Evaluación de Sistema MBfR para Tratamiento de Aguas Impactadas por la Minería.

Abstract

Se probaron dos reactores de biopelícula sobre membrana basados en hidrógeno (H2-MBfR), de diferentes tipos de membrana entre sí, en la reducción de sulfato de un agua real de proceso minero caracterizada por su baja alcalinidad y altas concentraciones de calcio y sulfato (SO4 2- ) disuelto. Se alcanzaron remociones máximas de sulfato de 99% con un rango óptimo de pH entre 8 y 8,5, lo que minimizó el efecto tóxico del ácido sulfhídrico (H2S) sobre las bacterias reductoras de sulfato (SRB) y el scaling de calcita sobre las fibras y en las biopelículas. Pese a que se aplicaron varias estrategias de control de pH y de retrodifusión de gases, no fue posible mantener un alto grado de reducción de sulfato a largo plazo. La causa más probable fue la precipitación de calcita (CaCO3) dentro de la biopelícula y sobre la superficie de las fibras, lo que se demostró mediante análisis SEM-EDS. Otra posible causa fue una caída de pH, llevando a la inhibición por H2S. Una mezcla de H2/CO2 en el suministro de gas fue capaz de recuperar temporalmente la efectividad de los reactores y estabilizar el pH, ya que el CO2 suministrado pudo amortiguar el efecto alcalinizante de la reducción de SO4 2- y desplazar la formación de CaCO3 hacia el exterior de la biopelícula. El análisis biomolecular mostró que la biopelícula se compuso de un 15 a 20% de SRB, pero también hubo presencia de una gran variedad de bacterias autótrofas y heterótrofas, incluyendo bacterias oxidantes de sulfuro. Estas últimas bacterias pudieron estar presentes debido a la entrada de aire por las paredes de las tuberías flexibles utilizadas, las que fueron cambiadas más tarde por HDPE para contrarrestar dicha presencia, logrando efectivamente una baja en su abundancia relativa. Los resultados también sugieren que el sistema MBfR puede ser optimizado mejorando la transferencia de masa de H2 usando fibras de mayor permeabilidad a los gases y alimentando una mezcla H2/CO2 que sea ajustada automáticamente para control de pH.