Diseño de un sistema de tratamiento físico-químico de drenaje de minas. - Romero Mariño, José Ricardo; Chamba Escobar, Emely Nahomi (My University, 2024)
In this project, a mine drainage treatment process was designed and implemented using the physicochemical systems of sedimentation and coagulation-flocculation. An effective sedimentation column was constructed that removed a large part of the suspended particles from the mine drainage and then the flocculation coagulation system was implemented with poly aluminum chloride (PAC) and polyacrylamide (PAM), in order to remove the largest amount of contamination and obtain water suitable for discharge into a freshwater effluent as indicated in the TULSMA. The objective of the research was to propose an effective and economically viable system that would allow mining companies to carry out a correct treatment of the drainage produced. Through a jar test, several tests were carried out to determine the optimal dosages of PAC and PAM for the treatment; the experiments were analyzed with the Design Expert 11 program. A Box Behnken design (DBB) was used where the response variables were turbidity, color, turbidity and color removal percentages, and the chemical oxygen demand (COD) was also a parameter measured in the different experiments. The statistical analysis applied for turbidity removal in the flocculation coagulation process determined that the quadratic model has a predicted R2 of 0.7442 and an adjusted R2 of 0.9337, which indicates that both values are in agreement and that the model applied is correct. The results obtained from the experiments carried out in the coagulation and flocculation system allowed us to affirm that for the treatment of this mine drainage the optimum dose of PAC was 1.2 mg/L and of PAM 0.25 mg/L, working with a neutral pH. These doses allowed us to remove 90.14% of the turbidity, reduced the color to 7 PtCo units, reduced the concentration of copper present to 0.036 mg/L and also reduced the COD to 42.5 mg/L. All these parameters comply with the permissible limits for discharge into a freshwater body in Ecuador.
En este proyecto se diseñó y se aplicó un proceso de tratamiento de drenaje de mina, utilizando los sistemas fisicoquímicos de sedimentación y coagulación floculación. Se construyó una columna de sedimentación efectiva que removió gran parte de las partículas suspendidas del drenaje de mina y luego se implementó el sistema de coagulación floculación con policloruro de aluminio (PAC) y poliacrilamida (PAM), con el fin de remover la mayor cantidad de contaminación y obtener un agua apta para la descarga en un efluente de agua dulce tal y como se indica en el TULSMA. El objetivo de la investigación fue proponer un sistema efectivo y económicamente viable que permita a las empresas mineras realizar un correcto tratamiento de los drenajes producidos. A través de un test de jarras se realizaron diversas pruebas que permitieron determinar las dosificaciones optimas de PAC y PAM para el tratamiento, las experimentaciones fueron analizadas con el programa Design Expert 11. Se utilizó un diseño Box Behnken (DBB) donde como variables de respuestas tuvimos la turbidez, el color, los porcentajes de remoción de turbidez y de color y la demanda química de oxígeno (DQO) también fue un parámetro medido en los distintos experimentos. El análisis estadístico aplicado para la remoción de turbidez en el proceso de coagulación floculación determinó que en el modelo cuadrático se tiene un R2 pronosticado de 0,7442 y un R2 ajustado de 0,9337, lo que indica que ambos valores están en concordancia y que el modelo aplicado es correcto. Los resultados obtenidos de los experimentos realizados en el sistema de coagulación floculación, nos permitieron afirmar, que para el tratamiento de este drenaje de mina la dosis optima de PAC fue de 1,2 mg/L y de PAM 0,25 mg/L, trabajando con un pH neutro. Estas dosis nos posibilitaron remover la turbidez un 90,14%, nos permitieron reducir el color a 7 unidades de PtCo, se logró reducir la concentración de cobre presente a 0,036 mg/L y además se redujo el DQO a 42,5 mg/L. Todos estos parámetros cumplen con lo establecido en los limites permisible de descarga a un cuerpo de agua dulce en Ecuador.
Keywords: POLICLORURO DE ALUMINIO; POLIACRILAMIDA; DOSIFICACIÓN OPTIMA DE COAGULANTE Y FLOCULANTE; SEDIMENTACIÓN