Un equipo de trabajo de trabajo de la cátedra de Preservación y envasado de alimentos de la Facultad de Agroindustrias de la Universidad Nacional del Nordeste, realizó una tarea de investigación con el objeto de establecer una base de las tecnologías asociadas a la eliminación del arsénico en agua potable. La idea es determinar alternativas para enfocar el problema, mediante el análisis de factores teóricos.

El arsénico es un elemento natural presente en muchos recursos acuíferos, principalmente en aguas subterráneas, producto de lixiviaciones, o lo que es lo mismo, tratar una sustancia compleja, con un disolvente adecuado para separar sus partes solubles de las insolubles.

La exposición prolongada a través del consumo de agua y otros alimentos contaminados puede ocasionar problemas de salud, los cuales incluyen enfermedades de la piel (melanosis y keratosis); problemas vasculares, defectos en los nacimientos (bajo coeficiente intelectual); y cáncer de piel entre otros.

Los métodos y el material usado
La investigación realizada por el ingeniero Gustavo Santiago Glibota, consistió en una búsqueda exhaustiva de trabajos tanto en la red como en revistas especializadas del agua para consumo humano.

El análisis se situó en comparar diversos sistemas: de intercambio iónico; osmosis inversa; opciones de filtración con los métodos de adsorción.

Para ello se tuvo en cuenta la química del arsénico. Así mismo junto a algunos óxidos o hidróxidos de metales tales como el hierro o manganeso, el arsénico se oxida formando complejos insolubles fácil de eliminar por métodos físicos como filtración.

Como conclusión, surgió que para la elección de un sistema de remoción de arsénico en agua se debe tener en cuenta muchos parámetros. De los cuales el más importante es la cantidad de agua a tratar.

Otro factor, es la inversión económica a realizar, teniendo en cuenta los gastos de mantenimiento y reposición de insumos. La poca necesidad de monitorear o controlar el proceso deberá ser de la misma manera tenida en cuenta en la elección del método.

Lo principal a asumir es el agua a tratar, donde los parámetros más importantes son la concentración inicial de arsénico, hierro, manganeso; y diversos aniones presentes: fosfatos, sulfatos y cloruros; así como la concentración total de sólidos disueltos.

Resultados específicos

Intercambio Iónico: es un proceso generado a través de una resina que atrapa al ión (en este caso el arsénico en forma de ión) para ser posteriormente eliminado por una regeneración de la misma. El arsenito no puede ser intercambiado efectivamente, por lo que previamente se necesita una oxidación a arseniato.

El uso de resinas de intercambio aniónico de bases fuertes en forma de cloruros puede eliminar en forma efectiva parte del arsénico, pero el sulfato, nitrato y otros aniones presentes en concentraciones altas reducen ampliamente el ciclo de funcionamiento del equipo al competir con el arsénico.

Aunque la salmuera de regeneración se utiliza varias veces, es necesario eliminar el arsénico por algún proceso de coagulación en la misma, con lo cual se cuenta con opciones limitadas para la eliminación de residuos.

Osmosis inversa: Las membranas de alta presión eliminan varios contaminantes presentes en el agua así gran cantidad de sales disueltas.

En sistemas grandes el rechazo es menor al 30% y la eliminación de los contaminantes se realiza en un solo paso. El uso de membranas con presiones es útil en sistemas de punto de uso, obteniéndose en el rechazo bajas concentraciones de arsénicos con un rechazo alto. Estas membranas pueden eliminar hasta el 95% del arsénico dependiendo la forma en que este se encuentra.

Opciones de filtración: La coprecipitación y filtración del hierro pueden ser usados dependiendo el estado de oxidación y la concentración en que se encuentra el arsénico, estos métodos pueden ser: Oxidación – filtración: es utilizable cuando el hierro naturalmente presente es suficiente para eliminar la cantidad de arsénico presente por precipitación.

Oxidación - coagulación – filtración: si el hierro presente es poco, se añade un coagulante en base de hierro y se procede a la coagulación y precipitación.

Coagulación – clarificación – filtración: previa oxidación, si hay muchas partículas presentes, se realiza una clarificación antes de la filtración para alivianar las unidades filtrantes.
Medios adsorbentes de arsénico: En los últimos años se esta trabajando en medios específicos para la adsorción de arsénico, para ser usados como medios filtrantes, en los cuales el arsénico en forma de ión es absorbido en el interior del mismo atraído por fuerzas quelantes, logrando la coprecipitación con el oxido metálico en el interior del medio. En la mayoría de los casos el arsénico queda atrapado en la matriz sin poder salir.

En la mayoría de los casos este medio consiste en un oxido/ hidróxido metálico (oxido de hierro) en forma granular con una porosidad específicamente alta para favorecer la adsorción del agua en los poros. Es decir que se realicen dos procesos físicos al mismo tiempo adsorción y filtración.

Este método de tratamiento consiste en la sencilla solución de colocar el medio absorbente en recipientes y usarlo hasta agotar la capacidad del mismo. Este método requiere poca atención y el residuo es nulo en efluentes, pudiéndose usarse el mismo en rellenos sanitarios.

El tiempo de residencia del agua en el lecho debe rondar entre los 3 y 5 minutos para ser efectivo.

Interferencias: El pH en el cual trabajan estos medios se ve favorecido a pH bajos (entre 5 y7), ninguno de los medios trabajan a pH mayores de 9.

La sílica en forma de iones compite por los sitios con el arsénico, reduciendo los puntos de adsorción del medio. La sílica no esta ionizada a pH mayores de 7,5 lo que hace que se caiga del rango de trabajo de los medios.

Así como la sílica los fosfatos y sulfitos compiten con los sitios de adsorción del medio con el arsénico.

La combinación de los efectos de interferencia de estos iones, junto con el pH pueden reducir en un 90% la capacidad del medio absorbente.

Existen otros compuestos que también compiten en menor medida por los sitios. Estos pueden ser sulfatos y bicarbonatos u otros iones inorgánicos, algunos oxianiones (metales del grupo de transición con el oxigeno con carga negativas). Precipitantes y coagulantes presentes en el agua como el hierro y manganeso también forman finos coloides que disminuyen el acceso a los sitios de adsorción.