SISTEMA INTEGRAL DE TRATAMIENTO DE DRENAJES ÁCIDOS DE ROCA PROVENIENTES DE LAS ACTIVIDADES DE MINERÍA METÁLICA EN ECUADOR

FECHA INICIO – FIN: Enero 2020 – Octubre 2021

ESTADO: En ejecución

INVESTIGADOR PRINCIPAL: Valeria Ochoa (Investigadora y Profesora USFQ)

UBICACIÓN: El Oro, Santa Rosa, sitio El Guayabo

DURACIÓN DEL PROYECTO: 12 meses

FINANCIAMIENTO: CEDIA

Los drenajes ácidos de roca (DARs) son mundialmente considerados como uno de los principales problemas ambientales causados por la minería metálica, por su acidez, elevada concentración de metales pesados y de sulfato. Estos afluentes pueden contaminar recursos hídricos y afectar la vida acuática; además, los metales pesados presentes en dichos afluentes pueden integrarse a las cadenas traficas y afectar al ambiente y a la salud pública. El tratamiento de DARs puede realizarse mediante procesos pasivos o activos. Los procesos activos demandan reactivos químicos y/o energía, mientras que los pasivos usan procesos naturales, como son la gravedad y el metabolismo microbio. Típicamente, los sistemas pasivos son preferidos por su costo y bajo mantenimiento, pero no toleran elevadas concentraciones de metales, ni altos caudales de alimentación. Por tal motivo, la combinación de ambos procesos es el enfoque más apropiado para el tratamiento exitoso de los DARs.

El objetivo de esta investigación es diseñar e implementar un sistema integral de tratamiento de los DARs provenientes de las actividades de minería metálica en el Ecuador, combinando procesos físico-químicos y tratamientos biológicos a escala piloto. Dos sistemas de tratamiento físico-químicos serán desarrollados y evaluados independientemente como procesos de per-tratamiento. El per-tratamiento I contemplará la adsorción de hierro trivalente y de metales en un sistema flujo tapón empacado con un Tecnosol (suelo de la zona minera en combinación con nanopartículas). El per-tratamiento II consistirá en un proceso secuencias de neutralización, oxidación, coagulación-floculación, sedimentación y filtración. El tratamiento físico-químico con la mayor eficiencia de remoción de metales será utilizado como tratamiento previo al tratamiento biológico compuesto de un biorreactor empacado con bacterias sulfato-reductoras (BSR).

Las BSR mediarán la producción de sulfuro en presencia de una fuente orgánica de carbono. Dicho sulfuro reaccionará con los metales pesados provocando la precipitación de los mismos como sulfuros metálicos. El bioreactor sulfato-reductor sería inoculado con un lodo local cuyo desempeño fue previamente determinado. En las muestras de lodos se evaluará la concentración de BSR y se realizarán análisis microscópicos y metagenómicos. Estos datos serán utilizados para estimar la diversidad y abundancia de microorganismos presentes en el biorreactor. El sistema integral físico-químico-biológico a escala piloto será alimentado con DARs obtenidos de zonas mineras en las provincias de Loja, Zamora-Chinchipe, Azuay y El Oro, que serán previamente muestreos y caracterizados en base a parámetros físico-químicos. Este estudio proveerá información para el diseño de un sistema integral compuesto de un ore-tratamiento físico-químico conectado en serie a un biorreactor empacado con BSR para la remediación de DARs provenientes de actividades de minería metálica en Ecuador a escala piloto. Adicionalmente, se realizará un estudio sobre la composición microbiana responsable de la biorremediación de los DARs. Los resultados del proyecto de investigación podrían utilizarse a mediano plazo para desarrollar tecnología de tratamiento de afluentes mineros adaptadas a las condiciones locales, y con menores costos de operación y mantenimiento que pueden ser empleadas en el país.