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Las funciones que realiza la cal en el tratamiento de aguas
La cal en todos sus formatos – cal viva y cal hidratada – y la dolomía calcinada son los productos alcalinos más efectivos y de menor coste en el tratamiento de aguas de consumo, así como aguas residuales y de lodos. De hecho, la mayoría de la cal que se produce se destina a mejorar la calidad del agua que consumimos las personas y las que utilizan las industrias. En este sentido, la cal permite ablandar el agua, purificarla, eliminar su turbiedad, neutralizar la acidez, eliminar impurezas, etc.
Por todas estas ventajas, que iremos detallando, en las Estaciones de Aguas Potables se utilizan el óxido de calcio (CaO) y el hidróxido de calcio (Ca(OH)2). La dolomía calcinada (CaO MgO), aunque mucho menos que la cal viva y la cal apagada, también suele emplearse en algunas plantas de tratamiento, por ejemplo para eliminar la sílice del agua. Este método es el más común, puesto que el magnesio de la dolomía ejerce como principal agente reactivo en la eliminación de la sílice.
Gracias al uso de la cal, en estas plantas de tratamiento de aguas, se consigue, entre otras cosas, reducir el sabor, olor y color del agua al eliminar la materia en suspensión y, por tanto, la turbiedad de la misma. Además, se elimina el manganeso, los fluoruros y los taninos orgánicos del agua, así como la anteriormente mencionada sílice.
Uno de los aspectos más importantes en este tipo de aplicaciones es la desinfección, ya que agregando cal al agua hasta obtener y mantener un pH de 10.5 a 11.00 durante 24 a 72 horas es posible reducir virus y bacterias, así como eliminar la mayoría de los metales pesados disueltos.
Del mismo modo, mediante el uso de la lechada de cal se puede ajustar el pH del agua para que sea óptimo de cara a los tratamientos posteriores de potabilización.
Aguas blandas y aguas duras
Siguiendo con el tratamiento de aguas de consumo, la cal ofrece otra ventaja a destacar, ya que permite modificar la calidad del agua, bien remineralizando las aguas demasiado blandas o, por el contrario, descarbonatando las aguas demasiado duras.
El primer caso nos sitúa ante aguas de carácter ácido, es decir con un pH bajo. Esto puede deberse a características geológicas, pero también a la influencia humana. Para evitar los posibles efectos en el consumo de este tipo de aguas blandas, es necesario ajustar el equilibrio calco-carbónico, es decir controlar el pH con ablandamiento simultáneo.
Por otro lado, si lo que necesitamos es reducir la dureza del agua la someteremos a un proceso de descarbonatado, evitando los precipitados y las incrustaciones de carbonato cálcico. Para esta aplicación se utilizan el óxido de calcio (CaO) o el hidróxido de calcio (Ca(OH)2) como productos químicos dosificados en forma de suspensión (lechada de cal) o disolución (agua de cal), que provocan la precipitación del calcio como carbonato cálcico y del magnesio como hidróxido, consiguiendo reducir la concentración de los cationes calcio y magnesio disueltos.
Aguas residuales
Hasta ahora solo hemos hablado de los usos de la cal en el tratamiento de aguas de consumo, pero también tiene diversas aplicaciones en las aguas residuales.
En el caso de los tratamientos convencionales químicos de aguas residuales industriales de carácter inorgánico, la cal proporciona diversas ventajas: control del pH, neutralización del agua residual ácida, reducción de la concentración de contaminantes orgánicos oxidables, clarificación, precipitación de contaminantes disueltos y floculación y coagulación de partículas coloidales.
Por su parte, el empleo de la cal en las plantas de aguas residuales para el tratamiento de lodos orgánicos comenzó a extenderse hace más de 100 años. El producto cálcico más utilizado en las Estaciones de Depuración de Aguas Residuales (EDAR) es el hidróxido de calcio (Ca(OH)2), con una pureza superior al 90%.
Las ventajas que ofrece la aplicación de la cal en estas plantas son numerosas, tanto en la línea de aguas (precipita metales tóxicos y reduce los sólidos en suspensión) como en la de lodos (acondiciona todo tipo de lodos, estabiliza el lodo sin que este se contamine, elimina los malos olores y destruye los agentes patógenos, higienizándolo).
Son tales las ventajas que el tratamiento con cal de lodos está específicamente prescrito por la EPA (Enviromental Protection Agency) para las depuradoras de aguas residuales en los Estados Unidos (USA). En Europa existen diversos decretos que regulan el tratamiento de los lodos y en el manual “Good practices in sludge treatment” se incluye la cal y el hidróxido cálcico como productos idóneos para el tratamiento e higienización de los lodos.