Development of a household method for treatment of highly fluoridated water using processed eggshell

Abstract

La alta ingesta de fluoruro genera una entidad clínica denominada fluorosis. La Organización Mundial de la Salud recomienda que el límite para el agua de consumo sea de 1.5 mg /l. Cuando se supera este límite es necesario remediar el agua. La cáscara de huevo es rica en calcio, y podría ser utilizada como un recurso para la disminución de fluoruro de agua, por reacción con el calcio para formar fluoruro de calcio. El objetivo de este trabajo fue desarrollar un método de remediación ecológica para la eliminación de flúor del agua. Se investigaron diferentes variables de este método. 1. Incineración de cáscara de huevo, lo que aumentó 5,6 veces la absorción de fluoruro. 2. Tiempo requerido para completar el 50% del proceso de captación, se obtuvo: 0.52 ± 0.12 min. 3. La captación de fluoruro aumenta significativamente a medida que el tamaño de las partículas disminuye: grueso (1,72±0,55) y fino (1,59±0,30) y ultra fino (2,37±0,35) (ANOVA, test LSD p <0.05). 4. El agua remediada se neutralizó usando CO2 comprimido y CO2 del aire. 5. Las características organolépticas se determinaron y, el agua obtenida es: incolora, insípida e inodora. No se encontraron diferencias al comparar el agua remediada con agua de red de la ciudad de Rosario, Santa Fe, Argentina. En conclusión, el método desarrollado en este trabajo es adecuado para la remediación de fluoruro en el agua a nivel hogareño o de laboratorio.

High intake of fluoride generates a clinical entity called fluorosis. The World Health Organization has recommended a limit for water consumption of 1.5 mg/l. When this limit is exceeded water needs remediation. Eggshell is a calcium rich waste that could be used as a resource for the reduction of water fluoride because the fluoride reacts with calcium to form calcium fluoride. The objective of this work was to develop an eco-friendly method for the elimination of fluoride from water. Upon investigating different variables of this method the following was established: 1. Incineration of eggshell increases 5.6 times fluoride uptake. 2. Time required to complete 50% of the uptake process is 0.52±0.12 min. 3. Fluoride uptake increases significantly as the size of particles decreased: thick (1.72±0.55), thin (1.59±0.30) and ultra thin (2.37±0.35) (ANOVA, LSD test p<0.05). 4. The remediated water is neutralized using compressed CO2 and CO2 from air. 5. The organoleptic characteristics were determined and, remediated water was: colorless, tasteless and odorless. No differences were found when comparing the remediated solution with tap water of Rosario, Santa Fe, Argentina. In conclusion, the method developed in this work is suitable for the remediation of fluoride in water on a laboratory setting; further studies need to be done to apply this methodology at a household level.