oa tratamiento de efluentes mineros

TRATAMIENTO DE EFLUENTES POR

METODOS ACTIVOS Y PASIVOS

Osvaldo ADUVIREDr. Ing. de Minas

SVS Ingenieros SACEspecialista minero ambientalemail : oaduvire@yahoo.es

TRATAMIENTO DE EFLUENTES POR

METODOS ACTIVOS Y PASIVOS

Técnicas de tratamiento de efluentes de minaCurvas de neutralización y sedimentaciónTratamiento de aguas ácidas mediante sistemas activosDimensionado de sistemas de tratamiento pasivo

Reacciones que generan y consumen acidez

Osvaldo AduvireOsvaldo Aduvire

Tratamiento mediante precipitación de sólidos

Etapas:

Oxidación (para convertir Fe2+ en Fe3+) Dosis con álcalis: Ca(OH)2, Na(OH)2 y otras sustancias.

Sedimentación.

Tratamiento mediante separación sólido-líquido

Tratamiento químico convencional de drenajes ácidos de mina

Tratamiento químico de drenajes ácidos (HDS)

Diseño de Plantas de Tratamiento Aguas Acidas de Mina

Diseño de Plantas AMD: Ensayos de Laboratorio

DiseDiseñño del Proceso de Tratamiento:o del Proceso de Tratamiento:

•• Directo Directo Una EtapaUna Etapa

•• Por EtapasPor Etapas Dos o TresDos o Tres

Tratamiento Directo : Tratamiento Directo : Una EtapaUna Etapa

Tratamiento Tratamiento por Etapaspor Etapas

Almacenamiento de lodos

Tratamiento mediante Sistemas Pasivos

◙ Esta tecnología aporta posibilidades para inmovilizar los metalesen formas no-biodisponible

◙ Se basa en procesos físicos, químicos y biológicos que ayudan acambiar las condiciones de Eh y pH de las aguas

◙ Se recurre al uso de material alcalino para neutralizar la acidez,así como al empleo de vegetación y/o microorganismos

Sistemas de tratamiento pasivo para Aguas Acidas

◙ Flujos superficiales:- Humedales aerobios y humedales anaerobios o balsas orgánicas- Drenajes anóxicos calizos (ALD, Anoxic Limestone Drains)- Canales óxicos calizos (OLC, Open Limestone Drains)- Balsas o estanques calizos (LP, Limestone Pons)- Sistemas sucesivos de producción de alcalinidad (SAPS,

Successive Alkalinity Producing Systems)

◙ Flujos sub-superficiales:- Barreras reactivas permeables (PRB, Permeable Reactive Barriers)

◙ Grandes cuerpos de agua o lagos mineros (pit lake):- Bioprocesos anaerobios

Sistemas de tratamiento pasivo para Aguas Acidas

◙ Caudal del agua tratar y su variabilidad en un año hidrológico◙ Contenidos de Fe, Al, Mn, Mg, Cu, Zn, Cd, sulfatos◙ pH, redox, conductividad, alcalinidad, oxígeno disuelto y acidez

Dimensionado de dispositivos pasivos

◙ Características del agua y composición de los substratos◙ Area o superficie, profundidad y geometría del dispositivo◙ Tiempo de tratamiento o retención hidráulica

DISPOSITIVOS DE BASE QUÍMICA

Drenaje anóxico calizo (ALD)

DISEÑO DE UN DRENAJE ANOXICO CALIZO (ALD)

Cantidad total de grava caliza en ALD (M) = Mh + Mr

• Mh = Material para las características hidráulicas (kg)• Mr = Reactivo previsible de consumirse durante los años de

tratamiento

• M = Mh + Mr = (Q x x tr) / Vv + (Q x C x T) / z

– Q = Caudal (l/hora)– = Densidad grava caliza (kg/l)– tr = Tiempo de retención (horas);– Vv = Porosidad (aproximadamente 0,4 a 0,5)– C = Alcalinidad esperada (kg/l)– T = Período de vida del ALD (horas)– z = contenido de calcita en la caliza (en tanto por uno)

DISPOSITIVOS DE BASE QUÍMICA

Humedales aerobios(Wetlands)

◙ Oxidación y precipitación, también se produce co-precipitación.◙ Microoganismos presentes en columna de agua, substrato y

rizósfera catalizan los procesos de oxidación de metales◙ Costo de construcción de humedales Aerobios = 10 - 30 $/m2

DISPOSITIVOS DE BASE BIOLOGICA

Humedales aerobios (Wetlands)

Carga metálica (q):

q (g/día) = Q (l/min) x Cm (mg/l) x (1g/103 mg) (1440 min/1día)= 1,44 x Q x Cm

Superficie mínima del Humedal:

Eliminación por área para Fe (eFe) = 10-20 g/m2día de Fe

Eliminación por área para Mn (eMn) = 0,5-1 g/m2día de Mn.

Superficie (m2)=(g Fe/día)/(eFe)+(g Mn/día)/(eMn)

Humedales anaerobios (Balsas orgánicas) :

• Para drenajes de mina con un pH<4.• Admiten influentes con oxígeno disuelto (>5 mg/l), Fe3+ y

• Altura de lámina de agua = mayor a 30 cm.• Substrato permeable = 30 a 60 cm.

– Material orgánico (70-90% de estiércol, compost, turba, heno, serrín, etc.)

– Material calizo (30 a 10%)

Diseño Humedales anaerobios (Balsas orgánicas)

Sistema de producción sucesiva de alcalinidad (SAPS)

• Para tratar aguas netamente ácidas con contenidos de Fe3+ y Al.

• Estanque en cuyo interior se depositan dos substratos:– Uno de material alcalino (incrementar la alcalinidad). – Otro de compuestos orgánicos (reducción del sulfato y

retención metálica).

• Substrato inferior de caliza (0,5 a 1 m de espesor).

• Capa superior del substrato de material orgánico (0,1 a 0,5 m de espesor).

• Espesor de lámina de agua 1 y 3 m (capa superficial).

• Tratamiento en condiciones anóxicas.

Sistema de producción sucesiva de alcalinidad (SAPS)

• Eliminación areal de acidez = 30 a 50 g/m2día• Area (m2) =(g acidez/día) / 30 a 50 g/m2día

• Tiempo de retención = 12 a 15 horas.

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