Evaluación de material vegetal como sustrato en biorreactores para disminuir arsénico, molibdeno y sulfatos en aguas de minería

Abstract

El Embalse de Relaves de Talabre, en Calama, acumula residuos de la extracción de cobre de Chuquicamata (CODELCO.), generando aguas con altos niveles .de arsénico (As), molibdeno (Mo) y sulfatos (SOa 2-), lo que impide su reutilización o descarga. Esta tesis evaluó la eficacia de sustratos vegetales de Nopal (Opuntia ficus-indica). Recortes de césped (Paspalum vaganatum) y Doca (Carpobrotus Chilensis) en biorreactores para reducir estos contaminantes. Se diseñó un experimento de 126 días con cuatro tratamientos compuestos por mezclas de materiales orgánicos e inorgánicos: TC (grava, acículas de pino, rastrojos de maíz, escoria, estiércol bovino), TN (TC + Opuntia ficus-indica), TP (TC + Paspalum vaginatum) y TD (TC + Carpobrotus chilensis). Se midieron As, Mo, SO4 2- pH y conductividad eléctrica en los efluentes, y al final del ensayo se analizó S extraíble, materia orgánica y C/N en los sustratos. El tratamiento TN logró la mayor reducción de As, mientras que TD disminuyó Mo y SO4 2-. No obstante, los niveles de As en el agua no cumplieron con la normativa NCh1333 ni el D90, mientras que Mo y SO4 2- sí se ajustaron a estos estándares. En general, los biorreactores con Opuntia ficus-indica (TN), césped de Paspalum vaginatum (TP) y Carpobrotus Chilensis (TD) lograron disminuir contaminantes en el agua de minería, demostrando el potencial de estos sustratos en la biorremediación de efluentes mineros.

The Talabre Tailings Reservoir, located in Calama accumulates waste from the Chuquicamata copper extraction al Chuquicamata (CODELCO), generating water with high levels of arsenic (As), molybdenum (Mo), and sulfates (SO4 2-), prevents its reuse or discharge. This thesis evaluated the effectiveness of plant-based substrates Nopal (Opuntia ficus-indica), Grass clippings (Paspalum vaginatum), and Doca (Carpobrotus chilensis) in bioreactors to reduce these contaminants. A 126-day experiment was conducted with four treatments composed of mixtures of organic and inorganic materials: TC (gravel, pine needles, maize stover, slag, fresh bovine manure), TN (TC + ​​Opuntia ficus-indica), TP (TC + ​​Paspalum vaginatum), and TD (TC + ​​Carpobrotus chilensis). As, Mo, SO4 2-, pH, and electrical conductivity, and at the end of the experiment, extractable S, organic matter, and C/N ratio were determined in the sustrates. The TN treatment achieved the highest As reduction, while the TD was most effective in reducing Mo and SO4 2-. However, As levels did not comply with water quality standars NCh1333 or D90, whereas Mo and SO4 2- met these requeriments. Overall, bioreactors using Opuntia ficus-indica (TN), grass clippings of Paspalum vaginatum (TP), and Carpobrotus chilensis (TD) successfully reduced contaminants in mining water, demonstrating the potential of these substrates for the bioremediation of mining effluents.