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TRATAMIENTO DE EFLUENTES POR
METODOS ACTIVOS Y PASIVOS
Osvaldo ADUVIREDr. Ing. de Minas
SVS Ingenieros SACEspecialista minero ambientalemail : [email protected]
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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
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Reacciones que generan y consumen acidez
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Tratamiento mediante precipitación de sólidos
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Etapas:
Oxidación (para convertir Fe2+ en Fe3+) Dosis con álcalis: Ca(OH)2, Na(OH)2 y otras sustancias.
Sedimentación.
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Tratamiento mediante separación sólido-líquido
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Tratamiento químico convencional de drenajes ácidos de mina
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Tratamiento químico de drenajes ácidos (HDS)
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Diseño de Plantas de Tratamiento Aguas Acidas de Mina
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Diseño de Plantas AMD: Ensayos de Laboratorio
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Diseño de Plantas de Tratamiento Aguas Acidas de Mina
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DiseDiseñño del Proceso de Tratamiento:o del Proceso de Tratamiento:
•• Directo Directo Una EtapaUna Etapa
•• Por EtapasPor Etapas Dos o TresDos o Tres
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Diseño de Plantas AMD: Ensayos de Laboratorio
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Tratamiento Directo : Tratamiento Directo : Una EtapaUna Etapa
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Diseño de Plantas AMD: Ensayos de Laboratorio
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Tratamiento Tratamiento por Etapaspor Etapas
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Diseño de Plantas AMD: Ensayos de Laboratorio
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Diseño de Plantas de Tratamiento Aguas Acidas de Mina
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Diseño de Plantas de Tratamiento Aguas Acidas de Mina
Almacenamiento de lodos
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Tratamiento mediante Sistemas Pasivos
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Tratamiento mediante Sistemas Pasivos
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◙ 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
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Sistemas de tratamiento pasivo para Aguas Acidas
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◙ 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
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Sistemas de tratamiento pasivo para Aguas Acidas
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◙ 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
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Dimensionado de dispositivos pasivos
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◙ Características del agua y composición de los substratos◙ Area o superficie, profundidad y geometría del dispositivo◙ Tiempo de tratamiento o retención hidráulica
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DISPOSITIVOS DE BASE QUÍMICA
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Drenaje anóxico calizo (ALD)
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DISEÑO DE UN DRENAJE ANOXICO CALIZO (ALD)
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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)
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DISPOSITIVOS DE BASE QUÍMICA
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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
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DISPOSITIVOS DE BASE BIOLOGICA
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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)
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Humedales anaerobios (Balsas orgánicas) :
• Para drenajes de mina con un pH<4.• Admiten influentes con oxígeno disuelto (>5 mg/l), Fe3+ y
Al3+
• 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%)
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Diseño Humedales anaerobios (Balsas orgánicas)
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Sistema de producción sucesiva de alcalinidad (SAPS)
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• 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.
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Sistema de producción sucesiva de alcalinidad (SAPS)
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• 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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