Evaluación de biorreactores de sulfatos para el tratamiento de aguas de relaves de la minería y su potencial reutilización en riego

Abstract

Chile es el primer productor de cobre a nivel mundial y genera una significativa cantidad de residuos llamados relaves mineros, los cuales contienen aguas y material sólido inerte. Estas aguas contienen altas concentraciones de Arsénico (As), Molibdeno (Mo) y sulfatos (SO42-), por lo que se requiere estudiar tratamientos que permitan su reutilización o descarga en acuíferos, minimizando el impacto ambiental, particularmente en zonas áridas, donde suele ser desarrolla la minería. Existen métodos pasivos como los biorreactores, que se basan en la actividad de las bacterias sulfato reductoras que descomponen los residuos orgánicos y generan precipitados sulfuros metálicos, disminuyendo así la concentración de SO42- y metales de las aguas. La presente investigación tiene como objetivo evaluar distintos tipos de sustratos en biorreactores para reducir la concentración de As, Mo y SO42- en aguas de la minería para su potencial reutilización en riego o descarga en acuíferos. La metodología consistió en el establecimiento de biorreactores de polietileno de 25 L de capacidad con las aguas claras y distintos residuos orgánicos y minerales. El tratamiento control (TC) consistió en la enmienda basal de aserrín, pasto y estiércol vacuno, el tratamiento T1 incluyó hojas de brócoli y el tratamiento T2 hojas de palto, ambos contenían también escorias siderúrgicas. Finalizado el período de evaluación (90 días) el T2 presentó los mejores resultados, cumpliendo con los parámetros normados en la NCh 1333 en el día 60, sin embargo, no cumple con los límites establecidos para Sólidos totales disueltos, por lo que se recomienda realizar estudios posteriores para evaluar métodos de filtración.

Chile is the world's leading copper producer and generates a significant amount of waste called mine tailings, which contain water and inert solid material. These waters contain high concentrations of Arsenic (As), Molybdenum (Mo) and sulfates (SO42-), being necessary to research into treatments that allow their reuse or discharge into aquifers that contribute to minimizing the environmental impact, particularly in arid areas where mining is conducted. There are passive methods such as bioreactors, which are based on the activity of sulfate-reducing bacteria that decompose organic waste and generate metallic sulfide precipitates, thus reducing the concentration of SO42- and metals in the water. The purpose of this investigation is to evaluate diverse types of substrates in bioreactors to reduce the concentration of As, Mo and SO42- in mining waters for their potential reuse in irrigation or discharge into aquifers. The methodology consisted of the establishment of polyethylene bioreactors of 25 L capacity with clear water and different organic and mineral wastes. The control treatment (CT) consisted of the basal amendment of sawdust, grass, and cattle manure, T1 treatment included broccoli leaves and T2 treatment included avocado leaves, both of which also contained steel slag. At the end of the evaluation period (90 days), T2 showed the best results, complying with the parameters established in NCh 1333 on day sixty; however, it does not comply with the limits established for total dissolved solids, so it is recommended to conduct further studies to evaluate filtration methods.