Evaluación de un biorreactor UASB para la remoción de sulfatos en drenajes ácidos de minas
El tratamiento de drenajes ácidos de mina (DAM) por medios pasivos son los más utilizados a nivel mundial por sus beneficios a largo plazo, a escala laboratorio los reactores anaerobios de flujo ascendente (UASB, por sus siglas en inglés) son ampliamente utilizados para este propósito. Estos reactor...
- Autores:
- Tipo de recurso:
- Fecha de publicación:
- 2019
- Institución:
- Universidad de Bogotá Jorge Tadeo Lozano
- Repositorio:
- Expeditio: repositorio UTadeo
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- Palabra clave:
- Reactor anaerobio de flujo ascendente
Drenaje ácido de mina
Bacteria sulfato reductora
Química, Ingeniería
Química
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Ingeniería química -- Trabajos de grado
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Sulfatos
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El tratamiento de drenajes ácidos de mina (DAM) por medios pasivos son los más utilizados a nivel mundial por sus beneficios a largo plazo, a escala laboratorio los reactores anaerobios de flujo ascendente (UASB, por sus siglas en inglés) son ampliamente utilizados para este propósito. Estos reactores permiten obtener altas tasas de remoción de sulfatos, teniendo en cuenta que los DAM contienen una gran cantidad de sólidos en suspensión y altos contenidos de sulfato. Las bacterias sulfato-reductoras (BSR) son microorganismos procariotas que usan el sulfato como aceptor final de electrones, lo que les permite reducirlo sin asimilarlo. El objetivo principal de este trabajo fue diseñar y construir un sistema de tratamiento pasivo para los DAM con el fin de reducir los sulfatos presentes en un DAM sintético. Se usó un lodo granular de la compañía Alpina S.A. con el cual se obtuvo una eficiencia de remoción de sulfatos del 40%, alcanzando a remover hasta 2072.18 ppm de sulfatos en un DAM sintético que tuvó una temperatura constante de 35° Celsius. El sistema de tratamiento constó de tres reactores de bajo costo de iguales dimensiones a los cuales se les suministro el DAM sintético por medio de una bomba peristáltica que otorgó tres caudales diferentes con el fin de tener tres tiempos de retención hidráulico (TRH) diferentes y poder evaluar el efecto de estos en la actividad sulfato-reductora. La determinación de la actividad sulfato-reductora se realizó por dos métodos, el primero por la medición del pH en los efluentes, el aumento en el pH es indicativo de que la actividad sulfato-reductora está aumentando, el segundo método fue por cuantificación de iones sulfato en el DAM sintético y en los efluentes, una concentración de sulfatos menor en los efluentes respecto al DAM sintético es el indicativo más preciso de la actividad sulfato-reductora de las BSR presentes en el lodo granular. |
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Piñeros Castro, Nubia YinethMontealegre Hernández, DanielaOspina Bustos, Daniel FelipeBogotá D.C., Colombia2020-03-20T17:38:44Z2020-03-20T17:38:44Z2019http://hdl.handle.net/20.500.12010/8182instname:Universidad de Bogotá Jorge Tadeo Lozanoreponame:Repositorio Institucional de la Universidad de Bogotá Jorge Tadeo LozanoEl tratamiento de drenajes ácidos de mina (DAM) por medios pasivos son los más utilizados a nivel mundial por sus beneficios a largo plazo, a escala laboratorio los reactores anaerobios de flujo ascendente (UASB, por sus siglas en inglés) son ampliamente utilizados para este propósito. Estos reactores permiten obtener altas tasas de remoción de sulfatos, teniendo en cuenta que los DAM contienen una gran cantidad de sólidos en suspensión y altos contenidos de sulfato. Las bacterias sulfato-reductoras (BSR) son microorganismos procariotas que usan el sulfato como aceptor final de electrones, lo que les permite reducirlo sin asimilarlo. El objetivo principal de este trabajo fue diseñar y construir un sistema de tratamiento pasivo para los DAM con el fin de reducir los sulfatos presentes en un DAM sintético. Se usó un lodo granular de la compañía Alpina S.A. con el cual se obtuvo una eficiencia de remoción de sulfatos del 40%, alcanzando a remover hasta 2072.18 ppm de sulfatos en un DAM sintético que tuvó una temperatura constante de 35° Celsius. El sistema de tratamiento constó de tres reactores de bajo costo de iguales dimensiones a los cuales se les suministro el DAM sintético por medio de una bomba peristáltica que otorgó tres caudales diferentes con el fin de tener tres tiempos de retención hidráulico (TRH) diferentes y poder evaluar el efecto de estos en la actividad sulfato-reductora. La determinación de la actividad sulfato-reductora se realizó por dos métodos, el primero por la medición del pH en los efluentes, el aumento en el pH es indicativo de que la actividad sulfato-reductora está aumentando, el segundo método fue por cuantificación de iones sulfato en el DAM sintético y en los efluentes, una concentración de sulfatos menor en los efluentes respecto al DAM sintético es el indicativo más preciso de la actividad sulfato-reductora de las BSR presentes en el lodo granular.Requerimientos de sistema: Adobe Acrobat ReaderThe treatment of acid mine drainages (AMD) by passive means are the most used worldwide for their long-term benefits. At the laboratory scale, Upflow Anaerobic Sludge Blanket (UASB) are widely used for this purpose. These reactors allow to obtain high rates of sulphate removal, taking into account that the DAM contain a large amount of suspended solids and high sulphate contents. Sulfate-reducing bacteria (BSR) are prokaryotic microorganisms that use sulfate as the final electron acceptor, which allows them to reduce it without assimilating it. The main objective of this work was to design and build a passive treatment system for the DAM in order to reduce the sulfates present in a synthetic DAM. A granular slurry was used from the company Alpina S.A. with which a sulphate removal efficiency of 40% was obtained, reaching up to 2072.18 ppm of sulphates in a synthetic DAM that had a constant temperature of 35 ° Celsius. The treatment system consisted of three low cost reactors of equal dimensions to which the synthetic DAM was supplied by means of a peristaltic pump that granted three different flow rates in order to have three different hydraulic retention times (TRH) and power evaluate the effect of these on the sulphate-reducing activity. The determination of the sulphate-reducing activity was carried out by two methods, the first by the measurement of the pH in the effluents, the increase in the pH is indicative that the sulphate-reducing activity is increasing, the second method was by quantification of ions sulfate in the synthetic DAM and in the effluents, a lower concentration of sulphates in the effluents compared to the synthetic DAM is the most accurate indicator of the sulphate-reducing activity of the BSR present in the granular sludge.Ingeniero Químico13 páginasimage/jepgspaUniversidad de Bogotá Jorge Tadeo LozanoIngeniería QuímicaFacultad de Ciencias Naturales e IngenieríaReactor anaerobio de flujo ascendenteDrenaje ácido de minaBacteria sulfato reductoraQuímica, IngenieríaQuímicaSoluciones (Química)Ingeniería química -- Trabajos de gradoCompuestos de azufreSulfatosAcid mine drainageEvaluación de un biorreactor UASB para la remoción de sulfatos en drenajes ácidos de minasTrabajo de gradoinfo:eu-repo/semantics/bachelorThesishttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1fAbierto (Texto Completo)http://purl.org/coar/access_right/c_abf2Aduvire, O. (2006). Drenaje ácido de mina, generación y tratamiento (pp. 9, 79-115). Madrid.ASTM International. (2016) ASTM D516-16, Standard Test Method for Sulfate Ion in Water, West Conshohocken, PA. DOI:10.1520/D0516-16Caicedo, F. (2006) Diseño, construcción y arranque de un reactor U.A.S.B. piloto para el tratamiento de lixiviados. (Especialización en ingeniería ambiental – área sanitaria). Universidad Nacional de Colombia. Manizales.Chaparro, L. (2015). Drenajes ácidos de mina formación y manejo. Revista ESAICA, 1(1), 53-57. DOI:10.15649/24225126.272Durán, M., Jiménez, A.M. y Martel, F.J. (2001). Tratamiento biológico de aguas ácidas de minería: selección de una población bacteriana enriquecida en bacterias sulfato reductoras. Tecnología del Agua, 209, 56-58.Escobar, M. (2015). Evaluación de bacterias sulfato reductoras presentes en reactores pasivos durante la remediación de drenajes ácidos de minas. Maestría en Ciencias Biológicas. Pontificia Universidad Javeriana.Gonçalves, M., Leite, S., y Sant'Anna Jr., G. (2005). The bioactivation procedure for increasing the sulphate-reducing bacteria in a UASB reactor. Brazilian Journal of Chemical Engineering, 22(4), 565-571. DOI:10.1590/S0104-66322005000400009Kaksonen, A., y Puhakka, J. (2007). Sulfate Reduction Based Bioprocesses for the Treatment of Acid Mine Drainage and the Recovery of Metals. Engineering In Life Sciences, 7(6), 541-564. DOI:10.1002/elsc.200720216López, P., y Fuentes, J. (2015). Las bacterias sulfato-reductoras. GEOMINAS, 43(67), pp.93-97.Méndez, R., Mena, R., Castillo, E., y Sauri, M. (2013). Evaluación de un reactor UASB para aguas porcinas inoculado con líquido ruminal. Ingeniería, 17 (1), 41-43.Ministerio de Minas y Energía. (2014). Normativa Minera (pp. 6-11).Orozco, C., Triviño, C., y Manrique, L. (2014). Arranque de un Reactor UASB para el Tratamiento de Aguas Residuales Domésticas en Condiciones Andino Amazónicas. Revista Facultad De Ciencias Básicas, Universidad Militar Nueva Granada, 10(2), 170-174. DOI:10.18359/rfcb.328Parra, R., y Campos, R. (2013). Tratamiento de lactosuero ácido en un reactor UASB a diferentes cargas constantes y puntuales. Producción + Limpia, 8(2), 60-65Pérez, N., Schwarz, A., y Urrutia, H. (2017). Tratamiento del drenaje ácido de minas: estudio de reducción de sulfato en mezclas orgánicas. Tecnología y ciencias del agua, 8(1), 53-54. DOI:10.24850/j-tyca-2017-01-04Procuraduría General de la Nación. (2011). Minería Ilegal en Colombia (pp. 20-23).QUIMTIA Industrial. (2018). Tratamiento activo y pasivo de aguas en el sector minero | Quimtia. Quimtiamedioambiente.com. Recuperado el 5 de abril del 2018, de: http://www.quimtiamedioambiente.com/blog/tipos-tratamiento-aguas-mineria/Tuppurainen, K. O., Väisänen, A. O., y Rintala, J. A. (2002). Sulphate-Reducing Laboratory-Scale High-Rate Anaerobic Reactors for Treatment of Metal- and Sulphate-Containing Mine Wastewater. Environmental Technology, 23(6), 599–608.doi:10.1080/09593332308618382ORIGINALTrabajo de grado.pdfTrabajo de grado.pdfTrabajo de gradoapplication/pdf1086227https://expeditiorepositorio.utadeo.edu.co/bitstream/20.500.12010/8182/3/Trabajo%20de%20grado.pdf7cb56280d53adcb626a6f69b992ec696MD53open accessDocumento reservado temporalmente por solicitud del autor.pdf.jpgDocumento reservado temporalmente por solicitud del autor.pdf.jpgConfidencialidadimage/jpeg7815https://expeditiorepositorio.utadeo.edu.co/bitstream/20.500.12010/8182/1/Documento%20reservado%20temporalmente%20por%20solicitud%20del%20autor.pdf.jpge5b266bbb5ce23d8d87d1a4e5a49f712MD51open accessFicha descriptiva.pdfFicha descriptiva.pdfFicha descriptivaapplication/pdf145824https://expeditiorepositorio.utadeo.edu.co/bitstream/20.500.12010/8182/4/Ficha%20descriptiva.pdf1b44540c9fb0bcf5f7940afa17f8a18bMD54open accessLICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-82938https://expeditiorepositorio.utadeo.edu.co/bitstream/20.500.12010/8182/2/license.txtabceeb1c943c50d3343516f9dbfc110fMD52open accessLicencia de autorización.jpgLicencia de autorización.jpgLicencia de autorizaciónimage/jpeg878969https://expeditiorepositorio.utadeo.edu.co/bitstream/20.500.12010/8182/5/Licencia%20de%20autorizaci%c3%b3n.jpgb4d6c0f7b1784baed7d02afc85436c0fMD55open accessTHUMBNAILTrabajo de grado.pdf.jpgTrabajo de grado.pdf.jpgIM Thumbnailimage/jpeg13261https://expeditiorepositorio.utadeo.edu.co/bitstream/20.500.12010/8182/6/Trabajo%20de%20grado.pdf.jpgf1ff37c1527482b5ded18ba0f954dc6fMD56open accessDocumento reservado temporalmente por solicitud del autor.pdf.jpg.jpgDocumento reservado temporalmente por solicitud del autor.pdf.jpg.jpgIM Thumbnailimage/jpeg7813https://expeditiorepositorio.utadeo.edu.co/bitstream/20.500.12010/8182/7/Documento%20reservado%20temporalmente%20por%20solicitud%20del%20autor.pdf.jpg.jpga3af84d439d6f9f65152a7eaa2dacfe6MD57open accessFicha descriptiva.pdf.jpgFicha descriptiva.pdf.jpgIM Thumbnailimage/jpeg13873https://expeditiorepositorio.utadeo.edu.co/bitstream/20.500.12010/8182/8/Ficha%20descriptiva.pdf.jpg92bb50d3e415a6207cdd04979ddb84c6MD58open access20.500.12010/8182oai:expeditiorepositorio.utadeo.edu.co:20.500.12010/81822020-03-20 12:44:15.4open accessRepositorio Institucional - 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