Eliminación de hierro y manganeso del agua

Tratamiento eficaz, rápido y ecológico para eliminar hierro y manganeso del agua

El exceso de hierro y manganeso en agua para consumo o lavado causa problemas de color, manchas, mal sabor, incluso problemas de salud. En aguas de riego y proceso estropea tuberías y salidas de agua.
Un estudio elaborado por ASP Asepsia demuestra que el ozono es una alternativa real para eliminar hierro y manganeso en aguas de una forma eficaz, rápida y totalmente ecológica (sin residual químico).

La presencia de hierro y manganeso disueltos en el agua sucede de forma natural en aguas de procedencia subterránea o mineral. Dicha presencia a partir de una determinada concentración puede resultar contaminante y puede provocar que el agua no se encuentre en condiciones óptimas para el uso que se tiene previsto. Los límites de presencia de ambos metales disueltos en agua de consumo humano son de 200 µg/L en el caso del hierro y 50 µg/L en el caso del manganeso de acuerdo con el RD 140/2003, Anexo I, en el que se establecen los valores de los parámetros indicadores para aguas de consumo humano.

La concentración en exceso de estos contaminantes puede ocasionar fundamentalmente problemas de deposición, coloración y dan sabor al agua. En agua de consumo, en las concentraciones en las que suele encontrarse estos contaminantes en el agua, no suelen generar problemas de salud. En el caso de consumo continuado de agua con concentraciones elevadas de hierro se han dado casos de hemocromatosis, una enfermedad que causa fatiga, debilidad y en casos graves, ictericia, dolor articular y de pecho y arritmias.

En el caso de presencia de hierro y manganeso en aguas de riego y aguas de proceso, la presencia de hierro y manganeso genera graves daños en las tuberías, conducciones y salidas de agua, puesto que en presencia de oxígeno del aire, estos metales se oxidan, generando formas estables insolubles que se depositan en las superficies, originando obstrucciones que impiden el paso del agua y sobrepresiones en el trasiego de las mismas. Además, la presencia de microcristales de hierro y manganeso en el agua provoca daños en equipos mecánicos como bombas de impulsión, ya que el impacto de estos cristales con los rodetes girando a alta velocidad forma daños estructurales, en muchos casos irremediables, en estos equipos, reduciendo su tiempo de vida.

Ventajas de eliminación de hierro y manganeso en aguas con ozono

ASP Asepsia, como empresa especializada en servicios de tratamiento de aguas con ozono, ofrece la posibilidad de eliminar hierro y manganeso con ozono de una forma eficaz, rápida y totalmente ecológica. Los procesos de eliminación de hierro y manganeso de ASP Asepsia permiten la remoción de la mayor parte de estos contaminantes en el agua, reduciendo su impacto en el destino final del agua, así como en las tuberías y equipos mecánicos.

El método especializado de ozono de ASP Asepsia para la eliminación y tratamiento de hierro y manganeso en aguas se basa en la oxidación controlada de dichos metales disueltos en agua, de forma que puedan ser filtrados posteriormente y obteniéndose un agua de alta calidad, sin aportar color ni sabor, manteniendo los parámetros físico-químicos del agua intactos y reduciendo totalmente la posibilidad de incrustaciones.

El proceso de tratamiento de ASP Asepsia tiene ventajas muy importantes respecto a otras alternativas como son que la instalación es rápida y sencilla y se puede empezar a utilizar desde el primer momento, no requiere la introducción de productos químicos peligrosos en el agua, no requiere almacenamiento de reactivos, no deja residualidad de productos químicos y no pierde eficacia con el tiempo.

Estudio ASP para verificar la eficacia del ozono para eliminar hierro y manganeso en agua

Para comprobar su eficacia, ASP Asepsia ha llevado a cabo un estudio dirigido por Borja Ojembarrena Jiménez, Ingeniero Químico, donde se analiza el tratamiento de aguas de consumo humano con elevada concentración de manganeso que se tratan con procesos especializados de ASP Asepsia.

Las aguas de consumo humano tomadas de muestra cuentan con una concentración de manganeso disuelto de 160 µg/L, superior al permitido por el RD 140/2003 establecido en 50 µg/L. Esta contaminación se debe al origen natural del agua y se requiere una reducción por debajo del límite máximo legal. Para ello, se compararon los resultados obtenidos con distintos agentes oxidantes, como son el aire, el oxígeno y el ozono, de forma que se pueda elegir aquel que aporte los resultados óptimos. Los resultados obtenidos se muestran en la figura 1.

Figura 1. Evolución de concentración de manganeso disuelto [µg/L] en agua con inyección de agentes oxidantes: aire (negro), oxígeno concentrado (rojo) y ozono (azul)

Como puede verse en la Figura 1, la aplicación de ozono en agua es el único tratamiento que consigue resultados positivos en la eliminación de manganeso. Las pruebas con la inyección de ozono se logra una reducción del 87% de manganeso disuelto en apenas 5 minutos. De aquí se comprueba cómo el ozono es eficaz y rápido en el tratamiento del manganeso. En la figura 2 se observa el aspecto del agua tras la ozonización, en la que se oxida el manganeso y se forma MnO₂ insoluble de color amarillo, y tras la posterior filtración del manganeso insoluble.

Figura 2. Experimento. Aspecto del agua tras la ozonización y tras la filtración del manganeso

Observando la Figura 2 se confirma que el ozono tiene capacidad de oxidación del manganeso en el agua, puesto que se parte de agua totalmente cristalina y torna a un color amarillento tras la ozonización. Este color amarillo es indicativo de que el proceso funciona correctamente, ya que significa que el manganeso ya no se encuentra en el agua y puede filtrarse, asegurando su retirada completa del agua. En ese punto, con una simple filtración con arena se logra un agua transparente, de alta calidad y que puede consumirse y utilizarse directamente con total seguridad.

Por otro lado, una ampliación del estudio demuestra que tras la implantación real del proceso a escala industrial, con un caudal de agua de 50 m³/d, los resultados son aún mejores, logrando reducir la concentración de manganeso disuelto en agua por debajo del límite de detección (<10 µg/L), que equivale a una disminución de manganeso disuelto superior al 95%.

En el caso de la eliminación de hierro, hay múltiples estudios respecto a la aplicación de ozono en distintos tipos de agua. De todos ellos destaca que los requerimientos de concentración de ozono en agua son bajos, por lo que el ozono es muy efectivo en la eliminación de hierro disuelto incluso cuando hay poca concentración de ozono disuelto en agua. También es importante que se requieren tiempos de contacto muy pequeños, por lo que no es necesario que haya depósitos de gran tamaño para poder ser eficaces.

De acuerdo con el Centro de Expertos en Aguas del Reino Unido (CREW en sus siglas en inglés), los estudios llevados a cabo por Langlais et al. en distintos tipos de agua logran, como mínimo, una eliminación del 80% del hierro presente en agua, llegando en muchos casos a encontrarse por debajo del límite de detección. En este último caso, correspondería a que la concentración de hierro en agua es tan baja que no se puede llegar a detectar con técnicas analíticas habituales, lo que permite hacerse una idea del rendimiento de eliminación de hierro logrado. En la tabla 1 se encuentran resumidos los experimentos y resultados logrados por Langlais et al.

Tabla 1. Eliminación de hierro en agua mediante aplicación de ozono en distintos casos

Procedencia del agua	Dosis de ozono	Tiempo de contacto	Eficacia de proceso
Agua subterránea Concentración inicial de hierro: 50 µg/L	0,1 mg/L	2+2 minutos	Eliminación de hierro 80%
Agua de río Concentración inicial de hierro: 23-263 µg/L	0,5 mg/L	3+5 minutos	Concentración por debajo de límite de detección
Agua de embalse Concentración inicial de hierro: 600 µg/L	0,3-1,3 mg/L	No disponible	Eliminación de hierro 99%

De acuerdo con los resultados de estos estudios, queda demostrada la alta efectividad del ozono para la eliminación del hierro disuelto en agua.

Servicios de tratamiento de aguas ASP Asepsia: eliminación y tratamiento de hierro y manganeso

ASP Asepsia ofrece servicios de ozono personalizados a cada necesidad y problemática. Con más de 20 años de experiencia es una empresa contrastada en la aplicación de ozono para tratamiento de aguas de todo tipo a través de metodologías exclusivas y equipos propios de alta calidad diseñados y fabricados en España por ASP.

De este modo, gracias su equipo humano especializa y amplios medios para responder a las necesidades y expectativas de los clientes que requieran soluciones a sus problemas con hierro y manganeso disuelto en agua y evitar todos los problemas, tanto el incumplimiento de normativa como para evitar daños en infraestructura (tuberías, salidas de agua), así como prevenir manchas en materiales derivadas del lavado con agua con exceso de contaminante (ropa, mantelería, cuberterías..) y mejorar la calidad y aspecto del agua para consumo.

Sectores de interés en eliminación y tratamiento de hierro y manganeso en agua

Este estudio está dirigido a sectores que pueden presentar problemas de presencia de hierro y manganeso disuelto en agua, especialmente aquellos que toman agua subterránea, pozos, redes de distribución de hierro de cierta antigüedad.

Algunos de estos sectores donde estos servicios son útiles en: