Uso de humedales de flujo subsuperficial con Phragmites australis como alternativa de biorremediación de fuentes superficiales afectadas por drenajes ácidos de minas de carbón

Autores/as

  • Jorge Antonio Silva-Leal Universidad Santiago de Cali, Facultad de Ingeniería, Grupo de Investigación en Ingeniería Electrónica, Industrial y Ambiental (GIEIAM), Cali https://orcid.org/0000-0002-2907-5490
  • Ángela María Leal-Magón Universidad Santiago de Cali, Facultad de Ingeniería, Cali https://orcid.org/0000-0001-9071-8486
  • Juan Pablo Arismendi-Henao Universidad Santiago de Cali, Facultad de Ingeniería, Cali
  • Andrea Pérez-Vidal Universidad Santiago de Cali, Facultad de Ingeniería, Grupo de Investigación en Ingeniería Electrónica, Industrial y Ambiental (GIEIAM), Cali https://orcid.org/0000-0001-6989-0441

DOI:

https://doi.org/10.24850/j-tyca-2021-06-05

Palabras clave:

drenaje ácido de mina, biorremediación, humedal construido, piedra caliza, tratamiento pasivo

Resumen

La minería genera impactos ambientales como drenajes ácidos de minas (DAM). El río Cali es uno de los principales recursos hídricos de la ciudad de Santiago de Cali, Colombia, y está afectado por los drenajes procedentes de minas abandonadas que llegan a través de la quebrada Las Minas. Como alternativas de biorremediación se evaluó el uso de humedales de flujo subsuperficial, además de piedra caliza como pretratamiento. La metodología de la investigación se estructuró en dos etapas: a) caracterización fisicoquímica del agua de la quebrada y b) operación de los sistemas de tratamiento. Se evaluaron cuatro sistemas: 1) humedal con especie vegetal (H1); 2) piedra caliza + H1 (PC + H1); 3) humedal sin especie vegetal (H2), y 4) piedra caliza + H2 (PC + H2). Los resultados mostraron que el agua de la quebrada Las Minas presenta características similares a DAM (pH: 2.4-4.0 unidades; acidez: 1 303.2 mg/l ± 139.2; hierro: 715.3 mg/l ± 70.6; sulfatos: 1 134.5 mg/l ± 314.6), y afecta al río Cali principalmente por el incremento del hierro, aluminio y presencia de precipitados de hidróxido férrico. Se observó que los sistemas de tratamiento que emplearon PC lograron mayores eficiencias; es recomendable la configuración PC + H1. Todos los sistemas lograron reducir la acidez del afluente en un rango promedio de 31 y 52 %, y se alcanzaron eficiencias de remoción promedio de hierro total entre 54 y 67 %; sulfatos entre 16 y 35 %; níquel entre 25 y 50 %, y aluminio entre 0 y 73 %. No se logró remover manganeso.

Biografía del autor/a

Jorge Antonio Silva-Leal, Universidad Santiago de Cali, Facultad de Ingeniería, Grupo de Investigación en Ingeniería Electrónica, Industrial y Ambiental (GIEIAM), Cali

Ingeniero de producción biotecnológica. Magister y Doctor en Ingeniería con énfasis en Ingeniería Sanitaria y Ambiental. Profesor Titular. Facultad de Ingeniería.

Ángela María Leal-Magón, Universidad Santiago de Cali, Facultad de Ingeniería, Cali

Bioingeniera. Asistente de Investigación. Vicerrectoría Académica

Juan Pablo Arismendi-Henao, Universidad Santiago de Cali, Facultad de Ingeniería, Cali

Bioingeniero. Área biomédica. Centro Médico Imbanaco

Andrea Pérez-Vidal, Universidad Santiago de Cali, Facultad de Ingeniería, Grupo de Investigación en Ingeniería Electrónica, Industrial y Ambiental (GIEIAM), Cali

Ingeniera Sanitaria, Magister y Doctora en Ingeniería con énfasis en Ingeniería Sanitaria y Ambiental. Profesora Titular. Líder de grupo de investigación GIEIAM. Facultad de Ingeniería. Universidad Santiago de Cali

Publicado

2021-11-01

Cómo citar

Silva-Leal, J. A., Leal-Magón, Ángela M., Arismendi-Henao, J. P., & Pérez-Vidal, A. (2021). Uso de humedales de flujo subsuperficial con Phragmites australis como alternativa de biorremediación de fuentes superficiales afectadas por drenajes ácidos de minas de carbón. Tecnología Y Ciencias Del Agua, 12(6), 196-238. https://doi.org/10.24850/j-tyca-2021-06-05