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TECNOLOGIAS Y TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES EN LA MINERIA
MANUEL ALVAREZ CUENCA,
DIRECTOR DEL LABORATORIO DE TECHNOLOGIAS PARA EL TRATAMIENTO DE AGUAS,
RYERSON UNIVERSITY, TORONTO, CANADA
MEDELLIN , COLOMBIA, 27 DE SEPTIEMBRE DE 2013
XVII CONGRESO COLOMBIANO DE LA MINERIA
Ecotechnos Group Ryerson University
INDICE
Tecnologias y tratamiento de aguas residuales en la mineria
1. LA MINERIA EN ONTARIO
2. FUENTES DE CONTAMINACION HIDRICA
3. EL LABORATORIO DE TECNOLOGIAS DEL AGUA
4. TRATAMIENTOS OBSOLETOS
5. TRATAMIENTOS AVANZADOS
6. ELIMINACION DE NUTRIENTS: REMOCION BIOLOGICA DE NITRATOS Y FOSFATOS
7. REACTORES CUBEN Y STAR
8. REACTORES DE PELICULA FIJA
9. DISCOS BIOLOGICOS ROTATORIOS
10. CONCLUSIONES
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A Glance at Toronto
Manuel Alvarez Cuenca Ph.D., P.Eng., Professor 3
Ontario tiene la superficie de Colombia Y es el centro financiero mundial del mercado minero.
En 2012 , recibio $ 3,800 millones en inversiones.
Es el mayor receptor the capital destinado a la exploracion minera de Canada.
Es el mayor productor canadiense de oro, niquel, cobre, y platino.
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Toronto es el centro financiero mundial del mercado minero.
Ontario es el mayor receptor de capital destinado a la exploracion minera de Canada.
Ontario es el mayor productor the minerales ( no combustibles) del Canada. En 2011 el valor de la produccion minera fue $7 700 millones
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DISTRIBUCION DE LA MINERIA EN ONTARIO
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Oro 40%
Metales Basicos 21 %
Otros Minerales 33%
Platino 3%
Diamantes 3%
FUENTES DE CONTAMINACION HIDRICA(I)
La mineria es el cuarto consumidor de agua dulce en Canada con mas 1,700 millones de m3 anuales .
El 78% de esas aguas se descargan a los rios y lagos sin ser tratadas.
Un anillo de boda (oro) produce 20 toneladas de residuos peligrosos
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FORMAS DE CONTAMINACION HIDRICA
METALES LIXIVIADOS CON DRENAJE
ACIDO
Cobre, Hierro, Mercurio, Zinc, Plomo, Niquel, Cadmio.
METALES LIXIVIADOS CON DRENAJE NEUTRO
Arsenico, Antimonio,Molibdeno, Manganeso
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Tecnologias de Tratamiento de Aguas Residuales de la Mineria
Existe una gran variedad de tecnologias capaces de responder a las normativas medioambientales. Pero hay factores que deben incorporarase en un analisis de costos; el impacto social y los costos de litigacion. La gestion de las aguas residuales de la mineria admite solo dos opciones:
Tratamiento
No tratamiento (En ingles lo llaman “externality”)
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CLASES DE TECNOLOGIAS (I) 1.RUDIMENTARIAS O “PASIVAS”
Lagunas
Filtros percoladores 2.ACTIVAS
Reactores de Biopelicula
Lechos Fluidizados
Discos Biologicos Rotatorios
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CLASES DE TECNOLOGIAS (II)
3. TECHNOLOGIAS AVANZADAS
Membranas (Solo efluentes diluidos)
Intercambio ionico
Remocion biologica simultanea de nitratos y fosfatos (CUBEN REACTOR)
Oxidacion avanzada
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LABORATORIO DE TECNOLOGIAS DE TRATAMIENTO DE AGUAS
(Ryerson University, Toronto)
Consta de los siguients reactores avanzados:
Dos reactores de lecho fluidizado (aerobico y anaerobico)
Un reactor de biodiscos
Un reactor (US Patent) para la remocion biologica de fosfatos y nitratos (Reactor CUBEN)
Una columna de vacio para la remocion de gases
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LABORATORY OF WATER TREATMENT
TECHNOLOGIES
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TECNOLOGIAS Y TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES EN LA MINERIA
MANUEL ALVAREZ CUENCA,
DIRECTOR DEL LABORATORIO DE TECHNOLOGIAS PARA EL TRATAMIENTO DE AGUAS,
RYERSON UNIVERSITY, TORONTO, CANADA
MEDELLIN , COLOMBIA, 27 DE SEPTIEMBRE DE 2013
XVII CONGRESO COLOMBIANO DE LA MINERIA
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Water Treatment Technologies Laboratory: Rotating Biological Contactor
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REACTOR “CUBEN” PARA LA REMOCION DE FOSFATOS Y NITRATOS
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COSTO ECONOMICO
El costo del tratamiento o del “no tratamiento” de unos efluentes residuales depende de factores multiples entre los cuales el costo capital no es el mas importante. NO EXISTE UN METODO TRIVIAL (O RUTINARIO) PARA SELECCIONAR LA MEJOR TECNOLOGIA DE TRATAMIENTO Los siguientes son ejemplos comparativos de los factores mas importantes en la seleccion de la mejor tecnologia:
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A comparative evaluation of waste water treatment technologies for high-strength flows under 1000 m3/day
Technology
Land
required
m2 /person
Environmental Impacting Sludge
production
Tolerance of toxic shocks (required for
domestic wastewater)
Residence time of
wastewater
Modular configuration
Performance removal %
BOD
TSS
Ammonia
Operation
Monitoring/
Control Requirements
Costs
Operation & maintenance
Capital
Aquacan Active Biological
Contactor (ABC)
Very Low
0.25
Very low sludge production
Very high
2 days
Yes, easy contruction and
expansion
>96
>96
>96
Low, easy to oparate
Low Moderate
Activated Sludge (Ext. Aeration)
High
1.08
Low
High sludge production
High 4 days No >96
High
sludge recirculation,
difficult to monitor and
control
High High
SBR (experimental)
Moderate
0.89 Low High 3 days No >94
Very high,
difficult to monitor and
control
High High
RBC
Low
0.51
Low
sludge production High 3 days
Yes
Easy construction & expansion
85-90 Low
Low energy requirements,
moderate O&M
Moderate
Trickling Filters Very low
N/A
Very High
Filter fly
Offensive odours
Weather dependent
0.5 day Yes 40-80
High,
numerous control
problems
High Moderate
Septic Tank + Leaching Bed
Not suitable for industrial / domestic high–strength wastewater, rudimentary c technology
Membrane Filters Not suitable for industrial high–strength wastewater
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Quality of Onsite Wastewater Treatment Technologies % High Strength
Pollutant in Effluent
Activated Sludge (Ext. Aeration)
Septic Tanks
RBC
ABC
Scale:
0 – Ideal; 1 - Poor
Cost of
O&M 1
Toxic Shock Recovery Time
Capital Cost
Environmental
Impacts Installation
Flexibility
0.5 0.5
0.5
Sludge Production
Land Requirements 20
MAC Diagram
BIODISCOS: Una Tecnologia Efectiva y Fiable
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Ashville, North Carolina RBC Plant Flow Capacity: 150,000 (m3/day) 152 RBC Units, 8 meter long, 3 meter diameter disc
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RBC de 10 000 L/dia
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Ecotechnos Group
RBC UTILIZED FOR THE TREATMENT OF
SANITARY EFFLUENT
CONCLUSIONES(II)
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RBC INSTALLED IN THE AIRPORT OF QUITO
CONCLUSIONES (I)
CANADA ESTA DOTADA DE UNA RIQUEZA Y TRADICION MINERA BIEN ESTABLECIDAS
EN EL CONTEXTO MINERO SE ENFRENTA A PROBLEMAS MEDIOAMBIENTALES QUE REQUIEREN SOLUCIONES NO SOLO TECNOLOGICAS SINO JURIDICAS
EL TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES DE LA MINERIA DISPONE DE NUMEROSOS INSTRUMENTOS Y TECNOLOGIAS
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CONCLUSIONES(II)
LA EXTRACCION Y PROCESADO DE MINERALES IMPONE UNAS DEMANDAS DE AGUA MUY SEVERAS
LAS SOLUCIONES MEDIOAMBIENTALES EXIGEN LEGISLACION Y TECNOLOGIAS EFICACES
EL TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES DE LA MINERIA EXIGEN DIAGNOSTICOS PRECISOS.
LAS TECNOLOGIAS “PASIVAS “ DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES SON CARAS E INEFICACES.
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CONCLUSIONES(II)
EL TRATAMIENTO DE LOS RESIDUOS MINEROS NO ES TRIVIAL O MECANISTICO.
A MENUDO EXIGE CREATIVIDAD Y
CONOCIMIENTO TECNICO, UN ELEVADO SENTIDO DEL COMPROMISO SOCIAL Y SENTIDO ECONOMICO PERO EL MERCADO ES UN FACTOR FUNDAMENTAL.....
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HAY MERCADO PARA LA MINERIA DEL ORO?
CONCLUSIONES(II)
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