AGUAS ACIDAS EN ORURO

29
AGUAS ÁCIDAS EN ORURO ESTADO PLU RIN A CIO N A L CO M ISIO N EURO PEA DE BO LIVIA G O B IER NO A U TO NO M O DEPARTAM ENTAL DE O RURO Program a de G estión Sostenible de los Recursos N aturales de la C uenca delLago Poopó C onvenio N o.D C I-A LA /2009/021-614

description

Dr. Enrico Mariuz Oruro-Bolivia 2011

Transcript of AGUAS ACIDAS EN ORURO

Page 1: AGUAS ACIDAS EN ORURO

AGUAS ÁCIDAS EN ORURO

ESTADO PLURINACIONAL COMISION EUROPEA DE BOLIVIA

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

Page 2: AGUAS ACIDAS EN ORURO

¿ QUÉ

SON LAS A

GUAS

ÁCIDAS?

Son aguas que se producen como resultado de la oxidación química y

biológica de sulfuros metálicos que se

encuentran en las minas o formando parte de

botaderos, relaves….La oxidación se produce

cuando las rocas conteniendo sulfuros son

expuestas al aire y al agua.

Page 3: AGUAS ACIDAS EN ORURO

BOCAMINA S

AN JOSÉ

Page 4: AGUAS ACIDAS EN ORURO

CARACTERÍSTICAS AGUAS ÁCIDAS

Valores de pH por debajo de 3 - 4 Acidez crecienteConcentraciones elevadas de iones sulfatoConcentraciones elevadas de metales disueltos Concentraciones elevadas de sólidos totales disueltos

pH Ejemplo

Ácidos

0 Solución 1 M HCl

1Aguas acidas de mina

2 Jugo de limón

3 Vinagre

4Soda (ácido carbónico)

5 Agua de lluvia

6 Leche

Neutral 7 Agua pura

Bases

8 Claras de huevo

9 Aguas residuales

10Comprimidos antiácidos

11 Amoníaco

12 Cal- Ca(OH)2

13 Soluciones industriales

14 Solución 1 M NaOH

Page 5: AGUAS ACIDAS EN ORURO

FUENTES DE GENERACIÓN DE AGUAS ÁCIDAS

Botaderos de sulfuros de baja ley Relaves y eventuales derrames de

concentradosZonas fracturadas en superficie y en

profundidad de minas subterráneas.Grandes rajos de la minería a cielo

abierto.

Page 6: AGUAS ACIDAS EN ORURO

GENERACIÓN DE AGUAS ÁCIDAS

La generación de aguas ácidas es el resultado 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.

2FeS2 + 7O2(ac) + 2H2O 2FeSO4 + 2 H2SO4

Thiobacillus thiooxidans:2FeS2 + 2 H2O + O2 → 2Fe(OH)2 + 2S2

S2 + 2H2O + 3O2 → 4H+ + 2SO4-2

Page 7: AGUAS ACIDAS EN ORURO

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 + O2(ac) + 4H+ 4Fe+3 + 2H2O

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

Page 8: AGUAS ACIDAS EN ORURO

¿POR QUÉ NEUTRALIZAR LAS AGUAS ÁCIDAS?

Page 9: AGUAS ACIDAS EN ORURO

NEUTRALIZACIÓN DE AGUAS ÁCIDASSISTEMAS 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

Page 10: AGUAS ACIDAS EN ORURO

RESUMEN DE TECNOLOGÍAS DE REMEDIACIÓN ACTIVAS

PLANTA DECAL

Page 11: AGUAS ACIDAS EN ORURO

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-

Page 12: AGUAS ACIDAS EN ORURO

SISTEMAS ALTERNATIVOSFORMAS PREVENTIVAS DE CONTROL DEL DAM

Separación de los desechos y mezcla

Aditivos base.

Encapsulamiento.

Bactericidas.

Page 13: AGUAS ACIDAS EN ORURO

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

Page 14: AGUAS ACIDAS EN ORURO

LA MINA SAN JOSÉ, ESTÁ LOCALIZADA EN LAS CERCANÍAS DE LA CIUDAD DE ORURO

Page 15: AGUAS ACIDAS EN ORURO

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

Page 16: AGUAS ACIDAS EN ORURO

RECORRIDO DE LAS AGUAS ÁCIDAS

Page 17: AGUAS ACIDAS EN ORURO

VARIACIÓN DE PH

Page 18: AGUAS ACIDAS EN ORURO

VARIACIÓN DE CONDUCTIVIDAD ELÉCTRICA

Page 19: AGUAS ACIDAS EN ORURO

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 mmDe= 200 mm ± 8 pulgadasDiámetro interno= 181.8 mmDiámetro interno calculado= 178,7 mm

Page 20: AGUAS ACIDAS EN ORURO

NEUTRALIZACIÓN DE DAM POR PIEDRA CALIZA EN EL CAUCE DEL RÍOLa 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.

Page 21: AGUAS ACIDAS EN ORURO

Ventajas: Bajo costo, facilidad de reemplazo

Desventajas : La piedra caliza gastada debe ser reemplazada por nueva a intervalos. Cuando se encuentra presente material orgánico en el líquido se produce espuma.

Page 22: AGUAS ACIDAS EN ORURO

DEPÓSITO DE LODOS EN CAUCES DE RÍOS

Zanja de Sedimentación

Page 23: AGUAS ACIDAS EN ORURO

LAS AGUAS RESIDUALES Y EL TAGARETE

Google Earth - 31 Julio 2010

Page 24: AGUAS ACIDAS EN ORURO
Page 25: AGUAS ACIDAS EN ORURO

EL PANTANO DE ORURO

Page 26: AGUAS ACIDAS EN ORURO

EL PANTANO

Page 27: AGUAS ACIDAS EN ORURO

EL PANTANO MODIFICADO

Page 28: AGUAS ACIDAS EN ORURO

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.

Page 29: AGUAS ACIDAS EN ORURO

ENTRADA AGUAS ÁCIDAS Y RESIDUALES EN EL LAGO URU-URU