Estrategias de Remediación de Emisiones Hídricas en Unidades Mineras (UM)
A continuación, se detallan los métodos de remediación aplicados para las emisiones de agua en las Unidades Mineras (UM):
Tratamiento de Drenaje Ácido de Mina (DAM)
- Tratamiento de agua ácida con cal en canal.
- Tratamiento de agua ácida con lodos de baja y alta densidad.
- Proceso anaeróbico utilizando capas de caliza, guano y algas para la neutralización y disminución de la carga contaminante del Drenaje Ácido de Mina (DAM) Dollar con salida inferior LMP.
Variantes del Proceso Anaeróbico:
- Guano + Caliza / Caliza
- Guano + Caliza + Algas / Caliza
- Guano / Caliza + Guano / Caliza
Tratamiento de Aguas Servidas
Las aguas servidas se caracterizan por tener abundante materia orgánica y microbiológica. Su tratamiento se basa en:
- Degradación por procesos anaeróbicos o aeróbicos.
- Uso de dos o más pozas abiertas hasta lograr la disminución de la carga bacterial.
- Al finalizar el proceso, quedan nutrientes como nitratos y fosfatos.
- Uso potencial: Reforestación, y en casos excepcionales, crianza de tilapias.
- Controlar parámetros clave: pH, DBO (Demanda Bioquímica de Oxígeno), DQO (Demanda Química de Oxígeno), nitratos, fosfatos y carga bacterial.
Emisiones Sólidas y Riesgos Asociados en Minería
Las emisiones sólidas producto de la actividad minero-metalúrgica son: revaleras, desmontes, escorias y residuos sólidos.
Peligros Principales Generados por Emisiones Sólidas
El principal peligro que pueden ocasionar es la generación de Drenaje Ácido de Mina (DAM). Otros riesgos incluyen:
- Dispersión de Partículas: Por acción del viento, agua y gravedad, que llegan a contaminar campos de cultivo, lagos y ríos.
- Colapso Estructural: Colapso de canchas de relaves o desmontes producto de actividad sísmica, produciendo deslizamientos y movimientos de grandes masas que generan contaminación y daños materiales y humanos.
Predicción del Potencial Neto de Neutralización (PNN)
Importancia del PNN para Emisiones Sólidas
La importancia de la predicción del PNN radica en que nos permite conocer si habrá una posible generación de Drenaje Ácido (DA). El reconocimiento prematuro de la posibilidad de que un tipo de roca o componente de mina genere DA es esencial para prevenir el desarrollo de un problema ambiental y económico.
El PNN es muy importante desde una perspectiva ambiental y también desde la economía, ya que permite estimar la calidad del agua de drenaje a corto y largo plazo.
Criterios de Predicción del PNN:
- Si el PNN es mayor a +20 kg CaCO₃/TM: No genera DA.
- Si el PNN es menor a -20 kg CaCO₃/TM: Sí genera DA.
- Si el PNN está entre -20 y +20 kg CaCO₃/TM: Resultado incierto. Se recurre a otras pruebas, como las pruebas cinéticas.
Procedimiento de la Prueba de PNN
La prueba consiste en:
- Extraer una muestra de aproximadamente 2 gramos.
- Diluir la muestra para someterla a Ácido Clorhídrico (HCl) 0.5N.
- Titular la solución resultante con Hidróxido de Sodio (NaOH) 0.5N para poder hallar el Potencial de Neutralización (PN).
- Calcular el PNN mediante la ecuación: PNN = PN – PA (donde PA es el Potencial de Acidez).
Ejemplo de Cálculo del Potencial Neto de Neutralización (PNN)
Datos de la muestra de desmonte:
- Potencial de Acidez (PA): 130 kg CaCO₃/TM
- Potencial de Neutralización (PN): 670 kg CaCO₃/TM
Cálculo:
PNN = PN – PA = 670 kg CaCO₃/TM – 130 kg CaCO₃/TM = 540 kg CaCO₃/TM
Predicción: Como el PNN es 540 kg CaCO₃/TM (mayor a +20), no generará Drenaje Ácido.
Monitoreo Ambiental: Calidad del Aire vs. Emisiones
Diferencias entre Monitoreo de Calidad de Aire y Monitoreo de Emisiones
- Monitoreo de Calidad del Aire
- Se realiza en los centros poblados. Está regido por los Estándares de Calidad Ambiental (ECA). Normas de referencia: 074-2003 y 003.
- Monitoreo de Emisiones
- Se realiza en los puntos que originan la contaminación, es decir, la fuente de contaminación (chimeneas o zonas de emisión de polvos, etc.). Está regido por los Límites Máximos Permisibles (LMP). Norma de referencia: 315-96.
Equipos Necesarios para el Monitoreo de Aire y Partículas
Para el monitoreo de Partículas Suspendidas Totales (PST) y PM10, y para el control de emisiones, se utilizan:
- Cámaras de expansión
- Ciclón y Multiciclón
- Filtro de bolsa
- Torre de rocío
- Separador electrostático
- Separador por choque
- Lavador Venturi
Cálculo de Concentración de Partículas Suspendidas Totales (PST)
Determinar la cantidad de material particulado en µg/m³ colectado en un monitoreo de calidad de aire durante 24 horas por un equipo captador de Partículas Suspendidas Totales.
Datos del Monitoreo:
- Peso del filtro (inicial): 3540 mg
- Peso del filtro + material particulado (final): 3560 mg
- Flujo de aire captado: 1 m³/min
- Tiempo de monitoreo: 24 horas
Solución
- Cálculo del Peso de la Muestra (P):
P = Peso final – Peso inicial = 3560 mg – 3540 mg = 20 mg
- Cálculo del Volumen Total de Aire (V):
V = Flujo × Tiempo
V = (1 m³/min × 60 min/hora) × 24 horas = 1440 m³
- Cálculo de la Concentración de PST (en µg/m³):
Se convierte el peso de la muestra a microgramos (µg): 20 mg × 1000 µg/mg = 20,000 µg
PST = Peso (µg) / Volumen (m³)
PST = 20,000 µg / 1440 m³
Resultado: PST = 13.89 µg/m³