MONITORIZACION *

El desarrollo del control distribuido que está formado por una gran variada de campos va paralelo al de las comunicaciones. Esto esta evocado a diferentes niveles de abstracción sobre integración y producción de acuerdo a la filosofía de la "Computer lntegrated Manufacturing" -CIM. Cada vez es más necesario disponer de dispositivos inteligentes para realizar el control o la supervisión remota. Un bus de campo transfiere información secuencial y serial por un número limitados de líneas o cables. Hay muchos tipos diferentes de buses en uso y muchos son altamente dependientes de las aplicaciones. Este artículo se analiza el estado de avance en la tecnología de la comunicación de los buses de campo aplicados al control de procesos industriales.

INTRODUCCIÓN

Un bus de campo es un sistema de transmisión de información (datos) que simplifica enormemente la instalación y operación de máquinas y equipamientos industriales utilizados en procesos de producción. El objetivo de un bus de campo es sustituir las conexiones punto a punto entre los elementos de campo y el equipo de control a través del tradicional bucle de corriente de 4-20mA. Típicamente son redes digitales, bidireccionales, multipunto, montadas sobre un bus serie, que conectan dispositivos de campo como PLCs, transductores, actuadores y sensores. Cada dispositivo de campo incorpora cierta capacidad de proceso, que lo convierte en un dispositivo inteligente, manteniendo siempre un costo bajo. Cada uno de estos elementos será capaz de ejecutar funciones simples de diagnóstico, control o mantenimiento, así como de comunicarse bidireccionalmente a través del bus.

El objetivo es reemplazar los sistemas de control centralizados por redes de control distribuido mediante el cual permita mejorar la calidad del producto, reducir los costos y mejorar la eficiencia. Para ello se basa en que la información que envían y/o reciben los dispositivos de campo es digital, lo que resulta mucho más preciso que si se recurre a métodos analógicos. Además, cada dispositivo de campo es un dispositivo inteligente y puede llevar a cabo funciones propias de control, mantenimiento y diagnóstico. De esta forma, cada nodo de la red puede informar en caso de fallo del dispositivo asociado, y en general sobre cualquier anomalía asociada al dispositivo. Esta monitorización permite aumentar la eficiencia del sistema y reducir la cantidad de horas de mantenimiento necesarias.

 

VENTAJAS DE LOS BUSES DE CAMPO

La principal ventaja que ofrecen los buses de campo, y la que los hace más atractivos a los usuarios finales, es la reducción de costos . El ahorro proviene fundamentalmente de tres fuentes: ahorro en costo de instalación, ahorro en el costo de mantenimiento y ahorros derivados de la mejora del funcionamiento del sistema. Una de las principales características de los buses de campo es su significativa reducción en el cableado necesario para el control de una instalación. Cada componente sólo requiere un cable para la conexión de los diversos nodos. Se estima que puede ofrecer una reducción de 5 a 1 en los costos de cableado. En comparación con otros tipos de redes, dispone de herramientas de administración del bus que permiten la reducción del número de horas necesarias para la instalación y puesta en marcha.

El hecho de que los buses de campo sean más sencillos que otras redes de uso industrial como por ejemplo MAP, hace que las necesidades de mantenimiento de la red sean menores, de modo que la fiabilidad del sistema a largo plazo aumenta. Además, los buses de campo permiten a los operadores monitorizar todos los dispositivos que integran el sistema e interpretar fácilmente las interacciones entre ellos. De esta forma, la detección de las fuentes de problemas en la planta y su corrección resulta mucho más sencilla, reduciendo los costos de mantenimiento y el tiempo de parada de la planta.

Los buses de campo ofrecen mayor flexibilidad al usuario en el diseño del sistema. Algunos algoritmos y procedimientos de control que con sistemas de comunicación tradicionales debían incluirse en los propios algoritmos de control, radican ahora en los propios dispositivos de campo, simplificando el sistema de control y sus posibles ampliaciones.

También hay que tener en cuenta que las prestaciones del sistema mejoran con el uso de la tecnología de los buses de campo debido a la simplificación en la forma de obtener información de la planta desde los distintos sensores. Las mediciones de los distintos elementos de la red están disponibles para todos los demás dispositivos. La simplificación en la obtención de datos permitirá el diseño de sistemas de control más eficientes.

Con la tecnología de los buses de campo, se permite la comunicación bidireccional entre los dispositivos de campo y los sistemas de control, pero también entre los propios dispositivos de campo.

Otra ventaja de los buses de campo es que sólo incluyen 3 capas (Física, Enlace y Aplicación), y un conjunto de servicios de administración . El usuario no tiene que preocuparse de las capas de enlace o de aplicación. Sólo necesita saber cual es funcionalidad. Al usuario sólo se le exige tener un conocimiento mínimo de los servicios de administración de la red, ya que parte de la información generada por dichos servicios puede ser necesaria para la reparación de averías en el sistema. De hecho, prácticamente, el usuario sólo debe preocuparse de la capa física y la capa de usuario.

BUSES DE CAMPO EXISTENTES

Debido a la falta de estándares, diferentes compañías han desarrollado diferentes soluciones, cada una de ellas con diferentes prestaciones y campos de aplicación. En una primera clasificación tenemos los siguientes grupos:

- Buses de alta velocidad y baja funcionalidad

Están diseñados para integrar dispositivos simples como finales de carrera, fotocélulas, relés y actuadores simples, funcionando en aplicaciones de tiempo real, y agrupados en una pequeña zona de la planta, típicamente una máquina. Básicamente comprenden las capas física y de enlace del modelo OSI, es decir, señales físicas y patrones de bits de las tramas. Algunos ejemplos son:

•  CAN: Diseñado originalmente para su aplicación en vehículos.

•  SDS: Bus para la integración de sensores y actuadores, basado en CAN

•  ASI: Bus serie diseñado por Siemens para la integración de sensores y actuadores.

- Buses de alta velocidad y funcionalidad media

Se basan en el diseño de una capa de enlace para el envío eficiente de bloques de datos de tamaño medio. Estos mensajes permiten que el dispositivo tenga mayor funcionalidad de modo que permite incluir aspectos como la configuración, calibración o programación del dispositivo. Son buses capaces de controlar dispositivos de campo complejos, de forma eficiente y a bajo costo. Normalmente incluyen la especificación completa de la capa de aplicación, lo que significa que se dispone de funciones utilizables desde programas basados en PCs para acceder, cambiar y controlar los diversos dispositivos que constituyen el sistema. Algunos incluyen funciones estándar para distintos tipos de dispositivos (perfiles) que facilitan la inter-operbilidad de dispositivos de distintos fabricantes. Algunos ejemplos son:

•  DeviceNet: Desarrollado por Allen-Bradley, utiliza como base el bus CAN, e incorpora una capa de aplicación orientada a objetos.

•  LONWorks: Red desarrollada por Echelon.

•  BitBus: Red desarrollada por INTEL.

•  DIN MessBus: Estándar alemán de bus de instrumentación, basado en comunicación RS-232.

•  InterBus-S: Bus de campo alemán de uso común en aplicaciones medias.

- Buses de altas prestaciones

Son capaces de soportar comunicaciones a nivel de todos los niveles de la producción CIM. Aunque se basan en buses de alta velocidad, algunos presentan problemas debido a la sobrecarga necesaria para alcanzar las características funcionales y de seguridad que se les exigen. La capa de aplicación tiene un gran número de servicios a la capa de usuario, habitualmente un subconjunto del estándar MMS (Manufacturing Message Specification). Entre sus características incluyen:

•  Redes multi-maestro con redundancia.

•  Comunicación maestro-esclavo según el esquema pregunta-respuesta.

•  Recuperación de datos desde el esclavo con un límite máximo de tiempo

•  Capacidad de direccionamiento unicast, multicast y broadcast,

•  Petición de servicios a los esclavos basada en eventos.

•  Comunicación de variables y bloques de datos orientada a objetos.

•  Descarga y ejecución remota de programas.

•  Altos niveles de seguridad de la red, opcionalmente con procedimientos de autentificación.

•  Conjunto completo de funciones de administración de la red.

Algunos ejemplos son:

•  Profibus

•  WorldFIP

•  Fieldbus Foundation

- Buses para áreas de seguridad intrínseca

Incluyen modificaciones en la capa física para cumplir con los requisitos específicos de seguridad intrínseca en ambientes con atmósferas explosivas. La seguridad intrínseca es un tipo de protección por la que el componente en cuestión no tiene posibilidad de provocar una explosión en la atmósfera circundante. Un circuito eléctrico o una parte de un circuito tienen seguridad intrínseca, cuando alguna chispa o efecto térmico en este circuito producidos en las condiciones de prueba establecidas por un estándar (dentro del cual figuran las condiciones de operación normal y de fallo específicas) no puede ocasionar una ignición. Algunos ejemplos son HART, Profibus PA o WorldFIP.

 

ALGUNOS BUSES ESTANDARIZADOS

- PROFIBUS

Profibus se desarrolló bajo un proyecto financiado por el gobierno alemán. Está normalizado en Alemania por DIN E 19245 y en Europa por EN 50170. El desarrollo y posterior comercialización ha contado con el apoyo de importantes fabricantes com ABB, AEG, Siemens, Klóckner-Moeller, ... Está controlado por la PNO (Profibus User Organisation) y la PTO (Profibus Trade Organisation).

Existen tres perfiles:

•  Profibus DP (Decentralized Periphery). Orientado a sensores/actuadores enlazados a procesadores (PLCS) o terminales.

•  Profibus PA (Process Automation). Para control de proceso y cumpliendo normas especiales de seguridad para la industria química (IEC 1 1 15 8-2, seguridad intrínseca).

•  Profibus FMS (Fieldbus Message Specification). Para comunicación entre células de proceso o equipos de automatización. La evolución de Profibus hacia la utilización de protocolos TCP/IP para enlace al nivel de proceso hace que este perfil esté perdiendo importancia.

Utiliza diferentes capas físicas. La más importante, en PROFIBUS DP, está basada en ElA RS-485. Profibús PA utiliza la norma IEC 11158-2 (norma de comunicación síncrona entre sensores de campo que utiliza modulación sobre la propia línea de alimentación de los dispositivos y puede utilizar los antiguos cableados de instrumentación 4-20 mA) y para el nivel de proceso se tiende a la utilización de Ethernet. También se contempla la utilización de enlaces de fibra óptica. Existen puentes para enlace entre diferentes medios, además de gateways que permiten el enlace entre perfiles y con otros protocolos.

Se distingue entre dispositivos tipo maestro y dispositivos esclavo. El acceso al medio entre maestros se arbitra por paso de testigo, el acceso a los esclavos desde un maestro es un proceso de interrogación cíclico (polling). Se pueden configurar sistemas multimaestro o sistemas más simples maestro-esclavo.

En Profibus DP se distingue entre: maestro clase 1 (estaciones de monitorización y diagnóstico), maestro clase 2 (elementos centralizadores de información como PLCS, PCs, etc.), esclavo (sensores, actuadores).

El transporte en Profibus-DP se realiza por medio de tramas según IEC 870-5-1. La comunicación se realiza por medio de datagramas en modo broadcast o multicast. Se utiliza comunicación serie asíncrona por lo que es utilizable una UART genérica.

Profibus DP prescinde de los niveles ISO 3 a 6 y la capa de aplicación ofrece una amplia gama de servicios de diagnóstico, seguridad, protecciones etc. Es una capa de aplicación relativamente compleja debido a la necesidad de mantener la integridad en el proceso de paso de testigo (un y sólo un testigo)

Profibus FMS es una compleja capa de aplicación que permite la gestión distribuida de procesos al nivel de relación entre células don posibilidad de acceso a objetos, ejecución remota de procesos etc. Los dispositivos de definen como dispositivos de campo virtuales, cada uno incluye un diccionario de objetos que enumera los objetos de comunicación. Los servicios disponibles son un subconjunto de los definidos en MMS (ISO 9506)

Las plataformas hardware utilizadas para soportar Profibus se basan en microprocesadores de 16 bits más procesadores de comunicaciones especializados o circuitos ASIC como el LSPM2 de Siemens. La PNO se encarga de comprobar y certificar el cumplimiento de las especificaciones PROFIBUS.

Entre sus perspectivas de futuro se encuentra la integración sobre la base de redes Ethernet al nivel de planta y la utilización de conceptos de tiempo real y filosofía productor-consumidor en la comunicación entre dispositivos de campo.

Las distancias potenciales de bus van de 100 m a 24 Km (con repetidores y fibra óptica). La velocidad de comunicación puede ir de 9600 bps a 12 Mbps. Utiliza mensajes de hasta 244 bytes de datos.

Profibus se ha difundido ampliamente en Europa y también tiene un mercado importante en América y Asia. El conjunto Profibus DP- Profibus PA cubre la automatización de plantas de proceso discontinuo y proceso continuo cubriendo normas de seguridad intrínseca.

- INTERBUS

Protocolo propietario, inicialmente, de la empresa Phoenix Conctact GmbH, aunque posteriormente ha sido abierta su especificación. Normalizado bajo DIN 19258, norma europea EN 50 254. Fue introducido en el año 1984.

Utiliza una topología en anillo y comunicación mediante un registro de desplazamiento en cada nodo. Se pueden enlazar buses periféricos al principal.

Capa física basada en RS-485. Cada dispositivo actúa como repetidor. Así se puede alcanzar una distancia entre nodos de 400 m para 500Kbps y una distancia total de 12 KM. Es posible utilizar también enlaces de fibra óptica.

Capa de transporte basada en una trama única que circula por el anillo (trama de suma)

La información de direccionamiento no se incluye en los mensajes, los datos se hacen circular por la red. Alta eficiencia. Para aplicaciones de pocos nodos y un pequeño conjunto de entradas/salidas por nodo, pocos buses pueden ser tan rápidos y eficientes como INTERBUS.

Físicamente tiene la impresión de seguir una topología en estrella, pero realmente cada nodo tiene un punto de entrada y otro de salida hacia el siguiente nodo.

Es muy sensible a corte completo de comunicación al abrirse el anillo en cualquiera de los nodos. Por otra parte, la estructura en anillo permite una fácil localización de fallos y diagnóstico.

Es muy apropiado para comunicación determinista a alta velocidad, es muy difícil una filosofía de comunicación orientada a eventos.

- DeviceNet

Bus basado en CAN. Su capa física y capa de enlace se basan en ISO 11898, y en la especificación de Bosh 2.0. DeviceNet define una de las más sofisticadas capas de aplicaciones industriales sobre bus CAN.

DeviceNet fue desarrollado por Allen-Bradley a mediados de los noventa, posteriormente pasó a ser una especificación abierta soportada en la ODVA (Open DeviceNet Vendor Association), Cualquier fabricante puede asociarse a esta organización y obtener especificaciones, homologar productos, etc.

Es posible la conexión de hasta 64 nodos con velocidades de 125 Kbps a 500 Kbps en distancias de 100 a 500 m.

Utiliza una definición basada en orientación a objetos para modelar los servicios de comunicación y el comportamiento externo de los nodos. Define mensajes y conexiones para funcionamiento maestro-esclavo, interrogación cíclica, "strobing" o lanzamiento de interrogación general de dispositivos, mensajes espontáneos de cambio de estado, comunicación uno-uno, modelo productor-consumidor, carga y descarga de bloques de datos y ficheros etc.

DeviceNet ha conseguido una significativa cuota de mercado. Existen más de 300 productos homologados y se indica que el número de nodos instalados superaba los 300.000 en 1998, Está soportado por numerosos fabricantes: Allen-Bradley, ABB, Danfoss, Crouzet, Bosh, Control Techniques, Festo, Omron, .etc.

- FOUNDATION FIELDBUS

Un bus orientado sobre todo a la interconexión de dispositivos en industrias de proceso continuo. Su desarrollo ha sido apoyado por importantes fabricantes de instrumentación (Fisher-Rosemount, Foxboro,...). En la actualidad existe una asociación de fabricantes que utilizan este bus, que gestiona el esfuerzo normalizador, la Fieldbus Foundation. Normalizado como ISA SP50, IEC-ISO 61158 (ISA es la asociación internacional de fabricantes de dispositivos de instrumentación de proceso).

En su nivel H1 (uno) de la capa física sigue la norma IEC 11158-2 para comunicación a 31,25 Kbps, es por tanto, compatible con Profibús PA, su principal contendiente. Presta especial atención a las versiones que cumplen normas de seguridad intrínseca para industrias de proceso en ambientes combustibles o explosivos. Se soporta sobre par trenzado y es posible la reutilización de los antiguos cableados de instrumentación analógica 4-20 mA. Se utiliza comunicación síncrona con codificación Manchester Bifase-L.

La capa de aplicación utiliza un protocolo sofisticado, orientado a objetos con múltiples formatos de mensaje. Distingue entre dispositivos con capacidad de arbitración (Link Master) y normales. En cada momento un solo Link master arbitra el bus, puede ser sustituido por otro en caso de fallo. Utiliza diversos mensajes para gestionar comunicación por paso de testigo, comunicación cliente-servidor, modelo productor-consumidor etc. Existen servicios para configuración, gestión de diccionario de objetos en nodos, acceso a variables, eventos, carga descarga de ficheros y aplicaciones, ejecución de aplicaciones, etc. La codificación de mensajes se define según ASN.1

El nivel H2 (dos) está basado en Ethernet de alta velocidad (100 Mbps) y orientado al nivel de control de la red industrial.

- FIP- WorldFIP

Desarrollado en Francia a finales de los ochenta y normalizado por EN 50170, que también cubre Profibus. Sus capas física y de aplicación son análogas a las de Foundation Fieldbus H1 y Profibus PA. La división Norteamérica de WorldFIP se unió a mediados de los noventa a la Fieldbus Foundation en el esfuerzo por la normalización de un bus industrial común.

Utiliza un modelo productor-consumidor con gestión de variables cíclicas, eventos y mensajes genéricos.

- LONWORKS

La empresa Echelon, localizada en California, fue fundada en 1988. Comercializa el bus de campo LonWorks basado en el protocolo LonTalk y soportado sobre el NeuronChip. Alrededor de estas marcas ha construido toda una estructura de productos y servicios, hábilmente comercializados, dirigidos al mercado del control distribuido en domótica, edificios inteligentes, control industrial etc. Asegura que varios miles de empresas trabajan con LonWorks, que cientos de empresas comercializan productos basados en su bus y que se han instalado millones de nodos.

El protocolo LonTalk cubre todas las capas OSI. El protocolo se soporta en hardware y firmware sobre el NeuronChip. Se trata de un microcontrolador que incluye el controlador de comunicaciones y toda una capa de firmware que, además de implementar el protocolo, ofrece una serie de servicios que permiten el desarrollo de aplicaciones en el lenguaje Neuron C, una variante de ANSI C. Motorola y Toshiba fabrican el NeuronChip, además Echelon ofrece la posibilidad de abrir la implementación de LonWorks a otros procesadores.

La red Lonworks ofrece una variada selección de medios físicos y topologías de red: par trenzado en bus, anillo y topología libre, fibra óptica, radio, transmisión sobre red eléctrica etc. El soporte más usual es par trenzado a 38 o 78 Kbps. Se ofrece una amplia gama de servicios de red que permiten la construcción de extensas arquitecturas con multitud de nodos, dominios y grupos, típicas de grandes edificios inteligentes.

El método de comparación de medio es acceso CSMA predictivo e incluye servicios de prioridad de mensajes.

Echelon ofrece herramientas de desarrollo, formación, documentación y soporte técnico. Echelon basa su negocio en la comercialización del bus, medios, herramientas y soporte,

- SDS

SDS ("Smart Distributed System") es, junto con DeviceNet y CANOpen, uno de los buses de campo basados en CAN más extendidos. Fue desarrollado por el fabricante de sensores industriales Honeywell en 1989.

Se ha utilizado sobre todo en aplicaciones de sistemas de almacenamiento, empaquetado y clasificación automática. Se define una capa física que incluye alimentación de dispositivos en las conexiones. La capa de aplicación define autodiagnóstico de nodos, comunicación por eventos y prioridades de alta velocidad.

- CANOpen

Bus de campo basado en CAN. Fue el resultado de un proyecto de investigación financiado por la Comunidad Europea y se está extendiendo de forma importante entre fabricantes de maquinaria e integradores de célula de proceso. Está soportado por la organización CiA (CAN In Automation), organización de fabricantes y usuarios de CAN que también apoya DeviceNet, SDS etc. Al final de este trabajo se describirá con más detalle este bus, como ejemplo de bus de campo normalizado soportado sobre CAN.

- MODBUS

En su definición inicial Modbus era una especificación de tramas, mensajes y funciones utilizada para la comunicación con los PLCs Modicon. Modbus puede implementarse sobre cualquier línea de comunicación serie y permite la comunicación por medio de tramas binarias o ASCII con un proceso interrogación-respuesta simple. Debido a que fue incluido en los PLCs de la prestigiosa firma Modicon en 1979, ha resultado un estándar de facto para el enlace serie entre dispositivos industriales.

Modbus Plus define un completo bus de campo basado en técnica de paso de testigo. Se utiliza como soporte físico el par-trenzado o fibra óptica.

En la actualidad Modbus es soportado por el grupo de automatización Schneider (Telemechanique, Modicon,...).

- INDUSTRIAL ETHERNET

La norma IEEE 802.3 basada en la red Ethernet de Xerox se ha convertido en el método más extendido para interconexión de computadores personales en redes de proceso de datos. En la actualidad se vive una auténtica revolución en cuanto a su desplazamiento hacia las redes industriales. Es indudable esa penetración. Diversos buses de campo establecidos como Profibus, Modbus etc. han adoptado Ethernet como la red apropiada para los niveles superiores. En todo caso se buscan soluciones a los principales inconvenientes de Ethernet como soporte para comunicaciones industriales:

•  El intrínseco indeterminismo de Ethernet se aborda por medio de topologías basadas en conmutadores. En todo caso esas opciones no son gratuitas.

•  Se han de aplicar normas especiales para conectores, blindajes, rangos de temperatura etc. La tarjeta adaptadora Ethernet empieza a encarecerse cuando se la dota de robustez para un entorno industrial

Parece difícil que Ethernet tenga futuro a nivel de sensor, aunque puede aplicarse en nodos que engloban conexiones múltiples de entrada-salida.

Como conclusión Ethernet está ocupando un área importante entre las opciones para redes industriales, pero parece aventurado afirmar, como se ha llegado a hacer, que pueda llegar a penetrar en los niveles bajos de la pirámide CIM.

- ASI

AS-I (Actuator Sensor Interface) es un bus de campo desarrollado inicialmente por Siemens, para la interconexión de actuadores y sensores binarios. Actualmente está recogido por el estándar IEC TG 17B.

A nivel físico, la red puede adoptar cualquier tipo de topología: estructura en bus, en árbol, en estrella o en anillo. Permite la interconexión de un máximo de 31 esclavos. La longitud máxima de cada segmento es de 100 metros. Dispone de repetidores que permiten la unión de hasta tres segmentos, y de puentes hacia redes Profibus. Como medio físico de transmisión, emplea un único cable que permite tanto la transmisión de datos como la alimentación de los dispositivos conectados a la red. Su diseño evita errores de polaridad al conectar nuevos dispositivos a la red. La incorporación o eliminación de elementos de la red no requiere la modificación del cable.

El cable consta de dos hilos sin apantallamiento. Para lograr inmunidad al ruido, la transmisión se hace basándose en una codificación Manchester

Cada esclavo dispone de hasta 4 entradas/salidas, lo que hace que la red pueda controlar hasta 124 E/S digitales. La comunicación sigue un esquema maestro - esclavo, en la cual el maestro interroga a las estaciones enviándoles mensajes (llamados telegramas) de 14 bits y el esclavo responde con un mensaje de 7 bits. La duración de cada ciclo pregunta respuesta es de 150 m s. En cada ciclo de comunicación se deben consultar todos los esclavos, añadiendo dos ciclos extras para operaciones de administración del bus (detección de fallos). El resultado es un tiempo de ciclo máximo de-5ms.

- BITBUS

Introducido por Intel a principios de los 80. Es un bus maestro-esclavo soportado sobre RS485 y normalizado en IEEE- 1118. Debido a su sencillez ha sido adoptado en redes de pequeños fabricantes o integradores. En su capa de aplicación se contempla la gestión de tareas distribuidas, es decir es, en cierto modo, un sistema multitarea distribuido. Existe una organización europea de soporte (Bitbus European User's Group).

- ARCNet

Originalmente desarrollada como red para proceso de datos en los años ‘70 ARCNet ha encontrado aplicación en el mundo industrial. Su técnica de paso de testigo hace que sea predecible, determinista y robusta. Está normalizada como ANSI/ATA 878. 1. La velocidad de comunicación es de 2,5 Mbps con paquetes del 0 a 512 bytes. Soporta topología en bus y estrella y diversos medios físicos (cable coaxial, par trenzado, fibra óptica).

Es una red muy apropiada para un nivel intermedio en la jerarquía CIM. Algunos fabricantes proponen como jerarquía ideal para control industrial una basada en Ethernet en el nivel superior, ArcNET en el intermedio y CAN al nivel de celda de fabricación.

- CONTROLNET

Bus de alta velocidad (5 Mbps) y distancia (hasta 5 Km), muy seguro y robusto promovido por Allen-Bradley. Utiliza cable RG6/U (utilizado en televisión por cable) y se basa en un controlador ASIC de Rockwell.

No es soportado por muchos fabricantes y resulta de elevado precio por nodo. Se ha utilizado para interconexión de redes de PLCs y computadores industriales en aplicaciones de alta velocidad y ambientes muy críticos.

- HART

Es un protocolo para bus de campo soportado por la HART Communication Foundation y la Fieldbus Foundation, Su campo de aplicación básico es la comunicación digital sobre las líneas analógicas clásicas de los sistemas de instrumentación, manteniendo éstas en servicio. Sus prestaciones como bus de campo son reducidas.

Utiliza el bus analógico estándar 4-20 mA sobre el que transmite una señal digital modulada en frecuencia (modulación FSK 1200-2200 Hz). Transmite a 1200 bps manteniendo compatibilidad con la aplicación analógica inicial y sobre distancias de hasta 3 Km.

Normalmente funciona en modo maestro-esclavo.

LA GUERRA DE LOS BUSES.

Ante la variedad de opciones existente, parece razonable pensar que fabricantes y usuarios hicieran un esfuerzo en la búsqueda de normativas comunes para la interconexión de sistemas industriales.

Lo que ha venido llamándose "la guerra de los buses" tiene que ver con la permanente confusión reinante en los entornos normalizadores en los que se debate la especificación del supuesto "bus de campo universal". Desde mediados de los años ‘80 la Comisión Electrotécnica Internacional (IEC-CEI) y la Sociedad de Instrumentación Americana (ISA) ha sido escenario del supuesto esfuerzo de los fabricantes para lograr el establecimiento de una norma única de bus de campo de uso general. En 1992 surgieron dos grupos, el ISP (Interoperable Systems Project) y WorldFIP cada uno promoviendo su propia versión del bus de campo. En el primer grupo estaban fabricantes como Siemens, Fisher-Rosemount, Foxboro y Yokogawa. En el segundo Allen-Bradley, HoneyWell, Square D y diversas empresas francesa. En 1994 ambos grupos se unieron en la Fieldbus Foundation. El debate se trasladó luego, y continua en la actualidad, a la conjunción de Fieldbus y el mundo Profibus. Los años pasan, la norma del supuesto bus universal nunca se acaba de generar y en el camino aparecen nuevas opciones como CAN, LonWorks, Ethernet. Incluso el debate es confuso y totalmente incomprensible, otras empresas participantes en el debate generaban en paralelo soluciones propias, es el caso de Allen-Bradley con DeviceNet y HoneyWell con SDS. La realidad es que sólo los usuarios están realmente interesados en la obtención de normas de uso general. Los fabricantes luchan por su cuota de mercado y, en general, sólo están a favor de una norma cuando ésta recoge las características de su propia opción, lo cual es comprensible dadas las fuertes inversiones necesarias para el desarrollo de un bus industrial normalizado. El debate sigue abierto.

CONCLUSIONES

Se han presentado algunas características funcionales de los Buses de Campo detallando algunos de mayor uso en diferentes modalidades de ambiente de trabajo. Además, se incluyeron criterios útiles de la estructuración dentro del concepto CIM-OSI. Estos antecedentes pueden ayudar a los profesionales para encontrar soluciones racionales y bien encaminadas para los problemas de comunicaciones a los niveles de producción, a pesar la falta de normas internacionales definitivas, dentro de la gama de buses de campo existentes.

Reproducción del artículo:

ANALISIS DEL ESTADO DEL ARTE DE LOS BUSES DE CAMPO APLICADOS AL CONTROL DE PROCESOS INDUSTRIALES

http://cabierta.uchile.cl/revista/19/articulos/pdf/edu3.doc

Por el Dr.-Ing. Héctor Kaschel C. y el Ing. Ernesto Pinto L.

Fac. de Ingeniería, Depto. de Ingeniería Eléctrica

Universidad de Santiago de Chile

Avda Ecuador 3519, Estación Central. Santiago, CHILE

Fonos: (56) 2-77866417 (56) 2-6762452 Fax. (56) 2-6819079 , Santiago, CHILE

E-mail: hkaschel@lauca.usach.cl e.pinto@ieee.org

 

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GLOSARIO DE TÉRMINOS RELACIONADOS CON EL AGUA

Ablandamiento

La eliminación del calcio y el magnesio de un agua para reducir su dureza.

Absoluto

El grado del micrón de un filtro. Indica que cualquier partícula más grande que un tamaño específico será atrapada dentro del filtro.

Absorción

Cuando un sólido toma las moléculas en su estructura.

Absorción de luz

La cantidad de luz que un cierto volumen de agua puede absorber con el tiempo.

Acidez

La capacidad cuantitativa del agua de neutralizar una base, expresada en equivalente de carbonato de calcio en PPM o del mg/l. El número de los átomos de hidrógeno que están presente determina esto. Es medido generalmente por medio de una valoración con una solución de hidróxido sódico estándar.

Acuífero

Una capa en el suelo que es capaz de transportar un volumen significativo de agua subterránea.

Acuífero semiconfinado

Un acuífero parcialmente confinado por capas de suelo de menor permeabilidad a través del cual la descarga y recarga puede todavía ocurrir.

Acuoso

Algo compuesto por agua.

Adsorción

Separación de líquidos, de gases, de coloides o de materia suspendida en un medio por adherencia a la superficie o a los poros de un sólido.

Aerobio

Un proceso que ocurre en presencia del oxígeno, tal como la digestión de la materia orgánica por las bacterias en una charca de oxidación.

Aerosol

Las partículas líquidas o sólidas muy pequeñas dispersadas en el aire.

Aerosol ácido

Partículas líquidas o sólidas muy pequeñas que son ácidas y son bastante pequeñas y son aerotransportadas.

Afinidad

La agudeza con la que un cambiador de un ion toma y se aferra a un contador-ion. Las afinidades se ven muy afectadas por la concentración del electrolito que rodea al cambiador del ion.

Agentes contaminantes biodegradables

Agentes contaminantes que son capaces de ser descompuestos bajo condiciones naturales.

Agentes quelatos

Compuestos orgánicos que tienen la habilidad de atrapar iones que están disueltos en el agua convirtiéndolos en sustancias solubles.

Aglomeración

Proceso de unir partículas más pequeñas para formar una masa más grande.

Agua ácida

Agua que contiene una cantidad de sustancias ácidas que hacen al pH estar por debajo de 7,0.

Agua blanda

Cualquier agua que no contiene grandes concentraciones de minerales disueltos como calcio y magnesio.

Agua contaminada

La presencia en el agua de suficiente material perjudicial o desagradable para causar un daño en la calidad del agua.

Agua desmineralizada

Agua que es tratada contra contaminante, minerales y está libre de sal.

Agua de percolación

Agua que pasa a través de la roca o del suelo bajo la fuerza de la gravedad.

Agua dura

Agua que contiene un gran número de iones positivos. La dureza está determinada por el número de átomos de calcio y magnesio presentes. El jabón generalmente se disuelve malamente en las aguas duras.

Agua embotellada

Agua que se vende en los envases de plásticos para ser bibida y/o uso doméstico.

Agua potable

Agua que es segura para beber y para cocinar.

Agua producto

Agua que ha sido pasada a través de una planta de tratamiento de aguas residuales y está lista para ser entregada a los consumidores.

Agua salobre

Agua que no está contenida en la categoría de agua salada, ni en la categoría de agua dulce. Esta agua está contenida entre las dos anteriores.

Agua segura

Agua que no contiene bacterias peligrosas, metales tóxicos, o productos químicos, y es considerada segura para beber.

Agua subterránea

Agua que puede ser encontrada en la zona satura del suelo; zona que consiste principalmente en agua. Se mueve lentamente desde lugares con alta elevación y presión hacia lugares de baja elevación y presión, como los ríos y lagos.

Agua superficial

Toda agua natural abierta a la atmósfera, concerniente a ríos, lagos, reservorios, charcas, corrientes, océanos, mares, estuarios y humedales.

Agua ultra pura

Una manera de trabajo especializado que demanda la creación de un agua ultra pura. Un número de técnicas son usadas, entre otras; filtración por membrana, intercambio iónico, filtros submicroscópicos, ultra violeta y sistemas de ozono. El agua producto es extremadamente pura y no contiene mucha concentración de sal, componentes orgánicos o pirogénicos, oxígeno, sólidos en suspensión y bacterias.

Aguas brutas

Entrada antes de cualquier tratamiento o uso.

Aguas grises

Aguas domésticas residuales compuestas por agua de lavar procedente de la cocina, cuarto de baño, aguas de los fregaderos, y lavaderos.

Aguas hipoanóxicas

Aguas con una concentración de oxígeno disuelto menor que 2mg/L, el nivel generalmente aceptado como mínimo requerido para la vida y la reproducción de organismos acuáticos.

Aguas negras

Aguas que contiene los residuos de seres humanos, de animales o de alimentos.

Aguas receptoras

Un río, un lago, un océano, una corriente de agua u otro curso de agua, dentro del cual se descargan aguas residuales o efluentes tratados.

Aguas residuales

Fluidos residuales en un sistema de alcantarillado. El gasto o agua usada por una casa, una comunidad, una granja, o industria que contiene materia orgánica disuelta o suspendida.

Aguas residuales brutas

Aguas residuales sin tratar y sus contenidos.

Aguas residuales municipales

Residuos líquidos, originados por una comunidad. Posiblemente han sido formado por aguas residuales domésticas o descargas industriales.

Aireación

Técnica que se utiliza en el tratamiento de aguas que exige una fuente de oxígeno, conocida comúnmente como purificación biológica aeróbica del agua. El agua es traída para ponerla en contacto con las gotitas de aire o rociando el aire se trae en contacto con agua por medio de instalaciones de la aireación. El aire es presionado a través de la superficie del agua, este burbujea y el agua se provee de oxígeno.

Aireación mecánica

Uso de la energía mecánica para inyectar aire al agua para causar una corriente residual que absorba oxígeno.

Alcalinidad

La alcalinidad significa la capacidad tapón del agua; la capacidad del agua de neutralizar. Evitar que los niveles de pH del agua lleguen a ser demasiado básico o ácido. Es También añadir carbón al agua. La alcalinidad estabiliza el agua en los niveles del pH alrededor de 7. Sin embargo, cuando la acidez es alta en el agua la alcalinidad disminuye, puede causar condiciones dañinas para la vida acuática.
En química del agua la alcalinidad se expresa en PPM o el mg/l de carbonato equivalente del calcio. La alcalinidad total del agua es la suma de las tres clases de alcalinidad; alcalinidad del carbonato, del bicarbonato y del hidróxido.

Alcantarilla combinada

Un sistema de alcantarilla que transporta tanto aguas residuales como agua de lluvia de escorrentía.

Algas

Organismos uni o multicelular que se encuentran comúnmente en el agua superficial, tal como lenteja de agua. Producen su propio alimento por medio de la fotosíntesis. La población de las algas se divide en algas verdes y en algas azules, de las cuales las algas azules son muy dañinas para la salud humana. El crecimiento excesivo las algas puede hacer que el agua tenga olores o gusto indeseables. La descomposición de las algas disminuye las fuentes de oxígeno en el agua.

Anaerobio

Un proceso que ocurre en ausencia de oxígeno, tal como la digestión de la materia orgánica por las bacterias en un UASB-reactor.

Anión

Un ion cargado negativamente que resulta de la disociación de sales, de ácidos o de álcalis en la solución

Ánodo

Un sitio en la electrólisis donde el metal entra en solución como catión que se va detrás de un equivalente de los electrones que se transferirán a un electrodo opuesto, llamada cátodo

Aplicación de la tierra

Descarga de aguas residuales en la tierra para tratarla o reutilización.

Área de recarga

Un área donde el agua de lluvia se introduce a través del suelo para alcanzar el acuífero.

Asimilación

La capacidad del agua de purificarse de agentes contaminadores.

Atascamiento

La deposición de la materia orgánica en las membranas, lo cual causa ineficiencia.

Atenuación

El proceso de reducción en un cierto plazo de la concentración de un compuesto. Esto puede hacerse con la absorción, la adsorción, la degradación, la disolución o la transformación.

Átomo

La unidad más pequeña de la materia que es única a un elemento particular. Son los últimos componentes de toda materia.

Bacterias

Pequeños microorganismos unicelulares, que se reproducen por la fisión de esporas.

Bacteria coliforme

Bacteria que sirve como indicador de contaminantes y patógenos cuando son encontradas en las aguas. Estas son usualmente encontradas en el tracto intestinal de los seres humanos y otros animales de sangre caliente.

Bacteria facultativa

Bacteria que puede vivir bajo condiciones aeróbicas o anaeróbicas.

Base

Una sustancia alcalina que tiene un pH que exceda de 7.5.

Bicarbonatos

Sal que contiene el anión HCO3 -. Cuando se agrega un ácido, el ion se rompe transformándose en H20 y CO2, y actúa como agente tampón.

Bioacumulación

El aumento en la concentración de una sustancia en organismos vivos, debido al contacto de éste con aire, agua, o alimento contaminado, debido a la lenta metabolización y excreción.

Biocida

Un producto químico que es tóxico para los microorganismos. Los biocidas se utilizan a menudo para eliminar bacterias y otros organismos unicelulares del agua.

Biomonitorización

El uso de los organismos vivos para probar la conveniencia de descargar efluentes en aguas limpias y de probar la calidad de tales aguas río abajo de la descarga.

Biopelícula

Población de varios microorganismos, contenidos en una capa de productos de excreción, unida a una superficie.

Bioremediación

El tratamiento biológico de las aguas residuales y del lodo, induciendo la interrupción de productos orgánicos y de hidrocarburos para dar dióxido de carbono y agua.

Biota

Todos los organismos vivos en una región o un ecosistema.

Biotransformación

Conversión de una sustancia en otros compuestos por los organismos; incluyendo la biodegradación.

Boom de algas

Períodos grandes de crecimiento de algas que afectan a la calidad del agua. Los crecimientos exponenciales de algas indican cambios potencialmente peligrosos en la química del agua.

Cal

Tratamiento químico del agua común. La cal puede ser depositada sobre paredes de duchas y baños, después de que la cal reaccione con el calcio para formar caliza.

Cámara de contacto con cloro

Parte de la planta de tratamiento de agua donde el efluente es desinfectado por cloro.  

Capacidad de asimilación

La capacidad del agua natural de recibir aguas residuales o  materiales tóxicos sin que tengan efectos negativos y sin daño para la vida acuática o para los seres humanos que consumen ese agua. 

Capacidad de neutralización de un ácido

Medida de la capacidad tapón del agua; la capacidad del agua a resistir cambios en el pH.  

Capacidad de reserva

Extra capacidad de tratamiento construida dentro de las plantas de tratamiento de aguas residuales y alcantarillado con la capacidad de alcanzar incrementos de flujos futuros debido al crecimiento de la población.  

Capilaridad

Agua que sube por encima de un punto de la superficie, no estando en contacto con ninguna superficie sólida. Esto es debido a la adhesión, cohesión y tensión superficial donde el agua está en contacto con una superficie sólida.  

Carbón activado

Este posiblemente es el medio más comúnmente usado para la adsorción, producido por calentamiento de sustancias carbonosas o bases de celulosa en ausencia de aire. Tiene una estructura muy porosa y se utiliza comúnmente para quitar la materia orgánica y los gases disueltos en el agua. Su aspecto es similar al carbón o a la turba. Disponible en forma granular, en polvo o bloque la; la forma en polvo tiene la capacidad más alta de adsorción.

Carbón activo granulado

El calentamiento de carbón para animar la activación de lugares para la absorción de contaminantes.

Carbón biológico activado

Carbón activado que apoya el crecimiento activo microbiano, para ayudar en la degradación de los compuestos orgánicos que son absorbido en su superficie y en sus poros.   

Carbonatos

Compuestos químicos relacionadas con el dióxido de carbono .

Carcinógeno

Algún contaminante disuelto que puede inducir cáncer.  

Carga del lecho

Restos de partículas sedimentadas sobre o cerca del fondo del canal que son empujadas o ruedan a través del flujo del agua.

Carga eléctrica

La carga de un ión, establecida por su número de electrones. Un ión Cl -   es en realidad un átomo de cloro que ha adquirido un electrón, y un ión de Ca ++ es un átomo de calcio, que ha perdido dos electrones.

Catálisis

Química que incrementa el ratio de la reacción pero no forma parte directa de dicha reacción, por lo tanto permanece intacta después de que la reacción tenga lugar.

Catión

Ión de carga negativa, resultado como la disolución de moléculas en agua.

Cátodo

Un lugar en la electrolisis donde los cationes en disolución son neutralizados por electrodos que permanecen fuera de la superficie o produce una reacción secundaria con el agua.

Caudal

Flujo de agua superficial en un río o en un canal.  

Caudal de agua cero

Cuando solo el caudal de agua que entra a un sistema de alcantarillado es agua normal doméstica y sanitaria, porque toda la industrial y la de la agricultura es reciclada dentro de la planta.

Caudal de agua subterránea

Aguas subterráneas que entran en zonas costeras, las cuales han sido contaminadas por la infiltración en la tierra de lixiviados, inyección en pozos profundo de aguas peligrosas y tanques asépticos.  

Centrifugación

Proceso de separación, el cual usa la acción de la fuerza centrífuga para promover el asiento de partículas que se encuentran mezcladas con líquidos.

Cerrado

Una acumulación de partículas en un medio de filtro, que impide que los líquidos atraviesen.  

Charca de almacenamiento de agua

Una charca para líquidos residuales, diseñada para lograr algún grado de tratamiento bioquímico.

Charca de oxidación

Cuerpo de agua construido por el hombre en el cual los residuos son consumidos por las bacterias.  

Ciclo

Longitud de tiempo que un filtro puede ser usado antes de que necesite limpieza, usualmente se incluye el tiempo de limpieza.

Ciclo hidrológico

Ciclo natural del agua que ocurre en el ambiente, incluyendo la evaporación, condensación, retención y escorrentía.

Claridad

La claridad de un líquido.

Cloración

Proceso de purificación del agua en el cual el cloro es añadido al agua para desinfectarla, para el control de organismos presente. También usado en procesos de oxidación de productos impuros en el agua.

Cloraminas

Complejo químico que consiste en amoniaco y cloro. Sirve como desinfectante del agua en suministros de agua público porque el cloro puede reaccionar con partículas orgánicas formando productos peligrosos. Las formas en las que las cloraminas existen dependen de las propiedades físico-químicas de la fuente del agua.  

Cloro disponible

Es una medida de la cantidad de cloro disponible en carbonatos de cloro, compuestos del hipoclorito, y otros materiales.

Coágulos

Residuo sólido precipitado en el filtro después de que la filtración tenga lugar. 

Coagulación

Desestabilización de partículas coloidales por la adición de un reactivo químico, llamado coagulante. Esto ocurre a través de la neutralización de las cargas.

Coagulantes

Partículas líquidas en suspensión que se unen para crear partículas con un volumen mayor.

Coeficiente de ratio cinemático

El número que describe la proporción en la que los componentes del agua como la demanda biológica de oxígeno disuelto suben o bajan. 

Coloides

Material de muy pequeño tamaño, en el rango de 10-5 a 10-7 de diametro.  

Compuestos

Dos o más elementos diferentes sostenidos juntos en proporciones fijas por fuerzas de atracción llamado enlace químico.  

Compuestos aromáticos

Un tipo de hidrocarburo que contiene una estructura de anillo, tal como benceno y tolueno. Pueden ser encontrados por ejemplo en la gasolina.

Concentrado

La totalidad de diferentes sustancias que son dejadas detrás de un  filtro después de un proceso de filtración.

Concentración

La cantidad de material disuelto en una unidad de solución, expresado en mg/L.

Condensado

Agua obtenida por la condensación del vapor de agua.

Conductancia específica

Método para estimar el contenido de sólidos disueltos en el suministro de agua comprobando su conductividad.  

Conductividad

La cantidad de electricidad que un agua puede conducir. Esta expresada en magnitudes químicas.  

Conductividad hidráulica

El ratio con el que el agua puede moverse a través de un medio permeable. 

Contaminación por nutrientes

Contaminación de las fuentes de aguas por una excesiva entrada de nutrientes. En aguas superficiales, la excesiva producción de algas es la mayor preocupación.  

Contaminación térmica

Descarga de agua caliente desde un proceso industrial que es recibida por un agua superficial, causando la muerte o lesiones a los organismos acuáticos.

Contaminante

Un compuesto que a concentración suficientemente alta causa daños en la vida de los organismos.

Contaminantes biológicos

Organismos vivos tales como virus, bacterias, hongos, y antígenos de mamíferos y de pájaros que pueden causar efectos dañinos sobre la salud de los seres humanos.

Contaminantes tóxicos del agua

Compuestos que no son encontrados de forma natural en el agua y vienen dados en concentraciones que causan la muerte, enfermedad, o defectos de nacimiento en organismos que los ingieren o absorben.  

COP's

Contaminantes Orgánicos Persistentes, compuestos complejos que son muy persistentes y difícilmente biodegradables.  

Costra

El precipitado que se forma en la superficie de contacto con el agua como resultado de un cambio físico o químico.  

COV

Compuesto Orgánico Volátil. Compuestos orgánicos sintéticos los cuales tienen fácil evaporación y a menudo son carcinogénicos.  

Crecimiento microbiano

La multiplicación de microorganismos como las bacterias, algas, diatomeas, plancton, y fungis.

Cryptosporidium

A microorganismo del agua que causa enfermedades gastrointestinales en humanos. Es comúnmente encontrado en superficie de aguas sin tratar y puede ser eliminado por filtración. Es resistente a los desinfectantes como el cloro.  

DBO (Demanda Biológica de Oxígeno)

La cantidad de oxígeno (medido en el mg/l) que es requerido para la descomposición de la materia orgánica por los organismos unicelulares, bajo condiciones de prueba. Se utiliza para medir la cantidad de contaminación orgánica en aguas residuales. 

DBO 5

La cantidad de oxígeno disuelto consumido en cinco días por las bacterias que realizan la degradación biológica de la materia orgánica.  

Decantar

Retirar la capa superior de un líquido después de que materiales pesados (un sólido o cualquier otro líquido) se haya depositado. 

Densidad

El peso de una cierta cantidad de agua. Esta es usualmente expresada en kilogramos por metro cúbico.

DQO (Demanda Química de Oxígeno)

Cantidad de oxígeno (medido en mg/L) que es consumido en la oxidación de materia orgánica y materia inorgánica oxidable, bajo condiciones de prueba. Es usado para medir la cantidad total de contaminantes orgánicos presentes en aguas residuales. En contraposición al BOD, con el DQO prácticamente todos los compuestos son oxidados.

Desalcalinización

Cualquier proceso que sirve para reducir la alcalinidad del agua. 

Desalinización

La eliminación de la sal del agua del mar o de aguas salobres para producir agua potable, usando varias técnicas.

Descarbonización

Proceso de elimina dióxido de carbono del agua, usando torres de contacto o scrubbers de aire. 

Descarga

La liberación de contaminantes que fueron capturados por un medio de filtración.

Descarga indirecta

Introducción de contaminantes desde una fuente no doméstica en un sistema de tratamiento de aguas residuales público. Descargadores indirectos que pueden ser comercializados o facilitados por industrias cuyas aguas residuales entran en el alcantarillado local.

Descarga municipal

Descarga de efluentes procedentes de las plantas de tratamiento de aguas residuales, el cual recibe agua residuales de las casas, de establecimientos comerciales, e industrias en cuencas de drenaje costeras.

Descomposición

La ruptura de la materia orgánica por bacteria y fungi, para cambiar la apariencia de la estructura química y física de la materia orgánica. 

Desfluorización

La eliminación del flúor del agua potable para prevenir los daños en los dientes.

Desgasificación

El proceso de eliminación de gases disuelto en agua, usando aspiración o calor.

Desinfección

La descontaminación de fluidos y superficies. Para desinfectar un fluido o una superficie una variedad de técnica están disponible, como desinfección por ozono. A menudo desinfección significa eliminación de la presencia de microorganismo con un biocida.

Desinfectantes

Fluidos o gases para desinfectar filtros, tuberías, sistemas, etc.

Desionización

Proceso que sirve para eliminar todas las sustancias ionizadas de una solución. Más comúnmente es un proceso de intercambio donde cationes y aniones son eliminados independientemente los unos de los otros.

Desmineralización

Procesos para eliminar minerales del agua, usualmente el  término es restringido para procesos de intercambio de iones.

Desnitrificación

Eliminación de productos nitritos y nitratos del agua para producir una calidad que responda a los estándares comunes. 

Desorción

Lo contrario a la adsorción; la eliminación de materia desde un medio adsorbente, usualmente para recuperar material.  

Detergente

Agente de limpieza soluble en agua, tal como jabón.

Dewater

Separación del agua del lodo, para producir una pasta sólida.

Difusión

El movimiento de moléculas gaseosas o aerosoles dentro de líquidos, causados por un gradiente de concentración.

Difusor

A componente del sistema de contacto de ozono en el generador de ozono que permite la difusión del ozono contenido como gas. 

Digestor

Tanque cerrado para el tratamiento de aguas residuales, en el cual las bacterias actúan induciendo la ruptura de la materia orgánica.  

DT

Dureza total. La suma de la dureza del calcio y el magnesio, expresada como carbonato cálcico equivalente.  

Dureza del carbonato

Dureza del agua causada por el carbonato y el bicarbonato por productos de calcio y magnesio.

Efluente

La salida o flujos salientes de cualquier sistema que despacha flujos de agua, a un tanque de oxidación, a un tanque para un proceso de depuración biológica del agua, etc. Este es el agua producto dada por el sistema.

Electrodiálisis

Un proceso que usa corrientes eléctricas, aplicado a membranas permeables, para eliminar minerales del agua.

Electrolisis

Procesos donde energía eléctrica puede cambiar a energía química. El proceso ocurre en un electrolito, en una disolución acuosa o  fusión de una sal la cual da a los iones la posibilidad de transferirse electrones entre ellos. La electrolisis es la conexión  entre dos electrodos, los cuales son también conectados a una corriente directa. Si se aplica una corriente eléctrica, los iones positivos migran hacia el cátodo mientras que los iones negativos migrarán hacia el ánodo. En los electrodos, los cationes serán reducidos y los aniones serán oxidados.

Electrolito

Sustancia que se disocia en iones cuando se disuelve en agua. 

Electrones

Bloques de construcción cargados negativamente de un átomo que circula alrededor del núcleo.

Elementos

Bloques de construcción distintivos de la materia que forma parte del material de toda sustancia.

Elutriación

Liberar el lodo de su líquido madre por lavado con agua.

Emulsión

Dispersión de un líquido en otro, ocurre cuando un líquido es insoluble.  

Emulsionante

Producto químico que ayuda a que un líquido se suspenda en otro.

Energía cinética o cinemática

Energía poseída por el agua en movimiento.

Enlazadores

Productos químicos que sostienen fibras cortas juntas en un filtro de cartucho.  

Enriquecimiento

Cuando la adicción de nutrientes, como  nitrógeno y fósforo, desde un efluente de aguas residuales o escorrentía superficial de aguas procedentes de la agricultura, incrementando fuertemente el crecimiento de algas.

Escorrentía directa

Agua que fluye directamente desde la superficie del suelo a las corrientes, ríos y lagos.  

Escherichia coli (E. coli)

Bacteria coliforme que está a menudo asociada con el hombre y desechos a animales y es encontrada en el intestino. Es usada por departamentos de salud y laboratorios privados para medir la calidad de las aguas.

Escorrentía

Parte del agua de precipitación que discurre por la superficie de la tierra hacia corrientes u otrasaguas superficiales.  

Escorrentía urbana

Aguas procedentes de las calles de las ciudades con propiedades domésticas que transportan contaminantes al sistema de alcantarillado y reciben aguas.  

Estuario

Región de interacción entre ríos y la orilla de océanos, donde la acción de la marea y el flujo del río mezcla el agua dulce con el agua salada. Por lo tanto los estuarios principalmente consisten en agua salobre.

Eutrófico

Referente al agua que está enriquecida en nutrientes como el nitrógeno y el fósforo.

Eutrofización

Enriquecimiento del agua, la cual causa un crecimiento excesivo de plantas acuáticas e incrementan la actividad de microorganismos anaeróbicos. Como resultado los niveles de oxígenos disminuyen rápidamente y el agua se asfixia, haciendo la vida imposible para los organismos acuáticos aeróbicos.

Eutrofización cultural

Disminución de la concentración de oxígeno en agua, lo cual tiene serias consecuencias para la vida acuática, causada por humanos.  

Evaluación cualitativa del agua

Análisis del agua usado para describir la visibilidad o las características estáticas del agua.

Evaluación cuantitativa del agua

Uso de análisis para establecer las propiedades del agua y concentraciones de compuestos y contaminantes en orden de definir la calidad del agua.  

Evaporación

El proceso de pasar el agua de forma líquida a gaseosa.  

Evapotranspiración

Pérdida de agua del suelo a través de la vaporación, por vaporación directa y por la transpiración de las plantas.  

Expulsión

El flujo de agua en un medio en una dirección opuesta al flujo normal. El flujo es vuelto a menudo al sistema por expulsión, si las aguas residuales en un sistema de la purificación se contaminan seriamente.

Eyector

Un dispositivo usado para inyectar una solución química dentro de un agua residual durante el tratamiento del agua.

Fase

Estado de la materia. Este puede ser líquido, sólido o gaseoso.

Fermentación

La conversión de materia orgánica a metano, dióxido de carbono y otras moléculas por bacterias anaeróbicas.

Filtración

Separación de sólidos y líquidos usando una sustancia porosa que solo permite pasar al líquido a través de él.

Filtración de arena

La filtración de arena es frecuentemente usada y es un método muy robusto para eliminar los sólidos suspendidos en el agua. El medio de filtración consiste en múltiples capas para arenas con variedad en el tamaño y gravedad específica. Filtros de arena pueden ser suministrados para diferentes tamaños y materiales ambas manos operan de totalmente de forma automática.

Filtración por flujo cruzado

Un proceso que usa flujo cruzado opuesto a la superficie de la membrana para minimizar el crecimiento de partículas.

Filtración profunda

Proceso de tratamiento en el cual, todo el fondo del filtro es usado para atrapar partículas insolubles y suspendidas en el que se evita que el agua fluya a través de él.

Filtrado

Un líquido que ha sido pasado a través de un medio de filtro.

Filtro de cartucho

Mecanismo de filtro desechable que tiene un rango de filtración de 0.1 micras hasta 100 micras.

Filtro de vela

Filtro con una apertura relativamente gruesa, diseñado para retener y proteger al medio de filtración de la amplia gama de sustancias.

Filtro por goteo

Unidad de tratamiento de aguas residuales que contiene un medio con bacterias. La corriente del agua residual es goteada a través del medio y las bacterias rompen los residuos orgánicos. Las bacterias son colectadas en el medio de filtración.

Fisión

Reproducción de microorganismos por división celular.

Floculación

Acumulación de partículas desestabilizadas y micro partículas, y posteriormente la formación de copos de tamaño deseado. Uno debe añadir otra sustancia química llamada floculante en orden de facilitar la formación de copos llamados flóculos.

Flóculo

Masa floculada que es formada por la acumulación de partículas suspendidas. Puede ocurrir de forma natural, pero es usualmente inducido e orden de ser capaz de eliminar ciertas partículas del agua residual.

Flotación

Proceso de separación sólido-líquido o líquido-líquido, el cual es aplicado para partículas cuya densidad es más pequeña que la densidad del líquido que las contiene. Hay tres tipos: flotación natural, ayudada e inducida.

Flotación de aire disuelto (FAD)

Un proceso donde se induce la flotación con muchas burbujas de aire o 'micro burbujas', de 40 a 70 micras.

Flotación mecánica 

Un término utilizado en la industria mineral para describir el uso de dispersar aire para producir burbuja que miden entre 0.2 a 2 mm de diámetro.

Flujo

El ratio del caudal de un recurso, expresado en volumen por unidad de tiempo.

Flujo entrante

Una corriente de agua que entra en cualquier sistema o unidad de tratamiento.

Flujo laminar

Flujo en el cual las rápidas fluctuaciones están ausentes.  

Flujo turbulento

Flujo que contiene posibles fluctuaciones rápidas.    

Flux

El ratio al cual la membrana de la ósmosis inversa permite al agua pasar a través de ella.

Fotosíntesis

El proceso de conversión del agua y el dióxido de carbono a carbohidratos. Esta tiene lugar en presencia de clorofila y es activada por los rayos del sol. Durante el proceso de libera oxígeno. Sólo las plantas y un número determinado de microorganismos pueden realizar la fotosíntesis.  

Fragmentación

La subdivisión de un sólido en fragmentos. Los fragmentos se adhieren cerca de la superficie.

Fuente puntual

Localización estacionaria desde la cual los contaminantes son descargados. Es una fuente identificable individual de contaminación, Como los sistemas de tuberías y las fábricas.

Fuentes difusas

Fuentes de contaminación del agua difusa sin un punto de origen específico. Los contaminantes son generalmente llevados a la tierra por las tormentas. Comúnmente fuentes difusas son la agricultura y la deposición atmosférica.  

Generador de ozono

Un mecanismo que genera ozono haciendo pasar una corriente a través de una cámara que contiene oxígeno. Es a menudo usado como sistema de desinfección.

Giardia

Un microorganismo que es comúnmente encontrado en superficies de aguas sin tratamiento y que puede ser eliminado por filtración. Es resistente a los desinfectantes como el cloro.  

Gradiente hidráulico

En general, la dirección del flujo de agua subterránea debido a cambios en la profundidad del nivel piezométrico.

Gran sistema de agua

Sistema de agua que sirve a más de 50,000 consumidores.  

Grupos activos

Los iones fuertemente fijados a una matriz de un intercambiador. Cada grupo activo debe siempre tener un ión contador de carga opuesta cerca de sí mismo.

Hidrocarburos clorados

Hidrocarburos que contienen cloro. Eso incluye a tipos de insecticidas persistentes que se acumulan en la cadena alimentaria de los sistemas acuáticos. Entre ellos están DDT, aldrin, dieldrin, heptaclor, clordano, lindano, endrin, Mirex, hexacloro, y toxafeno. 

Hidrófilo

Que tiene afinidad por el agua.

Hidrófobo

Que repele al agua.

Hidrogeología

Ciencia de la química y el movimiento de las aguas subterráneas.

Hidrólisis

La descomposición de compuestos orgánicos por la interacción del agua.

Hipoclorito

Un anión que forma compuestos como hipoclorito de calcio y de sodio. Esos productos son a menudo utilizados para desinfectar y blanquear.    

Hipoclorito cálcico

Sustancia química que es ampliamente usada para la desinfección del agua, por ejemplo en piscinas y en plantas de potabilización de agua. Es especialmente usual porque tiene una estable poder de secado y puede ser fabricado en pastillas.  

Humedad

Un área que está cubierta por agua superficial o subterránea, con vegetación adaptada para vivir bajo esta clase de condiciones del suelo.

Humedecer

El grado relativo con el que un fluido se extiende en la superficie de un sólido en presencia de otros fluidos inmiscibles.  

Humidificación

La adición de vapor de agua al aire.

Imhoff (cono de Imhoff)

Un aclarador, contenedor con forma de cono usado para medir el volumen de sólidos depositados en un volumen específico de agua.

Impermeable

No penetrable fácilmente por el agua.

Indicador

Cualquier entidad biológica o proceso, o comunidad cuyas características muestren la presencia de las condiciones ambientales específicas o contaminación.

Índice de coliformes

Una posición de la pureza del agua basada en un conteo de bacterias coliformes.  

Índice de Langelier (IL)

Un índice que refleja el equilibrio del pH del agua con respecto al calcio y la alcalinidad; usado en la estabilización del agua para controlar tanto la corrosión como la escala de deposición.  

Infiltración

Penetración del agua en un medio, por ejemplo el suelo.

Infraestructura para las aguas residuales

El plan o la red para la colección tratamiento y traspaso del agua de cloaca de una comunidad.

Inhibidor

Sustancia química que interfiere en una reacción química, como la precipitación.

Inmiscibilidad

La inhabilidad de dos o más sólidos o líquido para disolverse fácilmente uno dentro del otro.

Intercambiador de calor

Componente que es utilizado para quitar calor de o ceder calor a un líquido.

Inyección

La introducción de una sustancia química o un medio en un proceso del agua para alterar su química o filtrar compuestos específicos.

Ión

Un átomo en solución que está cargado, o sea positivamente (cationes) o negativamente (aniones).

Ión cambiador

El reemplazamiento de iones indeseados con una cierta carga por iones deseados de la misma carga en una solución, por un ión permeable absorbente.  

Iones dipolares

Iones que actúan  tanto como cationes o como aniones de acuerdo con el ambiente en el cual se encuentren. En tecnología del agua son usualmente macromoléculas orgánicas.  

Irrigación

Aplicación de agua o aguas residuales para suministrar el agua y los nutrientes que las plantas necesitan.  

Lagos distróficos

Cuerpos de agua ácidos que contiene muchas plantas pero pocos peces, debido a la presencia de grandes cantidades de materia orgánica.

Lagos oligotróficos

Lagos profundos con pocos nutrientes, poca materia orgánica y un alto nivel de oxígeno disuelto.

Laguna

Charca poco profunda donde los rayos del sol, la acción de las bacterias, y el oxígeno trabajan para purificar el agua residual.  

Laguna aireada

Un depósito para el tratamiento de aguas que acelera la descomposición biológica de la materia orgánica estimulando el crecimiento y la actividad de las bacterias, que son responsables de la degradación.

Ley de Henry

La manera de calcular la solubilidad de un gas dentro de un líquido, basada en la temperatura y la presión parcial, a través de constantes.  

Ley de Stoke

Método para calcular el ratio de caída de partículas a través de un fluido, basado en la densidad, viscosidad y tamaño de partículas.  

Limnología

El estudio de aspectos físicos, químicos, hidrológicos y biológicos del agua dulce.  

Líneas de transmisión

Líneas de tuberías que transportan aguas sin tratar desde su fuente de producción hacia la planta de tratamiento de ese agua.

Lixiviación

El proceso por el cual constituyentes solubles son  disueltos y filtrado a través del suelo por la precolación del fluido.

Lixiviado

Agua que contiene sustancias sólidas, por tanto esta contiene ciertas sustancias en solución después de percolar a través de un filtro o el suelo.

Llanura de inundación

Las tierras llanas o casi llanas que discurren a lo largo de los ríos y corrientes y son cubiertas por las aguas durante las inundaciones.  

Lluvia ácida

Lluvia que tiene un pH extremadamente bajo, debido al contacto con agentes contaminadores atmosféricos tales como óxidos sulfúricos.

Lodo activado

Proceso biológico dependiente del oxígeno que sirve para convertir la materia orgánica soluble en biomasa sólida, que es eliminada por gravedad o filtración.

Lodos

Residuo semisólido, que contiene microorganismos y sus productos, de cualquier sistema de tratamiento de aguas.

Lodos municipales

Residuos semilíquidos que sobran del tratamiento de las aguas municipales y aguas residuales.

Lodos residuales

Lodos producidos por un sistema de alcantarillado público.

Manantial

Agua subterránea que rezume de la tierra donde el nivel piezométrico del agua excede por encima de la superficie de la tierra.

Materia orgánica

Sustancias de material de plantas y animales muertos, con estructura de  carbono e hidrógeno .

Medio

Materiales que forman una barrera para el paso de ciertos sólidos suspendidos o líquidos disueltos en los filtros suspendidos.  

Medio de filtro

Materiales permeables que separan sólido de líquido haciéndolo pasar por él.  

Membrana

Delgada barrera que permite a algunos sólidos o líquidos pasar a través de ella, y causa problemas a otros. Esta es de piel semipermeable lo cual el paso a través de ella está determinado por el tamaño o la especial naturaleza de las partículas. Las membranas son usadas generalmente para la separación de sustancias.

Mesotrófico

Reservorios y lagos que contienen moderada cantidad de nutrientes y  son moderadamente productivos en términos de la vida acuática de plantas y animales.

Metabolismo

Conversión de la comida, por ejemplo materia orgánica soluble, para material celular y gases por productos a través de procesos biológicos.

Metal pesado

Metal que tiene una densidad de 5.0 o mayor y elevado peso elemental. La mayoría son tóxicos para el ser humano, incluso a bajas concentraciones.

Mezcla

Varios elementos, compuestos o ambos, que son mezclados.

Micra

Unidad para describir una medida de longitud, igual a una millonésima de  un metro.

Microorganismos

Organismos que son tan pequeño que sólo pueden ser observado a través del microscopio, por ejemplo bacterias, fungi, levaduras, etc.

Miscibilidad

La habilidad de dos líquidos para mezclarse.  

Muestra compuesta

Una serie de muestras de agua adquirida en un periodo de tiempo dado y ponderada por un ratio de flujo. 

Moléculas

Combinación de dos o más átomos del mismo o de diferente elemento que permanecen junto por enlaces químicos.  

Monitorización del agua

Proceso constante de control de un cuerpo de agua por muestreo y análisis.  

Neutralización

La adición de sustancias para neutralizar el agua, tal que no sea ácida ni tampoco básica. Neutralización no significa especialmente pH de 7.0, solamente significa el punto de equivalencia de una reacción ácido-base.

Neutrones

Bloques constructores de átomos sin carga que forman parte de la actividad del radio. Pueden ser encontrado en el núcleo.

Nitrificación

Proceso biológico, durante el cual bacterias nitrificantes convierten el amoniaco tóxico en nitrato para disminuir su efecto dañino. Esto es comúnmente utilizado para eliminar sustancias de nitrógeno de las aguas residuales, pero en lagos y en pantanos esto ocurre de forma natural.

Nivel piezométrico del agua

La superficie del agua subterránea en el suelo.

Nube

Partículas líquidas que miden de 40 a 500 micrómetros, son formadas por la condensación del vapor. Como comparación, las partículas de nieblas son más pequeñas que 40 micrómetros.

Núcleo

El centro de un átomo, que contiene protones y neutrones y transporta cargas positivas.

Número atómico

Un número específico que diferencia para cada elemento, igual al número de protones en el núcleo de cada uno de sus átomos.  

Nutriente

Cualquier sustancia que promueve el crecimiento de organismos vivos. El término es generalmente aplicado para el nitrógeno y el fósforo en aguas residuales, pero es también aplicado a otros elementos esenciales y elementos traza.

No potable

Agua que es insegura o desagradable para beber debido a su contenido en contaminantes, minerales o agentes infecciosos.

Ósmosis

Moléculas de agua pasan a través de membranas de forma natural, de una parte con una elevada concentración de impurezas disueltas.  

Ósmosis inversa

El proceso de ósmosis inversa (OI) usa una membrana semipermeable para separar y eliminar sólidos disuelto, productos orgánicos, pirogénicos, materia coloidal submicroscópica, virus y bacterias del agua. El proceso es llamado ósmosis inversa ya que se requiere presión para forzar que el agua pura pase a través de la membrana, dejando las impurezas detrás.

Oxidación

Reacción química en la cual los iones son transfieren los electrones, para incrementar la valencia positiva.  

Oxidación avanzada

Uno de varios procesos de oxidación combinados. Procesos de oxidación química avanzados que usan oxidantes (químicos) para reducir los niveles de COD/BOD, y para eliminar compuestos inorgánicos y orgánicos oxidables. Los procesos pueden oxidar totalmente los materiales orgánicos a dióxido de carbona y agua, aunque no es a menudo necesario hacer funcionar los procesos a este nivel de tratamiento.

Una variedad amplia de procesos de oxidación avanzada está disponible:
- proceso de oxidación química usa peróxido de hidrógeno , ozono, combinación del ozono y el peróxido de hidrógeno , el hipoclorito, el reactivo de Fentón, etc.
- oxidación ultravioleta (UV) realzada tal como UV/ozono, UV/ hidrógeno , UV/air
- oxidación húmeda del aire y oxidación húmeda catalítica del aire (donde el aire se utiliza como oxidante)

Oxidación biológica

Descomposición de materiales orgánicos complejos por microorganismos a través de la oxidación.

Oxidación ultravioleta

Un proceso que usa longitud de onda extremadamente corta que puede matar microorganismos (desinfección) o partir moléculas orgánicas (foto oxidación) dejándolas polarizadas o ionizadas y así son eliminadas más fácilmente del agua.  

Oxígeno disuelto

La cantidad de oxígeno disuelto en agua para un cierto tiempo, expresado en ppm o mg/L.  

Ozono

Un inestable agente oxidante, que consiste en tres átomos de oxígeno y puede ser formado en la capa de ozono de la atmósfera. Es producido por descarga eléctrica a través de oxígeno o por lámparas UV especialmente diseñadas.  

Parámetro

Una variable, propiedad medible cuyo valor está determinado por las características del sistema en el caso del agua por ejemplo, estas pueden ser la temperatura, la presión, la densidad, etc.

Parte alícuota

Una porción de una muestra tomada para el análisis. Unas o más partes alícuotas forman una muestra.

Partes por billón

Expresado como ppb; unidad de concentración equivalente a µg/l.

Partes por millón

Expresado como ppm; medida de la concentración. Un ppm es una unidad de peso de soluto por peso de solución. En análisis de agua un ppm es equivalente a mg/l.

Pasteurización

La eliminación de microorganismos por aplicación de calor durante un cierto tiempo.

Patógeno

Enfermedad producida por microorganismos.  

PDU (tratamiento PDU)

Tratamiento de punto de uso. Agua tratada en un número limitado de salidas del edificio, pero menos que todo el edificio.

Pequeña charca

Una charca o reservorio, usualmente fabricado en la tierra, construido para almacenar escorrentía contaminada.

Pérdidas por transporte

Pérdida de aguas en tuberías y canales por escapes o por evaporación. 

Permeabilidad

La habilidad de un fluido para pasar a través de un medio bajo presión.

Persistencia

Se refiere a la longitud de tiempo que un compuesto está en el ambiente, una vez introducido.

pH

El valor que determina si una sustancia es ácida, neutra o básica, calculado por el número de iones de hidrógeno presente. Es medido en una escala desde 0 a 14, en la cual 7 significa que la sustancia es neutra. Valores de pH por debajo de 7 indica que la sustancia es ácida y valores por encima de 7 indican que la sustancia es básica. 

Pirógeno

Sustancia que es producida por las bacterias y es bastante estable. Esta causa fiebre en mamíferos.

Planta de tratamiento

Una estructura construida para tratar el agua residual antes de ser descargada al medio ambiente.

Poro

Una abertura en una membrana o en un medio que permite al agua pasar a través de él.

Potenciador

La habilidad de una sustancia química para incrementar el efecto químico de otra. 

Potencial cero

Una medida electrocinética la cual puede ser usada para el control de procesos de coagulación.  

Potencial de oxidación-reducción

Potencial eléctrico requerido para transferir electrones desde un oxidante a un reductor, usado como medida cualitativa del estado de oxidación en los sistemas de tratamiento de agua.

Pozo

Hoyo profundo con el objetivo de alcanzar agua subterránea para suministros.

Precipitado

Producto insoluble de una reacción química en un medio acuoso.

Presa

Mecanismo de desbordamiento usado como medida o control del flujo de agua.

Presión del alcantarillado

Un sistema de tuberías para el agua, para el agua residual, o cualquier otro líquido que es bombeado a una altura más alta.

Presión parcial

Presión que ejerce un gas en un líquido, el cual está en equilibrio con la solución. En una mezcla de gases, la presión parcial de algún gas es tantas veces la presión total de la fracción del gas en la mezcla (por volumen o número de moléculas).  

Presión trasera

Presión que puede causar que el agua vuelva a fluir en el sistema de abastecimiento cuando el sistema de aguas residuales de los usuarios está a mayor presión que el sistema público.

Pre-tratamiento

Proceso utilizado para reducir o eliminar los contaminantes de las aguas residuales antes de que sean descargadas.

Primera salida

El agua que sale por primera vez cuando se abre el grifo. Esta tiene una gran carga de contaminantes procedentes del desgaste de las tuberías.

Proceso de concentración

El proceso de incremento del número de partículas por unidad de volumen de una disolución, usualmente por evaporación del líquido.

Proceso de precipitación

La alteración de compuestos disueltos a insolubles o compuestos malamente soluble, en orden de ser capaz de eliminar los compuestos por filtración.

Producción

La proporción de producción de  pasta procedente de un mecanismo de demineralización del agua.

Producción segura

La cantidad anual de agua que puede ser tomada desde una fuente de suministro por encima de un periodo de años sin agotamiento del recurso más allá de la capacidad natural de rellenado.

Productos químicos inorgánicos

Sustancias químicas de origen mineral, no formada básicamente por átomos de carbón.  

Propietario de un sistema de agua

Sistema de agua que suministra agua por tuberías a una casa particular.

Protones

Bloques formadores de los átomos de carga positiva que se encuentran en el núcleo.

Protozoo

Microorganismo grande, el cual consume bacterias.  

Pruebas piloto

Las pruebas de tecnologías limpias actuales bajo condiciones de laboratorio en orden de identificar problemas potenciales antes de su implantación.

Pulverización

Inyección de aire por debajo del nivel del agua para despojar compuestos orgánicos volátiles disueltos y facilitar la biodegradación aeróbica de compuestos orgánicos.  

Pulverizador

Un mecanismo que introduce aire a compresión dentro de un líquido.

Punto de rotura de la cloración

Adición de cloro al agua hasta que haya suficiente como para que el agua esté desinfectada.  

Puntos ciegos

Cualquier lugar en un medio de filtro donde los líquidos no pueden atravesar.

Putrefacción

Descomposición biológica de la materia orgánica; asociada con condiciones anaeróbicas.

Ratio de desagüe

Una de las líneas guía para el diseño de tanques de deposición y clarificadores en una planta de tratamiento para determinar si los tanques y clarificadores son suficientemente usado.

Reaireación

Renovar los suministros de aire en capas más bajas del reservorio en orden de incrementar los niveles de oxígeno.

Recarbonización

Proceso en el cual el dióxido de carbono es burbujeado dentro del agua tratada en orden de disminuir el pH.

Recirculación

Reciclar el agua después de ser usada. A menudo esta tiene que pasar por un sistema de purificación de aguas residuales antes de poder ser reusada.

Redox

Termino abreviado para las reacciones de reducción/ oxidación. Reacciones redox son una serie de reacciones de sustancias en las cuales la transferencia de electrones tiene lugar. La sustancia que gana electrones es llamada agente oxidante.

Reducción

Una reacción química en la cual los electrones son ganados para reducir su valencia positiva.

Reinversión del flujo

Inversión en el flujo del agua hacia atrás con el fin de quitar partículas de sólidos acumuladas en el filtro.

Regeneración

Volver a poner el número contrario deseado al ión cambiador, por desplazamiento de un ión de mayor afinidad con uno de menor afinidad.  

Reservorio

Un área natural o artificial sostenida y usada para almacenar agua.

Residuo

Los residuos secos restantes después de la evaporación de una muestra de agua o de lodo.

Resolución

La ruptura de una emulsión en sus componentes individuales.

Rozamiento

La acción de frotamiento de las partículas contra otros medios como un filtro o la cama del intercambio de ión que puede ser la causa de la interrupción del tiempo de las partículas.

Ruptura

Grieta o ruptura en el filtro de cabecera que permite el paso de floculo o materia particulada a través del filtro.  

Salida

Especies de iones en la alimentación de un ión cambiador presente en el efluente.

Salinidad

La presencia de minerales solubles en el agua.

Saturación

La condición de un líquido cuando toma de la solución la mayor posible cantidad de una sustancia dada.

SDT

Sólidos disueltos totales. El peso por unidad de volumen de agua de sólidos suspendidos en un medio de filtro después de la filtración o evaporación.

Sedimentación

Asentamiento de partículas sólidas en un sistema líquido debido a la gravedad.

Sedimentos

Suelo, arena, y minerales lavados desde el suelo hacia la tierra generalmente después de la lluvia.

Semipermeable

Un medio que permite al agua pasar a través de él, pero rechaza el paso de sólidos suspendidos, así que esto puede ser usado para la separación de sólidos del agua.

Separación

La separación de varios componentes en una mezcla.

Sinergismo

La acción combinada de varias sustancias químicas, las cuales producen un efecto total más grande que el efecto de cada sustancia química separadamente.

Sistema de abastecimiento de agua

La colección, tratamiento, almacenaje, y distribución de un agua desde su fuente hasta los consumidores.

Sistema de agua de tamaño medio

Un sistema de agua que sirve de 3,300 a 50,000 consumidores.

Sistema de agua público

Un sistema que provee agua por tubería para consumo humano para al menos 15 servicios conectados o 25 servicios regulares individuales.

Sistema de aguas residuales

Todo el sistema de recolección de aguas residuales, tratamiento, y traspaso.

Sistema de alcantarillado

Tuberías que colectan y transportan aguas residuales desde fuentes individuales hasta una alcantarilla mayor que la transportará a continuación hacia una planta de tratamiento.

Sistema de alcantarillado convencional

Sistemas que eran tradicionalmente usados para colectar las aguas residuales municipales en alcantarillas por gravedad y transportarlas hacia una planta central de tratamiento primario o secundario antes de ser devuelto de nuevo en aguas superficiales receptoras.   

SMF

Sistemas de Micro Filtración, ello sirve para la separación automática total de sólidos/líquidos.  

Solidificación

Eliminación de residuos de un agua residual o cambio químico de esta que la hace menos permeable y susceptible para el transporte.

Sólidos disueltos

Materiales sólidos que se disuelven totalmente en agua y pueden ser eliminados por filtración.  

Sólidos sedimentables

Producto sedimentables y son eliminados en ese camino. Aquellos sólidos suspendidos en las aguas residuales que se depositan después de un cierto periodo de tiempo.

Sólidos suspendidos

Partículas sólidas orgánicas o inorgánicas que se mantienen en suspensión en una solución.

Sólidos totales

Todos los sólidos en el agua residual o aguas de deshecho, incluyendo sólidos suspendidos y sólidos filtrables.

Solubilidad

La cantidad de masa de un compuesto que puede disolverse por unidad de volumen de agua.

Solubilidad acuosa

La concentración máxima de un producto químico que se disuelve en una cantidad dada de agua.

Solubilidad del agua

La posible concentración máxima de un compuesto químico disuelto en agua.

Soluto

Materia disuelta en un líquido, como el agua.

Solvente

Sustancia (usualmente líquida) capaz de disolver una o más sustancias.

Solvente clorado

Un solvente orgánico que contiene átomos de cloro que es usado a menudo como aerosol spray en container, en pinturas de carreteras, y como fluidos de limpieza seca.

ST

Sólidos totales. El peso de todos los sólidos presentes en el agua por unidad de volumen. Esto es usualmente determinado por evaporación. El peso total concierne tanto a materia suspendida y disuelta orgánica e inorgánica.

Sulfuro de hidrógeno (H2S)

Gas emitido durante la descomposición de materia orgánica por un grupo selecto de bacterias, el cual tiene un olor fuerte como a huevos putrefactos.  

Superficie potenciométrica

La superficie para la cual el agua de en un acuífero puede aumentar por la presión hidrostática.

Sustancia tampón

Una sustancia que reacciona con los iones hidrógeno e hidroxilos en disolución, para prevenir un cambio del pH.

Tabla periódica

Agrupación de los elementos en orden de número atómico creciente, creado por el científico Mendeleiev.

Tamaño de partícula

Los tamaños de partícula vienen determinado, por la más pequeña dimensión, por ejemplo el diámetro. Esta es usualmente expresada en tamaño de micras.

Tamizado

El uso de tamizadores para eliminar sustancias flotantes gruesas y sólidos suspendidos del sistema de alcantarillado.

Tanque de aireación

Un tanque que se utiliza para inyectar el aire en el agua.

Tanques de evaporación

Áreas donde lodos residuales son vertidos y secados.

Tanque séptico

Un depósito subterráneo para almacenar las aguas residuales de casas que no están conectadas a las líneas de alcantarillado. Los residuos van directamente desde las casas al depósito.

Técnicas al final de la tubería

Técnica para la purificación del agua que sirve para reducir los contaminantes después que estos se hayan formado.

Test de la jarra

Prueba de laboratorio con diferentes dosis químicas, mezcla a velocidad, tiempo de asentamiento, para estimar el mínimo o la dosis ideal de coagulante requerida para alcanzar los objetivos de calidad en un agua.

THM

Trihalometanos. Sustancias químicas tóxicas que consisten en una molécula de metano y un elemento halógeno flúor, bromo, cloro  iodo unido a tres posiciones de la molécula. Generalmente tienen propiedades carcinogénicas.

Tiempo de contacto

La longitud de tiempo que una sustancia está en contacto con un líquido, antes de ser eliminada por filtración o por la presencia de un cambio químico.

Tiempo de detención

Tiempo actual que una pequeña cantidad de agua está en una base de deposición o base de floculación. En reservorios de Almacenamiento, esto significa la longitud de tiempo que el agua debe ser almacenada.

Tiempo medio de vida

El tiempo que se requiere para que un contaminante pierda su concentración original.

Transmisividad

La capacidad de un acuífero de transmitir el agua.

Transpiración

El proceso por el cual el vapor de agua es liberado a la atmósfera después de la transpiración de las plantas vivas.

Tratamiento de agua avanzado

Es el nivel de tratamiento de aguas que requiere una reducción del 85 por ciento en la concentración del agente contaminador, también conocido como tratamiento terciario.

Tratamiento de aguas residuales avanzado

Cualquier tratamiento de aguas residuales que incluye el retiro de nutrientes tales como fósforo y nitrógeno y un alto porcentaje de sólidos suspendidos.

Tratamiento de punto de entrada

Tratamiento TPE. Agua total tratada en la entrada para facilitar la entrada al edificio.

Tratamiento físico y químico

Proceso generalmente usado para facilitar el tratamiento de aguas residuales. Proceso físico es por ejemplo la filtración. Tratamiento químico puede ser por ejemplo la coagulación, la cloración, o el tratamiento con ozono.

Tratamiento primario de aguas residuales

La eliminación de sólidos suspendidos, flotando o precipitados de un agua residual sin tratar.

Tratamiento secundario

La eliminación o reducción de contaminantes y DBO del efluente procedente del tratamiento primario de las aguas residuales.  

Tratamiento terciario

Limpieza avanzada de aguas residuales que va más allá del secundario o el estado biológico, eliminando nutrientes como el fósforo, nitrógeno y la mayoría de la DBO y sólidos suspendidos.  

Tubo depositador

Mecanismo que usa tubos para permitir a los sólidos del agua depositarse en el fondo para ser eliminado como lodos

Turbidez

Medida de la no transparencia del agua debida a la presencia de materia orgánica suspendida.

Uso consuntivo del agua

Agua eliminada de los suministros disponibles sin retorno a los sistemas de recursos de dicha agua; agua usada en fabricación, agricultura, preparación de alimentos.

UV

Ultra Violeta. Radiación que contiene una longitud de onda menor que la luz visible. Es a menudo usada para matar bacterias y romper el ozono.  

Valoración

Técnica analítica para determinar cual es la cantidad de sustancia presente en una muestra de agua por adición de otra sustancia y midiendo que cantidad de esa sustancia debe ser añadida para producir la reacción.

Válvula de chequeo

Válvula que permite al agua circular en una dirección y previene que se desarrollen flujo de agua en la dirección contraria

Vapor

La fase gaseosa de una sustancia como el agua.

Vaporización

Conversión de un líquido a vapor.

Venturi

Canal que sirve como medida del flujo del agua.  

Virus

La más pequeña forma de vida conocida, que no es una célula de forma natural. Viven dentro de células de animales, plantas y bacterias y usualmente causan enfermedades. Están formado por cromosoma rodeado por una capa de proteínas.

Viscosidad

Un parámetro físico del agua que determinan la movilidad del agua. Cuando la temperatura aumenta, la viscosidad disminuye; esto significa que el agua será más móvil a mayores temperaturas.  

Xenobiótico

Alguna sustancia biológica, desplazada de su hábitat normal; un producto químico foráneo para un sistema biológico.

Zona costera

Tierra y aguas cerca de la costa, cuyos usos y ecología están afectado por el mar.

Zona no saturada

La zona por encima del nivel piezométrico donde los poros del suelo no están totalmente llenos de agua.  

Zona saturada

El área por debajo del nivel piezométrico donde todos los espacios abiertos están llenos de agua.