Effects of organic matter in arsenic removal during neutralization of acid mine drainage
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Date
2017
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Abstract
El drenaje ácido de minas (AMD) es un problema ambiental importante ya que restringe el uso de aguas recibiendo este drenaje debido a sus componentes tóxicos. También es un problema de sustentabilidad importante para las ciudades andinas del norte y centro de Chile, afectando las fuentes de agua potable o incrementando el consumo de energía y la producción de residuos durante el tratamiento. La formación de fases reactivas sólidas como oxihidróxidos de Fe y Al en confluencias de ríos en los que ocurre neutralización de AMD es un proceso de atenuación natural de metales y metaloides. A pesar de que se sabe que la materia orgánica (MO) puede afectar la agregación de oxihidróxidos de Fe y Al y la sorción de arsénico sobre sus superficies, el rol de la MO en el destino del arsénico durante la neutralización de AMD en confluencias de ríos no se ha estudiado. Se utilizó trabajo de terreno y experimental para entender el rol de la MO durante la neutralización de AMD, usando la confluencia de los ríos Azufre y Caracarani como modelo de estudio. Las mediciones de terreno revelaron una pérdida de MO de 10-15% aguas abajo de la confluencia, lo que fue atribuido a la asociación con oxihidróxidos de Fe y Al que sedimentan en el lecho. Cuando se mezcló agua afectada por AMD con aguas del río Caracarani bajo distintas condiciones de pH, y concentración y tipo de materia orgánica en el laboratorio, se observó que la MO promovió la agregación de óxidos de hierro sin afectar la sorción de arsénico en condiciones levemente ácidas (pH ~4.5), mejorando la remoción de arsénico. En condiciones ácidas (pH ~3), se observó la presencia de metales particulados a altas concentraciones de MO, sugiriendo que la agregación de complejos MO – metal podría convertirse en el mecanismo de remoción principal. Este trabajo contribuye a un mejor entendimiento del rol de la MO en cuencas afectadas por AMD, mostrando que la presencia de MO durante procesos de neutralización de AMD puede mejorar la remoción de metales. Este conocimiento es crítico para diseñar soluciones de ingeniería para controlar la contaminación de fuentes naturales y mineras.
Description
Tesis (Master of Science in Engineering)--Pontificia Universidad Católica de Chile, 2017