REMOCIÓN DE METALES PESADOS DE DRENAJES ÁCIDOS DE MINAS DE CARBÓN USANDO BACTERIAS SULFATO REDUCTORAS

Abstract

RESUMEN

Uno de los problemas ambientales más apremiantes de la industria minera es la generación de drenajes ácidos con contenidos elevados de sulfatos y metales pesados. La remoción de los metales pesados presentes en los Drenajes Ácidos de Minas de Carbón (DAMC), es posible mediante la aplicación de bacterias reductoras de sulfato (BSR). El metabolismo de las BSR resulta en la conversión de sulfato a sulfuro, la generación de alcalinidad y la precipitación química de los metales. Este trabajo se enfoco en aislar tres diferentes especies de BSR: Desulfovibrio desulfuricans, Desulfomonas pigra y Desulfobacter spp para la remoción de metales de soluciones acuosas, con el fin de estudiar su posible aplicación en el tratamiento de DAMC. Los microorganismos se aplicaron a disoluciones que simulaban las composiciones químicas de los drenajes de minas de carbón en Colombia, y los resultados mostraron un alto porcentaje de remoción de hierro, níquel, cinc, cobalto y baja remoción para el manganeso. Las concentraciones de sulfito, requeridas para producir un elevado desempeño en la precipitación de los metales se determinó usando cálculos teóricos, los cuales fueron comparados con los resultados experimentales; demostrando la alta aplicabilidad de estos métodos para el futuro desarrollo de sistemas biológicos de BSR para el tratamiento de DAMC. 

Palabras claves: Drenajes Ácidos de Minas, Bacteria Sulfato reductora, Metales Pesados, Tratamientos Pasivos. 

ABSTRACT

One of the principal environmental problem of mine industrial is the generation of acid drainage, with high levels of heavy metals. The removal of heavy metals from acid mine drainages can be obtained through the application of anaerobic bacteria from wetlands. The main reaction in these systems is the sulfate ion reduction to the sulfide ion due to the action of Sulfate-Reducing Bacteria (SBR). This paper focuses on the use of isolated of Desulfovibrio desulfuricans, Desulfomonas pigra and Desulfobacter spp to remove metals from aqueous solutions, in order to study their potential application in the treatment of coal mine drainage. Their growth rate in aqueous media in the presence of iron was determined, confirming that their use in biological systems produces a low treatment kinetics. The microorganisms were applied to solutions simulating the chemical composition of coal mine drainages in Colombia, and the results indicated a high percentage of removal of iron, nickel, zinc, cobalt and lead from solutions, but no removal of manganese. The sulfide concentrations needed to produce high performance of the precipitation of metals were determinate using theoretical calculations and these were compared to the concentration of experimentally generated sulfide by the SRB to demonstrate the high applicability of these calculations to the future development of biological treatment systems. 

Keywords: Coal Mine Drainages, Sulfate-Reducing Bacteria, Heavy Metals, Passive Treatment.