Uso de hipoclorito de sodio para disminuir la concentración de Mn2+ en aguas ácidas de mina para el mejoramiento de la calidad del agua del río Yauli, Junín, Perú
Publicado 2022-08-25
Palabras clave
- Hipoclorito de sodio; concentración del Mn2 ; Límite Máximo Permisible; Calidad del agua; Estándar de Calidad Ambiental (ECA).
Cómo citar
Resumen
En el mundo gran parte de las fuentes de abastecimiento de agua subterránea y superficiales se ven afectadas por la presencia de manganeso (Mn2+) que es uno de los mayores contaminantes y causa impacto en el medio ambiente Las labores mineras subterráneas generan aguas ácidas, cuyo pH está entre 2 y 6; sin embargo, las compañías mineras no presentan metodologías para el control. Para el desarrollo del presente trabajo, se obtuvieron muestras de agua ácida desde la bocamina del área industrial de la unidad de producción minera Carahuacra (Compañía Minera Volcán S.A.A.), de acuerdo al Protocolo de Monitoreo de Aguas de la Autoridad Nacional del Agua (ANA), a los 4600 msnm, en la provincia de Yauli, Región Junín. El agua ácida estudiada tiene un pH entre 3.5 a 5.5 y una concentración de Mn2+ hasta 250 mg/L. Para cumplir con la normativa vigente, se requiere reducir la concentración por debajo de 0.2 mg/L (ECA-2017). El objetivo de la investigación es proponer el uso de hipoclorito de sodio (NaClO) como un agente oxidante para permitir su precipitación y separación. Se realizaron pruebas a diferentes pH, concentraciones (%) y consumos de hipoclorito de sodio (mg/L); lográndose una remoción de 99.96% de Mn2+. El rango óptimo de pH logrado está entre 8.5 y 8.8 mientras que la concentración y consumo del hipoclorito de sodio, responden a 0.05% y 1.0 mg/L respectivamente. El presente procedimiento puede ser aplicado por otras compañías para disminuir el ion Mn2+.
Referencias
- Acuña-Moraga, O., Severino-González, P. & Cires-Gómez, A. (2019) Responsabilidad social empresarial y ventaja competitiva. El estudio de pequeñas empresas mineras de Chile. Encuentros, Revistas de la Universidad Autónoma del Caribe, 17-02. Doi: http://dx.doi.org/10.15665/encuent.v17i02.979
- Aduvire, O. (2006). Drenaje ácido de mina: generación y tratamiento. Madrid: Instituto Geológico y Minero de España. Edición IGME. Código: SID-63187. http://info.igme.es/SidPDF/113000/258/113258_0000001.pdf
- ANA. (2011). Protocolo Nacional de Monitoreo de la Calidad de los Cuerpos Naturales de Agua Superficial, Resolución Jefatural N°182-2011-ANA. https://www.gob.pe/ana
- Anu, Y. (2015). Bioremediation of wastewater using various sorbents and vegetable enzymes. Research in Biotechnology, 6(5), 16-23. http://updatepublishing.com/journal/index.php/rib/article/view/2482/2460
- Bamforth, S. M.; Manning, D. A. C.; Singleton, I.; Younger, P. L. & Johnson, K. L. (2006). Manganese removal from mine waters – investigating the occurrence and importance of manganese carbonates. Applied Geochemistry, 21(8), 1274–1287. doi: 10.1016/j.apgeochem.2006.06.004
- Bora, A. J., Mohan, R., & Dutta, R. K. (2017). Simultaneous removal of arsenic, iron and manganese from groundwater by oxidation-coagulation-adsorption at optimized pH. Water Supply, 18(1), 60-70. https://doi.org/10.2166/ws.2017.092
- Calderón de Alvarado, J. M. & Tuiro, M. C. (2021). Precipitación de fierro y manganeso secuencial de efluentes de drenaje ácidos. Revista del Instituto de investigación de la Facultad de Minas, Metalurgia y Ciencias Geográficas, 24(47), 41–46. https://doi.org/10.15381/iigeo.v24i47.20642
- Civardi, J., & Tompeck, M. (2015). Iron and Manganese Removal Handbook. American Water Works Association.
- Cheng, L.-H., Xiong, Z.-Z., Cai, S., Li, D.-W., & Xu, X.-H. (2020). Aeration-manganese sand filter-ultrafiltration to remove iron and manganese from water: Oxidation effect and fouling behavior of manganese sand coated film. Journal of Water Process Engineering, 38, 101621. doi: 10.1016/j.jwpe.2020.101621
- El Azher, N., Gourich, B., Vial, C., Soulami, M. B., & Ziyad, M. (2008). Study of ferrous iron oxidation in Morocco drinking water in an airlift reactor. Chemical Engineering and Processing: Process Intensification, 47(9-10), 1877–1886. doi: 10.1016/j.cep.2007.10.013
- Escobar-Mamani, F.; Branca, D. & Haller, A. (2020). Investigación de montaña sobre y para la región andina. Revista de Investigaciones Altoandinas, 22(4), 311–312. DOI: https://doi.org/10.18271/ria.
- Escobar-Mamani, F. & Pulido Capurro, V. (2021). Biodiversidad y científicos viajeros: una visión desde los Andes. Revista de Investigaciones Altoandinas, 23(1), 5-9. DOI:10.18271/ria.2021.238
- Farland, M. & Dozier M. (2004). Problemas del agua potable: El hierro y el manganeso. El Sistema Universitario Texas A&M, 5p. https://texaswater.tamu.edu/resources/factsheets/l5451sironandman.pdf
- Guillen-Rivas, J.; Jaramillo-Cedeño, A.; Baquerizo-Crespo, R. & Córdova-Mosquera, R. (2021, septiembre). Estudio de los procesos de remoción de hierro y manganeso en aguas subterráneas: una revisión. Polo de Conocimiento, 6(9), 1384-1407. DOI: 10.23857/pc.v6i9.3118
- Haller, A. & Branca, D. (2020). Montología: una perspectiva de montaña hacia la investigación transdisciplinaria y el desarrollo sostenible. Revista de Investigaciones Altoandinas, 22(4), 313-322. http://dx.doi.org/10.18271/ria.2020.193.
- Hem, J. D., Lind, C. J., (1994). Chemistry of manganese precipitation in Pinal Creek, Arizona, USA: A laboratory study. Geochimica et Cosmochimica Acta 586, 1601–1613.
- https://doi.org/10.1016/0016-7037(94)90562-2
- Herndon, E. M. & Brantley, S. L. (2011). Movement of manganese contamination through the Critical Zone. Applied Geochemistry, 26, S40–S43. doi: 10.1016/j.apgeochem.2011.03.024
- Kasim, N.; Mohammad, A. W., & Abdullah, S. R. S. (2016). Performance of membrane filtration in the removal of iron and manganese from Malaysia’s groundwater. Membrane and Water Treatment, 7(4), 277–296. https://doi.org/10.12989/MWT.2016.7.4.277
- Khatri, N.; Tyagi, S. & Rawtani, D. (2017). Recent strategies for the removal of iron from water: A review. Journal of Water Process Engineering, 19, 291-304. https://doi.org/10.1016/j.jwpe.2017.08.015
- Kwakye, B.; Sefa, B.; Von, E.; Nkrumah, I. & Williams, C. (2019). Adsorptive removal of iron and manganese from groundwater samples in Ghana by zeolite y synthesized from Bauxite and Kaolin. Water Journal, 11(9), 1912. doi:10.3390/w11091912
- Li, C.; Wang, S.; Du, X.; Cheng, X.; Fu, M.; Hou, N. & Li, D. (2016). Immobilization of iron- and manganese-oxidizing bacteria with a biofilm-forming bacterium for the effective removal of iron and manganese from groundwater. Bioresource Technology, 220, 76-84. https://doi.org/10.1016/j.biortech.2016.08.020
- Loroña-Calderón, F. & Gomez-Lora, W. (2017). Propuesta de tratamiento para la eliminación del manganeso en la Planta de Neutralización de Aguas Ácidas, Victoria-Compañía Minera Volcán S. A. A, Perú. Cátedra Villarreal, 5(1), 11-30. http://dx.doi.org/10.24039/cv201751183
- Loza, N. & Aduvire, O. (2017). Optimización de un proceso de tratamiento de aguas ácidas de mina para reducir contenidos de manganeso mediante neutralización secuencial. https://dxi97tvbmhbca.cloudfront.net/upload/user/image/NLoza-OAduvire_Reduccion_de_manganeso_mediante_neutralizacion_secuencial_201720200220210814141.pdf
- MINAM. (2010). Aprobar los Límites Máximos Permisibles - LMP, para la descarga de efluentes líquidos de Actividades Minero – Metalúrgicas. Decreto Supremo Nº 010-2010-MINAM. https://www.oefa.gob.pe/?wpfb_dl=3668
- MINAM. (2017). Aprueban Estándares de Calidad Ambiental (ECA) para Aire y establecen disposiciones complementarias Decreto Supremo Nº 003-2017-MINAM. https://sinia.minam.gob.pe/normas/aprueban-estandares-calidad-ambiental-eca-aire-establecen-disposiciones
- Patil, D. S., Chavan, S. M., & Oubagaranadin, J. U. K. (2016). A review of technologies for manganese removal from wastewaters. Journal of Environmental Chemical Engineering, 4(1), 468-487. https://doi.org/10.1016/j.jece.2015.11.028
- Pulido Capurro, V., Málaga Arenas, E., Velarde Falconí, D., Cano Coa, D. M., Olivera Carhuaz, E., & Acevedo Flores, J. (2021). Censo de aves acuáticas y conservación de humedales en las vertientes altoandinas del Perú. Revista de Investigaciones Altoandinas, 23(4), 244-257. DOI: 10.18271/ria.2021.310
- Rosario Ferrer, Y. (2016). Seguimiento en el tiempo de la evaluación de impacto ambiental en proyectos mineros. Revista Luna Azul, (42): 256-269. DOI: 10.17151/luaz.2016.42.16
- Sharma, S.K., Petrusevski, B. & Schippers, J.C. (2005). Eliminación biológica de hierro de las aguas subterráneas: una revisión, J. Suministro de agua: Res. Technol.-AQUA, 54(4), 239
- Tognelli, M. F., Lasso, C.A., Bota-Sierra, C. A., Jiménez-Segura, L. F. & Cox, N. A. (Editores). (2016). Estado de conservación y distribución de la biodiversidad de agua dulce en los Andes tropicales. http://dx.doi.org/10.2305/IUCN.CH.2016.02.es
- Vries, D.; Bertelkamp, C.; Schoonenberg Kegel, F.; Hofs, B.; Dusseldorp, J.; Bruins, J. H.; de Vet, W., & van den Akker, B. (2017). Iron and manganese removal: Recent advances in modelling treatment efficiency by rapid sand filtration. Water Research, 109, 35-45. https://doi.org/10.1016/j.watres.2016.11.032