tratamiento tipo de aguas acidas

8/17/2019 Tratamiento Tipo de Aguas Acidas

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Tratamiento tipo de Aguas Acidas en una Planta Convencional

El proceso de tratamiento mas común utilizado en el tratamiento de aguasacidas es el que emplea cal, en cuya etapa inicial se produce la

neutralización de la acidez y fnaliza con la oxidación del hierro erroso paraormar hidróxido !rrico que es insolu"le y precipita#

El proceso comienza con la entrada del agua a la planta, a trav!s de uncanal donde se mide el caudal y el p$, pasa seguidamente a las cu"as deneutralización donde se adiciona la lechada de cal hasta alcanzar un valordel p$ entre %& y %', con el que se consigue que se ormen los hidróxidosde hierro y manganeso# Estas cu"as disponen de unos agitadores quegarantizan una mezcla homog!nea, transcurrido cierto tiempo#

En un deposito mas peque(o se recogen las aguas de recirculación de losangos del decantador y las aguas sucias procedentes del lavado de losfltros# )eguidamente el agua pasa por gravedad a los tanques de aireación,donde el oxigeno atmos!rico se incorpora al agua mediante unas tur"inasde agitación y se consigue la oxidación del hierro erroso y el manganeso#

En el canal de re"ose de los tanques de aireación se a(ade policloruro dealuminio, que es un *oculante primario# El agua entra a continuación en losdecantadores+*oculadores o clarifcadores, transportado ya los peque(os*oculos de los precipitados coloidales y materiales en suspensión#

Para producir el encantamiento de dichos *oculos y posterior decantación sedosifca so"re una campana de reacción un polielectrolito anionico, que es

un compuesto polmero# El lecho de angos se orma en el ondo deldecantador se "arre hacia el centro mediante un rastrillo giratorio y supurga se eectúa desde la arqueta central inerior#

El agua clarifcada que sale del decantador pasa a unas centriugadoras o aunos fltros de areana distri"uy!ndose por medio de unos canaleslongitudinales# El material del lecho de fltrado suele ser arena silicea, quees soportada por un also ondo constituido por losas prea"ricadas dehormigón armado, que disponen de unas "oquillas que sirven para colectarde orma uniorme el agua fltrada y distri"uida el agua y el aire de lavadonecesario para la limpieza del fltro, que son apartados por un canal

longitudinal situado en la parte inerior# -a selección del tama(o delclarifcador o sedimentador se puede realizar en unción al caudal detratamiento y la densidad de los lodos producidos#

.e la "atera de fltros y antes de su vertido a los causes pú"licos, el aguapasa a un deposito de a/uste de p$, por lo general las plantas disponen desistemas autom0ticos de control de p$, por lo que a la salida de los citadosfltrados se adiciona una peque(a cantidad de acido sulúrico si se necesita"a/ar la alcalinidad, consigui!ndose la mezcla y homogeneización medianteun agitador r0pido del tipo tur"ina con paletas#

En otros casos se emplea dióxido de car"ono 1procedente de la com"ustión

sumergida de propano en un peque(o tanque de reacción2 como alternativamas económica, si existe una limitación en la cantidad de sulatos en el


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agua de salida del proceso# Tam"ien suele existir al fnal del proceso otrop$+metro que realiza el a/uste fno y que va provisto de alarma que en casode anormalidad cierra la entra de agua a la planta depuradora#

En cuanto a los angos producidos, se envan directamente a unas "alsas dealmacenamiento donde una vez secados se extraen y se vierten en lasescom"reras mezclados con los esteriles rocosas de mina, en algunos casostam"i!n se aprovecha parte de estos angos en los tra"a/os derevegetación#

Estas plantas depuradoras exigen "astante servidum"re durante laoperación, asi como el empleo de productos qumicos# .e igual ormarequieren mantenimiento continuo de los equipos y estructuras#

Tratamiento de Aguas Acidas en una Planta $.)

El paso de las sedimentación recuentemente orece las oportunidades masimportantes para intensifcación del proceso de tratamiento en su totalidad#Eso es porque el proceso de sedimentación go"ierna la densidad del lodo dehidróxidos producidos, que a su vez controla el volumen de residuos que seprecisa recoger# -a sedimentación en un estanque clasifcador de una plantaconvencional suele dar lodos con un contenido en solidos de no mayor del'3 1en peso2#

4n enoque sencillo de tratamiento de aguas acidas lo constituye el proceso1 $.) 1highdensity sludge2# En este proceso se recircula mediante "om"eoun porcenta/e 156&32 del lodo fnal del estanque de sedimentación hasta el

punto de arranque de la planta# -as partculas de lodo presentan nucleospara la precipitación de nuevos hidróxidos, y se o"tiene una precipitaciónfnal de lodo con un 7&3 de solidos de peso# -a densidad puede aumentarsemas por aplicación de fltros, prensas, etc#

-a optimización de la densidad y esta"ilidad de lodos "asados en una nuevavariedad de precipitación de hidróxidos, en la que la reacción es controladay cada particula de hidróxido de hierro es a"rigada por una capa de slice,es la principal incorporación en este sistema#

Tratamiento de Aguas Acidas mediante el Proceso 8C.

El procedimiento aprovecha la caracterstica coloidal de los precipitadoso"tenidos al neutralizar aguas acidas de minas y la energa o tu"era#

El agente neutralizante se a(ade el canal de conducción, en orma solu"le ofnalmente dividido en una pulpa, a una distancia aguas arri"a del punto dedescarga sufciente para proporcionar el tiempo de contacto requerido paracompletar las reacciones de neutralización y precipitación de materialesdisueltos# -a velocidad del e*uente supera largamente la velocidad criticade los precipitados generados y del agente neutralizante no consumido,de"ido a su granulometra fna# -a separación solido+liquido del e*uenteneutralizado se logra mezclando r0pidamente con residuos 1relaves2

mineras, cuarzo, magnetta, caliza, suelos, escoria, u otro material solido decar0cter granular, que coagula los precipitados coloidales so"re susuperfcie, reduce su volumen y sedimentación r0pidamente# El material


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coagulante puede ser separado y recirculado con relativa acilidad# Elprocedimiento tiene aplicación en el tratamiento de e*uentes acidos,neutros o alcalinos en el sector minero, metalúrgico e industrial si se adecualas caractersticas del agente neutralizante y9o precipintante a la naturalezaqumica del e*uente#

El procedimiento puede ser empleado asimismo para la clasifcación deeluentes de mina o industriales que contienen acidos en suspensión denaturaleza coloidal en cuyo caso solo se aplica la etapa de coagulación conun material granular de la presente invención#

-os sedimentos o"tenidos son mucho mas densos que los o"tenidosconvencionalmente, y el volumen fnal del sedimento es similar al volumendel agente coagulante empleado# -os sedimentos o"tenidos pueden fltrarse0cilmente y o"tener un deposito compacto y esta"le de la mezclacoagulante precipitado que reduce nota"lemente el espacio requerido#

El procedimiento contempla la opción del uso directo del agenteneutralizante so"re el e*uente acido a lo largo de su canal de conducción,produciendo resultados similares a los o"tenidos con la neutralización entanques reactores de gran dimensión y que consumen una cantidadimportante de energa# -a aplicación de residuos de planta de "enefcio uotro materiales solido granular como medio coagulante de los precipitadoscoloidales complemente el tratamiento y hace inncesario la comple/a ycostosa recirculación de lodos neutralizados para o"tener precipitadosdensos, que caracteriza la tecnologa mas moderna de las plantas $.)# Estaaplicación reduce tam"ien en orma nota"le la dimensión del sedimentadorrequerido para la separación solido+liquido#

:inalmente el hecho de emplear residuos de la plante de "enefcio reducesignifcativamente el costo e impacto am"iental el entorno que involucra laconstrucción y operación de un deposito para los lodos de neutralización,pues se aproveccha el mismo deposito de residuos sin aectar la capacidadoriginal de este#

Tratamiento de Aguas Acidas mediante el Proceso ;

En la actualidad tam"ien existen el mercado procesos como los ;ioteq

"asado en la reducción de azure y sulato para el tratamiento de aguasacidas en el que adem0s de o"tener un agua limpia se o"tiene un productoconcentrado con posi"ilidades de aprovechamiento para la recuperación demetales# 4no de estos procesos se "asa en la reducción del azure que tienedos etapas qumica y "iológicos#

En la etapa qumica de los metales son removidos del agua medianteprecipitacin con suluro "iogenico producido en la etapa "iológica# -osmetales como co"re, zinc o niquel pueden ser precipitados de maneraseparada en orma de concentrados# El suluro puede ser producido ya seapor reducción "iológica de azure elemental o de sulato, utilizando cultivode "acterias reductoras#


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El drena/e acido de mina ingresa al mezclador o contactor, gas+ liquido elcual consiste en un tanque agitador en el que se introduce gas de suluro dehidrogeno proveniente del "iorector #

-a precipitación de metales se representa la siguiente reacción?

Cu@ @ )+7 @ Cu)

El suluro de hidrogeno es producido en un "iorector en el cual un cultivo"acterial anaeró"ico mezclado reduce azure elemental con la adicion de undonante de electrones y otras nutrientes#

)@ 7@ @ )7

El gas del contador, conteniendo principalmente 87 y Co7 es reciclado al"iorecor donde es usado para extraer $7) del licor del "ioreactor hacia laase de gas# El $7) son consumidos por el proceso y el 87 es reciclado comogas portante#

Como producto se o"tiene por precipitación un producto con alto contenidometalico 1Cu, Bn2 generalmente mayor a '&3# =tros metales pueden serrecuperados de manera separada como suluros de alta ley# Aunque en esecaso podra requerirse un alcalino mas uerte para la precipitación# -osconcentrados de metal precipitado son recuperados en un clarifcador yluego espesados usando una prensa fltrante para alcanzar losrequerimentos de humedad de la undición# En algunos casos, el e*uente dela plante previamente del clasifcador puede ser descargado directamente almedio am"iente o recircularse al proceso#

Tratamiento por etodos Pasivos de .rena/e Acidos

Considerando que los sistemas pasivos tienen mayor efcacia en eltratamiento de peque(os caudales como los que se generan en minas de lasestructuras mineras a clausurar, seguido de los tra"a/os de sellado yrestauración para minimizar las descargas de e*uentes#

4na vez recogido los drena/es residuales y antes de elegir el sistema detratamiento, se de"e proceder a su caracterización geoqumica 1p$, oxigenodisuelto, conductividad, contenido de metales y otros2, y poner especialatención a las condiciones hidrológicas del lugar asi como a los cam"ios detemperatura y clima# Entre los principales aspectos a tener en cuenta en el

dise(o de un sistema pasivo, tenemos? las caractersticas del agua a tratar,el 0rea o superfcie, la geometra del dispositivo, la proundidad de lasceldas, el tiempo de retención hidr0ulica y la composición del su"strato#

Teniendo en cuenta que los m!todos de tratamiento convencional de lasagua acidas tienen costos elevados y que no pueden ser mantenidos porperiódicos prolongados una vez fnalizada la vida de la mina, es necesario"uscar la via"ilidad de aplicar otros m!todos de tratamiento como lossistemas pasivos#

Entre los m!todos de tratamiento pasivo que podran aplicarse, para *u/ossuperfciales tenemos los humedales artifciales, drena/es anoxicos, "alsas

organicas y sistemas de producción alcalinaD para *u/os su"terr0neos las"arreras reactivas permea"les 1P;, permea"le reactive "arriers2, y para


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lagos mineros los "ioprocesos anaero"ios# El o"/etivo principal es lasupresión de la acidez, la precipitación de los metales pesados y laeliminación de sustancias contaminantes#

)istema de Tratamiento para *u/os superfciales

-a flosoa general de los tratamientos pasivos se "asa en procesos sicos,qumicos y "iológicos que ayudan a cam"iar las condiciones del potencialredox y el potencial de hidrogeno de las aguas acidas de mina, de ormaque se avorezca la ormación de especies insolu"les que precipiten comooxihidroxidos met0licos# Por lo general, es estos sistemas se recurre alempleo de "acterias para catalizar las reacciones y acelerar los procesosque orman precipitados, asi como al uso de material alcalino paraneutralizar la acidez#

Entre los m!todos pasivos que mas se han utilizados destacan loshumedales aero"icos, los humedales anaeró"icos o "alsas organicas, los

drena/es anoxicos calizos, los canales oxicos calizos, los sistemas sucesivosde producción de alcalinidad# En la practica estos m!todos operan encondiciones aero"icas o anaeró"icas y se emplean solos o com"inados,dependiendo del tipo de drena/e acido y de los requerimientos detratamiento#

$umedales Aero"ios

-os humedales aero"ios artifciales se pretende reproducir los enómenos yprocesos de los humedales naturales 1pantano, marismas, tu"eras, etc2,creando un am"iente propicio para el desarrollo de ciertas plantas 1Tipha,Equisetum, carrizo, /uncos, etc2, comunidades de organismos 1alga,

protozoos y "acterias2 y musgos, los cuales participan en la depuraion delagua# Estos humedales ocupan una gran superfcie y tienen una someralamina de agua que inunda el su"strato so"re el que se desarrolla lavegetación necesario para que tengan lugar los lentos procesosdepuradores del agua#

Estos sistemas avoreces el contacto entre el agua contaminada y el aireatmos!rico mediante el empleo de plantas acu0ticas, al li"erar estasoxigeno por sus races y rizomasD para que la vegetación emergente actuede este modo el espesor de la lamina de agua no de"e superar los & cm# Elsu"strato oxigenado del humedal propicia la ormación de un h0"itat para

que se desarrollen ciertas colonial de "acterias que actúan comocatalizadoras en la reacción de oxidación de los contaminantes presentes enel humedad, transormando en el caso de hierro el :e7@ a :e @, el cualfnalmente precipita en orma de hidróxido#

4n sistema aero"io suele consistir en una varias celdas conectadas por lasque circula el agua lentamente por gravedad, estan"leciendose un *u/ohorizontal superfcial# Para avorecer la oxigenación del agua y me/orar laefciencia en el tratamiento se dise(an sistemas que incluyancascadas,lechos sepenteantes y "alsas de grandes superfcies con pocaproundidad en donde se implante entramados de plantas hidroftas que

cu"ran cerca del F&3 de la superfcie del humedal# -as plantas emergentesque se emplean en los humedades pueden transerir hasta unos F'g


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