Arsénico en agua de red: qué exige la norma y qué hacer

El arsénico en agua de red en Argentina no es un problema industrial importado: es un problema geológico propio, que afecta a una superficie enorme de la llanura Chaco-Pampeana y a cientos de localidades que se abastecen de agua subterránea. A diferencia de un contaminante de vertido, no hay una fuente que clausurar: el arsénico está en el acuífero y la única vía es tratarlo. Este artículo explica su origen, por qué la especiación determina qué tecnología sirve y qué debe tenerse en cuenta al elegir un adsorbente para agua de consumo humano.

Qué es el arsénico geogénico y por qué aparece en los sistemas municipales

Definición y química del problema

El arsénico se presenta en agua en dos estados de oxidación con comportamientos muy distintos. El arseniato, As(V), predomina en condiciones oxidantes y existe como oxianión cargado negativamente, lo que lo hace relativamente fácil de adsorber sobre superficies con afinidad por aniones. El arsenito, As(III), predomina en aguas subterráneas anóxicas y a pH neutro se encuentra mayormente como especie no cargada, lo que reduce drásticamente su afinidad por la mayoría de los adsorbentes y por los procesos de coagulación.

Esa diferencia tiene una consecuencia práctica decisiva: la mayoría de las tecnologías exige una etapa previa de oxidación para convertir As(III) en As(V) antes de tratar. Si el diseño la omite y el pozo entrega una mezcla de ambas especies, la planta rinde menos de lo previsto y nadie entiende por qué.

En la región, el arsénico suele venir acompañado de flúor y de otros elementos traza asociados al mismo origen, de modo que el análisis nunca debe limitarse al arsénico.

Valores típicos en sistemas municipales

Las concentraciones varían mucho entre pozos, incluso dentro de una misma localidad y a pocos cientos de metros de distancia. Esa variabilidad es un dato de diseño, no una anécdota: obliga a caracterizar cada perforación por separado y a prever qué pasa cuando el sistema conmuta de pozo. El límite aplicable a agua de consumo humano está fijado por el Código Alimentario Argentino, artículo 982, y puede haber exigencias provinciales complementarias; corresponde consultar el valor vigente en la jurisdicción antes de fijar el objetivo de tratamiento.

Cómo se detecta en planta: análisis e indicadores de campo

• Arsénico total y, cuando sea posible, especiación entre As(III) y As(V): es la información que más condiciona el diseño.
• Flúor, que acompaña con frecuencia al arsénico en los mismos acuíferos.
• Hierro, manganeso, sílice, fosfatos y sulfatos, que compiten por los sitios de adsorción.
• pH, alcalinidad, conductividad, sólidos disueltos y potencial REDOX.
• Indicador de contexto: un agua subterránea sin oxígeno disuelto, con hierro y manganeso presentes, sugiere condiciones reductoras y por lo tanto predominio de As(III).

Causas: de dónde viene el problema

Origen volcánico del arsénico en el loess pampeano

El material que forma la llanura Chaco-Pampeana incluye aportes de vidrio volcánico y cenizas transportadas desde la cordillera. Ese material libera lentamente arsénico al agua subterránea a lo largo de tiempos geológicos. No es contaminación: es la composición natural del acuífero.

Acuíferos con arsénico y flúor asociados

El mismo proceso geoquímico que libera arsénico libera flúor y otros elementos, razón por la cual muchas localidades enfrentan los dos parámetros a la vez y deben resolverlos en el mismo tren de tratamiento.

Variabilidad entre pozos de un mismo sistema

La heterogeneidad del subsuelo hace que pozos vecinos, o el mismo pozo a distinta profundidad, entreguen concentraciones muy diferentes. Un sistema que mezcla varias fuentes tiene una calidad de entrada variable, y esa variabilidad hay que contemplarla en el diseño y en el control.

Consecuencias operativas y costos

Impacto sobre equipos, proceso y producto

El arsénico no incrusta ni corroe: su impacto es sanitario. La exposición crónica por agua de bebida se asocia al cuadro conocido en la región como hidroarsenicismo crónico regional endémico (HACRE). Para el prestador —una cooperativa, un municipio, una empresa provincial— el impacto operativo es la obligación de sostener una planta de remoción, con su control analítico y su gestión de residuos.

Riesgo normativo y de descarga

El parámetro para agua de consumo está fijado por el Código Alimentario Argentino, artículo 982, y la fiscalización corresponde a la autoridad sanitaria y al ente regulador provincial. Los organismos del sector —ENOHSA en materia de obras y criterios, y los prestadores provinciales— tienen además sus propios lineamientos técnicos. Consultar el valor y los criterios vigentes antes de comprometer un diseño.

Hay un segundo frente normativo que se subestima: el residuo del tratamiento. Un lodo arsenical o un medio agotado pueden quedar alcanzados por el régimen de residuos peligrosos de la Ley 24.051 y su Decreto 831/93, con generador inscripto y disposición en operador habilitado.

Costo total: OPEX, paradas no programadas y reposición de activos

El costo de una planta de arsénico se juega menos en la inversión inicial que en tres partidas: el agua rechazada si la ruta elegida es membranas, el residuo a disponer si la ruta genera lodo o medio no regenerable, y el control analítico, que en arsénico requiere laboratorios con límites de cuantificación adecuados. Para una cooperativa del interior, la partida de disposición de residuos peligrosos puede ser determinante.

Arsénico en agua de red Argentina: soluciones convencionales y sus límites

Coagulación-filtración: lodo arsenical a disponer

Coagular con sales de hierro y filtrar es una ruta efectiva y ampliamente aplicada, sobre todo cuando hay hierro natural en el agua. Su límite es el residuo: genera un lodo arsenical cuyo volumen y cuya clasificación como residuo peligroso condicionan el costo operativo. Además requiere preoxidación si hay As(III). Las condiciones de operación figuran en la ficha de I-SOFT OXYDES para redes de agua potable.

Ósmosis inversa: rechazo y remineralización

La ósmosis remueve arsénico con alta eficiencia, en especial As(V). Sus límites son el agua rechazada —que en una localidad con estrés hídrico es un problema serio— y la desmineralización total del permeado, que suele exigir remineralización posterior para entregar un agua estable y agradable. También necesita pretratamiento y consumo energético permanente.

Alúmina activada: no regenerable en la práctica

La alúmina activada es un adsorbente clásico para arsénico, muy sensible al pH y con una regeneración compleja que, en instalaciones pequeñas, directamente no se hace. El resultado es un medio agotado a disponer con cierta frecuencia y una operación que exige ajuste de pH fino.

Solución Watch Water: Titansorb® y CarbonBlock-TS3®

Titansorb®: mecanismo de acción y qué resuelve

Titansorb®, el adsorbente granular de dióxido de titanio está construido con cristales de TiO₂ de doble capacidad obtenidos por un proceso de granulación patentado. Los gránulos disocian el agua en H⁺ y OH⁻ y presentan una superficie hidrófila de alta afinidad, con 300 m²/g de superficie específica.

Su rasgo más relevante para este problema es que adsorbe directamente As(III) y As(V), lo que evita la etapa de pre-oxidación obligatoria en otras tecnologías —una simplificación enorme para una planta pequeña sin operador especializado—. Las capacidades documentadas son de 48 a 60 g/kg para As(V) y de 20 a 30 g/kg para As(III). Esas cifras corresponden a condiciones ideales de laboratorio: la capacidad real depende de los iones competitivos presentes —sílice, fosfatos, sulfatos— y debe estimarse con un ensayo de columna sobre el agua del cliente.

Tres características adicionales pesan en agua potable: cuenta con certificación NSF/ANSI 61; la adsorción es irreversible en condiciones de operación, sin reacción inversa del arsénico ni lixiviación, y el medio agotado no se clasifica como residuo peligroso según el fabricante, disponiéndose por estándares ambientales corrientes; y no se ve afectado por el cloro, de modo que se combina sin problemas con la desinfección de la red. El pH de entrada óptimo declarado es de 6,5 a 6,9. Existe una referencia documentada de aplicación municipal en JAPAMI, Salamanca (México).

CarbonBlock-TS3®: mecanismo de acción y qué resuelve

CarbonBlock-TS3®, el cartucho de carbón en bloque con Titansorb® lleva la misma tecnología al punto de uso. Combina dos etapas en un solo elemento: un carbón activado en bloque que filtra a 10 micras y adsorbe cloro, sabor, olor y compuestos orgánicos, y Titansorb® en polvo, que aporta la adsorción de metales pesados y oxianiones con la ventaja de dispersarse fácilmente dentro del bloque. El fabricante declara la eliminación de hasta el 99% de los metales pesados, incluidos arsénico, cadmio, cobre, mercurio, níquel, plomo, cromo y fluoruros. No genera agua de rechazo ni consume energía eléctrica.

Su lugar no es reemplazar a una planta centralizada, sino cubrir puntos críticos —escuelas, centros de salud, comedores— o funcionar como medida transitoria mientras se ejecuta la obra definitiva.

Tren de tratamiento recomendado y orden de las etapas

1. Caracterización de cada pozo, con especiación de arsénico y análisis de iones competitivos.
2. Remoción de hierro y manganeso si están presentes, para no ensuciar el lecho adsorbente.
3. Ajuste de pH a la ventana del adsorbente.
4. Columnas de Titansorb® dimensionadas para el caudal, en configuración que permita seguir la curva de ruptura.
5. Desinfección de la red, compatible con el medio.
6. Puntos de uso con CarbonBlock-TS3® donde se requiera una barrera adicional o transitoria.

Qué NO hacen estos productos

• No remueven flúor de forma equivalente al arsénico. Si el agua tiene ambos, corresponde evaluar un tren específico; para flúor, el medio documentado es el carbón catalítico en su ventana de pH.
• Las capacidades publicadas son de laboratorio. En presencia de sílice, fosfatos o sulfatos, la capacidad real cae, y ese es el caso habitual en los acuíferos de la región.
• Titansorb® tiene una ventana declarada: pH de entrada 6,5–6,9, temperatura máxima 40 °C y presión de operación de 3 a 10 bar.
• Para CarbonBlock-TS3®, algunos valores de presión y temperatura provienen de documentación con codificación parcialmente dañada: corresponde consultar la ficha técnica original antes de comprometer especificaciones exactas.
• Un punto de uso no sustituye la obligación del prestador de entregar agua apta en la red.

Parámetros de diseño y dosificación

Análisis de agua requerido antes de dimensionar

Para cada pozo: arsénico total y especiación si es posible, flúor, hierro, manganeso, sílice, fosfatos, sulfatos, cloruros, dureza, alcalinidad, pH, conductividad, sólidos disueltos totales, potencial REDOX y temperatura. Del lado del sistema: caudal de diseño en m³/h, régimen de bombeo, esquema de conmutación entre pozos y capacidad de reserva.

Dimensionamiento documentado

Puesta en marcha, control analítico y mantenimiento

La operación se ordena alrededor de la curva de ruptura: arsénico a la salida contra volumen acumulado tratado. Conviene instalar puntos de muestreo intermedios en la columna para anticipar la ruptura, y definir una frecuencia de análisis acorde al régimen de fiscalización de la jurisdicción. El mantenimiento se reduce al retrolavado —5 a 10 volúmenes de cama— y al recambio del medio al llegar a la ruptura, con su circuito de disposición previamente definido.

Ejemplo típico de aplicación

Planta centralizada y puntos de uso en una localidad con arsénico en red

Considérese una cooperativa de agua del interior de la provincia de Buenos Aires que abastece a una localidad desde tres pozos, dos de los cuales entregan arsénico por encima del valor exigido. El planteo combina dos horizontes: una etapa de adsorción centralizada sobre los pozos comprometidos, dimensionada con el análisis de cada perforación, y —mientras se ejecuta la obra— cartuchos de punto de uso en escuela, sala de salud y comedor, para cubrir el agua de bebida de la población más expuesta.

Qué se mide antes y después

Antes: arsénico por pozo en varias fechas, flúor, sílice, fosfatos y hierro. Después: arsénico a la salida de la columna contra volumen tratado, para construir la curva de ruptura y estimar la vida del lecho y el costo por metro cúbico. Conviene además registrar el comportamiento en las conmutaciones entre pozos, que es donde la calidad de entrada cambia bruscamente.

Qué se puede y qué no se puede extrapolar

Se puede extrapolar el criterio de combinar solución centralizada y puntos de uso, y la lógica de caracterizar pozo por pozo. No se puede extrapolar la vida del lecho: depende de la concentración de entrada, de la especiación y de los iones competitivos, en especial la sílice, que en los acuíferos de la región suele ser alta. Ese dato sale de un ensayo de columna sobre el agua real.

Próximo paso: análisis de agua y cotización

Qué datos enviar a GWC

• Análisis completo de cada pozo, con arsénico, flúor, sílice, fosfatos y hierro.
• Especiación de arsénico si está disponible.
• Caudal de diseño en m³/h y esquema de bombeo y conmutación.
• Población servida y puntos críticos a cubrir.
• Marco normativo aplicable y ente regulador.

Ensayo de laboratorio y prueba piloto en sitio

Con esa información se define la ventana de pH, el tiempo de contacto y el volumen de lecho, y se realiza un ensayo de columna para estimar la capacidad real frente a la sílice y los fosfatos del agua. Si el sistema tiene además nitratos o problemas de subproductos de desinfección, son útiles los artículos sobre eliminar nitratos del agua potable y sobre trihalometanos en la potabilización; el enfoque general de remoción de arsénico se desarrolla en el artículo sobre cómo eliminar el arsénico del agua, y el contexto local en el post sobre niveles de arsénico en el agua de red.

General Water Company representa a Watch Water® en la Argentina y trabaja con cooperativas, municipios y prestadores en análisis, ensayo de columna, dimensionamiento, provisión y puesta en marcha. Envíenos los análisis de sus pozos y le devolvemos una propuesta técnica. El panorama completo, con las rutas de tratamiento comparadas, está en eliminar arsénico agua de mina.

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