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AGUAS ACIDAS EN ORURO

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Dr. Enrico Mariuz …

Dr. Enrico Mariuz
Oruro-Bolivia
2011

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  • 1. AGUAS ÁCIDAS EN ORURO ESTADO PLURINACIONAL DE BOLIVIA COMISION EUROPEA GOBIERNO AUTONOMO DEPARTAMENTAL DE ORURO Programa de Gestión Sostenible de los Recursos Naturales de la Cuenca del Lago Poopó Convenio No. DCI-ALA/2009/021-614
  • 2. ¿ UÉ Q ON S AS L AS GU A S? DA CI Á Son aguas que se producen como resultado de la oxidación química y biológica de sulfuros metálicos que se encuentran en las minas o formando par te de botaderos, relaves…. La oxidación se produce cuando las rocas conteniendo sulfuros son expuestas al aire y al agua .
  • 3. B NA I AM OC AN S SÉ JO
  • 4. CARACTERÍSTICAS AGUAS ÁCIDAS Valores de pH por debajo de 3 - 4 Acidez creciente Concentraciones elevadas de iones sulfato Concentraciones elevadas de metales disueltos Concentraciones elevadas de sólidos totales disueltos pH 0 Jugo de limón 3 Vinagre 4 Soda (ácido carbónico) 5 Agua de lluvia 6 Leche 7 Agua pura 8 Claras de huevo 9 Aguas residuales 10 Bases Aguas acidas de mina 2 Neutral Solución 1 M HCl 1 Ácidos Ejemplo Comprimidos antiácidos 11 Amoníaco 12 Cal- Ca(OH)2 13 Soluciones industriales 14 Solución 1 M NaOH
  • 5. FUENTES DE GENERACIÓN DE AGUAS ÁCIDAS  Botaderos de sulfuros de baja ley  Relaves y eventuales derrames de concentrados  Zonas fracturadas en superficie y en profundidad de minas subterráneas.  Grandes rajos de la minería a cielo abierto.
  • 6. GENERACIÓN DE AGUAS ÁCIDAS La generación de aguas ácidas es el r esultado de una serie compleja de reacciones químicas y biológicas. Generación de ácido sulfúrico, debido a la oxidación de los sulfuros por acción combinada de agua y oxígeno. Reacciones autocatalíticas cuya velocidad es acelerada por actividad bacteriana. 2FeS 2 + 7O 2 (ac) + 2H 2 O → 2FeSO 4 + 2 H 2 SO 4 Thiobacillus thiooxidans: 2FeS 2 + 2 H 2 O + O 2 → 2Fe(OH) 2 + 2S 2
  • 7. GENERACIÓN DE AGUAS ÁCIDAS La cinética de la reacción es muy lenta y controla la velocidad de todo el proceso, pero se acelera cuando es catalizada por bacterias acidófilas 4Fe +2 + O 2 (ac) + 4H + → 4Fe +3 + 2H 2 O Thiobacillus ferrooxidans Un microorganismo aeróbico que deriva su energía de la oxidación de sulfuros y de diversos iones solubles como ferrosos (Fe2+), prospera en ambientes ácidos de pH 1-3, condiciones que serían fatales para la mayoría de otras formas de vida
  • 8. ¿POR QUÉ NEUTRALIZAR LAS AGUAS ÁCIDAS?
  • 9. NEUTRALIZACIÓN DE AGUAS ÁCIDAS SISTEMAS ACTIVOS  Consumo del ácido generado por los componentes consumidores : cal viva (CaO), cal apagada  Las reacciones dan como resultado la precipitación de sulfato de calcio, hidróxidos metálicos , oxi-hidróxidos de Fe y otros compuestos. Otros Reactivos:  Soda cáustica (NaOH)  Carbonato de calcio (CaCO3)  Amoniaco
  • 10. RESUMEN DE TECNOLOGÍAS DE REMEDIACIÓN ACTIVAS PLANTA DE CAL
  • 11. SISTEMAS PASIVOS - HUMEDALES Los sistemas pasivos son de tipo biológico, requieren  grandes superficies de tratamiento y condiciones climáticas favorables. Dan buenos rendimientos en la neutralización del pH y en la eliminación de los metales pesados. Requieren poco mantenimiento SO42- + 8e- + 8H+ -----> H2S + 2H2O + 2OH-
  • 12. SISTEMAS ALTERNATIVOS FORMAS PREVENTIVAS DE CONTROL DEL DAM  Separación de los desechos y mezcla  Aditivos base.  Encapsulamiento.  Bactericidas.
  • 13. FORMAS ALTERNATIVAS DE CONTROLAR EL DAM  EVAPORACIÓN DE LAS AGUAS ÁCIDAS  POZOS DE INYECCIÓN, MINAS INUNDADAS O BAJO LÁMINA DE AGUA  SISTEMAS CONSUMIDORES DE ACIDEZ: DRENES DE CALIZA  REDUCCIÓN BACTERIANA DE SULFATOS RBS
  • 14. LA MINA SAN JOSÉ, ESTÁ LOCALIZADA EN LAS CERCANÍAS DE LA CIUDAD DE ORURO
  • 15. ALGUNOS DATOS ANALÍTICOS DEL DAM -SAN JOSÉ - ORURO DATOS CALCULADOS Caudal : 8 l/s Ξ 691 m3/d Concentración de Sulfatos en el afluente : 12572 mg/l Ξ 8687 Kg/d Concentración de Hierro : 4800 mg/l Ξ 3318 Kg/d Concentración de ácido sulfúrico libre : 3,09 g/L Ξ 2138 Kg/d Concentración de otros metales pesados (Pb,Cr,Cd,Cu,Zn,Sn,Mn*) : 183.4 mg/l Ξ 126.7 Kg/d pH= 1,1 – 1,5
  • 16. RECORRIDO DE LAS AGUAS ÁCIDAS
  • 17. VARIACIÓN DE PH
  • 18. VARIACIÓN DE CONDUCTIVIDAD ELÉCTRICA
  • 19. DATOS DE CÁLCULO PARA TRANSPORTAR LAS AGUAS ÁCIDAS DESDE LA BOCAMINA HASTA EL PANTANO EN UN TUBO EN PEAD. Para transportar de la bocamina de San José hasta el pantano se puede utilizar un tubo en polietileno HD: s= 18,2 mm De= 200 mm ± 8 pulgadas Diámetro interno= 181.8 mm Diámetro interno calculado= 178,7 mm
  • 20. NEUTRALIZACIÓN DE DAM POR PIEDRA CALIZA EN EL CAUCE DEL RÍO La neutralización procede químicamente según la siguiente reacción: CaCO3 + H2SO4  CaSO4 + CO2­↑ + H2O La reacción continuará mientras dure la disponibilidad de la piedra caliza en estado activo.
  • 21. Ventajas: Bajo reemplazo costo, facilidad de Desventajas : La piedra caliza gastada debe ser reemplazada por nueva a intervalos. Cuando se encuentra presente material orgánico en el líquido se produce espuma.
  • 22. DEPÓSITO DE LODOS EN CAUCES DE RÍOS Zanja de Sedimentación
  • 23. LAS AGUAS RESIDUALES Y EL TAGARETE Google Earth - 31 Julio 2010
  • 24. EL PANTANO DE ORURO
  • 25. EL PANTANO
  • 26. EL PANTANO MODIFICADO
  • 27. Los factores que hay que tener en cuenta al proyectar una laguna anaerobia son fundamentalmente los aspectos de conservación del calor, sedimentación de materia en suspensión y almacenamiento de fangos.
  • 28. ENTRADA AGUAS ÁCIDAS Y RESIDUALES EN EL LAGO URU-URU