Evaluación de un biorreactor pasivo durante la remediación de drenajes ácidos de mina del distrito minero de Zipaquirá (Colombia)

El Drenaje Acido de Mina (DAM) es actualmente el principal contaminante en las áreas mineras. Los biorreactores pasivos son una tecnología sostenible para remediar el DAM, sin embargo, se desconoce como el tiempo de retención hidráulica (TRH). el espacio y el tiempo de operación del reactor pueden a...

Full description

Autores:
Vásquez Ochoa, Olga Yaneth
Tipo de recurso:
Doctoral thesis
Fecha de publicación:
2016
Institución:
Pontificia Universidad Javeriana
Repositorio:
Repositorio Universidad Javeriana
Idioma:
spa
OAI Identifier:
oai:repository.javeriana.edu.co:10554/19645
Acceso en línea:
http://hdl.handle.net/10554/19645
https://doi.org/10.11144/Javeriana.10554.19645
Palabra clave:
Bacterias sulfato reductoras (BSR)
Drenaje ácido de minas
Biorremediación
Distrito minero de Zipaquirá
Biorreactores bioquímicos pasivos
Sulfate reducing bacteria
Acid mine drainage
Bioremediation
Zipaquira mining district
Biochemical passive bioreactors
Doctorado en ciencias biológicas - Tesis y disertaciones académicas
Drenaje ácido de minas
Bioremediación
Rights
openAccess
License
Atribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional
id JAVERIANA2_16cc2a6a2c0729710a8e97fd64575f8b
oai_identifier_str oai:repository.javeriana.edu.co:10554/19645
network_acronym_str JAVERIANA2
network_name_str Repositorio Universidad Javeriana
repository_id_str
dc.title.spa.fl_str_mv Evaluación de un biorreactor pasivo durante la remediación de drenajes ácidos de mina del distrito minero de Zipaquirá (Colombia)
title Evaluación de un biorreactor pasivo durante la remediación de drenajes ácidos de mina del distrito minero de Zipaquirá (Colombia)
spellingShingle Evaluación de un biorreactor pasivo durante la remediación de drenajes ácidos de mina del distrito minero de Zipaquirá (Colombia)
Bacterias sulfato reductoras (BSR)
Drenaje ácido de minas
Biorremediación
Distrito minero de Zipaquirá
Biorreactores bioquímicos pasivos
Sulfate reducing bacteria
Acid mine drainage
Bioremediation
Zipaquira mining district
Biochemical passive bioreactors
Doctorado en ciencias biológicas - Tesis y disertaciones académicas
Drenaje ácido de minas
Bioremediación
title_short Evaluación de un biorreactor pasivo durante la remediación de drenajes ácidos de mina del distrito minero de Zipaquirá (Colombia)
title_full Evaluación de un biorreactor pasivo durante la remediación de drenajes ácidos de mina del distrito minero de Zipaquirá (Colombia)
title_fullStr Evaluación de un biorreactor pasivo durante la remediación de drenajes ácidos de mina del distrito minero de Zipaquirá (Colombia)
title_full_unstemmed Evaluación de un biorreactor pasivo durante la remediación de drenajes ácidos de mina del distrito minero de Zipaquirá (Colombia)
title_sort Evaluación de un biorreactor pasivo durante la remediación de drenajes ácidos de mina del distrito minero de Zipaquirá (Colombia)
dc.creator.fl_str_mv Vásquez Ochoa, Olga Yaneth
dc.contributor.advisor.none.fl_str_mv Trespalacios Rangel, Alba Alicia
Puerta Bula, Concepción Judith
dc.contributor.author.none.fl_str_mv Vásquez Ochoa, Olga Yaneth
dc.subject.spa.fl_str_mv Bacterias sulfato reductoras (BSR)
Drenaje ácido de minas
Biorremediación
Distrito minero de Zipaquirá
Biorreactores bioquímicos pasivos
topic Bacterias sulfato reductoras (BSR)
Drenaje ácido de minas
Biorremediación
Distrito minero de Zipaquirá
Biorreactores bioquímicos pasivos
Sulfate reducing bacteria
Acid mine drainage
Bioremediation
Zipaquira mining district
Biochemical passive bioreactors
Doctorado en ciencias biológicas - Tesis y disertaciones académicas
Drenaje ácido de minas
Bioremediación
dc.subject.keyword.spa.fl_str_mv Sulfate reducing bacteria
Acid mine drainage
Bioremediation
Zipaquira mining district
Biochemical passive bioreactors
dc.subject.armarc.spa.fl_str_mv Doctorado en ciencias biológicas - Tesis y disertaciones académicas
Drenaje ácido de minas
Bioremediación
description El Drenaje Acido de Mina (DAM) es actualmente el principal contaminante en las áreas mineras. Los biorreactores pasivos son una tecnología sostenible para remediar el DAM, sin embargo, se desconoce como el tiempo de retención hidráulica (TRH). el espacio y el tiempo de operación del reactor pueden afectar las comunidades microbianas implicadas en la biorremediación. Para contribuir con este conocimiento primero se diseñó im biorreactor pasivo, con base en las propiedades del DAM y de la materia orgánica presente en el distrito minero de Zipaquira. Inicialmente se determinó que la mezcla reactiva compuesta por estiércol (15%). compost de champiñón (10%). aserrín de sajo (25%), gravilla (20%), sedimento como inoculo (15%) y carbonato de calcio (15%) era una opción promisoria para ser empacada en reactores de flujo continuo. Posteriormente, se evaluó el efecto del TRH (1, 2, y 4 d) sobre la eficiencia de los biorreactores para incrementar el pH y la alcalinidad, reducir el sulfato y remover los metales (Fe;2. Mn;2 y Zn~2) del DAM sintético. También, se determinó el efecto (temporal y espacial) del TRH sobre la mezcla reactiva post-tratamiento y sobre la comunidad microbiana (Illumina MiSeq) en las semanas 8.17 y 36. Todos los biorreactores fueron eficientes en incrementar el pH y reducir la concentración del sulfato y metales del DAM, sin embargo, se observó que TRH largos (4d) favorecieron la acumulación de sulfuros y de la alcalinidad, deteriorando la calidad de los efluentes y creando un efecto adverso sobre las bacterias sulfato-reductoras (BSR). Por otro lado. TRH cortos (Id) lavaron la biomasa y facilitaron el ingreso de oxígeno en el reactor reduciendo la capacidad de remover los metales. El TRH mostró un efecto significativo sobre la mezcla reactiva post-tratamiento. los nutrientes fueron consumidos en mayor cantidad en los biorreactores con 4 d de TRH. mientras que los metales y el sulfuro se acumularon en la parte baja de las columnas con 2 d de TRH. Se observó que la comunidad microbiana varía a través del espacio y tiempo durante la biorremediación del DAM. Al inicio del estudio las comunidades más abundantes fueron las degradadoras de materia orgánica sin diferencia entre las alturas del biorreactor. mientras que al final del estudio los microorganismos de ceíulolíticas y fermentativas incrementaron en la parte media y alta de los biorreactores y los de BSR en la parte baja. El TRH tiene efecto significativo sobre la mezcla reactiva de los biorreactores y esto crea una presión de selección sobre los microorganismos funcionales que participan en la biorremediación del DAM.
publishDate 2016
dc.date.created.none.fl_str_mv 2016
dc.date.accessioned.none.fl_str_mv 2017-04-26T20:17:03Z
2020-04-16T14:52:47Z
dc.date.available.none.fl_str_mv 2017-04-26T20:17:03Z
2020-04-16T14:52:47Z
dc.type.local.spa.fl_str_mv Tesis/Trabajo de grado - Monografía - Doctorado
dc.type.coar.spa.fl_str_mv http://purl.org/coar/resource_type/c_db06
dc.type.driver.none.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
format http://purl.org/coar/resource_type/c_db06
dc.identifier.uri.none.fl_str_mv http://hdl.handle.net/10554/19645
dc.identifier.doi.none.fl_str_mv https://doi.org/10.11144/Javeriana.10554.19645
dc.identifier.instname.spa.fl_str_mv instname:Pontificia Universidad Javeriana
dc.identifier.reponame.spa.fl_str_mv reponame:Repositorio Institucional - Pontificia Universidad Javeriana
dc.identifier.repourl.spa.fl_str_mv repourl:https://repository.javeriana.edu.co
url http://hdl.handle.net/10554/19645
https://doi.org/10.11144/Javeriana.10554.19645
identifier_str_mv instname:Pontificia Universidad Javeriana
reponame:Repositorio Institucional - Pontificia Universidad Javeriana
repourl:https://repository.javeriana.edu.co
dc.language.iso.spa.fl_str_mv spa
language spa
dc.rights.licence.*.fl_str_mv Atribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional
dc.rights.uri.*.fl_str_mv http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
dc.rights.accessrights.none.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.coar.spa.fl_str_mv http://purl.org/coar/access_right/c_abf2
rights_invalid_str_mv Atribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional
http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
http://purl.org/coar/access_right/c_abf2
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.spa.fl_str_mv PDF
dc.format.mimetype.spa.fl_str_mv application/pdf
dc.publisher.spa.fl_str_mv Pontificia Universidad Javeriana
dc.publisher.program.spa.fl_str_mv Doctorado en Ciencias Biológicas
dc.publisher.faculty.spa.fl_str_mv Facultad de Ciencias
institution Pontificia Universidad Javeriana
bitstream.url.fl_str_mv http://repository.javeriana.edu.co/bitstream/10554/19645/1/VasquezOchoaOlgaYaneth2016.pdf
http://repository.javeriana.edu.co/bitstream/10554/19645/2/VasquezOchoaOlgaYaneth2016.pdf.jpg
bitstream.checksum.fl_str_mv b32afe3acd4ca707e7a1f0a9a686228e
622b13919559b1557b0a2e9dece6a949
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv MD5
MD5
repository.name.fl_str_mv Repositorio Institucional - Pontificia Universidad Javeriana
repository.mail.fl_str_mv repositorio@javeriana.edu.co
_version_ 1811671010018066432
spelling Atribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacionalhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/info:eu-repo/semantics/openAccessDe acuerdo con la naturaleza del uso concedido, la presente licencia parcial se otorga a título gratuito por el máximo tiempo legal colombiano, con el propósito de que en dicho lapso mi (nuestra) obra sea explotada en las condiciones aquí estipuladas y para los fines indicados, respetando siempre la titularidad de los derechos patrimoniales y morales correspondientes, de acuerdo con los usos honrados, de manera proporcional y justificada a la finalidad perseguida, sin ánimo de lucro ni de comercialización. De manera complementaria, garantizo (garantizamos) en mi (nuestra) calidad de estudiante (s) y por ende autor (es) exclusivo (s), que la Tesis o Trabajo de Grado en cuestión, es producto de mi (nuestra) plena autoría, de mi (nuestro) esfuerzo personal intelectual, como consecuencia de mi (nuestra) creación original particular y, por tanto, soy (somos) el (los) único (s) titular (es) de la misma. Además, aseguro (aseguramos) que no contiene citas, ni transcripciones de otras obras protegidas, por fuera de los límites autorizados por la ley, según los usos honrados, y en proporción a los fines previstos; ni tampoco contempla declaraciones difamatorias contra terceros; respetando el derecho a la imagen, intimidad, buen nombre y demás derechos constitucionales. Adicionalmente, manifiesto (manifestamos) que no se incluyeron expresiones contrarias al orden público ni a las buenas costumbres. En consecuencia, la responsabilidad directa en la elaboración, presentación, investigación y, en general, contenidos de la Tesis o Trabajo de Grado es de mí (nuestro) competencia exclusiva, eximiendo de toda responsabilidad a la Pontifica Universidad Javeriana por tales aspectos. Sin perjuicio de los usos y atribuciones otorgadas en virtud de este documento, continuaré (continuaremos) conservando los correspondientes derechos patrimoniales sin modificación o restricción alguna, puesto que, de acuerdo con la legislación colombiana aplicable, el presente es un acuerdo jurídico que en ningún caso conlleva la enajenación de los derechos patrimoniales derivados del régimen del Derecho de Autor. De conformidad con lo establecido en el artículo 30 de la Ley 23 de 1982 y el artículo 11 de la Decisión Andina 351 de 1993, “Los derechos morales sobre el trabajo son propiedad de los autores”, los cuales son irrenunciables, imprescriptibles, inembargables e inalienables. En consecuencia, la Pontificia Universidad Javeriana está en la obligación de RESPETARLOS Y HACERLOS RESPETAR, para lo cual tomará las medidas correspondientes para garantizar su observancia.http://purl.org/coar/access_right/c_abf2Trespalacios Rangel, Alba AliciaPuerta Bula, Concepción JudithVásquez Ochoa, Olga Yaneth2017-04-26T20:17:03Z2020-04-16T14:52:47Z2017-04-26T20:17:03Z2020-04-16T14:52:47Z2016http://hdl.handle.net/10554/19645https://doi.org/10.11144/Javeriana.10554.19645instname:Pontificia Universidad Javerianareponame:Repositorio Institucional - Pontificia Universidad Javerianarepourl:https://repository.javeriana.edu.coEl Drenaje Acido de Mina (DAM) es actualmente el principal contaminante en las áreas mineras. Los biorreactores pasivos son una tecnología sostenible para remediar el DAM, sin embargo, se desconoce como el tiempo de retención hidráulica (TRH). el espacio y el tiempo de operación del reactor pueden afectar las comunidades microbianas implicadas en la biorremediación. Para contribuir con este conocimiento primero se diseñó im biorreactor pasivo, con base en las propiedades del DAM y de la materia orgánica presente en el distrito minero de Zipaquira. Inicialmente se determinó que la mezcla reactiva compuesta por estiércol (15%). compost de champiñón (10%). aserrín de sajo (25%), gravilla (20%), sedimento como inoculo (15%) y carbonato de calcio (15%) era una opción promisoria para ser empacada en reactores de flujo continuo. Posteriormente, se evaluó el efecto del TRH (1, 2, y 4 d) sobre la eficiencia de los biorreactores para incrementar el pH y la alcalinidad, reducir el sulfato y remover los metales (Fe;2. Mn;2 y Zn~2) del DAM sintético. También, se determinó el efecto (temporal y espacial) del TRH sobre la mezcla reactiva post-tratamiento y sobre la comunidad microbiana (Illumina MiSeq) en las semanas 8.17 y 36. Todos los biorreactores fueron eficientes en incrementar el pH y reducir la concentración del sulfato y metales del DAM, sin embargo, se observó que TRH largos (4d) favorecieron la acumulación de sulfuros y de la alcalinidad, deteriorando la calidad de los efluentes y creando un efecto adverso sobre las bacterias sulfato-reductoras (BSR). Por otro lado. TRH cortos (Id) lavaron la biomasa y facilitaron el ingreso de oxígeno en el reactor reduciendo la capacidad de remover los metales. El TRH mostró un efecto significativo sobre la mezcla reactiva post-tratamiento. los nutrientes fueron consumidos en mayor cantidad en los biorreactores con 4 d de TRH. mientras que los metales y el sulfuro se acumularon en la parte baja de las columnas con 2 d de TRH. Se observó que la comunidad microbiana varía a través del espacio y tiempo durante la biorremediación del DAM. Al inicio del estudio las comunidades más abundantes fueron las degradadoras de materia orgánica sin diferencia entre las alturas del biorreactor. mientras que al final del estudio los microorganismos de ceíulolíticas y fermentativas incrementaron en la parte media y alta de los biorreactores y los de BSR en la parte baja. El TRH tiene efecto significativo sobre la mezcla reactiva de los biorreactores y esto crea una presión de selección sobre los microorganismos funcionales que participan en la biorremediación del DAM.The major type of contaminated generated by the mining industry is acid mine drainage (AMD). A sustainable approach to remediate AMD is passive bioreactors, however, there is need for information to assess if hydraulic retention time (HRT). Space and operation time could affect the microbial community involved in the bioremediation. During the study one reactive mixture containing 15% cow manure. 10% mushroom compost. 25% sajo sawdust, 20% gravel, 15% limestone, and 15% sediment was selected for use in continuous-flow column experiments. Seven passive reactors (10 cm diameter ; 73 cm height) operated under upward flow during 36 weeks were used to evaluate the effect of HRT (1, 2 and 4 days) on the efficiency to increase pH and alkalinity, as well as, enhancing sulfate reduction and metal removal of the synthetic AMD. Moreover, the effect (temporal and spatial) of HRT on reactive mixture post-treatment and microbial community (Illumina MiSeq) was evaluated in 8. 17 and 36 weeks. All bioreactors were efficient in remediate the AMD. But longer HRT (4 days) increased residual sulfides which deteriorated the quality of treated effluent and entailing adverse impacts on sulfate reducing bacteria (SRB). Short HRT (1 day) washed out biomass and increased input of dissolved oxygen in the reactors, leading higher redox potential and decreased efficient metal removal. HRT had significant effects on changes in the reactive mixture and microbial community. The nutrients were consumed rapidly at the bottom layer of the bioreactors of 4 days HRT and metal sulfide were accumulate in bottom layer of the bioreactors of 2 days HRT. The microbial community change temporal and spatial in the bioreactor. At the beginning of study, the communities were abundant in organic matter degraders, but then there was a shift towards the increase of cellulolytic and fermentative taxa in middle and top layer of bioreactors, while SRB were located at the bottom layer. The HRT present effect on physicochemical composition of reactive mixture post-treatment and it created a selection pressure on functional taxas.Doctor en Ciencias BiológicasDoctoradoPDFapplication/pdfspaPontificia Universidad JaverianaDoctorado en Ciencias BiológicasFacultad de CienciasBacterias sulfato reductoras (BSR)Drenaje ácido de minasBiorremediaciónDistrito minero de ZipaquiráBiorreactores bioquímicos pasivosSulfate reducing bacteriaAcid mine drainageBioremediationZipaquira mining districtBiochemical passive bioreactorsDoctorado en ciencias biológicas - Tesis y disertaciones académicasDrenaje ácido de minasBioremediaciónEvaluación de un biorreactor pasivo durante la remediación de drenajes ácidos de mina del distrito minero de Zipaquirá (Colombia)Tesis/Trabajo de grado - Monografía - Doctoradohttp://purl.org/coar/resource_type/c_db06info:eu-repo/semantics/doctoralThesisORIGINALVasquezOchoaOlgaYaneth2016.pdfDocumentoapplication/pdf5936594http://repository.javeriana.edu.co/bitstream/10554/19645/1/VasquezOchoaOlgaYaneth2016.pdfb32afe3acd4ca707e7a1f0a9a686228eMD51open accessTHUMBNAILVasquezOchoaOlgaYaneth2016.pdf.jpgIM Thumbnailimage/jpeg2682http://repository.javeriana.edu.co/bitstream/10554/19645/2/VasquezOchoaOlgaYaneth2016.pdf.jpg622b13919559b1557b0a2e9dece6a949MD52open access10554/19645oai:repository.javeriana.edu.co:10554/196452022-04-29 13:22:35.524Repositorio Institucional - Pontificia Universidad Javerianarepositorio@javeriana.edu.co