Eliminación de Fluoruros en Agua Potable
Algunas zonas del mundo en las que el acceso al agua potable se limita al agua subterránea, se enfrentan al problema adicional de su excesivo contenido en fluoruro. Hasta 1.5 mg/L el fluoruro no provoca efectos adversos, pero a mayores concentraciones fluorosis dental (~ 4 mg/L) y osteosclerósis general (> 4 mg/L). Los métodos de eliminación de fluoruro más extendidos se basan en la precipitación-floculación con la ayuda de sales de calcio y aluminio, que se han popularizado debido a su bajo conste y a que puede llevarse a cabo en escala doméstica o comunitaria. Sin embargo, la química del sistema, muy dependiente del pH hace que el proceso sea potencialmente peligroso para las personas debido al aumento de exposición al aluminio y para el medio general ya que origina un complicado problema de gestión de residuos. Otras técnicas como la ósmosis inversa o la electrodiálisis y los métodos basados en la destilación compiten con el anterior, pero requieren mayor inversión y también resultan poco aptas para un uso doméstico.
[Roberto Rosal. Grupo de Ingeniería Química. Universidad de Alcalá]
Una parte considerable de la población mundial tiene acceso únicamente a agua subterránea con un contenido elevado de fluoruros. Las zonas expuestas se agrupan en cinturones geológicos como el que va de Turquía a China atravesando Iraq, Irán, Afganistán y la India o el que atraviesa el valle del Rift desde Etiopía hasta Tanzania. En general se trata de zonas rurales, con un bajo desarrollo económico y en las que la población local utiliza agua obtenida en instalaciones comunales como única fuente de agua potable y sin posibilidad de alternativas.
La organización mundial de la salud recomendó en 1984 (con reevaluaciones en 1996 y 2004) el establecimiento de un valor umbral de 1.5 mg/L en agua como umbral bajo el cual los efectos negativos de la ingesta de flúor son despreciables. El umbral coincide con el límite EPA (National Secondary Drinking Water Standards), y con
La tabla que sigue muestra los principales parámetros de análisis de una muestra de agua subterránea procedente de un pozo en Agula Gutama, cerca de la localidad de Zway, Etiopía. Las dos columnas de la derecha indican los límites o sugerencias del la Agencia de Protección Medioambiental (EPA) de los Estados Unidos y los establecidos por las Directivas del Consejo de
Agula Gutama EPA UE [5] Nitratos (mg/L como nitrógeno) 6.4 10 [1] 50 Conductividad (mS/cm) 4160 – 2500 Sólidos disueltos totales (mg/L) 2708 500 [2] 1500 pH 9.4 6.5-8.5 [2] 6.5-8.5 Cloro (mg/L) 355 250 [2] 250 Fluoruro (mg/L) 186 2.0 [2] 1.5 Sodio (mg/L) 1120 20 [3] 200 Alcalinidad (mg/L) 1638 [4] [6]
[1] EPA National Primary Drinking Water Standards.
[2] EPA National Secondary Drinking Water Standards: establecen criterios no obligatorios y regulan contaminantes que pueden causar problemas cosméticos, estéticos (manchas dentales en el caso del fluoruro) y organolépticos en el agua potable. Los estados pueden convertir los estándares secundarios en obligatorios.
[3] EPA no establece un límite superior para el sodio en agua, aunque sugiere un tope de 20 mg/L para proteger a personas con dieta pobre en sodio.
[4] EPA Secondary Drinking Water Regulations limitan la alcalinidad en términos del contenido en sólidos disueltos totales (500 ppm). Las aguas alcalinas, como
[5] Los requisitos para agua potable han sido establecidos por las Directivas del Consejo 80/778/EEC de 15 de julio de 1980 y 98/83/EC de 3 de noviembre de 1998 referidas a la calidad de agua para el consumo humano.
[6] Similar a [4].
Los métodos disponibles para la eliminación del fluoruro del agua potable se pueden clasificar en a) Métodos de precipitación-floculación, b) Métodos de adsorción [alumina activada], c) Procesos que implican la evaporación del agua y d) Procesos basado en tecnologías de membranas. Los métodos de los tres primeros grupos engloban distintas técnicas según se trate de aplicaciones industriales o de sistemas domésticos. Por ejemplo, los procesos que implican evaporación del agua van desde las técnicas de desalación conocidas como MED (Multi-Effect Distillation o destilación de efecto múltiple) y MSF (Multi-Stage Flash Distillation, o destilación súbita de efecto múltiple) basadas en la utilización de energía térmica o solar (www.psa.es/webesp/solardesal/overview.html) hasta los destiladores solares unifamiliares, que son pequeños recipientes cubiertos de plástico o vidrio que recoge y canaliza el agua evaporada en su interior hacia un depósito de consumo (www.epsea.org/stills.html). Los métodos basados en la tecnología de membranas no suelen considerarse adecuados para países en desarrollo, pero pueden representar una alternativa viable para instalaciones de tamaño medio.
Con diferencia, los métodos más utilizados en los países en desarrollo son los de precipitación-floculación, que pueden adoptar formas caseras, como la precipitación sobre carbón vegetal o animal (bone charcoal) o formas semi-industriales como el método Nalgonda y sus variantes basadas en la precipitación química con reactivos cálcicos, que es el método convencional para la eliminación de fluoruros en aguas residuales. Utilizando únicamente sales de calcio, la máxima calidad obtenible corresponde a la solubilidad del CaF2 (7-8 mg/L) y que en la práctica es de unos 10-20 mg/L, muy superior a las concentraciones máximas recomendadas. Si la precipitación se complementa con una floculación-sedimentación utilizando sales de aluminio (sulfato de aluminio hidratado), se obtiene una concentración de fluoruro suficientemente baja como para que el agua sea potable (1-2 mg/L). La técnica se denomina Nalgonda y fue desarrollada originalmente por el National Environmental Engineering Research Institute de India (NEERI) para su uso en pequeñas instalaciones comunitarias o familiares. El proceso tiene lugar mediante la adición, a la vez o sucesivamente, de carbonato de calcio y sulfato de aluminio en un tanque. En las condiciones alcalinas obtenidas tras la adición del carbonato, el sulfato de aluminio forma floculos de hidróxido de aluminio, Al(OH)3. Durante la sedimentación, los flóculos arrastran el fluoruro y otros iones mediante fuerzas electrostáticas. El tiempo necesario para la sedimentación de los flóculos es de unas cuatro horas. El pH debe de estar en el rango 5–8 para evitar que el aluminio pase a la disolución en diversas formas (Al(OH)2+, Al(OH)4– y otras). El riesgo de que el aluminio pase al agua es importante puesto que la evolución del pH es difícil de predecir. El agua natural puede encontrarse tamponada por la alcalinidad y los reactivos alteran el pH, por lo que este debe de ser cuidadosamente controlado, lo que complica su utilización como método doméstico, que es precisamente la ventaja principal esgrimida por sus partidarios, que esencialmente, se basan en su bajo coste. El riesgo es importante. El aluminio no sólo es neurotóxico por ingestión (encefalopatías de diálisis) sino que además, a finales de los años noventa se determinó la existencia de un efecto sinérgico debido a la presencia de fluoruro y aluminio en la dieta relacionado con la formación de aluminofluoruros que actúan como análogos del fosfato y cuyo efecto clínico se ha relacionado con un desorden neurológico similar al de la enfermedad de Alzheimer, por lo que la utilización de sales aluminio en potabilización debería quedar restringida a instalaciones industriales con un control riguroso de la dosificación de reactivos.
Otros factores complican el método de precipitación-floculación, como es la excesiva salinidad del agua, que aumentaría con el tratamiento, por lo que no es recomendable para aguas con sólidos totales disueltos por encima de 1500 mg/L (como la de la tabla mostrada arriba). Tampoco da buenos resultados para aguas con más de 20 mg/L de fluoruro. Un problema añadido es la necesidad de eliminar gran cantidad de lodos con aluminio y flúor, lo que de realizarse de forma incontrolada podría crear un problema ambiental serio a largo plazo.
(Foto del Autor)
DESDE ESTE BLOG MANDAR A SU DIRECTOR UN AFECTUOSÍSIMO ABRAZO, DESEANDO SU PRONTA RECUPERACIÓN.
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Pepe cuidate. Te queremos. un abrazo
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Excelente artículo.
Solicito que alguien me envíe la técnica para analizar ion fluoruro en té ¿es la misma técnica que para agua potable?.
En la Provincia de Misiones Argentina se están fluorando 26 plantas de agua potable (con 0.7 ppm F en agua de red). Los resultados son una disminución de caries de hasta el 71 %; medidos en CPOD (comparando mismo nivel socioeconómico, misma edad, mismo sexo, población con fluor y sin fluor de 1.200 alumnos entre 5 y 14 años).
Cordiales saludos.
Juan
jemino53@hotmail.com
Buen dia soy estudiante Ing. ambiental México y estoy interesada en el conocimiento de los fluoruros en agua ya que desconosco mucho sobre este tipo de información y mi pregunta es la siguiente a que se debe que el agua de pozos presenta altas concentraciones de fluoruros y que tipos de fluoruros hay en un pozo de agua. Sin mas por el momento me despido de usted con un cordial saludo y esperando su pronta respuesta.
Gracias
Ariadna, por si puede servirte la información contenida en este acceso:
http://www.invenia.es/inveniaextensions:fluoruros_aguas_residuales
Hola que tal ? hago análisis en el laboratorio de control de calidad de la empresa de agua potable de mi ciudad, existen 6 vertientes que abastecen de agua y contienen entre 1.5 y 2.5 mg/l de flúor, el agua solamente es desinfectada para ser distribuída, podrías sugerirme el método mas efectivo para reducir el contenido de flúor?
Te agradezco la atención al presente y te envío mis deseos de que sigas adelante en tu trabajo.
atentamente
Jeannett Díaz Saltos
Hola como estas?
El fluor es un poderoso neurotoxico y esta siendo utilizado indiscriminadamente en diversos productos de consumo humano. Las concentraciones superan el minimo requerido lo cual puede conducir a serios daños en la salud humana, especialmente en los niños.
He visto su informacion acerca de la remocion de fluoruros en el agua potable..y sus consecuencias e impacto en el ser humano..tambien es cierto que en México existen gran cantidad de estados (zona norte y centro) que tienen esta problematica, existiendo pozos con rangos de entre 6 – 14 ppm de fluoruros..tambie es interesante conocer que en el estado de Queretaro se cuenta con una planta de tratamiento para la remocion de fluor con tecnologia Israeli ( Alumina activada) la cual por cierto se logra una buena remoción., pero tien el detalle que cuando se satura la alumina se tiene que hacer retrolavado en los cuales se gastan cantidades considerables de sosa y acido sulfurico los cuales son descargados al medio ambiente.Aunado que el agua de retrolavado lleva una concentracion de fluor de no menos de 160 ppm. tambien es importante decir que las sales de calcio.(cal) remueven gran cantidad de fluoruros (ayudados por un sistema de floculacion) . Es importante mencionar que es mas facil remover fluoruros por ejemplo de una concentracion de 1000-1500 ppm . hasta 20 -50 ppm con metodos particulares (carbon de hueso,sales de aluminio,etc).Pero cuando se tiene concentraciones de 5 – 15 ppm y querer bajarlos a valores de 1.5 -3 aqui si existe una dificulta..por esta razon se puede hacer uso del metodo de nalcona o en su caso utilizar una mezcla particular de un complejo de sales de alumino en medio acido mas un floculante anionico y se logran remociones hasta valores de 1 – 2 ppm. Una catarestica de la gente que vive en zonas donde el agua potable trae fluoruros es que los dientes se tronan amarillentos. Generlamente lo que se hace cuando el agau trae fluor es bajar esta concentracion a los valores meores posibles y mezclar esta agua tratada con otra corriente de agua que no contenga fluor. Tambies existen pequeños equipos como lo es la osmosis inversa que pueden utilizarse solo a nivel casero para de tomar agua para beber..y la demas agua utilizarla en otras cosas (lavado,limpieza,riego,etc).Puesto que una osmosis mayor implica un gasto $$ fuerte.
que tan eficiente es la osmosis inversa a nivel domestico en la remocion de fluor y metales pesados ?
Ciertamente en México tenemos 17 estados en los cuales de manera regional o total se tiene agua de extracción subterránea con contenidos de fluoruros que superan los 4.0 mg/L. En el estado de Aguascalientes el agua llega a tener valores superiores a los 11.0 mg/L y l prevalencia de fluorosis dental en ninos de 8 a 12 años de edad supera el 90% en el medio rural, de los cuales casi el 70% presenta caries dental de una o mas piezas. Soy estudiante de doctorado del IPN. Estoy trabajando sobre la implementación de un sistema de electrocoagulación, ees decir, se inducen reacciones químicas mediante electricidad, que ha sido exitoso en la disminución de fluoruros en agua para bebida. El sistema es económico, so se agregan químicos al agua y se tiene la ventaja adicional de disminuir la dureza del agua. Se pueden lograr concentraciones de fluoruros menores a 1.5 mg/L, lo cual se encuentra dentro de las normas oficiales para el contenido de fluoruros en agua destinada para uso y consumo humano.
Saludos a todos,
Soy estudiante del Programa de Doctorado en Manejo Ambiental en la Universidad del Turabo en Puerto Rico.
Me interesa contar con toda su colaboración para con mi Tesís.
Uno de los temas que estoy evaluando es precisamente, "La concentración necesaria de Floruro para prevenir enfermedades dentales en una cierta población con caracteristicas similares y con un mismo abasto de agua"
Espero contar con sus conocimientos en el tema…
Hasta Pronto,
Ing. José Miguel León Santiago
HOOOLA
En primer lugar paso a saludarles el motivo de la presente es para contarles q estoy haciendo mi proyecto de grado de ingenieria quimica sobre:"Remocion de fluor de aguas subterraneas por absorcion con carbon de hueso" si hay alguien q me podria ayudar estaria muy agradecido Gracias chau.
necesito informacion seria eliminacion de fluor de forma casera
El fluoruro, no solo causa problemas dentales, hace agujeros en el cerebro, y nos quita la voluntad, en rusia hicierone xperimento en los cuales a algunos prisioneros le sdieron agua fluoridada y a otros no, a los que si les dieron eran mas dosiles..
Muy interesante el articulo. Estamos trabajando en la eliminacion del fluor con hueso calcinado en columnas de intercambio ionico. Los resultados son los mas alentadores despues de haber probado otros metodos de floculacion sedimentacion con diferentes dosis y tipos de floculantes. Actualmente estamos en la etapa de optimizacion del preparado y regeneracion del hueso calcinado. Tenemos una planta en funcionamiento en el desierto de nuestra provincia (Mendoza, Argentina) que produce 300 litros/hora, disminuye el fluor de 3,5 mg/L a 0,7 mg/L. Nos interesaria compartir experiencias similares.
Los interesados pueden contactarse con nosotros a: acqualive@yahoo.com.ar, web:acqualives.com.ar
no me sirve para nada esta informacion yo quiero saber como se puede hacer para obtener agua potable de forma casera
Compra una botella de agua en el supermercado. ¿Te sirve esa información?
Pueden utilizar una tecnica que esta en pleno desarrollo que emplea la fitorremediation como alternativa en paises pobres que pueden hacer que se remueva el fluoruro, y solo requiere mano de obra, y cuidados de jardin.
Tambien otro tipo de plantas podrian complementar el tratamiento logrando que se tenga un sistema del tipo jardin, solo roca plantas y tambien jarineros eso se puede encontrar en etiopia.
Hemos hechado en mi piscina 4 veces más del fluoculante del recomendado segun las instrucciones, hace ya 3 dias, pero no se si puede haber algo tóxico en el agua por esa causa, por favor necesito información (es de sales de aluminio)
si tienes informacion sobre flúor, sobre niveles de fúor en el agua q este respaldada te voy agradecer q la envies a razonoinstintoig@hotmail.com.mx y si yo te puedo ayudar en algo lo hare con gusto
Buenos días.
El método de floculación-precipitación con coagulante a base de sal de aluminio es muy bueno y efectivo. Me gustaría conocer diversas sales de aluminio u otros coagulantes que se estén utilizando actualmente. Mil gracias.
CÉSAR
respuesta al comentario de Eduardo del 10 de junio del 2009
dijiste»que compre una botella de agua en el super y ya esta», pues que sepas que todas las aguas embotelladas, incluso el agua de manantial, natural que la llaman asi a la villavicencio esta fluorada, esto es lamentable porque seguramente no es por que nos quieren mucho y nos cuidan los dientes jajaja, yo tambien queiro saber de algun metodo casero para quitar el fluor, saludos y espero que cada vez seamos mas los que nos revelamos contra tanta maldad
Marcela, no tienes razón. La inmensa mayoría de las aguas embotelladas no tienen fluoruro. Unas ppb a lo máximo, pero no porque lo añadan. Si se añade fluoruro al agua embotellada, al menos en España, tiene que ponerlo en la etiquueta. Y no hay método casero de quitar el flúor. A ver si se os sale de la cabeza: prácticamente cualquier anión desplaza al flúor de las resinas y de la alúmina.
… y a los de la alúmina. Lo que vais a hacer es cargar el agua con aluminio que es nerotóxico.
(quise decir a los que proponéis las sales de alumino [alum] como coagulante. La alúmina es insoluble)