El Exceso de Fluoruro en las aguas residuales. Una posible tecnología de su tratamiento
Los fluoruros son contaminantes inorgánicos presentes en las aguas residuales de muchos procesos industriales. Actualmente la industria de fabricación de semiconductores, en las industrias de fabricación de flúor y derivados fluorados genera este tipo de corrientes con mayor caudal y concentración. Hay otras industrias que producen efluentes acuosos que contienen fluoruros como la industria de fabricación de vidrio, en el proceso de alquilación de las refinerías, en la fabricación de intermedios fluorados en la industria farmacéutica y de herbicidas, o en el proceso de gasificación del carbón en centrales térmicas de ciclo combinado.
En el año 2004 se generaron en España 1190000 toneladas de aguas residuales fluoradas (cuantificado como flúor total) en los más de 2000 complejos industriales de ese país (Registro Estatal de Emisiones y Fuentes Contaminantes, EPER-España). Las concentraciones de fluoruro en el agua residual varían dependiendo de la actividad industrial y de la tecnología del proceso. La legislación vigente actualmente no permite el vertido de aguas residuales con una concentración de fluoruro superior a 12 mg /L (Ley 5/2002, de 3 de junio, sobre vertidos de aguas residuales industriales a los sistemas públicos de saneamiento). Sin embargo y como ejemplo, se puede citar que en la fabricación de semiconductores de 8 pulgadas los fluoruros en el agua residual oscilan entre 500-2000 mg/L.
La Organización Mundial de la Salud (OMS) especifica que el nivel máximo de fluoruro en el agua potable no debe superar los 4 mg/L, siendo el nivel recomendado de fluoruros a añadir en los suministros de agua pública de 1,5 miligramos de fluoruro por litro de agua potable. Esta concentración de fluoruros daña los dientes y provocan enfermedades en los huesos, debido a que ocasionan un riesgo potencial para el medioambiente, la fauna acuática y la salud humana se limita su concentración en las aguas residuales. Su eliminación y neutralización son operaciones de obligado cumplimiento en los sectores industriales que las generan.
El método convencional para la eliminación de fluoruros presentes en las aguas residuales es la precipitación química, el fluoruro precipita con distintos reactivos cálcicos (cloruros, hidróxidos, carbonatos o sulfatos) en forma de fluoruro cálcico, insoluble en agua:
Ca2+ + 2F- → CaF2
De esta forma, el fluoruro remanente debe encontrarse en los límites de vertido exigidos por la legislación para su descarga. Las etapas del proceso convencional son las siguientes: a) ajuste del pH de la corriente residual, b) adición del reactivo cálcico, c) precipitación del fluoruro cálcico y d) separación de la fase sólida formada. Para favorecer la separación de las fases suelen adicionarse coagulantes y floculantes. Las condiciones de presión y temperatura son las ambientales y el tiempo de decantación es aproximadamente de una hora. El principal problema de este proceso es la gran cantidad de lodos que se forman.
Las expectativas de futuro para mejorar la precipitación química de fluoruros se centran en una tecnología eficiente que permita la viabilidad económica de los subproductos, más concretamente del fluoruro cálcico que persiguiendo un grado comercial se pueda utilizar en la producción de ácido fluorhídrico, sustituyendo a su vez a la fluorita natural, puesto que su abastecimiento se encuentra limitado:
CaF2 + H2SO4 → HF + CaSO4
De todos modos, el proceso convencional ha ido evolucionando en cuanto a la minimización de lodos, al uso de reactivos y al aprovechamiento de los subproductos.
Elcogas S.A. tiene patentado un procedimiento para la eliminación de fluoruros de las aguas residuales generadas en el proceso de gasificación del carbón de una central térmica de ciclo combinado. Se caracteriza por la precipitación a un pH determinado, la recirculación de lodos de la etapa de separación a la de precipitación, y el uso de un polielectrolito orgánico aniónico convencional como floculante.
En la misma línea, el procedimiento patentado de Derivados del Fluor S.A., elimina el fluoruro en altas concentraciones del efluente industrial y permite su valoración como fluoruro cálcico sintético en distintos procesos de producción. La invención se circunscribe en la técnica del procedimiento: el fluoruro cálcico, en forma de pellets, precipita en forma de cristales sobre granos de carbonato cálcico en un reactor de lecho fluidizado y se descarga de fondo del reactor en intervalos definidos durante el tiempos de reacción, superior a las tres horas. Las cantidades de sílice y humedad presentes en el fluoruro cálcico están en contenidos muy bajos que permiten su valoración.Por último, otra mejora del proceso convencional es un proceso de "Electrocoagulación-flotación" para favorecer la precipitación del fluoruro cálcico empleándose surfactantes anódicos y aire disuelto. Este proceso implica la inyección de iones metálicos para aglutinar los contaminantes dispersos en un agua sacrificando directamente a uno de los electrodos (Ánodo) complementando con el barrido por arrastre del gas generado.
Actualmente en America Latina se estan desarrollando estas nuevas tecnologías de la Ingenieria Sanitaria y Ambiental con el proceso de la electrocoagulación y otros (Ver: http://www.bvsde.paho.org/bvsaidis/ecuador10/elec.pdf), con el objetivo de evitar la contaminación y el buen tratamiento de las aguas residuales.
2 comentarios:
hl: Vista una de sus publicaciones. Será revisada y calificada. No tengo información sobre la 2da.
JFFC. 23:39
hl: Revisada su publicación # 1. Es interesante, pero hay que considerarla como muy localizada hacia el tratamiento de aguas industriales. Puede considerarse más que todo como un tema informativo.
JFFC 14:19
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