Tratamiento de aguas en la industria minero-metalúrgica (página 2)

La filtración consiste en la remoción de
partículas suspendidas y coloides presentes en una
suspensión acuosa, al pasar a través de un medio
poroso. Se usa cuando se quiere obtener un efluente con baja
cantidad de sólidos suspendidos o baja turbidez (menor a 1
NTU), que no se pueden conseguir con sólo la
sedimentación.

La filtración se puede
realizar:

• En medio granular: es aplicable en la
  eliminación de sólidos suspendidos en aguas con
  contenidos entre 5 y 50 mg/l, cuando se desea un efluente con
  baja cantidad de sólidos suspendidos o baja turbidez
  (menor a 1 NTU). Normalmente se usa arena como medio
  filtrante, usándose también la antracita
  triturada. Muchas veces se usan lechos de filtración
  de dos capas: una de arena y otra de antracita, que permiten
  jornadas de filtración más largas a mayores
  velocidades de filtración.

• A través de membranas: se puede
  realizar:

• Filtración por vacío: los
  filtros al vacío son normalmente tambores
  cilíndricos perforados, que giran en una tina que
  contiene la solución que quiere filtrarse. El
  vacío se aplica al interior y la separación
  sólido líquido se efectúa extrayendo el
  líquido a través del medio filtrante, dejando
  los sólidos sobre la membrana (filtro) para que sean
  colectados por separado.

• Filtros prensa: son filtros que operan a
  presiones entre 100 a 250 lb/pulg2 y utilizan placas
  verticales, suspendidas por marcos. El agua pasa a
  través del medio filtrante y los sólidos se
  colectan en la superficie del filtro. La operación es
  discontinua, para permitir la descarga de los sólidos
  cuando la velocidad de filtración
  disminuye.

• Neutralización

Cuando las aguas de la industria
minero-metalúrgica son ácidas, la acidez puede ser
neutralizada por la adición de agentes
alcalinos.

Los agentes alcalinos más usados son: cal viva,
cal hidratada, piedra caliza, caliza en polvo, hidróxido
de sodio (soda cáustica), hidróxido de amonio, etc.
El escoger alguno de estos materiales estará condicionado
por su poder neutralizante y por su costo.

Cuando se usa piedra caliza o caliza en polvo, se debe
tener en cuenta que sólo se puede elevar el pH hasta 5.5,
debido a que la caliza libera anhídrido carbónico
(CO2), el cual al combinarse con el agua forma ácido
carbónico . Por este motivo sólo se usa como una
primera etapa de neutralización, que debe ser seguida de
una separación de lodos y luego se puede usar otro agente
alcalino, si se requiere de pH más alto.

• Aireación

Es un proceso mecánico en el cual se procura un
contacto íntimo del aire con el líquido. La
aireación puede emplearse para: las siguientes
funciones:

• Oxidación bioquímica

• Oxidación de impurezas inorgánicas
  como hierro o manganeso.

• Remoción de gases disueltos (anhídrido
  carbónico, ácido sulfhídrico,
  etc.)

• Ayuda en las reacciones de neutralización y/o
  precipitación

Normalmente la aireación se efectúa en
tanques con una profundidad de 3.0 a 4.5 metros y la
transferencia de aire se realiza mediante difusores o por
agitadores mecánicos.

• Precipitación
  química

Cuando los elementos o compuestos químicos que
pueden contaminar las aguas se encuentran disueltos, la forma de
poder separarlos o removerlos del agua, es mediante la
precipitación química, que convierte a los
elementos o compuestos solubles, en compuestos insolubles,
quedando como sólidos suspendidos. Después de la
precipitación los sólidos suspendidos pueden ser
removidos directamente por sedimentación o por
coagulación -floculación y posterior
sedimentación, o por el uso de clarificadores/espesadores,
para la separación de los lodos.

En el caso de los elementos metálicos, los
compuestos que se trata de formar son hidróxidos o
sulfuros de estos elementos metálicos, por ser estos
hidróxidos y sulfuros, compuestos que presentan bajas
solubilidades.

• Precipitación como hidróxidos:
  El método más común, usado para remover
  los iones metálicos solubles en el agua, es precipitar
  el ión metálico como hidróxido
  metálico, ya que la mayoría de los iones de
  metales pesados solubles precipitan fácilmente al
  elevar el nivel de pH de la solución, formando el
  compuesto respectivo de hidróxido de metal, con lo
  cual los compuestos metálicos en solución se
  convierten en compuestos insolubles y son precipitados en la
  solución.

Para conseguir la formación de hidróxidos
de los metales disueltos se necesita un agente alcalino que pueda
alcanzar un pH alto, como el caso del hidróxido de calcio
(lechada de cal), hidróxido de sodio (soda
cáustica), hidróxido de potasio y los demás
hidróxidos de metales alcalinos o
alcalino-térreos.

La cal se usa en forma de lechada para permitir un buen
control del pH final deseado, consiguiéndose niveles de pH
mayores a 10, pH en el cual precipitan todos los metales
pesados.

Tabla de pH de precipitación de distintos
hidróxidos metálicos a partir de una
disolución 0.01M

El pH de precipitación teórico es
diferente para cada metal, necesitándose en la
práctica pHs entre 9.0 y 10.5 para asegurar la
precipitación de todos los metales pesados,
consiguiéndose concentraciones de dichos metales, por
debajo de los LMP.

Para los casos del hierro ferroso y el cromo
hexavalente, muchas veces es necesario previamente convertirlos a
hierro férrico y cromo trivalente, antes de precipitarlos,
ya que en estos últimos estados son mucho menos solubles.
Para el primer caso se puede usar cloro, aireación o
permanganato de potasio, y en el segundo caso se puede usar
anhídrido sulfuroso o bisulfito de sodio.

Una de las desventajas del uso de la cal en la
precipitación química, es el alto volumen de lodos
formados y la baja densidad de estos, siendo su mayor ventaja su
menor costo.

En el caso de los hidróxidos de sodio o amonio se
tiene la ventaja de la formación de pocos sólidos,
siendo su desventaja su costo.

La elección del agente alcalino a usar
estará en función del costo de operación y
de las facilidades de adquisición y uso de cada
uno.

Tabla de producto de solubilidad de hidróxidos
metálicos a 25° C

Valores obtenidos de Smith & Martell, 1976 Tabla
3.3

• Precipitación como sulfuros: con el
  uso del ión sulfuro como precipitante de los metales
  pesados se obtienen precipitados con un producto de
  solubilidad menor que el de los hidróxidos, pero se
  deberá mantener un pH adecuado, para evitar la
  redisolución de los sulfuros formados.

Para la precipitación como sulfuros se usan el
ácido sulfhídrico, el sulfuro de bario y el sulfuro
de sodio como agentes precipitantes. El más usado es el
sulfuro de sodio, ya que el uso del ácido
sulfhídrico crea muchos inconvenientes de
manipulación; incluso cuando se usa el .sulfuro de sodio
se deben tomar precauciones por la emanación de olores
sulfhídricos, cuando este entra en contacto con aguas de
bajo pH.

La precipitación como sulfuros se puede usar para
la precipitación de todos los metales pesados, pero se usa
especialmente para la remoción de mercurio y cromo
hexavalente.

La precipitación como sulfuros ofrece la ventaja
de producir un precipitado relativamente denso y reciclable, y
como consecuencia se tiene un manejo de menor cantidad de lodos y
la recuperación de los sulfuros
metálicos.

En caso de presentarse exceso de sulfuro en las aguas
residuales, este puede ser removido por
aireación.

Se debe evaluar el costo del sulfuro, en
comparación con otro precipitante, para decidir la forma
de precipitación química.

Tabla de producto de solubilidad de sulfuros
metálicos a 25°C

Valores obtenidos de Smith & Martell, 1976 Tabla
3.2

• Depósitos de relaves

Los depósitos de relaves se pueden considerar
como una forma de tratamiento de las aguas residuales de las
plantas concentradoras, ya que mediante estos depósitos se
obtienen efluentes con bajo contenido de sólidos en
suspensión y se consigue la reducción del contenido
de cianuro a valores menores de los límites.

El tamaño de los depósitos de relaves
condiciona el tiempo de retención, para la
sedimentación de las partículas finas
(sólidos suspendidos) del relave y el tiempo para la
degradación natural del cianuro

Cuando la calidad de los efluentes de los
depósitos de relaves no cumpla los estándares de
calidad, se debe contemplar el uso de un tratamiento adicional
que garantice el cumplimiento de los estándares de calidad
vigentes.

• Tratamientos de aguas residuales que contienen
  cianuros

6.6.1Tratamiento del cianuro como reactivo de
flotación de metales básicos

El cianuro de sodio es usado como reactivo en los
procesos de flotación. El cianuro en las aguas residuales
de los depósitos de relaves incluye cianuro libre y
cianuro WAD.

Los procesos naturales contribuyen a la
degradación natural del cianuro libre y del cianuro WAD.
El principal mecanismo de degradación natural es la
volatilización y se incrementa notablemente conforme el
pH, inicialmente alcalino de los efluentes con contenidos de
cianuro, se va transformando en neutro, a medida que el tiempo de
retención en el depósito de relaves se incrementa y
estas concentraciones son casi siempre rápidamente
reducidas por los procesos naturales, con posteriores
transformaciones atmosféricas a sustancias químicas
menos tóxicas y alcanzan niveles por debajo de los
estándares de agua de bebida establecidos por la
EPA.

Otros factores como la oxidación biológica
(degradación microbiana, Simovic et., al., 1984), la
foto-descomposición (influencia de los rayos ultravioleta
en las capas superficiales), y la precipitación
también contribuyen a la degradación del
cianuro

En los depósitos de relaves, la gran superficie
expuesta, permite la descomposición del cianuro libre y
del cianuro WAD

• Tratamiento del cianuro en la extracción
  del oro

En contraste con su uso en concentraciones bajas como
reactivo de flotación de metales básicos, el
cianuro en la extracción de oro y plata se usa en
concentraciones de varios cientos de miligramos por
litro.

Mientras que el proceso natural de degradación
del cianuro opera en los depósitos de relaves que
contienen estas aguas residuales, en los casos de
extracción del oro y plata ellos por sí solos son
rara vez suficientes para alcanzar reducciones en el grado
deseado de cianuro, y estos niveles pueden exceder los niveles
aceptables para agua de bebida y ser tóxicos para los
animales acuáticos y terrestres. En estos casos, para
evitar la toxicidad se usan:

• Procesos de regeneración del cianuro:
  estos permiten la reutilización del cianuro presente
  en las soluciones del proceso. La regeneración del
  cianuro se basa en la conversión del ión CN a
  HCN mediante la acidificación del efluente de
  cianuración, seguida de separación del gas HCN
  por burbujeo y su reabsorción en una solución
  alcalina para regenerar el NaCN o Ca(CN)2 y reutilizarlo en
  la operación. Se puede recuperar más del 92%
  del cianuro presente.

• Procesos de destrucción del cianuro:
  estos transforman el cianuro en formas inocuas que permanecen
  en la solución o lo destruyen completamente,
  convirtiéndolo en formas gaseosas también
  inocuas. Hay muchos oxidantes como el cloro, ozono,
  oxígeno y peróxido de hidrógeno, que
  convierten el cianuro en cianato. Entre los tratamientos que
  se usan para la destrucción del cianuro, figuran: la
  clorinación alcalina (es el método más
  antiguo y el más conocido), la adsorción
  mediante carbón activado, el proceso INCO anhidrido
  sulfuroso-aire, el proceso Degussa de peróxido de
  hidrógeno, acidificación, y tratamiento en
  bio-reactores bacterianos (Scott, 1984).

• Adsorción

La adsorción es la adhesión física
de moléculas o coloides a la superficie de un
sólido denominado adsorbente, sin que se lleve a cabo una
reacción química. La adsorción involucra la
acumulación o concentración de sustancias en una
superficie o interfase.

La adsorción ocurre como resultado, ya sea de de
que el soluto tenga carácter liofóbico
(aversión por el solvente) por un solvente particular y
que el soluto tenga afinidad por el sólido. En este
último caso, en algunos procesos de adsorción y de
acuerdo a las condiciones en que se llevan a cabo, se producen
fenómenos de
adsorción-coprecipitación.

El adsorbente mas conocido y más ampliamente
empleado es el carbón activado, cuyas principales
aplicaciones son para: purificación de agua para bebida,
remoción de cloro y cianuro, recuperación de
metales de alto valor de aguas residuales, etc.

Otros adsorbentes también usados son: arcillas,
arcillas activadas, óxido de magnesio, alúmina
activada, hidróxido de aluminio, resinas de intercambio
iónico en polvo, xantato de celulosa, etc.

• Intercambio iónico

Las resinas de intercambio iónico actúan
tomando iones de las soluciones y cediendo cantidades
equivalentes de otros iones. La ventaja de estas resinas es que
una vez que se agotan, tienen la habilidad de poder recuperar su
capacidad de intercambio, mediante el tratamiento con una
solución regenerante.

Estas resinas son materiales sintéticos,
sólidos e insolubles en el agua, que poseen una alta
concentración de grupos ácidos o básicos,
incorporados en una matriz de un polímero. El intercambio
sólo funciona entre iones de igual carga eléctrica:
cationes por cationes y aniones por aniones, por lo tanto existen
dos tipos de de resinas de intercambio iónico:
catiónicas y aniónicas.

El intercambio iónico se puede usar para la
remoción y/o recuperación de metales de los
efluentes minero-metalúrgicos e industriales, con un tipo
de resinas de intercambio iónico catiónicas,
conocidas como resinas quelantes, que tienen un alto grado de
selectividad por ciertos iones de los metales. Las resinas
aniónicas también se usan para la
remoción/recuperación de metales que se encuentran
como iones complejos.

• Osmosis inversa

La ósmosis inversa es el proceso en el cual un
solvente fluye a través de una membrana y hace que el
líquido fluya de la solución más concentrada
a la solución más diluida, necesitándose de
una fuerza impulsora mayor que la presión osmótica
(la cual comúnmente es de 21 kg/cm2), dependiendo de las
diferencias de concentración. Las membranas usadas son
hojas hechas de fibras huecas y delgadas y se forman dentro de
tubos y toman la forma de cilindros.

Se usa para remover sólidos disueltos o
concentrar soluciones diluidas, teniendo aplicación en la
desalinización de agua salobre y de agua de mar, y en la
reducción del volumen de efluentes industriales.
También se usa para obtener agua des-ionizada.

• Electrodiálisis

Es un proceso de separación por membranas, donde
la fuerza impulsora es de carácter eléctrico y las
membranas usadas son semipermeables, y tienen propiedades de
intercambio de cationes y aniones, siendo apiladas en forma
alternada, en una prensa de pasajes angostos de líquido
entre ellas. Existe la técnica de electrodiálisis
inversa, en donde se realiza un cambio periódico del flujo
de corriente directa hacia las membranas y el cambio
simultáneo de los flujos de producto y efluente, lo cual
permite que las superficies de las membranas se mantengan limpias
y sin incrustaciones.

Se emplea para regenerar soluciones químicas y
evitar que su desecho se convierta en problema. También se
usan en la desalinización de agua salobre y agua de
mar.

• Métodos Biológicos
  Pasivos-Humedales

Los tratamientos pasivos son los que se basan en el
reconocimiento del papel que cumplen los procesos naturales en la
eliminación de acidez, sulfatos y metales de las aguas
ácidas. El tratamiento recae en la actividad de las
especies biológicas o microbiológicas en su lugar
natural.

Para este tratamiento se usan los humedales.
Varios estudios referentes a humedales naturales o construidos,
usados para el tratamiento de drenajes ácidos de mina han
mostrado resultados satisfactorios en la reducción de la
cantidad de metales pesados y acidez. Los procesos que se
presentan en los humedales son: filtración,
sedimentación, inmovilización física y
química, y descomposición química y
biológica.

Los humedales de flujo superficial son llamados
también humedales (pantanos) aeróbicos, mientras
que los humedales de flujo sub-superficial son conocidos como
humedales anaeróbicos.

En los humedales se desarrollan procesos
aeróbicos y procesos anaeróbicos, los cuales
apuntan a retirar el agente contaminado, pero principalmente los
procesos anaerobios tales como reducción bacteriana del
sulfato muestran un mejor funcionamiento. La presencia de
plantas, microorganismos y sustancias orgánicas son
esenciales para alcanzar un tratamiento acertado. Las plantas
sirven como hábitat para poblaciones microbianas que
actúan en el proceso de remoción y las sustancias
orgánicas proporcionan una fuente de carbón para
plantas y microorganismos, de tal modo que realizan
también el proceso de remoción.

Esta tecnología continúa siendo
examinada

• Métodos Biológicos
  Activos–Ingeniería Ecológica

Cuando se usan especies biológicas o
microbiológicas mejoradas, en sistemas diseñados
para mejorar el tiempo de retención y la oxidación
bacteriana natural, y se construye un humedal artificial, sobre
un estanque superficial, a esto se le denomina
Ingeniería Ecológica.

Esta tecnología también continúa
siendo examinada.

• Tratamiento de Aguas Residuales
  Domésticas

El tratamiento de las aguas residuales domésticas
puede realizar con diferentes procesos disponibles, tales
como:

6.13.1Tanques o pozos sépticos: los
tanques o pozos sépticos se utilizan por lo común
para el tratamiento de las aguas residuales de familias que
habitan en localidades que no cuentan con servicios de
alcantarillado o que la conexión al sistema de
alcantarillado les resulta costosa por su lejanía. Su uso
es limitado para un máximo de 350 habitantes y
también su uso es limitado por la capacidad de
infiltración del terreno, que permita disponer
adecuadamente los efluentes en el suelo

• Tanque Imhoff: el tanque Imhoff es una unidad
  de tratamiento primario, cuya finalidad es la remoción
  de sólidos suspendidos. Contribuye a la
  digestión del lodo, mejor que en un tanque
  séptico, produciendo un líquido residual de
  mejores características. Los lodos acumulados en el
  digestor se extraen periódicamente y se conducen a
  lechos de secado o pueden ser succionados y dispuestos
  adecuadamente.

El tanque Imhoff típico es de forma rectangular y
se divide en tres compartimentos:

– Cámara de sedimentación.

– Cámara de digestión de lodos.

– Área de ventilación y acumulación
de natas

Sus desventajas son que el efluente que sale del tanque
es de mala calidad orgánica y microbiológica
(elimina del 40 al 50% de sólidos suspendidos y reduce la
DBO de 25 a 35%) y en ocasiones puede causar malos olores, aun
cuando su funcionamiento sea correcto.

• Lagunas de estabilización. Las lagunas
  de estabilización son estructuras

simples para embalsar aguas residuales, con el objeto de
mejorar sus características sanitarias. Las lagunas de
estabilización se construyen de poca profundidad (2 a 4
m). En las lagunas de estabilización se realiza, en forma
espontánea, un proceso conocido como autodepuración
o estabilización natural, en el que ocurren
fenómenos de tipo físico, químico,
bioquímico y biológico. Este proceso se lleva a
cabo en casi todas las aguas estancadas con alto contenido de
materia orgánica putrescible o biodegradable.

Como ventajas presentan las siguientes
características:

-Pueden recibir y retener grandes cantidades de aguas
residuales, soportando sobrecargas hidráulicas y
orgánicas con mayor flexibilidad, comparadas con otros
tratamientos.

– Formación de biomasa más efectiva y
variada que en los procesos de tratamiento con tanque
séptico y tanque Imhoff.

– No requieren de instalaciones complementarias para la
producción de oxígeno. El mismo se produce en forma
natural dentro del sistema.

– Debido a los tiempos de retención prolongados y
a los mecanismos del proceso, son sistemas altamente eficaces
para la remoción de bacterias, virus y parásitos,
comparativamente con otros tratamientos.

– En las lagunas no hay necesidad de desinfección
con cloro. Aquí la desinfección es
natural.

– Mínimo mantenimiento.

– No requiere de personal calificado

Como desventajas se puede mencionar
que:

– Requieren de grandes áreas de terreno para su
implantación.

– Es un sistema sensible a las condiciones
climáticas, especialmente a la temperatura, brillo solar y
a la disminución del oxígeno con la
altura.

– Puede producir vectores.

– No permite modificaciones en las condiciones de
proceso

– Tienen períodos de retención
relativamente grandes (por lo general de cerca de 30
días).

• Lagunas aireadas: Una laguna aireada es un
  estanque en el que se trata aguas residuales que atraviesan
  el estanque de forma continua. El oxígeno es
  generalmente suministrado por aireadores superficiales o
  unidades de aireación por difusión: las
  burbujas de aire mantienen en suspensión el contenido
  del estanque. Dependiendo del grado de mezclado, las lagunas
  suelen clasificarse en aerobias o aerobias –
  anaerobias. La parte aerobia de la laguna está
  totalmente mezclada y no sedimentan ni los sólidos
  biológicos producidos a partir del agua residual ni
  los sólidos entrantes, siendo la función
  esencial de estas lagunas la conversión de los
  residuos. Los sólidos deben eliminarse por
  sedimentación antes de que el efluente pueda
  descargarse, y luego deben estabilizarse los lodos. En la
  parte aerobia – anaerobia de la laguna, el contenido
  del estanque no se encuentra totalmente mezclado, y gran
  parte de los sólidos biológicos producidos y de
  los sólidos entrantes se sedimentan. Cuando la
  cantidad de sólidos comienza a crecer, parte de ellos
  sufrirán una descomposición anaerobia. El
  efluente de estas lagunas estará altamente
  estabilizado

• Filtros percoladores o de contacto: En el
  filtro percolador o de contacto, las aguas residuales son
  rociadas por encima de un lecho de piedras porosas y se deja
  que se filtren a través del lecho, al que los
  microorganismos se adhieren y a través del cual se
  filtran las aguas residuales. La materia orgánica que
  se halla presente en las aguas residuales son degradadas por
  la población de microorganismos adherida a las
  piedras; esta materia es absorbida sobre una capa viscosa
  (película biológica), en cuyas capas externas
  es degradada por los microorganismos aerobios. A medida que
  los microorganismos crecen, el espesor de la película
  aumenta y el oxígeno es consumido antes de que pueda
  penetrar todo el espesor de la película, por lo que se
  establece un medio anaerobio cerca de la superficie; conforme
  esto ocurre la materia orgánica absorbida es
  metabolizada antes de que pueda alcanzar los microorganismos
  situados cerca de la superficie del medio
  filtrante.

Este tratamiento posee un sistema de desagüe
inferior, el cual recoge el agua tratada y los sólidos
biológicos que se han separado del medio. La
instalación de sedimentación es muy importante en
el proceso del filtro percolador, pues es necesaria para eliminar
los sólidos suspendidos que se desprenden durante los
períodos de descarga en los filtros.

Las limitaciones del filtro percolador o de contacto
incluyen:

-Los olores son un problema frecuente, especialmente si
el agua residual es poco reciente o séptica, o si el clima
es cálido.

-Las moscas (psychoda) se desarrollarán en los
filtros, a menos que se tomen medidas de precaución para
su control

-Se deben tratar los lodos separados, por lo cual se
debe contar con un sedimentador.

6.13.6 Lodos activados (también se les llama
de aireación extendida): El sistema de lodos activados
consiste en la degradación biológica de la materia
orgánica presente en el agua residual, hasta estabilizar
el residuo, mediante una colonia de bacterias aerobias (Lodos
Activados), activadas mediante la inyección de aire, en un
reactor.

Elementos básicos de las instalaciones del
proceso de lodos activados:

-Pre-tratamiento: conformado por un sistema de rejillas,
para retener sólidos

-Tratamiento

• Tanque de equalización

• Proceso de aireación: en una estructura el
  desagüe y los microorganismos (incluyendo el retorno de
  los lodos activados) son mezclados mediante el uso de
  aireadores mecánicos, que sirven para mantener el
  líquido en estado de mezcla completa y activar las
  bacterias heterotróficas.

• Proceso de sedimentación o
  clarificación: el desagüe mezclado procedente del
  tanque de aireación es sedimentado, separando los
  sólidos suspendidos (lodos activados),
  obteniéndose un desagüe tratado
  clarificado.

• Sistema de retorno de lodos. El propósito de
  este sistema es el de mantener una alta
  concentración de microorganismos en el tanque de
  aireación: una gran parte de sólidos
  biológicos sedimentables son retornados al tanque de
  aireación.

• El exceso de lodos, debido al crecimiento bacteriano
  en el tanque de aireación, es separado, tratado y
  dispuesto.

-Cámara de desinfección

Las principales desventajas de este tipo de plantas son:
la elevada producción de lodos que deberán ser
tratados y la necesidad de contar con personal
especializado

El tratamiento de las aguas residuales
domésticas puede contar con tratamiento físicos o
mecánicos adicionales como:

• Separación de material grueso mediante
  rejillas, tamices, filtros de arena.

• Separación de material grueso por
  gravedad

• Separación de grasas, aceites y otros
  hidrocarburos.

• Sistemas de sedimentación para la
  eliminación de sólidos en suspensión y
  para el espesamiento de los lodos

• Estanques de homogenización y
  mezclado

Tratamientos de
aguas residuales en las Empresas minero-metalúrgicas en el
Perú

La difusión de las tecnologías disponibles
y las experiencias comúnmente usadas, en las Empresas
mineras pueden ayudar al tratamiento de los efluentes
minero-metalúrgicos

Los tratamientos de aguas residuales en las Empresas
minero-metalúrgicas en el Perú, están
directamente relacionadas al tipo de aguas residuales que generan
en sus operaciones y estos tratamientos incluyen el conjunto de
procesos destinados a alterar las propiedades o la
composición física, química o
biológica de las aguas residuales, de manera que se
transformen en vertidos inocuos más seguros para su
transporte, capaces de recuperación y almacenaje, o
más reducidos en volumen

• Minas: en las minas se pueden presentar los
  siguientes casos:

• a) Que no haya agua de mina: Fotos Nº 1
  y 2

• b) Que las aguas tengan un pH, sólidos
  suspendidos y metales disueltos dentro del rango de la norma
  y no necesitan tratamiento

• c) Muy pocas veces se encuentran que un solo
  parámetro de las aguas de mina exceden las normas; en
  este caso se puede optar por un solo tratamiento para el
  parámetro excedido:

• Cuando las aguas excedan a la norma sólo en
  lo relacionado a los sólidos suspendidos, el
  tratamiento es con pozas de sedimentación o
  decantación, con o sin uso de coagulantes y/o
  floculantes. Estas pozas de sedimentación van desde
  las más simples (Fotos Nº 3, 4, 5 y 6) a
  las complejas, dependiendo de la cantidad de sólidos
  en suspensión en las aguas residuales. Fotos
  Nº 7, 8, 9, 10 y 11

• Cuando las aguas tengan valores de pH menores a lo
  normado (aguas ácidas) el tratamiento será de
  neutralización con productos alcalinos como cal, soda
  caústica o cualquier otro producto
  alcalino.

• Cuando las aguas contengan metales disueltos que
  excedan las normas vigentes el tratamiento será de
  precipitación química como hidróxidos
  (usando lechada de cal, hidróxido de sodio u otro
  hidróxido alcalino) o como sulfuros (usando sulfuro de
  sodio, sulfuro de potasio u otro sulfuro)

• d) En la mayoría de los casos se
  presentan dos o más parámetros combinados
  excediendo las normas, necesitándose de dos o
  más tratamientos para cumplir las normas,
  optándose en la mayoría de los casos por una
  Planta de Tratamiento. Fotos Nº 12, 13 , 14 , 15 y
  16

• Relaves: en la mayoría de los casos
  las aguas decantadas que se descargan de las pozas de relaves
  cumplen con las normas de pH, sólidos suspendidos,
  metales disueltos e incluso con el contenido de cianuro. Si
  alguno de los parámetros no cumpliera la norma,
  deberá realizarse un tratamiento del o de los
  parámetros que excedan las normas. Fotos Nº
  17, 18, 19 y 20

• Desmontes: el tratamiento de las aguas
  ácidas de desmontes tienen el mismo tratamiento que
  las aguas ácidas de minas, por lo cual deben ser
  colectadas y enviadas a la Planta de Tratamiento. La manera
  de evitar que las aguas ácidas se produzcan
  sería evitando la llegada de agua a los
  depósitos de desmontes, mediante canales de
  colección de las aguas de precipitación
  pluvial. Foto Nº 21

• Aguas excedentes: en el tratamiento de oro a
  tajo abierto, en épocas de lluvia el agua del sistema
  de recirculación se incrementa, y el exceso debe ser
  descargado al ambiente. Estas aguas deben ser tratadas antes
  de su descarga, pues contienen residuos contaminantes propios
  del proceso tales como cianuro, mercurio y metales que
  podrían alterar la calidad de las aguas de ríos
  y quebradas. Para el tratamiento de dicho excedente se tiene
  que regular el pH y se elimina la presencia de cianuro y
  metales mediante la adición de reactivos en las
  diferentes etapas que tienen las plantas de tratamiento.
  Foto Nº 15

• Aguas residuales de plantas concentradoras,
  fundiciones y/o refinerías, o tratamiento de cualquier
  mineral, concentrado, metal, o subproducto: en estos
  casos en las aguas residuales, más de uno de los
  parámetros no cumplen lo normado y poseen Plantas de
  Tratamiento que pueden contar con: estanque de
  homogenización, etapa de neutralización y/o
  precipitación química, aireación,
  coagulación/floculación, separación
  solido-líquido, pozas de retención y
  depósitos de lodos. Fotos Nº 12 , 15 y
  16

• Aguas Residuales Domésticas: para el
  tratamiento de las aguas residuales domésticas las
  empresas mineras usan:

• Pozos o tanques sépticos con pozos de
  percolación Fotos Nº 22 y 23

• Pozos o tanques sépticos con posterior
  tratamiento en sedimentadores y desinfección antes de
  la descarga a cuerpos receptores

• Tanques Imhoff con desinfección antes de la
  descarga a cuerpos receptores Fotos Nº 24, 25 y
  26

• Tanques Imhoff con posterior tratamiento en
  sedimentadores y desinfección antes de la descarga a
  cuerpos receptores

• Tanques Imhoff con posterior tratamiento en lagunas
  de oxidación, sedimentadores y desinfección
  antes de la descarga a cuerpos receptores

• Lagunas de estabilización Foto Nº
  27

• Lagunas aireadas con desinfección a la
  descarga Fotos Nº 28, 29, 30, 31 y 32

• Plantas de lodos activados o aeriación
  extendida Fotos Nº 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39 y
  40

Anexos

ANEXO I ÁLBUM
FOTOGRÁFICO

Foto Nº 01Bocamina sin flujo
de agua de mina. Al costado izquierdo se observa una
tubería de HDPE para agua de perforaciones

Foto Nº 02 Bocamina sin flujo
de agua de mina. Al costado derecho se observa una
tubería de HDPE para agua de perforaciones

Foto Nº 03 Salida de agua de
mina

Foto Nº 04 Salida de agua de
mina para tratamiento en sedimentador/decantador,
sin uso de coagulante/floculante

Foto Nº 05 Poza de
sedimentación o decantación

Foto Nº 06 Poza de
sedimentación o decantación En algunas
empresas se les denomina serpentinas

Foto Nº 07 Bocamina y
tuberías de conducción de las aguas de mina
hacia la poza de acopio y sedimentación

Foto Nº 08 Descarga de las
tuberías de conducción de las aguas de
mina en la poza de acopio y sedimentación

Foto Nº 09 Canaleta de
conducción de aguas de mina a Planta de
Tratamiento; se aprecia la dosificación de
floculantes

Foto Nº 10 Pozas de
sedimentación primaria y secundaria

Foto Nº 11 Pozas de placas
paralelas, de clarificación

Foto Nº 12 Planta de
tratamiento de aguas ácidas con
recirculación de lodos -HDS-, con
neutralización y precipitación con lechada de
cal.

Destaca el clarificador (flecha roja), el
silo de cal (flecha negra) y los tanques de reacción
(flecha blanca)

Foto Nº 13 Sala de bombas
para envío de lodos hacia el depósito de
lodos.

Foto Nº 14 Ingreso de lodos
de la Planta de Tratamiento de aguas ácidas
HDS (lodos de alta densidad) al depósito de
lodos

Foto Nº 15 Planta de
Tratamiento de aguas ácidas con
neutralización y precipitación con
sulfuros

Foto Nº 16 Planta de
tratamiento de aguas ácidas por Osmosis Inversa

Foto Nº 17 Tuberías de
conducción de relaves a Poza de relaves. Se
ve al hidrociclón en plena operación de
clasificación de los sólidos de los
relaves: flecha blanca descarga de agua y finos; flecha roja
descarga de gruesos

Foto Nº 18 Poza de relaves:
espejo de agua

Foto Nº 19 Poza de
sedimentación recubierta con geo-membrana para
tratamiento en los casos de niveles altos de STS en la
descarga de la poza de relaves

Foto Nº 20 Poza de
retención a la salida de la poza de relaves, para
retornar el agua decantada a la Planta
concentradora

Foto Nº 21 Depósito de
desmontes estabilizado, con canal de colección
de aguas de precipitación pluvial

Foto Nº 22 Manejo de aguas
residuales domésticas mediante pozo o tanque
séptico

Foto Nº 23 Pozo o tanque
séptico (flecha roja) y pozo de percolación (flecha
blanca)

Foto Nº 24 Entrada de aguas
residuales domésticas: cámara de rejas
(flecha blanca) a Sistema de Tratamiento mediante Tanque
Imhoff

Foto Nº 25 Tratamiento de
aguas servidas. Se ve la estructura del tanque Imhoff

Foto Nº 26 Sistema de
Tratamiento de aguas servidas mediante tanque
Imhoff. Vista panorámica

Foto Nº 27 Lagunas de
estabilización

Foto Nº 28 Canaleta Parshall
al ingreso a la Planta de Tratamiento de aguas
residuales domésticas

Foto Nº 29 Lagunas aireadas
en la Planta de Tratamiento de aguas residuales
domésticas. Se señalan los 4 aireadores en la
poza

Foto Nº 30 Lagunas
facultativas en la Planta de Tratamiento de aguas
residuales domésticas.

Foto Nº 31 Cámara
Ultravioleta de 48 lámparas para desinfección
de aguas residuales antes de su descarga

Foto Nº 32 Pozas recubiertas
para secado de lodos

Foto Nº 33 Planta de
tratamiento, compacta, de aguas residuales
domésticas mediante tratamiento de lodos
activados

Foto Nº 34 Cámara de
rejas al ingreso de una Planta de lodos Activados

Foto Nº 35 Aguas residuales
domésticas aireadas en una planta de
tratamiento por lodos activados

Foto Nº 36 Aireador para
suministrar aire-oxígeno en una planta de
tratamiento por lodos activados

Foto Nº 37 Formación
de flocs en una planta de tratamiento por lodos
activados

Foto Nº 38 Cámara de
desinfección en una planta de tratamiento por
lodos activados

Foto Nº 39 Estanque para el
retiro y secado de lodos en una planta de
tratamiento por lodos activados

Foto Nº 40 Estanque con lodos
secos en una planta de tratamiento por lodos
activados

ANEXO II

ETAPAS EN LAS OPERACIONES DE LA
INDUSTRIA MINERO-METALÚRGICA

La industria minero-metalúrgica tiene como
objetivo la extracción de minerales del entorno natural y
su posterior tratamiento, con el propósito de poner en el
mercado las materias primas que se requieren para satisfacer las
necesidades de la población. En algunos casos los
minerales no requieren tratamiento posterior después de su
extracción y son usados directamente. En el caso de los
minerales que van a ser obtenidos como metales, las principales
etapas son:

1.1 Exploración: supone la
ejecución de una serie de operaciones y concluye con una
evaluación técnica-económica que determina
la conveniencia o no de su explotación.

1.2 Minado: puede ser superficial o
subterráneo

• Superficial: incluye las etapas de
  perforación, voladura, carguío y acarreo de de
  material.

• Subterráneo: las labores pueden ser
  por:

• Empleo de sistemas de minado mecanizado

• Método de corte y relleno

• Hundimiento

1.3 Concentración de minerales

En la mayoría de los casos las menas de los
metales no ferrosos, son sometidos a diversos procesos, con el
fin de eliminar la mayor parte del material no valioso o ganga,
con el propósito de producir un concentrado con valor
comercial.

Las operaciones más comunes, para la
concentración son:

• Reducción de tamaño:
  trituración y molienda. Tiene como finalidad
  disociar el material valioso de la ganga, mediante la
  reducción mecánica de tamaño.

• La trituración se realiza en diversos
  tipos de chancadoras que reducen el tamaño en forma
  progresiva desde un tamaño inicial promedio de 20 cm
  hasta alcanzar un tamaño promedio de 6 mm.

• La molienda se realiza en molinos de bolas o
  de barras, y el proceso se realiza en húmedo. Las
  etapas de la molienda dependen del tamaño de
  partículas deseadas.

• Flotación. Es el método
  más empleado para el beneficio de los sulfuros y
  óxidos de los metales básicos,
  empleándose también en sulfuros que tienen
  presencia de oro y plata.

A las partículas de los minerales molidos se les
agrega una mezcla de agua y pequeñas cantidades de
reactivos químicos de flotación que facilitan la
liberación de los metales. Los reactivos suelen ser:
ditiofosfatos, xantatos, cromatos, sulfitos, sulfato de cobre,
sulfato de zinc, ácidos grasos, alcoholes, aceites y
cianuro entre otros, dependiendo del requerimiento
metalúrgico específico de cada operación .
El pH requerido es regulado con la adición de lechada de
cal.

En un reactor denominado celda de flotación, se
inyecta aire a través de la base del reactor. La
flotación opera sobre el principio de que las
partículas individuales que contienen el mineral que se
desea extraer, son hechas receptivas selectivamente a
pequeñas burbujas de aire que se adhieren a estas
partículas y las elevan a la superficie de un tanque
agitado. Las espumas que contienen las partículas valiosas
son retiradas de la superficie y secadas en espesadores y
filtros, para transformarse en concentrados; este producto final
de la concentradora, es trasladado a la fundición para su
refinación.

Los residuos se trasladan a los depósitos de
relaves y los efluentes de estos depósitos son descargados
a los cursos de agua o pueden ser recirculados. a la planta
concentradora,

Una variación de este proceso es
comúnmente utilizado para los minerales de oro y plata.
Los procesos de chancado y molienda se realizan en forma similar,
excepto que usualmente se realizan hasta un tamaño
más fino, a fin de mejorar la recuperación de
granos microscópicos de mineral.

Para incrementar el pH hasta alrededor de 11, se agrega
cal y la posterior adición de cianuro disuelve el oro y la
plata. En el proceso convencional de cianuración, la
solución de cianuro que contiene los metales disueltos es
separada de los relaves a través de una decantación
en contra-corriente (CCD). La solución final es diluida
reduciendo las concentraciones de cianuro y descargada con los
sólidos de los relaves. Los procesos de carbón en
pulpa (CIP) y carbón en lixiviación (CIL)
añaden carbón al mineral molido como una forma de
recuperar el oro y la plata de la solución cianurada.
Mientras que los relaves sólidos de los procesos CIP y CIL
son los mismos, las concentraciones de cianuro en el
líquido efluente que acompaña a los relaves son
más altos que los obtenidos con CCD.

• a) Relaves: las partículas de
  desecho que quedan después de la flotación,
  constituyen los relaves.

Los relaves son residuos que provienen de los procesos
para el tratamiento de los minerales en las plantas
concentradoras y son casi siempre transportados desde la
concentradora a través de una tubería, en forma de
pulpa (mezcla de agua y sólidos), en concentraciones que
van de 20 a 50% de sólidos en peso, después de
recuperar algo del agua del proceso en tanques conocidos como
espesadores. En los depósitos de relaves la pulpa es
descargada desde la cresta del dique, y conforme los
sólidos se asientan, a partir de la pulpa descargada, se
forma una playa de leve inclinación que se extiende desde
el punto de descarga hasta la poza de decantación, donde
el agua remanente de la pulpa se acumula, para ser recirculada a
la planta concentradora o ser vertida a un cuerpo receptor, que
puede ser un río o una laguna.

Los relaves están compuestos de:

• Sólidos suspendidos.: constituidos por la
  ganga y una muy pequeña cantidad de material valioso.
  Normalmente la parte sólida es roca molida, semejante
  a la arena, que no se disuelve en el agua, ni sus contenidos
  metálicos se transforman
  químicamente

• Metales en solución, en pequeñas
  concentraciones, provenientes de la planta de
  flotación

• Reactivos usados en el proceso: agentes
  químicos empleados en la flotación cómo;
  cianuro de sodio, ditiofosfatos, xantatos, cromatos,
  sulfitos, sulfato de cobre, sulfato de zinc, ácidos
  grasos, alcoholes, aceites, y modificadores del pH como: cal,
  hidróxido de sodio caliza, carbonato de sodio,
  ácido sulfúrico y/o sulfuro de sodio entre
  otros, dependiendo del requerimiento metalúrgico
  específico de cada operación

El tamaño de los depósitos de relaves
condiciona el tiempo de retención, para la
sedimentación de las partículas finas
(sólidos suspendidos) del relave.

Los relaves derivados de la extracción de metales
básicos (cobre, plomo y zinc), son los que dominan la
industria minera peruana.

• b) Efluentes líquidos de los
  relaves

La primera consideración relacionada a la calidad
de los efluentes líquidos de las pozas de relaves, es el
contenido de sólidos muy finos en suspensión, el
cual es usualmente medido como sólidos totales en
suspensión (TSS). Niveles elevados de TSS en los efluentes
descargados pueden resultar de la retención y
sedimentación por tiempo limitado en depósitos de
relaves pequeños. Estos contenidos de sólidos en
suspensión son fáciles de reducir si se incrementa
el tiempo de retención para este propósito. Por
otro lado, los coagulantes (sales de Fe y Al), floculantes
(polímeros sintéticos) y reactivos químicos
para ajustar el pH (cal), también ayudan a la
reducción de los sólidos en
suspensión.

Los residuos de reactivos utilizados en la
flotación acompañan tanto a los relaves
sólidos como a los líquidos descargados con los
relaves. Los reactivos de flotación pueden ser: cal,
ditiofosfatos, xantatos, cromatos, sulfitos, sulfato de cobre,
sulfato de zinc, ácidos grasos, alcoholes, aceites y
cianuro entre otros, dependiendo del requerimiento
metalúrgico específico de cada operación. La
mayoría de los reactivos de flotación existen en
formas no tóxicas para los humanos y la vida
acuática. Generalmente se aplican en pequeñas
concentraciones en las operaciones y estos reactivos
orgánicos de flotación se descomponen
rápidamente y son rara vez responsables de algún
impacto ambiental serio.

El proceso de flotación también puede
liberar otros constituyentes en solución, dependiendo de
la concentración en la cual éstos puedan estar
presentes en el mineral y de su solubilidad. Esto incluye
frecuentemente sulfatos y cloruros, pero a menudo dentro de
límites aceptables para aguas de bebida y usos
acuáticos. Más importantes pueden ser los metales
potencialmente tóxicos, tales como arsénico y
selenio (sólo si están presente en el mineral) que
pueden ser solubles cerca del pH neutro. Aún los niveles
ligeramente elevados de cobre, plata, plomo, aluminio y zinc en
solución pueden ser especialmente dañinos para los
peces salmónidos, además del riesgo potencial de
ser acumulados en los tejidos de los organismos
acuáticos.

Algunos de estos metales pueden ser tóxicos para
el consumo humano en mayores concentraciones; otros metales como
el cobalto, molibdeno, y níquel pueden afectar
adversamente el crecimiento de las plantas o del ganado si
están presentes en las aguas usadas para
irrigación.

Es importante anotar que los efluentes son
aquéllos que resultan exclusivamente del procesamiento de
minerales y de la concentración. Si los relaves son
susceptibles de generar drenaje ácido a partir de la
oxidación de sulfuros, después de su
deposición en el depósito, entonces pueden ocurrir
problemas muy serios y completamente diferentes debido a la
generación de drenaje ácido de
relaves-ARD

1.4 Metalurgia extractiva

Los procesos de extracción de metales permiten la
recuperación de metales a partir de minerales o
concentrados. Los siguientes tratamientos forman parte de la
metalurgia extractiva:

1.4.1 Procesos pirometalúrgicos: incluyen
las operaciones donde se aplican temperaturas elevadas, tales
como los procesos de tostación, fusión,
conversión, refinación a fuego.

1.4.2 Extracción hidrometalúrgica:
es el tratamiento con un agente químico diluido en agua,
capaz de disolver los elementos valiosos para separarlos y dejar
un material de desecho como residuo insoluble. A este proceso
también se le denomina lixiviación.

1.4.3 Refinación electrolítica:
provoca el depósito de un metal contenido en una
solución previamente acondicionada y permite obtener un
metal de alta pureza

Para la extracción de metales generalmente se
usan dos o más de los procesos antes
mencionados.

En todas las etapas del proceso metalúrgico para
obtener metales, se pueden producir efluentes
metalúrgicos, los cuales pueden contener: alto contenido
de sólidos en suspensión, alta acidez y alta
concentración de metales disueltos

ANEXO III

GLOSARIO DE
TÉRMINOS

• Ablandamiento: remoción de la dureza
  de calcio y magnesio, del agua
  (softening)

• Absorción: asimilación de
  moléculas u otras sustancias dentro de la estructura
  física de un líquido o un sólido, sin
  reacción química.

• Adsorción: adherencia física de
  las moléculas o de los coloides, a las superficies de
  los sólidos, sin reacción
  química.

• Agentes quelantes: compuestos
  orgánicos que tienen la capacidad de retirar iones de
  las soluciones acuosas, formando complejos
  solubles.

• Agua des-ionizada: es el agua que ha sido
  tratada para remover los iones en solución que
  presenta una conductividad menor o igual a
  2&µmhos/cm.

• Agua destilada: es el agua que ha sido
  evaporada (, para remover impurezas) en un aparato de
  destilación de vidrio borosilicato u otro material, y
  condensada.

• Aguas negras: fluidos de desecho en una
  alcantarilla (sewage)

• Aguas residuales: son las aguas de
  composición variada provenientes de las descargas
  municipales, industriales, comerciales, agrícolas,
  pecuarias, domésticas y en general de cualquiera otra
  actividad.

• Algas: plantas simples que contienen
  clorofila. Muchas son microscópicas, pero en
  condiciones favorables para su crecimiento, crecen en
  colonias y producen capas y masas perjudiciales.

• Auditor Ambiental: está dedicado a la
  fiscalización y verificación del cumplimiento
  de las normas de conservación del medio
  ambiente.

• Bacterias coliformes: plantas unicelulares
  microscópicas que se encuentran en el tracto
  intestinal de los animales de sangre caliente y que se usan
  como indicadores de contaminación en el
  agua.

• Coagulación: neutralización de
  las cargas de la materia coloidal.

• Coliformes termotolerantes: los coliformes
  termotolerantes o fecales, son aquellos coliformes que
  fermentan la lactosa entre 44,5° c – 45,5° C,
  lo que permite descartar a enterobacter; más del 90 %
  es escherichia coli, el resto klebsiella y
  citrobacter

• Coloides: materia de tamaño de
  partículas muy fino, por lo general del orden de 10
  micras de diámetro (0.01 mm de
  diámetro)

• Conductividad: la conductividad
  eléctrica es la medida de la capacidad del agua para
  conducir la electricidad, por lo tanto es indicativa de la
  materia ionizable total presente en el agua, que proviene de
  un ácido, una base o una sal disociada en
  iones

• Cuerpos de agua: son los mares, lagos,
  lagunas, estuarios, acuíferos, redes colectoras con
  excepción de los sistemas de drenaje y alcantarillado
  urbano o municipal, ríos y sus efluentes directos o
  indirectos, permanentes o intermitentes, presas, cuencas,
  cauces, canales, embalses, manantiales, y demás
  depósitos o corrientes de agua.

• DBO. Demanda bioquímica de
  oxígeno de un agua; es el oxígeno que requieren
  las bacterias para oxidar la materia orgánica soluble,
  en condiciones controladas de prueba.

• Desinfección: aplicación de
  energía o productos químicos, para matar
  organismos patógenos.

• Desmineralización: cualquier proceso
  usado para remover minerales del agua; sin embargo se
  restringe a los procesos de intercambio
  iónico.

• Eutrofización: enriquecimiento del
  agua que causa un crecimiento excesivo de plantas
  acuáticas y una sofocación eventual y
  desoxigenación del cuerpo de agua.

• Floculación: proceso de
  aglomeración de las partículas coaguladas, para
  formar flóculos sedimentables, por lo general de
  naturaleza gelatinosa.

• Flotación: proceso de
  separación de los sólidos del agua, mediante el
  desarrollo de espuma en un recipiente, de modo que los
  sólidos se adhieran a las partículas de aire y
  floten hasta la superficie para ser recolectadas.

• Ganga: material terroso, sobrante del
  beneficio de los minerales

• Hidrofílico: que tiene afinidad por el
  agua. Lo contrario es hidrofóbico, o sea que no
  es mojable por el agua.

• Intercambio iónico: proceso por el
  cual ciertos iones indeseables de una carga eléctrica,
  son absorbidos de la solución dentro de un absorbente
  permeable a los iones, siendo reemplazados en la
  solución por iones deseables del absorbente, con carga
  semejante.

• Lechada: agua que contiene una alta carga de
  sólidos suspendidos, por lo general del orden de 5.000
  mg/l a más.

• Lixiviado: es el líquido proveniente
  de los residuos, el cual se forma por reacción,
  arrastre o percolación y que contienen, disueltos o en
  suspensión, componentes que se encuentran en los
  mismos residuos.

• Lodos activados: proceso biológico
  aerobio, para convertir la materia orgánica soluble,
  en biomasa sólida, separable por gravedad o
  filtración.

• Mena: mineral que contiene sustancias
  útiles, que pueden extraerse.

• Mineral: cualquier material orgánico o
  inorgánico fosilizado, que tenga composición
  química y estructura definidas y que se encuentren en
  estado natural.

• Minería, obtención selectiva de
  minerales y otros materiales (salvo materiales
  orgánicos de formación reciente) a partir de la
  corteza terrestre

• Organismo aerobio: organismo que requiere
  oxígeno para su respiración.

• Organismo anaerobio: organismo que puede
  prosperar en ausencia de oxígeno.

• Organismos facultativos: microbios capaces de
  adaptarse ya sea a medios aerobios o a medios
  anaerobios.

• Ósmosis: es el paso del agua a
  través de una membrana permeable, que separa dos
  soluciones de concentraciones diferentes: el agua pasa hacia
  la solución más concentrada.

• Ósmosis inversa: proceso que invierte
  el flujo de agua en el proceso natural de ósmosis, por
  efecto de la presión, para que el agua pase de la
  solución más concentrada a la solución
  diluida.

• pH: Se utiliza esta notación como
  medida de la naturaleza ácida o alcalina de una
  solución acuosa.

• Patógenos: microbios causantes de
  enfermedades.

• Permeabilidad: capacidad de un cuerpo para
  dejar pasar un fluido, bajo presión.

• Plancton: pequeños organismos con
  poderes de locomoción limitados, que son arrastrados
  por las corrientes de agua, de un lugar a otro.

• Prueba de toxicidad (bioensayo de
  toxicidad).es la exposición controlada de organismos a
  sustancias puras o combinadas y aguas provenientes de cuerpos
  de agua, para evaluar su efecto. Ver tóxico de
  referencia

• Separador API: separador simple, por
  gravedad, que cumple con las normas de diseño de la
  API para la separación de de aceite y de
  sólidos de las aguas de desecho.

• Sedimento: es el material particulado o
  granular que se deposita en el fondo de un cuerpo de agua,
  sistema de drenaje o alcantarillado urbano o
  municipal

• Sólidos suspendidos: porción de
  sólidos totales retenidos por un filtro

• Sólidos disueltos: porción de
  sólidos totales que atraviesa el filtro

• Sólidos totales: Se definen los
  sólidos totales como los residuos de material que
  quedan en un recipiente después de la
  evaporación de una muestra y su consecutivo secado a
  temperatura definida. Los sólidos totales incluyen:
  los sólidos suspendidos y los sólidos disueltos
  totales

• Tóxico: es cualquier sustancia pura o
  combinada que al entrar en contacto con un organismo, produce
  daños estructurales o alteraciones bioquímicas
  o fisiológicas e incluso la muerte; dependiendo de la
  concentración y del tiempo de
  exposición.

• Tóxico de referencia: es una sustancia
  química utilizada en bioensayos de toxicidad cuyo
  efecto en los organismos a determinadas concentraciones es
  conocido y por lo tanto, permite establecer el estado de
  respuesta de los mismos; así como, comparara los
  resultados intra e inter laboratorios. El uso de estos
  tóxicos, proporciona también una
  evaluación general de la precisión (estabilidad
  y reproducibilidad) del método a través del
  tiempo. Ver prueba de toxicidad(bioensayo de
  toxicidad)

ANEXO IV

DEFINICIONES

• Cianuro libre: describe al ión cianuro
  que se disuelve en el agua. Casi todo el cianuro libre
  está presente como HCN cuando hay abundancia de iones
  H+ presentes.; es decir a pHs de 8 o menos. En este estado el
  cianuro se volatiliza y se dispersa en el aire.

• Cianuro WAD: es el cianuro fácilmente
  disociable por un ácido débil; el resultado de
  su medición involucra al cianuro libre.
  Convencionalmente, los químicos en cianuro distinguen
  entre los complejos "débiles" y "fuertes" de cianuro.
  Los complejos débiles de cianuro, con frecuencia
  denominados cianuros "disociables en ácidos
  débiles" o cianuros DAD (WAD en inglés), pueden
  disociarse en solución y producir concentraciones
  ambientalmente significativas de cianuro libre. Los complejos
  débiles incluyen complejos de cianuro de cadmio,
  cobre, níquel, plata y zinc. El grado al cual se
  disocian estos complejos depende en gran medida del pH de la
  solución.

• Cianuro total: es el cianuro que se disuelve
  en ácidos fuertes; también se le conoce como
  cianuro SAF (SAD en inglés). Comprende el cianuro
  libre, más el cianuro WAD (cianuro débilmente
  complejado), más el cianuro SAD o fuertemente
  complejado. Los complejos fuertes de cianuro se degradan
  mucho más lentamente que el cianuro WAD en condiciones
  químicas y físicas normales. Los complejos de
  cianuro con oro, cobalto y hierro son fuertes y estables en
  solución. Esta estabilidad del complejo oro-cianuro es
  un factor clave en el uso del cianuro para la
  extracción del oro del mineral

La Resolución Ministerial N° 011-96-EM/VMM
Límites Máximos Permisibles para Descargas de la
Actividad Minero-Metalúrgica establece que 1 mg/l de
cianuro total equivale a 0,2 mg/l de cianuro WAD y a 0,1 mg/l de
cianuro libre.

• Cianuro-toxicidad: Existen ciertas bacterias,
  algas y hongos que producen cianuro en forma natural.
  También muchas especies del mundo vegetal, como los
  granos (café, garbanzos), las frutas (semillas,
  pepitas y huesos de manzana, cereza, pera, damasco, durazno y
  ciruela), las almendras y nueces de cajú, los
  vegetales de la familia de las coles, los cereales (mijo,
  sorgo), las raíces (casava, papa, rábano y
  nabo), los tréboles blancos, las almendras, los
  frijoles y los brotes de bambú. Los procesos de
  combustión incompleta en los incendios forestales son
  una fuente importante de cianuro, así como
  también de los artículos que contienen nylon,
  que producen cianuro a través de la
  des-polimerización.

El cianuro es realmente metabolizado por muchos
organismos en concentraciones similares a aquéllas que se
encuentran en algunos efluentes de depósitos de relaves
(Howe),

Concentraciones de cianuro en plantas seleccionadas
(Extractado de Eisler, 1991) Especies de Plantas
Concentración (mg/Kg) El Ingeniero de Minas Año X
Nº 35 23 Biólogo José J. Guerrero

El cianuro no se acumula ni se bio-magnifica, por lo que
exposiciones prolongadas a concentraciones sub-letales de cianuro
no necesariamente causarán intoxicación. Sin
embargo, se ha detectado envenenamiento crónico en
individuos que consumen cantidades importantes de plantas que
contienen cianuro como la casava (mandioca: yuca).

La exposición prolongada al cianuro provoca
lesiones en el nervio óptico, ataxia, hipertensión,
desmielinización, neuropatía óptica de
Leber, bocio y bajas en la función tiroidea. No existen
evidencias de que la exposición prolongada al cianuro
tenga efectos teratógenicos, mutagénicos o
cancerígenos en los seres vivos. "Human Health &
Environmental Effects of Cyanide" publicado en el sitio del
Código Internacional para el Manejo del Cianuro en la
Minería del Oro

En condiciones aerobias, la actividad microbiana
convierte al cianuro en amoníaco, el cual a su vez se
convierte en nitrato. Este proceso ha resultado efectivo con
concentraciones de cianuro de hasta 200 partes por millón.
Si bien también existe degradación biológica
en condiciones anaerobias, las concentraciones de cianuro mayores
a 2 partes por millón son menos tóxicas para estos
microorganismos. El cianuro libre es químicamente
inestable. Por lo tanto, a diferencia de muchos otros
contaminantes, no persiste en el ambiente ni tampoco es
bio-acumulable a través de la cadena
alimenticia

• Contaminante Ambiental: Toda materia o
  energía que al incorporarse y/o actuar en el medio,
  degrada su calidad original que afecta a la salud, el
  bienestar humano o pone en peligro los
  ecosistemas.

• Contaminación Ambiental: Acción
  que resulta de la introducción por el hombre, directa
  o indirectamente en el medio ambiente, de contaminantes, que
  tanto por su concentración, al superar los
  límites máximos establecidos, como por el
  tiempo de permanencia, hagan que el medio receptor adquiera
  características diferentes a las originales,
  perjudiciales o nocivas a la naturaleza, a la salud y a la
  propiedad.

• DBO: La Demanda Bioquímica de
  Oxígeno es una prueba que mide la cantidad de
  oxígeno consumido en la degradación
  bioquímica de la materia orgánica, mediante
  procesos biológicos aerobios.

Existen distintas variantes de la determinación
de la demanda bioquímica de oxígeno, entre ellas
las que se refieren al período de incubación. La
más frecuente es la determinación de DBO a los
cinco días (DBO5).

Las aguas subterráneas suelen contener menos de 1
ppm; contenidos superiores son indicativos de
contaminación. En las aguas residuales domésticas
se sitúa entre 100 y 350 ppm, y en las industriales
depende del proceso de fabricación, pudiendo alcanzar
varios miles de ppm.

• Drenajes ácidos de minas (DAM): Cuando
  esta agua contaminada alcanza los cuerpos del agua, las
  alteraciones del ecosistema de hecho ocurrirán. La
  flora y la fauna pueden ser afectadas y los recursos
  hídricos pueden tornarse dañinos para el
  consumo humano o los propósitos agrícolas e
  industriales. También la infiltración del
  drenaje ácido de la mina puede contaminar suelos y el
  agua subterránea.

El drenaje ácido de mina es el agua contaminada
originada de la explotación minera, ya sea superficial o
profunda, típicamente de alta acidez, rica en sulfato y
con niveles elevados de metales pesados, principalmente hierro,
manganeso y aluminio. Debido a la alta cantidad de hierro
oxidado, el drenaje ácido de la mina es a menudo
rojizo.

El drenaje ácido de la mina ocurre cuando los
minerales del sulfuro se ponen en contacto con el oxígeno
y el agua, condiciones favorables para su oxidación
química o a la oxidación rápida por
bacterias tales como Thiobacillus ferrooxidans. Algunos
autotrophs de hierros oxidados tales como Leptospirillum
ferroxidans, Thiobacillus thiooxidans y
Sulfolobolus brierleyii se pueden asociar también
a la oxidación mineral biológica.

La alta acidez del DAM es causada a menudo por la
oxidación de la pirita, la forma cristalina del sulfuro
del hierro (FeS2). Como resultado de esa oxidación, se
genera ácido sulfúrico, dando condiciones
ácidas a los efluentes de la mina.

Cuando esta agua contaminada alcanza los cuerpos del
agua, de hecho ocurrirán alteraciones del ecosistema. La
flora y la fauna pueden ser afectadas y los recursos
hídricos pueden tornarse dañinos para el consumo
humano o los propósitos agrícolas e industriales.
También la infiltración del drenaje ácido de
la mina puede contaminar suelos y el agua
subterránea