Un sistema de tratamiento pasivo es un método para eliminar metales del drenaje ácido de minas . Existen varios tipos de sistemas de tratamiento pasivo, cada uno de los cuales puede usarse de forma independiente o en combinación para tratar efluentes. El tipo de sistema seleccionado depende de la química del drenaje ácido de minas y del flujo de descarga, así como de las regulaciones pertinentes. Los sistemas de tratamiento pasivo no requieren energía y son menos costosos que los sistemas de tratamiento activo. También requieren menos mantenimiento, lo que es una ventaja en lugares remotos. [1]
Existen muchos tipos de sistemas de tratamiento de agua disponibles para eliminar metales del drenaje ácido de minas. Los sistemas de tratamiento pasivo son una tecnología relativamente reciente que implica el uso de bacterias reductoras de sulfato o piedra caliza o ambas para neutralizar la acidez y precipitar los metales. Estos sistemas a veces se denominan "humedales" o "biorreactores". Los sistemas de tratamiento pasivo se diferencian de los sistemas activos ( plantas de tratamiento de agua ), que comúnmente utilizan energía ; utilizan productos químicos más peligrosos como cal hidratada, soda cáustica o amoníaco; y son más costosos. Los sistemas de tratamiento pasivo son los preferidos para los sitios administrados por la Oficina de Administración de Tierras (BLM). [1]
Los sistemas de tratamiento pasivo proporcionan un entorno controlado en el que pueden producirse reacciones químicas y biológicas naturales que ayudan en el tratamiento del drenaje ácido de minas. Existen varios tipos de sistemas de tratamiento pasivo. Cada tipo puede utilizarse por separado o pueden utilizarse más de uno en secuencia para optimizar el tratamiento de efluentes difíciles. Sin embargo, el diseño seleccionado dependerá en última instancia de las características del sitio y otros criterios específicos. [1]
Los humedales aeróbicos son estanques poco profundos (de 30 a 90 cm de profundidad); pueden estar revestidos o no y algunos están casi llenos de tierra o grava caliza. Estos humedales facilitan la oxidación natural de los metales y precipitan el hierro, el manganeso y otros metales. Los humedales anaeróbicos se utilizan para neutralizar la acidez y reducir los metales a la forma de sulfuro. Esta reacción consume H+ y, por lo tanto, acidez. [1]
Los humedales anaeróbicos pueden ser estanques poco profundos, revestidos o no, llenos de materia orgánica, como abono, y cubiertos de grava caliza. El agua se filtra a través del abono, se vuelve anaeróbica y los metales precipitan como sulfuros. Los microorganismos facilitan esta reacción al consumir primero oxígeno. Se produce alcalinidad y H2S . Si el sistema no tiene el tamaño adecuado, si el flujo se seca o si se encuentran temperaturas bajas prolongadas, los microorganismos morirán y el rendimiento se verá reducido. Algunos humedales anaeróbicos descargan un efluente de “aguas residuales” de sulfuro, en particular durante los primeros años. [1]
Los drenajes anóxicos de piedra caliza consisten en un sistema de grava de piedra caliza enterrado que requiere la exclusión del oxígeno y el aluminio en el agua. Si hay oxígeno o aluminio presentes, los hidróxidos de hierro y aluminio obstruyen el sistema, lo que provoca fallas. Los sistemas que producen alcalinidad son una combinación de un humedal anaeróbico y un drenaje anóxico de piedra caliza. [1]
Otros tipos de sistemas de tratamiento pasivo incluyen diversas configuraciones de tratamiento de piedra caliza, que van desde estanques de piedra caliza hasta canales abiertos de piedra caliza en los que el agua fluye por una pendiente pronunciada con escollera de piedra caliza. Estos sistemas oxidan y precipitan metales y añaden alcalinidad al agua. [1]
Otro sistema de tratamiento pasivo utiliza tecnología de dosificación de cal para neutralizar la acidez y precipitar metales en un estanque de sedimentación. Estas unidades no requieren energía ni productos químicos peligrosos y son económicas. BLM está realizando actualmente pruebas piloto sobre la tecnología Aquafix. [1]
Los sistemas de tratamiento pasivo son una opción valiosa para tratar el drenaje ácido de minas en lugares remotos. Las ventajas de los sistemas de tratamiento pasivo son que no requieren energía eléctrica; no requieren ningún equipo mecánico, productos químicos peligrosos ni edificios; no requieren operación y mantenimiento diarios; tienen una apariencia más natural y estética y pueden sustentar plantas y vida silvestre; y son menos costosos que las alternativas activas. [1]
Los sistemas de tratamiento de agua tienen sus desventajas. Las desventajas de los sistemas de tratamiento pasivo son que pueden requerir permisos de descarga complejos a menos que se tome una acción conforme a la Ley Integral de Respuesta Ambiental, Compensación y Responsabilidad ( CERCLA ); pueden no cumplir con los estrictos estándares de calidad del agua para los efluentes; pueden fallar debido a un diseño deficiente o a las duras condiciones invernales; y son una tecnología relativamente nueva y un área de investigación activa. Por estas razones, ha habido fracasos junto con historias de éxito. [1]
Todos los sistemas de tratamiento pasivo descritos acumulan precipitados metálicos y, con el tiempo, es necesario reemplazarlos. [2] Las investigaciones indican que se puede esperar que estos sistemas funcionen durante 20 años. [3] [4] Normalmente, el precipitado no es un residuo peligroso. No obstante, se requieren controles, inspecciones y mantenimiento periódicos, aunque en mucha menor medida que con los sistemas de tratamiento de agua activos.
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