Un sistema de tratamiento pasivo es un método para eliminar metales del drenaje ácido de una mina. Existen varios tipos de sistemas de tratamiento pasivo, cada uno de los cuales se puede utilizar solo o en combinación para tratar efluentes. El tipo de sistema seleccionado depende de la química del drenaje ácido de la mina y el flujo de la descarga, así como de las regulaciones estatales y federales. Los sistemas de tratamiento pasivo no requieren energía y son menos costosos que los sistemas de tratamiento activo. También requieren menos mantenimiento, lo cual es una ventaja en ubicaciones remotas. [1]
Tipos de sistemas de tratamiento pasivo
Hay muchos tipos de sistemas de tratamiento de agua disponibles para eliminar metales del drenaje ácido de las minas. Los sistemas de tratamiento pasivo son una tecnología relativamente reciente que implica el uso de bacterias reductoras de sulfato o piedra caliza o ambas para neutralizar la acidez y precipitar metales. Estos sistemas a veces se denominan "humedales" o "biorreactores". Los sistemas de tratamiento pasivo se diferencian de los sistemas activos ( plantas de tratamiento de agua ), que comúnmente utilizan energía ; use productos químicos más peligrosos como cal hidratada, soda cáustica o amoníaco; y son más caras. Se prefieren los sistemas de tratamiento pasivo para los sitios gestionados por la Oficina de Gestión de Tierras (BLM). [1]
Los sistemas de tratamiento pasivo proporcionan un ambiente controlado en el que pueden ocurrir reacciones químicas y biológicas naturales que ayudan en el tratamiento del drenaje ácido de la mina. Existen varios tipos de sistemas de tratamiento pasivo. Cada tipo puede usarse por sí solo, o puede usarse más de uno en secuencia para optimizar el tratamiento de efluentes difíciles. Sin embargo, el diseño seleccionado dependerá en última instancia de las características del sitio y otros criterios específicos. [1]
Humedales aerobios
Los humedales aeróbicos son estanques poco profundos (de 1 a 3 pies de profundidad); pueden estar revestidos o sin revestir y algunos están casi llenos de tierra o grava de piedra caliza. Dichos humedales facilitan la oxidación natural de los metales y precipitan el hierro, el manganeso y otros metales. Los humedales anaeróbicos se utilizan para neutralizar la acidez y reducir los metales a la forma de sulfuro. Esta reacción consume H + y por lo tanto acidez. [1]
Humedales anaeróbicos
Los humedales anaeróbicos pueden ser estanques poco profundos revestidos o no revestidos, llenos de materia orgánica, como compost, y cubiertos por grava de piedra caliza. El agua se filtra a través del abono, se vuelve anaeróbica y los metales se precipitan como sulfuros. Los microorganismos facilitan esta reacción al consumir primero oxígeno. Alcalinidad y H 2 S se producen. Si el sistema no tiene el tamaño adecuado, si el flujo se seca o si se encuentran bajas temperaturas prolongadas, los microorganismos morirán y el rendimiento disminuirá. Algunos humedales anaeróbicos descargan un efluente de "aguas residuales" de sulfuro, particularmente durante los primeros años. [1]
Drenajes anóxicos de piedra caliza
Los drenajes de piedra caliza anóxica consisten en un sistema de grava de piedra caliza enterrada que requiere la exclusión de oxígeno y aluminio en el agua. Si hay oxígeno o aluminio, los hidróxidos de hierro y aluminio obstruyen el sistema y provocan fallas. Los sistemas de producción de alcalinidad son una combinación de un humedal anaeróbico y un drenaje de piedra caliza anóxica. [1]
Otros tipos
Otros tipos de sistemas de tratamiento pasivo incluyen varias configuraciones de tratamiento de piedra caliza, que van desde estanques de piedra caliza hasta canales abiertos de piedra caliza en los que el agua fluye por una pendiente empinada con escollera de piedra caliza. Estos sistemas oxidan y precipitan metales y agregan alcalinidad al agua. [1]
Otro sistema de tratamiento pasivo utiliza tecnología de dispensación de cal para neutralizar la acidez y precipitar metales en un estanque de sedimentación. Estas unidades no requieren energía ni productos químicos peligrosos y son económicas. BLM está realizando actualmente pruebas piloto sobre la tecnología Aquafix. [1]
Ventajas
Los sistemas de tratamiento pasivo son una opción valiosa para tratar el drenaje ácido de minas en ubicaciones remotas. Las ventajas de los sistemas de tratamiento pasivo son que no requieren energía eléctrica; no requieren ningún equipo mecánico, productos químicos peligrosos o edificios; no requieren operación y mantenimiento diarios; son más naturales y estéticos en su apariencia y pueden soportar plantas y vida silvestre; y son menos costosas que las alternativas activas. [1]
Desventajas
Existen desventajas con cualquier sistema de tratamiento de agua. Las desventajas de los sistemas de tratamiento pasivo son que pueden requerir permisos de descarga complejos a menos que se adopte una acción de la Ley de Responsabilidad, Compensación y Respuesta Ambiental Integral ( CERCLA ); puede que no cumpla con los estrictos estándares de efluentes basados en la calidad del agua; puede fallar debido a un diseño deficiente o condiciones invernales severas; y son una tecnología relativamente nueva y un área de investigación activa. Por estas razones, ha habido fracasos junto con historias de éxito. [1]
Mantenimiento
Todos los sistemas de tratamiento pasivo descritos acumularán precipitados metálicos y eventualmente tendrán que ser reemplazados. [2] Las investigaciones indican que se puede esperar que estos sistemas funcionen durante 20 años. [3] [4] El precipitado normalmente no es un residuo peligroso. No obstante, se requieren controles, inspecciones y mantenimiento regulares, aunque en mucha menor medida que con los sistemas activos de tratamiento de agua.
Ver también
Referencias
- ↑ a b c d e f g h i j K. L. Ford (2003). "Sistemas de tratamiento pasivo para drenaje ácido de minas" (PDF) . Oficina de Gestión de Tierras, Centro Nacional de Ciencia y Tecnología, Nota técnica 409 .
- ^ Gusek, JJ; Wildeman, TR & Conroy, KW (26 al 30 de marzo de 2006). "Métodos conceptuales para la recuperación de recursos metálicos de sistemas de tratamiento pasivo" . Actas de la 7ª Conferencia Internacional sobre Drenaje Ácido de Roca (ICARD) . Lexington KY: Sociedad Estadounidense de Minería y Recuperación (ASMR) . Consultado el 5 de octubre de 2015 .
- ^ Jeff Skousen (2001). "Descripción general de los sistemas pasivos para el tratamiento del drenaje ácido de minas" (PDF) . Servicio de Extensión de la Universidad de West Virginia .
- ^ Robert S. Hedin; Robert W. Nairn y Robert LP Kleinman (1994). "Tratamiento pasivo de drenaje de minas de carbón" (PDF) . Circular 9389 de información de la Oficina de Minas de EE. UU .
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