Azufre en el Agua y en el Medioambiente: Efectos

El azufre en el agua es la cara visible de un ciclo biogeoquímico que conecta la atmósfera, el suelo, el agua y los seres vivos. En el ambiente aparece como sulfato, como sulfuro o como dióxido de azufre, y cada una de esas formas plantea un problema distinto: desde la lluvia ácida hasta la corrosión de una cañería de agua de producción. En los campos petroleros ese último caso es el más costoso: el sulfuro de hidrógeno del agua de producción ataca el acero y hay que removerlo antes de reinyectar el agua.

El azufre en el medioambiente y sus formas

El azufre es un elemento esencial para la vida: forma parte de aminoácidos como la metionina y la cisteína, y por lo tanto de las proteínas de todos los organismos. En el ambiente circula entre distintos estados de oxidación:

• Sulfato (SO₄²⁻). Forma oxidada y estable, la más abundante en aguas superficiales y subterráneas oxigenadas. Proviene de la disolución de yeso y anhidrita y de la oxidación de sulfuros.
• Sulfuro y sulfuro de hidrógeno (H₂S). Formas reducidas que predominan en ambientes anóxicos, generadas por bacterias sulfato-reductoras.
• Dióxido de azufre (SO₂). Emitido por la combustión de combustibles fósiles con contenido de azufre y por procesos metalúrgicos; en la atmósfera se oxida y precipita como lluvia ácida.
• Azufre elemental (S⁰). Producto intermedio de la oxidación parcial de sulfuros; es el depósito amarillento que aparece en algunos filtros.

El azufre en la alimentación

El aporte de azufre a la dieta proviene principalmente de las proteínas. Las carnes, los pescados, los huevos y los lácteos son fuentes ricas en aminoácidos azufrados, y entre los vegetales se destacan las legumbres y las crucíferas como el ajo, la cebolla, el brócoli y el repollo.

Los problemas que genera el azufre en el agua industrial

• Olor a huevo podrido. El sulfuro de hidrógeno se percibe a concentraciones muy bajas y descalifica el agua para consumo y para procesos alimentarios.
• Corrosión. El H₂S ataca acero al carbono, cobre y aleaciones; junto con la actividad de bacterias sulfato-reductoras produce corrosión microbiológica con picado localizado.
• Incrustación por sulfatos. El sulfato de calcio, el de bario y el de estroncio precipitan en membranas, calderas y líneas de inyección, con depósitos difíciles de remover.
• Límites de vertido. En minería, el sulfato es uno de los parámetros que con más frecuencia impide habilitar una descarga.
• Riesgo laboral. El H₂S es tóxico en espacios confinados y, a concentraciones altas, anula el sentido del olfato: la ausencia de olor no indica ausencia de riesgo.

Cómo interpretar un análisis con azufre

Para decidir un tratamiento no alcanza con el valor de sulfato. Conviene pedir, además, sulfuros totales, potencial de óxido-reducción, pH, oxígeno disuelto y hierro, porque esos datos indican en qué punto del ciclo se encuentra el azufre de esa agua y si el proceso que lo transforma es químico o biológico. Un agua de pozo con sulfato alto, potencial redox negativo y ausencia de oxígeno es candidata segura a generar sulfuro de hidrógeno, aun cuando en el momento del muestreo no se perciba olor. Del mismo modo, el muestreo importa: los sulfuros se volatilizan con facilidad, de modo que la muestra debe tomarse y fijarse en campo y no trasladarse en un envase abierto, porque de lo contrario el resultado subestimará el problema real.

Cómo tratar el azufre en el agua

Sulfuro de hidrógeno

Ferrolox®, hidróxido férrico amorfo de alta pureza con 270 m²/g de superficie específica, adsorbe H₂S hasta un 20% de su peso seco gracias al alto pH interno del medio, y puede reactivarse. Katalox Light® lo oxida catalíticamente sobre su recubrimiento de dióxido de manganeso al 10% y retiene el azufre elemental formado, con una capacidad publicada del orden de 14.000 mg/pie³. OXYDES®-P, basado en radicales sulfato, aporta capacidad oxidante adicional y limpieza profunda de medios filtrantes.

Bacterias sulfato-reductoras

Si el origen es biológico, tratar solo el síntoma implica dosificar indefinidamente. BIOXIDE®, biocida no corrosivo de amplio espectro con surfactante incorporado, actúa sobre el biofilm donde se alojan esas bacterias.

Sulfatos

Para remover sulfatos de un efluente, el sistema RED-OXY® combina generación in situ de ferratos, adsorción y filtración; en un caso documentado llevó un efluente minero de 1.725 mg/L de sulfatos por debajo del límite local de 400 mg/L. Si el objetivo es prevenir la incrustación en lugar de remover, Filtersorb® CT actúa por nucleación sobre incrustaciones catiónicas y aniónicas, sin sal y sin agua de desecho.

Pulido final

Catalytic Carbon® remueve el sulfuro de hidrógeno residual junto con color, olor y sabor, y se regenera in situ con una vida útil de 2 a 5 años.

Para profundizar en la forma reducida, puede leer nuestro artículo sobre sulfuro de hidrógeno en el agua.

Controle el azufre de su agua de proceso

El azufre en el agua se presenta en formas muy distintas y cada una exige una estrategia propia: oxidar, adsorber, inhibir o controlar el origen biológico. Cuando el olor aparece en una pileta o en un dique, el origen suele ser biológico: las bacterias sulfato-reductoras de los relaves mineros reducen a sulfuro el sulfato disponible, y el problema reaparece mientras no se corte esa actividad.

En General Water Company representamos en la Argentina la línea completa de Watch Water® GmbH y dimensionamos la solución sobre el análisis real de su agua. En instalaciones de petróleo y gas, donde al problema de proceso se suma el riesgo laboral en espacios confinados, conviene ver cómo se elimina el H₂S del agua de producción antes de decidir entre oxidación y adsorción.

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Fuentes

EPA — Agencia de Protección Ambiental de Estados Unidos

Organización Mundial de la Salud