DESCRIPCIÓN 

El impacto de las aguas residuales no tratadas en 

las fuentes de agua comunitarias ha puesto de 

presente diversas problemáticas de salud y 

seguridad. Los organismos potencialmente 

problemáticos en el agua residual doméstica 

incluyen a las bacterias entéricas, los virus y los 

quistes de protozoarios. La Tabla 1 resume los 

microorganismos más comunes que se 

encuentran en el agua residual doméstica y los 

tipos de enfermedades humanas asociadas con 

los mismos. Como respuesta a estas 

preocupaciones, la desinfección se ha 

convertido en uno de los mecanismos 

principales para la desactivación o destrucción 

de los organismos patógenos. Para que la 

desinfección sea efectiva, el agua residual debe 

ser tratada adecuadamente. 

APLICABILIDAD 

El cloro es el desinfectante más usado para el 

tratamiento del agua residual doméstica porque 

destruye los organismos a ser inactivados 

mediante la oxidación del material celular. El 

cloro puede ser suministrado en muchas formas 

que incluyen el gas de cloro, las soluciones de 

hipoclorito y otros compuestos clorinados en 

forma sólida o líquida. Algunas de las 

alternativas de desinfección incluyen la 

ozonización y la desinfección con radiación 

ultravioleta (UV). La selección de un 

desinfectante adecuado para una instalación de 

tratamiento depende de los siguientes criterios: 

• La capacidad de penetrar y destruir los 

gérmenes infecciosos en condiciones 

normales de operación. 

• La facilidad y seguridad en el manejo, el 

almacenamiento y el transporte. 

• La ausencia de residuos tóxicos y de 

compuestos mutagénicos o 

carcinógenos. 

• Costos razonables de inversión de 

capital y de operación y mantenimiento 

(O/M).

VENTAJAS Y DESVENTAJAS 

El cloro es un desinfectante que tiene ciertos 

limitantes en términos de salubridad y 

seguridad, pero al mismo tiempo tiene un largo 

historial como un desinfectante efectivo. Antes 

de decidir si el cloro reúne las condiciones para 

su uso por parte de una municipalidad es 

necesario entender las ventajas y desventajas de 

este producto. 

Ventajas 

• La cloración es una tecnología bien 

establecida. 

• En la actualidad la cloración es más 

eficiente en términos de costo que la 

radiación UV o la desinfección con 

ozono (excepto cuando la descloración y 

el cumplimiento con requisitos del 

prevención de incendios son requeridos). 

• El cloro residual que permanece en el 

efluente del agua residual puede 

prolongar el efecto de desinfección aún 

United States Office of Water EPA 832-F-99-062 

Environmental Protection Washington, D.C. Septiembre de 1999

Agency

Folleto informativo de tecnología 

de aguas residuales 

Desinfección con cloro
después del tratamiento inicial, y puede 

ser medido para evaluar su efectividad

TABLA 1 AGENTES POTENCIALMENTE 

INFECCIOSOS PRESENTES EN AGUAS 

RESIDUALES DOMÉSTICAS NO TRATADAS 

Fuente: Tabla adaptada de Crites and Tchobanoglous, 1998 con 

permiso de The McGraw-Hill Companies 

• La desinfección con cloro es confiable y 

efectiva para un amplio espectro de 

organismos patógenos. 

• El cloro es efectivo en la oxidación de 

ciertos compuestos orgánicos e 

inorgánicos. 

• La cloración permite un control flexible 

de la dosificación. 

• El cloro puede eliminar ciertos olores 

molestos durante la desinfección. 

Desventajas 

• El cloro residual, aún a bajas 

concentraciones, es tóxico a los 

organismos acuáticos y por ello puede 

requerirse la descloración. 

• Todas las formas de cloro son muy 

corrosivas y tóxicas. Como 

consecuencia, el almacenamiento, el 

transporte y el manejo presentan riesgos 

cuya prevención requiere normas más 

exigentes de seguridad industrial. 

• El cloro oxida ciertos tipos de materiales 

orgánicos del agua residual generando 

compuestos más peligrosos (tales como 

los metanos trihalogenados [MTH] ). 

• El nivel total de sólidos disueltos se 

incrementa en el agua efluente. 

• El cloro residual es inestable en 

presencia de altas concentraciones de 

materiales con demanda de cloro, por lo 

cual pueden requerirse mayores dosis 

para lograr una desinfección adecuada. 

• Algunas especies parásitas han mostrado 

resistencia a dosis bajas de cloro, 

incluyendo los oocistos de 

Cryptosporidium parvum, los quistes de 

Entamoeba histolytica y Giardia 

lamblia, y los huevos de gusanos 

parásitos. 

• Se desconocen los efectos a largo plazo 

de la descarga de compuestos de la 

descloración al medio ambiente. 

CRITERIOS DE DISEÑO 

Cuando el gas de cloro y las sales de hipoclorito 

se añaden al agua, se produce la hidrólisis y la 

ionización para formar ácido hipocloroso 

Organismo Enfermedad Causada 

Bacterias 

Escherichia coli Gastroenteritis 

Leptospira (spp.) Leptospirosis 

Salmonella typhi Fiebre tifoidea 

Salmonella (2,100 

serotipos) 

Salmonelosis 

Shigella (4 spp.) Shigelosis (disentería 

bacilar) 

Vibrio cholerae Cólera 

Protozoos

Balantidium coli Balantidiasis 

Cryptosporidium parvum Cryptosporidiasis 

Entamoeba histolytica Amebiasis (disentería 

amoébica) 

Giardia lamblia Giardiasis 

Helmintos 

Ascaris lumbricoides Ascariasis 

T. solium Teniasis 

Trichuris trichiura Tricuriasis 

Virus 

Virus entéricos (72 tipos, 

por ejemplo los vIrus 

echo y coxsackie del 

polio) 

Gastroenteritis, 

anomalías del corazón y 

meningitis. 

Hepatitis A Hepatitis de tipo 

infeccioso 

Agente de Norwalk Gastroenteritis 

Rotavirus Gastroenteritis 
(HOCl) e iones de hipoclorito (OCl), también 

conocidos como cloro libre disponible. El cloro 

libre reacciona rápidamente con el amoníaco en 

efluentes no nitrificados para formar 

compuestos combinados de cloro, 

principalmente monocloramina, la cual es la 

forma de cloro que predomina en la práctica. 

Cloración 

La Figura 1 muestra un diagrama de flujo del 

proceso de cloración usando cloro en forma 

gaseosa y líquida. Para su desempeño óptimo, 

un sistema de desinfección con cloro debe 

operar con flujo en pistón y ser muy turbulento 

para lograr una mezcla inicial en menos de un 

segundo. El objetivo de un mezclado apropiado 

es el fomentar la desinfección al iniciar una 

reacción entre el cloro libre en la corriente de 

solución de cloro con el nitrógeno amoniacal. 

Esto previene que concentraciones elevadas de 

cloro persistan y formen otros compuestos 

clorinados. 

Otro proceso importante que contribuye a una 

desinfección óptima es el contacto. La cámara 

de contacto debe ser diseñada con vértices 

redondeados para prevenir áreas sin circulación 

y deflectores que minimicen el flujo en corto 

circuito. Este diseño proporciona un tiempo de 

contacto adecuado entre los microorganismos y 

el cloro a una concentración mínima durante un 

periodo de tiempo específico. 

El grado de desinfección requerido de cualquier 

sistema de desinfección por cloración puede ser 

obtenido mediante la variación de la dosis y el 

tiempo de contacto. La dosis de cloro varía con 

base en la demanda de cloro, las características 

del agua residual y los requisitos de descarga del 

efluente. La dosis generalmente tiene un rango 

de 5 a 20 miligramos por litro (mg/L). La Tabla 

2 describe algunas de las características del agua 

residual y su impacto en la cloración. Hay otros 

factores que aseguran condiciones óptimas de 

desinfección; estos incluyen la temperatura, la 

alcalinidad y el contenido de nitrógeno. Todos 

los criterios clave de diseño deben ser evaluados 

en estudios piloto del sistema de desinfección 

con cloro con anterioridad a su aplicación a 

mayor escala. 

Descloración 

Luego de la desinfección el cloro residual puede 

persistir por muchas horas en el efluente. La 

mayoría de los gobiernos estatales no permiten 

el uso del cloro cuando se hacen descargas a

aguas receptoras en estado natural debido a sus 

efectos en las especies acuáticas, a menos que se 

minimizen estos efectos, para lo cual debe 

hacerse la descloración del agua residual. 

La descloración es el proceso de remoción de 

los residuos libres y combinados de cloro para 

reducir la toxicidad residual luego de la 

cloración y antes de su descarga. El dióxido de 

sulfuro, el bisulfito de sodio, y el metabisulfito 

TABLA 2 CARACTERÍSTICAS DEL AGUA 

RESIDUAL QUE AFECTAN 

LA EFICIENCIA DE LA CLORACIÓN 

Característica 

del agua 

residual 

Efecto en la 

desinfección con cloro 

Amoníaco Forma cloraminas cuando 

se combina con cloro 

Demanda 

bioquímica de 

oxígeno (DBO) 

El grado de interferencia 

depende de los grupos 

funcionales y la estructura 

química 

Dureza del agua, 

hierro, nitratos 

De presentarse, sus 

efectos son menores 

Nitrito Reduce la efectividad del 

cloro y resulta en la 

formación de MTH 

pH Afecta la distribución entre 

el ácido hipocloroso y los 

iones de hipoclorito, y entre 

las varias especies 

químicas de cloraminas 

Sólidos 

suspendidos 

totales 

Aísla las bacterias que se 

encuentran incorporadas y 

que representan demanda 

de cloro 
de sodio son los compuestos comúnmente 

usados como químicos de descloración. El 

carbón activado también ha sido utilizado. El 

total del cloro residual puede ser normalmente 

reducido a un nivel no tóxico a la vida acuática. 

Los sistemas de cloración/descloración son más 

complejos de operar y mantener que los 

sistemas de cloración. La Figura 1 muestra un 

diagrama del sistema de cloración/descloración 

utilizando dióxido de azufre. 
Efluente del agua residual

Medidor de caudal

Inyector

Difusor de cloro

Tanque de contacto del cloro

Difusor de dioxido de 

azufre

Efluente desclorado

Efluente desclorado

Señal de control

Gas de cloro

Medidor de cloro

residual

Drenaje

Inyector

Gas de dióxido de azufre

Clorador

Gas de cloro

Señal de control

Evaporador

Almacenaje de gas

comprimido de cloro

Sulfonador

Gas de dioxido

de azufre Evaporador

Almacenaje de dióxido de azufre líquido

(a)

Efluente del agua residual

Medidor de caudal

Inyector

Difusor de cloro

Tanque de contacto del cloro

Difusor de dioxido de 

azufre

Efluente desclorado

Efluente desclorado

Señal de control

Gas de cloro

Medidor de cloro

residual

Drenaje

Inyector

Gas de dióxido de azufre

Clorador

Gas de cloro

Señal de control

Evaporador

Almacenaje de gas

comprimido de cloro

Sulfonador

Gas de dioxido

de azufre Evaporador

Almacenaje de dióxido de azufre líquido

(a)

(b)

Efluente del agua residual

Medidor de caudal

Señal de control

Linea al vacio

Gas de cloro

Clorador

Linea al vacio

Gas de cloro

Almacenaje de gas

comprimido de cloro

Señal de control

Medidor de cloro residual

Drenaje

Unidad de inducción

y mezcla de cloro

(vease la Fig. 12-42)

Unidad de inducción

y mezcla de dióxido

de azufre (vease la Fig. 

12-42)

Tanque de contacto del cloro

Efluente desclorado

Efluente desclorado

Linea al vacio

Gas de dioxido de azufre Sulfonador

Linea al vacio

Gas de dióxido de azufre

Almacenaje de dióxido

de azufre liquido

(b)

Efluente del agua residual

Medidor de caudal

Señal de control

Linea al vacio

Gas de cloro

Clorador

Linea al vacio

Gas de cloro

Almacenaje de gas

comprimido de cloro

Señal de control

Medidor de cloro residual

Drenaje

Unidad de inducción

y mezcla de cloro

(vease la Fig. 12-42)

Unidad de inducción

y mezcla de dióxido

de azufre (vease la Fig. 

12-42)

Tanque de contacto del cloro

Efluente desclorado

Efluente desclorado

Linea al vacio

Gas de dioxido de azufre Sulfonador

Linea al vacio

Gas de dióxido de azufre

Almacenaje de dióxido

de azufre liquido

FIGURA 1 SISTEMA PARA CLORACIÓN CON GAS DE CLORO Y DESCLORACIÓN CON 

DIÓXIDO DE AZUFRE USANDO CONTROL EN CIRCUITO POR COMPUESTO: (a) INYECCIÓN DE 

CLORO LÍQUIDO; (b) INYECCIÓN DE GAS DE CLORO POR INDUCCIÓN 
DESEMPEÑO

Planta de tratamiento de aguas residuales de 

Marsh Creek en Geneva, New York 

La planta de tratamiento de aguas residuales de 

Marsh Creek en Geneva, New York, logró el 

cumplimiento con estrictos requisitos estatales 

para el cloro residual y los coliformes fecales 

mediante la adopción de una nueva estrategia de 

control de la cloración. Se desarrolló una 

estrategia para hacer el monitoreo de la 

demanda cambiante de cloro de la planta y para 

suministrar el cloro requerido mediante la 

medición del potencial de oxido-reducción 

REDOX (PR). 

Después de realizar un estudio de tres meses, se 

instaló en la planta un sistema de PR para 

monitoreo y regulación de la cantidad de cloro 

presente en la solución. El sistema de control 

hacía mediciones de la demanda de cloro y 

regulaba el suministro de cloro necesario para 

obtener y mantener los parámetros establecidos 

para los puntos de PR. El sistema fue calibrado 

para mantener un límite de control del cloro 

total entre 0.2 y 0.1 mg/L. 

Un electrodo localizado a unos 300 pies aguas 

arriba del punto de inyección proporcionaba las 

mediciones de PR, las cuales eran convertidas a 

una señal eléctrica de 4 a 20 miliamperios. Con 

base en la señal, el sistema de control regulaba 

el clorador y hacía coincidir la tasa de 

alimentación con la demanda cambiante de 

cloro en el sistema. Un segundo electrodo era 

usado en la descarga de la tubería de salida para 

hacer el monitoreo de la precisión del sistema de 

control de cloro. 

La planta de tratamiento logró de esa manera 

cumplir con los límites de coliformes fecales y 

mantener en el efluente un residuo de cloro de 

menos de 0.25 mg/L. Además de permitir el 

cumplimiento con los límites de descarga, la 

planta logró reducir de forma significativa el 

costo del consumo de cloro. Durante el periodo 

de estudio se calculó que el sistema de control 

de PR podría pagarse en aproximadamente 30 

meses debido a la reducción del costo del 

consumo de cloro. 

Planta de aguas residuales del Distrito de 

Servicios Municipales de la Bahía Este en 

Oakland, California 

El East Bay Municipal Utility District en 

Oakland, California era propietario y operador 

de una planta de aguas residuales con un caudal 

de diseño de 310 millones de galones por día 

(mgd) en la cual la cloración y descloración eran 

componentes requeridos del proceso de 

tratamiento. Dado este requisito, el optimizar el 

sistema de descloración era un punto crítico 

para cumplir con el límite de cero descarga de 

cloro residual durante periodos de operación de 

tiempo seco y con lluvias según lo requerido en 

el permiso federal de descarga (National 

Pollution Discharge Elimination System). 

Un sistema de bisulfito de sodio (SBS) fue 

añadido como respaldo a las operaciones de 

descloración. Este sistema tuvo muy buen 

desempeño y permitió que la planta cumpliera 

con los requisitos del permiso. Este sistema es 

similar a una instalación de dosificación 

química compuesta de un sistema de 

almacenamiento, una bomba de suministro, un 

sistema de medición, una válvula de control y 

un mecanismo de inyección. 

El sistema SBS se programó para iniciar su 

operación a una concentración calculada de SO2

de 1.5 mg/L. También se programó para iniciar 

su operación cuando el suministro de SO2 era 

desconectado en forma automática por el 

sistema de detección de fugas de SO2, o durante 

la operación en periodos de lluvia, cuando la 

demanda de SO2 podía exceder la capacidad del 

sistema de SO2. 

La planta de tratamiento también requería 

optimizar la utilización de compuestos químicos 
debido al incremento continuo del costo de los 

mismos. La dosis original de cloro era de 15 

mg/L, de los cuales 5 a 6 mg/L eran consumidos 

y 9 a 10 mg/L permanecían como cloro residual. 

El residuo de cloro pudo entonces ser reducido 

gradualmente desde valores de 9 a 10 mg/L 

hasta un rango de 3 a 5 mg/L sin que se afectara 

el cumplimiento con los requisitos del permiso 

de descarga. Además de una reducción en el uso 

de cloro, esto también dio como resultado un 

menor consumo de SO2. 

Al adoptar una estrategia con un mayor enfoque 

en el control de costos mediante la optimización 

de procesos, la planta logró reducir el costo de 

abastecimiento de substancias químicas en más 

del 30 por ciento. 

OPERACION Y MANTENIMIENTO 

Un programa rutinario de operación y 

mantenimiento (O/M) debe ser desarrollado y 

puesto en marcha para todo sistema de 

desinfección con cloro. El programa de O/M 

incluye las siguientes actividades: 

• Desensamble y limpieza de los diversos 

componentes del sistema, tales como los 

metros y flotas una vez cada seis meses. 

• Remoción de depósitos de hierro y 

manganeso usando, por ejemplo, ácido 

muriático. 

• Mantenimiento de las bombas de rebombeo. 

• Inspección y limpieza anual de las válvulas 

y resortes. 

• Cumplimiento con las recomendaciones de 

O/M de los fabricantes. 

• Evaluación y calibrado de equipos tal como 

lo recomienda el fabricante de los equipos. 

• Desarrollo de un plan de respuesta a 

emergencias para el almacenaje del gas de 

cloro. 

Cuando se utiliza cloro es muy importante 

almacenar en forma segura y apropiada todos 

los agentes químicos de desinfección. Para 

información adicional referente al uso y 

almacenaje de cloro deben consultarse las Hojas 

de Seguridad Industrial de Materiales (Material 

Safety Data Sheet). El gas de cloro se almacena 

normalmente en tanques de acero (cilindros de 

150 libras o contenedores de una tonelada) y es 

transportado en vagones de ferrocarril o en 

carrotanques. La solución de hipoclorito de 

sodio debe ser almacenada en tanques de fibra 

de vidrio o de acero con recubrimiento de 

caucho. El hipoclorito de calcio se envía en 

barriles o carrotanques y debe ser almacenado 

con mucha precaución. 

COSTOS 

Los costos de los sistemas de desinfección con 

cloro dependen del fabricante de los equipos, la 

ubicación y la capacidad de la planta, y las 

características del agua residual a ser tratada. 

Los compuestos de hipoclorito, por ejemplo, 

tienden a ser más costosos que el gas de cloro. 

Por otra parte, varias ciudades de gran tamaño 

han adoptado el uso de hipoclorito, a pesar de su 

mayor costo, para evitar el transporte de cloro a 

través zonas urbanas. Además de los costos que 

se incurren con la cloración, algunas 

municipalidades también deben tener en 

consideración el costo de introducir el proceso 

de descloración. El costo total de la cloración 

puede aumentarse de un 30 a un 50 por ciento 

con la adición de la descloración. 

La Tabla 3 resume los resultados de un estudio 

realizado en 1995 por la Water Environment 

Research Foundation usando efluentes 

secundarios de instalaciones de desinfección 

con caudales promedio de periodos de tiempo 

seco de 1, 10 y 100 mgd (2.25, 20 y 175 mgd de 

caudal máximo en periodos de lluvia, 

respectivamente). Los costos anuales de O/M 

para la desinfección con cloro incluyen el 

consumo de energía eléctrica, los compuestos 

químicos y materiales de limpieza, la reparación 

de equipos misceláneos y los costos de personal. 
Los costos asociados con los requisitos del 

código federal de prevención de incendios 

(Uniform Fire Code) puede ser alto para 

instalaciones pequeñas, pudiendo representar 

hasta el 25 por ciento del costo total. 

TABLA 3 COSTOS TOTALES ANUALIZADOS DE LA CLORACIÓN Y LA 

DESCLORACIÓN 

Caudal (mgd) Costos estimados de inversión (dólares) 

PPTS MPLL Dosis de 

Cl2 (mg/L) 

Cloración Desclora

-ción 

CPI* Total Estimado 

de O/M 

1 2.25 5 410,000 290,000 239,000 1,127,000 49,3000 

10 20 5 1,804,000 546,000 546,000 3,137,000 158,200 

100 175 5 10,131,000 1,031,000 788,000 14,340,000 660,000 

1 2.25 10 441,000 370,000 239,000 1,260,000 59,200 

10 20 10 2,051,000 664,000 264,000 3,575,000 226,700 

100 175 10 10,258,000 1,258,000 788,000 14,765,000 721,800 

1 2.25 20 445,000 374,000 239,000 1,270,000 76,600 

10 20 20 2,113,500 913,000 264,000 3,949,000 379,100 

100 175 20 10,273,000 1,273,000 788,000 14,801,000 1,311,000 

* CPI – Código de prevención de incendios (el costo incluye los requerimientos para cumplir con el Artículo 80 del 

Uniform Fire Code de 1991). 

PPTS = Promedio de periodos de tiempo seco; MPLL = Máximo de periodos de lluvia. 

Fuente: Darby et al, con permiso de la Water Environment Research Foundation, 1995. 
REFERENCIAS 

1. Crites, R. and G. Tchobanoglous. 1998. 

Small and Decentralized Wastewater 

Management Systems. The McGraw-Hill 

Companies. New York, New York. 

2. Darby, J.; M. Heath; J. Jacangelo; F. Loge; 

P. Swaim; and G. Tchobanoglous. 1995. 

Comparison of UV Irradiation to 

Chlorination: Guidance for Achieving 

Optimal UV Performance. Water 

Environment Research Foundation. 

Alexandria, Virginia. 

3. Eddington, G. June 1993. "Plant Meets 

Stringent Residual Chlorine Limit.". Water 

Environment & Technology. P. 11-12. 

4. Horenstein, B; T. dean; D. Anderson; and 

W. Ellgas. October 3-7, 1993. 

"Dechlorination at EBMUD: Innivative and 

Efficient and reliable." Proceedings of the 

Water Environment Federation Sisty-sixth 

Annual Conference and Exposition. 

Anaheim, California. 

 

5. Metcalf & Eddy, Inc. 1991. Wastewater 

Engineering: Treatment, Disposal, and 

Reuse. 3d ed. The McGraw-Hill Companies. 

New York, New York. 

6. Task Force on Wastewater Disinfection. 

1986. Wastewater Disinfection. Manual of 

Practice No. FD-10. Water Pollution Control 

Federation. Alexandria, Virginia. 

7. U.S. Environmental Protection Agency 

(EPA). 1986. Design Manual: Municipal 

Wastewater Disinfection. EPA Office of 

Research and Development. Cincinnati, 

Ohio. EPA/625/1-86/021. 

INFORMACIÓN ADICIONAL 

Bruce Adams 

Operations Foreman 

City of Cortland Wastewater Treatment Plant 

251 Port Watson Street 

Cortland, NY 13045 

Jim Jutras 

Plant Director 

Essex Junction Wastewater Facility 

2 Lincoln Street 

Essex Junction, VT 05452 

John O'Neil 

Johnson County Wastewater Treatment Facility 

7311 W. 130th Street 

Overland Park, KS 66213 

Joseph Souto 

Plant/Sewer Superintendent 

Bridgewater Wastewater Treatment Facility 

100 Morris Avenue 

Bridgewater, MA 02324 

La mención de nombres de marca o productos 

comerciales no constituye una aprobación o 

recomendación de uso por parte de la Agencia 

de Protección Ambiental de los Estados Unidos 

(U.S. EPA). 

Para mayor información, contactarse con: 

Municipal Technology Branch 

U.S. EPA 

Mail Code 4204 

1200 Pennsylvania Avenue, NW 

Washington, D.C. 20460