El fluoruro es un contaminante de aguas subterráneas que está presente naturalmente en rocas y suelos (comúnmente sedimentos volcánicos). Cuando se encuentra en niveles superiores a 1,5 mg/l, puede ser perjudicial para la salud de los seres humanos. Como estos impactos negativos son el resultado de un consumo prolongado, la eliminación de fluoruro es importante principalmente en la fase de recuperación y emergencias prolongadas.

El fluoruro puede eliminarse de aguas subterráneas mediante la adsorción en materiales filtrantes de fosfato de calcio u óxido de aluminio, los procesos de tratamiento por precipitación y coagulación o la ósmosis inversa. Al añadir productos químicos como el calcio y las sales de aluminio, se forman precipitados que fijan el fluoruro y pueden eliminarse con pasos convencionales de sedimentación y filtración. La técnica de Nalgonda usa sulfato de aluminio e hidróxido de calcio (cal) como coagulantes. Otras técnicas incluyen la electrocoagulación y la técnica de Nakuru, esta última es una mezcla de los procesos de precipitación y adsorción. En la adsorción y el intercambio iónico, el agua contaminada con fluoruro se pasa a través de una capa de material poroso ("lecho de contacto") que elimina el fluoruro del agua mediante el intercambio iónico o la adsorción hacia el material del lecho de contacto. Algunos materiales adecuados para el lecho de contacto incluyen alúmina activada o materiales basados en fosfato de calcio, como hidroxiapatita sintética y carbón óseo. Una ventaja importante de las técnicas de adsorción es que muchos materiales filtrantes pueden regenerarse.

Consideraciones de diseño

El fluoruro puede eliminarse de aguas subterráneas mediante la adsorción en materiales filtrantes de fosfato de calcio u óxido de aluminio, los procesos de tratamiento por precipitación y coagulación o la ósmosis inversa. Al añadir productos químicos como el calcio y las sales de aluminio, se forman precipitados que fijan el fluoruro y pueden eliminarse con pasos convencionales de sedimentación y filtración. La técnica de Nalgonda usa sulfato de aluminio e hidróxido de calcio (cal) como coagulantes. Otras técnicas incluyen la electrocoagulación y la técnica de Nakuru, esta última es una mezcla de los procesos de precipitación y adsorción. En la adsorción y el intercambio iónico, el agua contaminada con fluoruro se pasa a través de una capa de material poroso ("lecho de contacto") que elimina el fluoruro del agua mediante el intercambio iónico o la adsorción hacia el material del lecho de contacto. Algunos materiales adecuados para el lecho de contacto incluyen alúmina activada o materiales basados en fosfato de calcio, como hidroxiapatita sintética y carbón óseo. Una ventaja importante de las técnicas de adsorción es que muchos materiales filtrantes pueden regenerarse.

Materiales

Los filtros para la eliminación de fluoruro pueden construirse localmente con baldes. El carbón óseo y la hidroxiapatita sintética también se pueden producir localmente, aunque requieren capacitación e inversión en la planta de producción. Es posible que, a nivel local, no se disponga de alúmina activada.

Aplicabilidad

El fluoruro es un componente fundamental para la formación del esmalte dental y los huesos, pero su consumo en altas concentraciones en agua potable por un largo periodo de tiempo puede generar un grave deterioro de dientes y huesos. El valor de referencia indicado por la OMS para el fluoruro en agua potable es 1,5 mg/l. Existen mapas de riesgos (p. ej., en la Plataforma de evaluación de aguas subterráneas) que muestran regiones con grandes probabilidades de alto contenido de fluoruro en aguas subterráneas. En función del número de integrantes de la familia y la capacidad del sistema doméstico usado, puede ser necesario separar el agua tratada para beber y cocinar del agua no tratada usada para el lavado de manos, el aseo personal y el lavado de ropa, asegurándose de que los contenedores no se mezclen. Como los problemas de salud se deben al consumo prolongado, esta tecnología es más adecuada para la fase de recuperación y las emergencias prolongadas en zonas con gran riesgo de alto contenido de fluoruro. Cuando se usa la coagulación por otras razones, la concentración de fluoruro también puede disminuir.

Operación y mantenimiento

La operación de sistemas domésticos de eliminación de fluoruro es, generalmente, simple para los usuarios. Se debería respetar el tiempo de contacto necesario entre el agua y el lecho filtrante, que difiere según el material filtrante, para garantizar una eliminación eficaz del fluoruro. El distribuidor/proveedor de los filtros debería planificar el monitoreo regular de la calidad del agua, además del reemplazo o regeneración del material, para lo que se requerirá cooperación de los usuarios. Cuando se alcanza la capacidad de captación de los filtros en los domicilios particulares, se pasa una solución básica sobre el lecho filtrante para eliminar el fluoruro y luego una solución ácida para la reactivación. El personal capacitado en los centros de mantenimiento debe almacenar y manipular los productos químicos con cuidado y de manera adecuada. Luego, el medio filtrante puede volver a utilizarse para eliminar el fluoruro.

Salud y seguridad

La tecnología que se usa para la eliminación del fluoruro no elimina la contaminación microbiológica. Por lo tanto, es posible que deba realizar un filtrado o una desinfección posterior. El agua tratada siempre debe almacenarse en filtros o en contenedores para el almacenamiento de agua seguro. El lodo, las soluciones de regeneración o el medio filtrante saturado representan un peligro para la salud y el medioambiente, por lo que deben desecharse de manera segura (por ejemplo, en vertederos lejos de las fuentes de agua potable). Los operadores que participan en el proceso de regeneración del medio filtrante deben recibir capacitación acerca de las medidas de seguridad personal, como el uso adecuado del equipo de protección personal.

Costos

Los costos de la producción local sencilla de filtros pueden variar entre los USD 20 y USD 40 cuando las instalaciones de producción están a disposición. La producción de carbón animal requiere de un trabajo e infraestructuras intensos, por lo que estos costos deben tenerse en cuenta. En el caso de los productos comerciales que necesiten transporte y requieran importaciones, los costos pueden aumentar y los filtros pueden valer entre USD 50 y USD 100. Sin embargo, la regeneración del material reduce los costos continuos. En algunos países afectados (por ejemplo, Etiopía y Kenia), los pequeños proveedores incorporan modelos empresariales que se basan en créditos o en la prestación de servicios.

Consideraciones medioambientales y sociales

Es posible que el carbón óseo no sea aceptable en algunas zonas por motivos religiosos o culturales. Debido a que el tratamiento del agua quizás no es evidente para algunos usuarios, es posible que se necesiten intervenciones para promover cambios de comportamiento y campañas informativas (véase X.16). El lodo, las soluciones de regeneración o el medio filtrante saturado representan un peligro para el medioambiente, por lo que deben desecharse de manera segura lejos de fuentes de agua potable y de tierras que se utilizan para la agricultura.