Las denominadas tecnologías pasivas utilizan los
procesos naturales químicos y biológicos que mejoran la calidad del agua.
Idealmente, un tratamiento pasivo no requiere utilización de reactivos químicos
y poco o nada de requerimientos en cuanto a operación y mantenimiento. Los
costos de este tipo de tratamientos se refieren fundamentalmente a los
relativos a la utilización de terreno.
Los sistemas de tratamiento pasivo utilizan
procesos de eliminación de contaminantes que son más lentos que los
correspondientes a los utilizados en los sistemas de tratamiento convencional,
por lo que, para lograr resultados similares, se requieren mayores tiempos de
retención del agua de mina y mayores superficies de tratamiento.
El objetivo de aplicar sistemas de tratamiento
pasivo al drenaje ácido de mina es intensificar los procesos naturales de
mejora de la calidad de las aguas, de forma que tengan lugar dentro del sistema
de tratamiento y no en las aguas receptoras. Dos factores importantes que
determinan si el objetivo se puede alcanzar con resultados satisfactorios, son
la cinética de los procesos de eliminación de contaminantes y el tiempo de
retención del agua de mina en el sistema de tratamiento. A veces, para un
particular emplazamiento minero, el tiempo de retención está limitado por la
disponibilidad de terreno suficiente. Sin embargo, la cinética de los procesos
de eliminación de contaminantes se puede modificar actuando sobre las
condiciones medio ambientales que existen dentro del sistema particular de
tratamiento.
Wetlands
aeróbicos.
En los
humedales aerobios artificiales se pretende reproducir los fenómenos y procesos
de los humedales naturales (pantanos, marismas, turberas, etc.), creando un
ambiente propicio para el desarrollo de ciertas plantas (Tipha, Equisetum,
carrizo, juncos, etc.), comunidades de organismos (algas, protozoos y
bacterias) y musgos (Sphagnum), los cuales participan en la depuración del
agua.
Un sistema aerobio suele consistir en una o varias
celdas conectadas por las que circula el agua lentamente por gravedad,
estableciéndose un flujo horizontal superficial. Para favorecer la oxigenación
del agua y mejorar la eficiencia en el tratamiento se diseñan sistemas que
incluyan cascadas, lechos serpenteantes y balsas de grandes superficies con
poca profundidad en donde se implante entramados de plantas hidrófitas que
cubran cerca del 40% de la superficie del humedal. Las plantas emergentes que
se emplean en los humedales pueden transferir hasta unos 45 g O2/m2 /día a
través de sus raíces y crear una zona aerobia en el substrato del humedal en
donde se produce la oxidación y precipitación de metales.
Wetlands anaeróbicos.
En este tipo de humedal el agua de mina fluye por
gravedad y el incremento del pH hasta niveles cercanos al neutro se debe a la
alcalinidad de los bicarbonatos que se generan en el sistema a partir de la
reducción anaerobia del sulfato y la disolución de la caliza (CaCO3), para
evitar que se produzcan procesos aerobios que desencadenen la generación de
acidez metálica a través de la hidrólisis de algunos metales se recurre al
pre-tratamiento del agua ácida con caliza en condiciones atmosféricas.
Drenaje anóxico calizo (ALD).
Este sistema consiste en una zanja rellena con
gravas de caliza u otro material calcáreo sellada a techo por una capa de
tierra arcillosa y una geomembrana impermeable para mantener unas condiciones
anóxicas, con lo que se consigue incrementar la presión parcial del CO2 para
maximizar la disolución de la caliza. El agua ácida de mina se hace circular
por el interior de la zanja provocando la disolución de la caliza, lo que
genera alcalinidad y eleva el pH del agua.
Canal o drenaje óxico calizo (OLC Ó OLD).
Es un canal cuyo lecho esta rellenado de caliza por
el que fluye el agua a tratar, cuyo objetivo es incrementar el pH y la
alcalinidad para disminuir la acidez. El elevado contenido de oxígeno, produce
la oxidación e hidrólisis del Fe y a los disueltos, que precipitan como
oxihidróxidos. Su diseño está en función del tiempo de retención y caudal
a tratar.
Sistema de producción sucesiva de alcalinidad (SAPS).
Este sistema de tratamiento de aguas ácidas de mina
fue desarrollado por Kepler y McCleary (1994) para solucionar el problema de la
gran superficie que requieren los humedales anaerobios y la precipitación de
los hidróxidos de Fe y Al en los sistemas ALD.
Estos sistemas, normalmente están constituidos por
capas alternas de compost y caliza, y reciben el nombre de sistemas sucesivos
productores de alcalinidad (SuccessiveAlkalinity-ProducingSystems: SAPS),
sistemas reductores y productores de alcalinidad (Reducing and
Alkalinity-ProducingSystems: RAPS) o humedales anaerobios de flujo vertical.
Barreras reactivas permeables (PRB).
Cuando las aguas ácidas de mina se manifiestan como
un flujo subterráneo, el dispositivo de tratamiento se configura como una
pantalla permeable y reactiva dispuesta perpendicularmente a la dirección del
flujo.
Su objetivo es reducir la cantidad de sólidos
disueltos (sulfatos y metales principalmente) e incrementar el pH. Su
construcción consiste en hacer una zanja transversal al flujo, la cual se
rellena con diversos tipos de materiales reactivos. Así, los procesos
depuradores en el interior de la barrera son la reducción bacteriana de los
sulfatos, la retención de los metales precipitando como sulfuros, y el
incremento del pH principalmente por disolución de la caliza.
Elaborado por :
Pompa Ramos, Robert
Rabanal Ibañez, Rosa Saira
Ramos Paredes, Jonathan
Villanueva Sánchez, Jhon
