU I), Isla Caballo (NIMBU II)
y playa Brasilito (NIMBU III). El NIMBU I que es en
el cual se desarrolló esta investigación, es un SCALL
que ha ido más allá de simplemente recolectar el agua
de lluvia. En este sistema se potabiliza y se envasa
el agua de lluvia para consumo humano (Gómez et
al., 2018); además, de su posible comercialización
en un futuro cercano.
15
Ciencias Naturales
En NIMBU I se ha experimentado con distintos
tratamientos para la potabilización, almacenamiento
del agua y análisis de agua en el momento de
captación; sin embargo, no se había determinado la
calidad del agua de lluvia almacenada para ser usada
después, razón por la cual nace esta investigación, en
donde se evaluó la calidad del agua de 116 botellas
y microbiológicos con diferentes tratamientos
(luminosidad-oscuridad) y en diferentes periodos
de tiempo (al mes y dos meses) de su envasado, para
las medidas respectivas para la mejora continua de
este SCALL.
II. Área de estudio
El Sistema de Captación de Agua de Lluvia
de la Sede Regional Chorotega de la Universidad
Nacional de Costa Rica, el cual está rodeado
de vegetación (Figura 1). El tipo de vegetación
que domina es el bosque tropical seco, el cual se
caracteriza por una marcada disminución en la
precipitación entre los meses de noviembre a
mayo (Holdrige, 1978). Asimismo, el Instituto
Meteorológico Nacional (IMN) (2022) indica que la
temperatura promedio es de 27 °C, en tanto que la
precipitación tiene un promedio de 2500 mm/año
con un promedio de 125 días de lluvia.
Figura 1.
Ubicación del sistema de captación de agua de lluvia NIMBÚ I en el Campus Nicoya, Sede Regional Chorotega,
Universidad Nacional, Nicoya, Costa Rica.
16 Revista Pensamiento Actual - Vol 23 - No. 41 2023 - Universidad de Costa Rica - Sede de Occidente
III. Metodología
3.1 Funcionamiento del Sistema
NIMBU I
El funcionamiento del sistema de cosecha de agua
de lluvia NIMBU I se describe de acuerdo con Suárez
et al. (2018):
3.1.1. Captación de agua de lluvia
Tanques de almacenamiento: a través de un
sistema de tubería instalado en el tejado de
NIMBU I se recolecta agua de lluvia en tres
tanques de 5000 litros cada uno. Los tanques
de almacenamiento poseen tres capas. La
capa más interna posee un color blanco para
facilitar el control visual que se tiene sobre
la calidad del agua. La capa intermedia evita
el paso de la radiación solar y la capa externa
3.1.2 Potabilización de agua de lluvia
A continuación, se describe el sistema de
potabilización de agua de lluvia utilizado en NIMBU
1, según Gómez et al., (2010, p.9-10):
Sistema hidroneumático y motobomba:
consiste en un tanque hidroneumático
revestido por pintura especial para soportar
aguas cloradas con concentraciones
promedio de 10 ppm a 5 ppm. La motobomba
puede generar un caudal promedio de 15
gpm y una presión dinámica de 30 psi a 40
psi en forma monofásica de 110 V/60Hz. Este
equipo se utiliza para iniciar la circulación
del agua en el sistema.
Filtros de carbón activado y grava: son
verticales y están compuestos por tejido
de cáscara de coco. El líquido debe estar
en contacto un mínimo de 2 minutos con
altura, cuentan con válvulas manuales para
lavados periódicos, así como para el cambio
µ es especial para la retención de sólidos
suspendidos mayores (hojas, ramas o
cualquier desecho de origen vegetal). Estas
sin que afecten el caudal o presión para las
siguientes fases de potabilización.
Filtros secundarios: cuentan con cartucho
polipropileno en espuma de doble gradiente
de 25 µ a 1µ.
Lámpara ultravioleta: se utiliza para la
Irradia de 30 mJ/cm2 a 16 mJ/cm2 en
promedio, con un voltaje de 110 V/60 Hz.
Sistema de potabilización de osmosis inversa:
cuenta con tres carcasas en polipropileno con
por la presión a atravesar una membrana,
donde todas las impurezas y contaminantes,
así como muchos minerales son separadas
cuenta con un generador electrónico de
ozono, este inyecta aire ozonizado a una
cámara de contacto y es mezclado a altas
velocidades con el agua ya tratada por todos
produce oxidación y destrucción de
bacterias patógenas, desactivación de
virus y descomposición o reducción de
oxigena el agua sin alterar los minerales.
17
Ciencias Naturales
Figura 2.
Sistema de captación y potabilización NIMBU I, Universidad Nacional
3.2 Análisis de agua de lluvia captada
en el Sistema NIMBU I
3.2.1 Potabilización de agua de lluvia
para análisis
El agua de lluvia captada en el mes de diciembre
de 2020 se mantuvo almacenada hasta el mes de
julio de 2021. Posterior a esto, cada semana se inició
la circulación del agua para oxigenarla mediante
el sistema hidroneumático y motobomba para
continuar con el proceso de potabilización, descrito
previamente.
3.2.2 Esterilización y envasado de
botellas
Una vez que concluyó el proceso de potabilización,
se procedió a envasar el agua en dos momentos
distintos. En el primero de ellos, se llenaron 56
botellas el 9 de setiembre de 2021, mientras que el
segundo fueron 60 botellas el 10 de setiembre de
2021. En total se obtuvieron 116 botellas de vidrio
con un volumen total de 71,4 L. Estos envasados
se realizaron a temperatura ambiente al aire libre.
Para ello, se esterilizaron las botellas, las cuales se
sumergieron en agua caliente a 100 °C durante un
minuto para eliminar impurezas (Figura 3).
Figura 3.
(A) Esterilización de botellas, (B) llenado de botellas
y (C) botellas llenas.
Una vez llenas las botellas, se separaron seis al azar
para ser analizadas en el laboratorio de la empresa
Bioanalítica y los 110 restantes se separaron en
cuatro grupos de entre 27 y 28 botellas, a las cuales
18 Revista Pensamiento Actual - Vol 23 - No. 41 2023 - Universidad de Costa Rica - Sede de Occidente
se les aplicaron cuatro tratamientos diferentes: LF=
Luz-frío; OF=Oscuridad-frío; LA= Luz-ambiente;
OA= Oscuridad-ambiente (Tabla 1) para luego
analizar la calidad del agua almacenada en ellas en
el laboratorio de Microbiología Ambiental del Centro
de Recursos Hídricos para Centroamérica y el Caribe
Tabla 1.
Tratamiento y descripción del almacenamiento de las botellas.
Tratamiento
de tratamiento
N° de botellas
Condición de luminosidad
Temperatura
(°C)
T1 LF 28 Expuesta a la luz 2
T2 OF 28 Oscuridad / sin exposición a la luz 2
T3 LA 27 Expuesta a la luz 31
T4 OA 27 Oscuridad / sin exposición a la luz 31
Nota: LF= Luz-frío, OF=Oscuridad-frío, LA= Luz-ambiente, OA= Oscuridad-ambiente.
3.2.3 Análisis de calidad del agua en
laboratorio
Primer análisis: las seis botellas separadas en
primera instancia fueron llevadas inmediatamente
después del llenado al laboratorio Bioanalítica
ubicado en Arado, Santa Cruz, Guanacaste. Allí
muestra para realizar los análisis de agua potable
BIO-N1, BIO-N2 y BIO-N3 (Tabla 2).
Tabla 2.
Tipos de análisis realizado a las muestras de agua
en el laboratorio Bioanalítica.
Descripción de análisis
BIO-N1
Análisis de Agua Potable Nivel 1: pH,
Temperatura, Conductividad eléctrica, Olor,
Color, Coliformes fecales, Escherichia coli,
BIO-N2
Análisis de Agua Potable Nivel 2: Aluminio,
Calcio, Magnesio, Sodio, Potasio, Hierro,
Sulfato, Cloruro, Fluoruro, Nitratos.
BIO-N3
Análisis de Agua Potable Nivel 3: Amonio,
Nitritos, Arsénico, Cadmio, Plomo, Cromo,
Selenio, Antimonio, Níquel, Mercurio.
Segundo análisis: se realizó en el laboratorio de
110 botellas restantes, las cuales se almacenaron
comprobar si existían diferencias en el método de
almacenamiento del agua potabilizada con el NIMBU
a nivel microbiológico.
Los análisis consistieron en la selección de tres
botellas al azar de cada uno de los tratamientos de
almacenamiento (LF, OF, LA, OA), y se formó una
muestra compuesta tomando de cada botella 210 mL
para un volumen total de 630 mL por tratamiento.
Posteriormente, las muestras compuestas se
utilizaron para realizar diferentes ensayos que
o ausencia de los siguientes microorganismos:
coliformes totales, coliformes fecales, Escherichia
coli, Enterococos faecalis y Pseudomona aeruginosa;
así como
aerobias. Este último ensayo se hizo por duplicado
y con siembras directa para una posterior dilución
1/10 (10-1), dilución 1/100 (10-2) y dilución 1/1000
(10-3) para determinar la concentración (Tabla 3).
19
Ciencias Naturales
Tabla 3.
Ensayos, temperatura y tiempos de incubación para los parámetros analizados.
Ensayo Referencia Tiempo de incu-
bación (h)
Temperatura de
incubación (C°)
Escherichia coli y coliformes totales Método 9223B. APHA, 2017. 18-22 35
Coliformes fecales Método 9223B. APHA, 2017. 18-22 44.5
Enterococos faecalis Método APHA, 2017. 24 41
Pseudomonas aeruginosa
Método ISO 16226-2:2018, Sartory et al.,
24-48 38
NISUI Pharmaceutical CO Ltd., Tokyo, Japan.
24 35
de bacterias, se procedió a realizar ensayos
secundarios, por medio de la técnica de Tinción
morfológicamente el tipo de bacteria.
Tercer análisis: consistió en determinar la presencia
o ausencia de crecimiento de microalgas mediante
observaciones morfológicas a través del microscopio
al mes de almacenamiento de las botellas, empleando
para ello la misma muestra compuesta generada en el
segundo análisis. La metodología aplicada consistió
en centrifugar un volumen de 50 mL de agua de
cada tratamiento durante 10 minutos a 6000 rpm;
descartar 2/3 del volumen, volver a aforar a los 50 mL
con la muestra compuesta, y repetir la centrifugación
bajo las mismas condiciones. A cada tratamiento se
le aplicó un total de tres ciclos de centrifugación,
empleando una microcentrífuga marca HETTICH.
Una vez terminado el proceso, se hizo la búsqueda e
empleando diferentes aumentos: 4x, 10x, 40x y 100x.
Posteriormente, a los dos meses del envasado se
dio seguimiento visual a las botellas restantes
almacenadas por cada lote (LA, OA, LF, OF) para
poder determinar cambios relevantes a simple vista
en cuanto al crecimiento de microalgas.
IV. Resultados
(coliformes, bacterias y microalgas) realizados al
resultados:
microbiológicos.
Los análisis de calidad de agua BIO-N1, BIO-N2,
BIO-N3 realizados en el laboratorio de Bioanalítica,
muestran que, de acuerdo con el reglamento de
calidad del agua potable N° 38924-S de Costa
Rica, el agua de las botellas envasada de manera
inmediata al proceso de almacenamiento en el
NIMBU I presentan de forma general una calidad
aceptable para consumo humano.
analizados, se observó que los resultados están
dentro de los límites admisibles del reglamento a
residual libre no se detectó, ya que, al momento del
análisis, el NIMBU I no tenía el sistema de cloración
en funcionamiento.
Los parámetros BIO-N2 medidos, cumplieron con
lo establecido en el reglamento de calidad de agua
potable. No se detectó indicios de aluminio, cobre,
magnesio, sodio ni zinc en el agua.
20 Revista Pensamiento Actual - Vol 23 - No. 41 2023 - Universidad de Costa Rica - Sede de Occidente
Los análisis BIO-N3 mostraron que todos los
excepción de la presencia de amonio (0.13 mg/L).
Este valor sigue siendo menor al valor máximo
admisible que es de 0.5 mg/L, por lo cual es aceptable
(Tabla 4).
Tabla 4.
Análisis de parámetros fisicoquímicos de calidad de agua N1, N2, N3 muestreada de manera inmediata en el
Sistema NIMBU I.
AnálisisResultado Unidades Valores admisibles Decreto 38924-S LC INC. (U) Método de Ensayo
Parámetros de calidad del agua nivel primario (N1)
pH 6,91 * 4,01 0,14 2PA-4500H**
Temperatura 23,50 °C 0,00 0,70 2PA-2550**
Cloro residual libre mg/L 0,16 0,12 2PA-4500Cl**
Color aparente 3,00 U*PT*Co 15, VA: 5 5,000 2,50 2PA2120**
Conductividad 65,30 µS/cm VA:400 3,70 1,01 2PA2510**
Turbidez 0,19 UNT ≤5, VA :1 0,00 0,07 2PA-2130**
Olor Aceptable *Aceptable * * 2PA-2150**
Parámetros de calidad del agua nivel secundario
(N2)
Aluminio mg/L * * ***
Calcio 8,40 mg/L * * ***
Cloruro 16,08 mg/L 0,20 0,10 2PA-4110
Cobre mg/L 0,040 0,005 ***
24,00 mg/L 10,00 1,00 2PA-2340**
Fluoruro mg/L 0,20 0,10 2PA-4110**
Hierro 0,02 mg/L * * ***
Magnesio mg/L * * ***
Manganeso 0,03 mg/L * * ***
Potasio 1,10 mg/L * * ***
Sodio mg/L * * ***
Sulfato 1,12 mg/L 0,20 0,10 2PA-4110**
Zinc ND mg/L ≤ 3,0 * * ***
Parámetros de calidad del agua nivel terciario (N3)
Amonio 0,13 mg/L 0,10 0,05 2PA-4500NH3**
Antimonio mg/L * * ***
Arsénico mg/L * * ***
Cadmio mg/L mg/L * * ***
Cromo mg/L * * ***
Mercurio mg/L * * ***
Níquel mg/L * * ***
Nitrato mg/L 0,20 0,10 2PA-4110**
Nitrito mg/L 0,05 0,03 2PA-4500NO2**
Plomo mg/L * * ***
Selenio mg/L * * ***
Nota: Bioanalítica, 2021
21
Ciencias Naturales
Los análisis BIO-N1 para coliformes fecales y para E.
coli en el nivel 1, no se observó la presencia de estos
microorganismos en el agua (Tabla 5).
Tabla 5.
Análisis de parámetros microbiológicos de calidad de agua muestreada de manera inmediata en el Sistema
NIMBU I.
Análisis Resultado Unidades Máximo
admisible
Decreto 38924-S
LC Inc. (U) Método de
Ensayo
Parámetros
microbiológicos
Coliformes fecales
UFC/100 ml 1 - 2
E. coli UFC/100 ml 1 - 2PA-922J**
Nota: Bioanalítica, 2021
4.2 Análisis microbiológico
En el segundo análisis realizado a nivel
microbiológico de las botellas almacenadas durante
un mes en los distintos ambientes (LA, OA, LF, OF)
ni coliformes fecales; de igual manera, no se tuvo
la presencia de E. coli, P. aeruginosa, y E. faecalis,
(Tabla 6).
Tabla 6.
Análisis microbiológicos del agua envasada a los dos meses de almacenamiento.
Tipo de análisis Tratamiento Limites admisibles
T1_LF T2_OF T3_LA T4_OA
Coliformes totales < 1.1 NMP/100 mL
Coliformes fecales
E. coli < 1.1 NMP/100 mL
E. faecalis
P. aeruginosa Ausencia
1.6 x105
22 Revista Pensamiento Actual - Vol 23 - No. 41 2023 - Universidad de Costa Rica - Sede de Occidente
En el tratamiento de almacenamiento 3 (LA) con una
concentración de 1.6 x 105 UFC/ml y con la Técnica
de Tinción, se detectó la presencia de bacterias
al grupo Gram negativas (Figura 4B).
Figura 4.
Identificación de crecimiento bacteriano en
los ensayos de (A) recuento total de bacterias
mesófilas aerobias de cada tratamiento sin diluir
y (B) Técnica de Tinción de Gram (Bacteria Gram
negativa, aumento a 40X).
4.3 Análisis de microalgas
Para este tercer análisis también realizado en
tipo de microalga en todos los tratamientos al mes
de almacenamiento. Sin embargo, no fue posible
estado de degradación (Figura 5).
Figura 5.
Crecimiento de microalgas en agua envasada con
un mes de almacenaje para los tratamientos (A) LF
aumento a 10X, (B) LF aumento a 40X y (C) OF
aumento 40X.
A los dos meses del almacenamiento de las botellas
bajo las condiciones investigadas, se pudo determinar
que hubo un mayor deterioro de la calidad del agua
envasada en todos los tratamientos con un 32 % de
las 110 botellas analizadas, en donde el crecimiento
microalgal más evidente fue en aquellas botellas que
estaban en presencia de luminosidad LF (39 %) y
LA (37 %) (Figura 5).
Figura 5.
Crecimiento microalgal en botellas envasadas a los
dos meses de almacenamiento.
V. Discusión
El entorno en el cual se dispone un SCALL puede
afectar la calidad de agua. Es por ello que al
momento de hacer un análisis se deben tomar
microbiológicos, los cuales pueden estar suspendidos
en el aire y caer en el techo del SCALL (Ospina et al.
2016) convirtiéndose en un potencial contaminante.
En el caso de NIMBU I, al estar cercano a un bosque
tropical seco el techo recibe hojas de los árboles,
heces de distintos animales (aves, mamíferos) y
sedimentos que pueden afectar la calidad de agua
de este SCALL.
(BIO-N1, BIO-N2 y BIO-N3) del primer ensayo
realizado al NIMBU I mostraron a nivel general que,
en el momento de captarse el agua inmediatamente
se puede considerar apta para consumo humano
23
Ciencias Naturales
Estos análisis también mostraron que el manejo
de este SCALL ha mejorado con la experiencia
adquirida. Gómez et al. (2018), también en NIMBU
I, encontraron datos similares a los obtenidos en
este estudio, pero con algunas diferencias. Entre
ellas se puede mencionar que estos investigadores
obtuvieron concentraciones de 0.98mg/l de amonio,
en tanto que en este estudio el amonio fue de 0,13
mg/l. La presencia de amonio puede deberse al
almacenamiento y/o estancamiento del agua ya
que los nitratos presentes en el agua de lluvia
pueden sufrir reacciones de oxidación en ausencia
de oxígeno.
En cuanto al calcio, magnesio, sodio, potasio y
cloruro los valores obtenidos fueron menores a los
de Gómez et al., (2018). Según estos autores, esto se
puede asociar principalmente a la presencia de rocas
el agua, tales como: adsorción, intercambios iónicos
y disolución, los cuales se van gastando/lavando
con el paso del agua; por ende, son detectados en
menores concentraciones a diferencia del 2018.
En cuanto a los parámetros microbiológicos para el
segundo ensayo, se obtuvo en NIMBU I que tanto los
coliformes fecales como E. coli no fueron detectables.
que la calidad microbiológica de una muestra de
agua sea buena, esta debe tener concentraciones
que puede haber crecimiento de otros tipos de
microorganismos como protozoarios u otros tipos de
bacterias, aunque no haya presencia de coliformes.
Por lo que es necesario aplicar parámetros
adicionales para tener una representación real.
En esta investigación se usaron los parámetros
MEIC-MAG (2009), normativa nacional para las aguas
envasadas y el cloro residual como complemento.
que están por debajo de los límites admisible para
coliformes totales y E. coli (ambos < 1.1 NMP/100
mL), así como Pseudomonas aeruginosa (Ausencia).
Mientras que el cloro residual no fue detectable.
Al mes de almacenamiento del agua, se observó en
algunas de las botellas del ensayo contaminación
descarta por completo que estas bacterias procedan
de desechos fecales de animales que podrían estar
en el proceso de captación en los techos, dado que
los indicadores E. coli y coliformes fecales dieron
con Arcos et al., (2005) estos son microorganismos
asociados a contaminación bacteriana que se
encuentran comúnmente en el tracto digestivo de
animales de sangre caliente, por lo que no podría
ser por contaminación fecal.
Lo anterior podría darse por tres razones, la primera
de ellas es la falta de mantenimiento en el Sistema
NIMBU, dado que se encontraron sedimentos en los
de cloro residual no estaba en funcionamiento, el
sistema de rocas de grava presentaba desgaste, por
lo cual los focos de contaminación que se podrían
presentar en los sedimentos pudieron haber llegado
hasta el agua envasada. Según Amaringo y Molina
(2021) los sedimentos son fuente de contaminación
orgánica y microbiana que, tras el proceso de mezcla
y transporte por el sistema, los contaminantes
pueden quedar disponibles reduciendo la vida útil
del producto. Wakiyama (2004) enfatiza que, en
estos medios acuosos, el proceso de adhesión por
parte de esta contaminación microbiana, descrita
anteriormente, es producto de tres componentes:
materia orgánica e inorgánica, presente en el líquido,
microorganismos son atraídos y se adhieren; y a su
vez, en el proceso de adhesión, las partículas libres,
y entrando en contacto con un sustrato sólido como
24 Revista Pensamiento Actual - Vol 23 - No. 41 2023 - Universidad de Costa Rica - Sede de Occidente
sedimentos presentes en el sistema NIMBU I, así
que, si no, las células microbianas comenzarán a
crecer y formarán una biopelícula microbiana
procesos de cloración del agua. Se sabe, por ejemplo,
que las bacterias Gram negativas se adhieren más
fácilmente a estas partículas sólidas.
Board (2005), a su vez, indican que los sistemas de
primera limpieza buscan evitar que estos sólidos
depositados en el área de captación lleguen al tanque
de almacenamiento. Por lo cual en NIMBU I se debe ser
más rigurosos con la revisión periódica de equipos
de tanques. Estas medidas en los sistemas de
retirar sedimentos del almacenamiento, permiten
bloquear un tamaño de partícula deseada, evitan la
descomposición de materia orgánica presente en ella
y con esto se mantiene la calidad del agua deseada
La segunda razón de la presencia de bacterias
del agua, dado que en el sitio donde se encuentra
el SCALL, el embotellamiento se hace al aire libre
y no se cuenta con un cuarto aislado e inocuo. El
Instituto Interamericano de Cooperación para
la Agricultura (IICA) (1999), estipula que, para
asegurar la calidad e inocuidad del agua, el área de
envasado debe estar aislada y protegida del proceso
de captación, en donde se evite la entrada de aire
no estéril procedente del exterior. Además, se deben
hacer desinfecciones, limpiezas periódicas, contar
con un equipo de lavamanos (agua fría y caliente,
jabón de pH neutro), sistema de desinfección de
calzado, techos y paredes impermeables de fácil
lavado. Como tercer aspecto a considerar está el
proceso de esterilización de las botellas. Esto se
realizó por calor (1 minuto a 100 °C), de acuerdo
con los recursos que tiene NIMBU I. Este proceso
se puede mejorar al elevar la temperatura a 121 °C
y aumentar el tiempo de esterilización entre 15-
20 minutos para eliminar microorganismos que
sobreviven a altas temperaturas, aunado a rangos
de presión alta (15 psi de presión de operación),
como las utilizadas en una autoclave (Morera y
Zapata, 2022). Asimismo, de acuerdo con Paucar
(2014), existen diversos sistemas de lavado de las
botellas como el uso de ozono o dióxido de cloro,
los cuales permiten la eliminación de patógenos,
especialmente bacterias, en las botellas antes del
envasado, lo que asegura la calidad del producto
mejorar el proceso de envasado de agua en NIMBU I.
Wakiyama (2004) y Vásquez et al., (2006)
concuerdan en que el material de envasado
en el comportamiento del microbiota autóctono de
las aguas oligominerales; es decir, aquellas que
tienen un nivel muy bajo de componentes químicos
en su composición, como lo es el agua de lluvia; por
lo que los cambios drásticos en el comportamiento
del microbiota (presencia y concentración),
cuando se observan en las aguas embotelladas,
pueden atribuirse a la presencia de impurezas en
el envase que comprometen la calidad del producto
almacenado.
Por tanto, Ríos-Tobón (2017) y Vásquez et al., (2006)
microorganismos indicadores de calidad, como se
vio al mes y dos meses de almacenamiento, ya que
estos son organismos que tienen un comportamiento
similar a microorganismos patógenos, por lo que
su detección representa un riesgo a la salud de los
consumidores, puesto que el proceso de envasado y
sobre todo el almacenaje debe hacerse lo más inocuo
posible; así, estas son las etapas del proceso que
debe mejorarse en NIMBU I y con esto, reducir el
riesgo de contraer alguna enfermedad causada por
estos microorganismos.
Las microalgas, encontradas tanto en el segundo
como en el tercer ensayo, representan un grupo
25
Ciencias Naturales
suelos, pero con mayor distribución en condiciones
acuáticas, cuya composición y abundancia depende
de las condiciones ecológicas adecuadas. Estas son
un indicio del estado ecológico y sanitario del agua,
cuya presencia puede causar cambios indeseables
además, puede deberse a un inadecuado sistema de
esterilización del envase, contaminación externa
o fallos en otras etapas de procesamiento, lo que
ocasiona una contaminación del producto, incluso
después del proceso, así como la utilización de
ultravioleta u ozonización (Wakiyama, 2004).
ciertas condiciones para desarrollarse, como:
temperaturas óptimas que van desde los 18 °C
a 40 °C, pH cercanos a la neutralidad, así como
condiciones de luminosidad al ser organismos
fotoautótrofos (Alam et al. 2019). Por ello, se
debe considerar estas condiciones a la hora del
almacenamiento a mediano-largo plazo, ya que como
se vio en los resultados, bajo luminosidad se dio las
mayores proliferaciones.
No obstante, su presencia en condiciones de
presentes al momento del envasado, sea por este
o por la misma fuente de agua, ya que como indica
Sutherland y Ralph (2021) la disponibilidad de luz
es uno de los principales factores limitantes del
crecimiento en el cultivo de microalgas, por lo que
la atenuación de luz limita la fotosíntesis y reduce
la productividad global (biomasa), aunado a que, la
condición de frío ayudó a conservarse por mayor
tiempo, al reducir su metabolismo celular; por ello,
el tratamiento oscuridad-ambiente, presentó lo
valores más bajos de crecimiento algal.
Es fundamental implementar un sistema de
control en todas las etapas del proceso industrial
que abarque un conjunto de acciones para evaluar
cualquier interferencia que pueda alterar la calidad
medidas preventivas y correctivas en el sistema
NIMBU I, ya que, si se producen problemas de
contaminación en cualquier fase del proceso, los
Conclusiones
El entorno en el que se construye un SCALL puede
del agua. En el caso de NIMBU I las condiciones del
entorno favorecen tener calidad de agua si se tiene
un tratamiento adecuado.
de NIMBU I indicaron que el agua de lluvia cosechada
de manera inmediata es apta para consumo humano.
Asimismo, la experiencia de trabajo en este SCALL
ha mejorado los parámetros de calidad de agua
comparados con el año 2018.
Se descarta por completo la contaminación del agua
fecal, dado que todos los análisis en este sentido
salieron negativos.
En el momento de almacenaje de agua se detectó
que se expresaron en bajos porcentajes al mes y
dos meses de embotellamiento. Esto pudo deberse
a tres razones: falta de mantenimiento del NIMBU
I, envasado del agua al aire libre, esterilización
no adecuada, lo cual se debería mejorar con la
construcción de un cuarto aislado e inocuo para este
Las condiciones LF y LA fueron las que presentaron
mayor porcentaje de crecimiento de microalgas,
por lo que el almacenaje de esta manera no es el
más recomendado; en tanto que, el crecimiento
de microorganismos en OF y OA son indicativos
que el sistema de esterilización de botellas y/o del
sistema NIMBU presenta problemas al no darse una
adecuada eliminación de estos.
26 Revista Pensamiento Actual - Vol 23 - No. 41 2023 - Universidad de Costa Rica - Sede de Occidente
Se recomienda generar un sistema de control en cada
etapa del proceso y que estos sean más periódicos
para tener un mayor ajuste del sistema, dado que, la
forma en que se está manejando en este momento
largo periodo de tiempo por el rápido deterioro de
este al mes de almacenamiento.
microbiológico del agua del tanque antes de iniciar
el sistema de esterilización del agua; así como a las
botellas antes de su esterilización para garantizar
la mejora del proceso y determinar la presencia
microalgas o bacterias, dado que al momento del
microalgas.
VII. Agradecimientos
A la Vicerrectoría de Extensión de la Universidad
regionalización el proyecto NIMBU, al Centro
de la Universidad Nacional por desarrollar el
proyecto NIMBU, al Centro de Recursos Hídricos
colaborar con los análisis de laboratorio, así como
la carrera de Ingeniería Hidrológica que permitió el
desarrollo de esta investigación.
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