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Tecnología y Ciencias del Agua
, vol. VIII, núm. 1, enero-febrero de 2017, pp. 53-64
Pérez
et al.
,
Tratamiento del drenaje ácido de minas: estudio de reducción de sulfato en mezclas orgánicas
•
ISSN 2007-2422
observar el comportamiento del DAM (cambios
en el pH, reacciones químicas que provocaran
cambios en la concentración de sulfato y po-
tencial redox) se monitoreó un reactor con el
drenaje sin inóculo ni material reactivo.
La composición del drenaje ácido de mina
sintético fue (en g/l): 5.8 FeSO
4
• 7H
2
O; 2.5
MgSO
4
• 7H
2
O; 0.3 Na
2
SO
4
; 0.178 K
2
SO
4
; 2.28
CaSO
4
• 2H
2
O; 0.308 MnSO
4
• H
2
O; 1.0 CaCO
3
;
0.233 ZnSO
4
• 7H
2
O; 0.302 NiSO
4
• 6H
2
O; y pH:
5.8. (Waybrant
et al
., 1998).
Toma de muestras
Se tomaron muestras de 5 ml semanales durante
47 días usando jeringas estériles de 5 ml y agi-
tando vigorosamente los reactores antes de cada
toma de muestras. Se determinó alcalinidad,
sulfato, hidrógeno sulfurado, pH y potencial
de óxido-reducción (ORP). Las muestras se
filtraron (poro de 0.2
µ
m) para remover los só-
lidos interferentes antes de realizar los análisis
químicos.
Las determinaciones de alcalinidad, pH,
ORP y sulfato se realizaron inmediatamente
después de la toma de muestras. El electrodo
Thermo Scientific Orion 9180B se usó para
determinar el ORP y el electrodo Thermo
Scientific Orion 3, para determinar el pH. Los
análisis se hicieron por duplicado. El sulfato se
determinó por el método 4 500-SO
4
2-
-E (APHA,
2005) comercializado por HACH (Sulfaver 4).
A su vez, el hidrógeno sulfurado (H
2
S-HS
-
) en
muestras almacenadas a 4 ºC con acetato de zinc
2M se determinó por el método colorimétrico
“Methylene Blue” (4500-S
2
-D; APHA, 2005)
comercializado por HACH. La alcalinidad total
se determinó por titulación con H
2
SO
4
0.02N
(Método 2320; APHA, 2005).
Durante los días 24 y 47 se efectuaron re-
cuentos de bacterias reductoras de sulfato por
número más probable (NMP) y recuento total
bacteriano por epifluorescencia usando DAPI
(4’,6-diamidino-2-phenylindole, 1
µ
g/ml).
Las tasas de reducción de sulfato se calcu-
laron usando la regresión de mínimos cuadra-
dos (Neculita & Zagury, 2008). Para NMP se
usó el medio de cultivo anaerobio Postgate C
modificado (Benner, Gould, & Blowes, 2000)
haciendo cinco diluciones y tres repeticiones;
las diluciones se realizaron en solución salina
(pH 7.0). Se efectuaron cálculos de crecimiento
relativo haciendo una resta entre el Log10 de ca-
da recuento y la cuantificación (Log10) obtenida
para el inóculo.
Para realizar los recuentos de microorga-
nismos con DAPI, se incubaron 500
µ
L de la
muestra durante 15 min con igual volumen
de DAPI y luego se filtró (poro de 0.2
µ
m). Las
células se observaron en el microscopio de epi-
fluorescencia a 100X (Olympus BX51).
Resultados y discusión
Efecto de las mezclas en pH, alcalinidad y
ORP
El aumento del pH, la disminución del potencial
redox y la producción de alcalinidad fueron un
indicativo de la actividad anaerobia microbiana
(figura 1). En todas las mezclas el pH aumentó.
En el reactor con sólo compost de corteza (R4) y
en todos los que contenían tejido óseo (R8, R9 y
R10), el incremento del pH no fue considerable
(entre 1.1 y 1.6 unidades de pH, ver cuadro A1);
en las mezclas restantes se detectaron aumen-
tos superiores a dos unidades de pH, y el pH
final fue neutro (R7, pH: 7.07) o alcalino (pH:
7.68-7.85). A partir del día 30, todas las mezclas
estabilizaron su pH, tiempo que coincide con
los resultados obtenidos por Zagury
et al
. (2008),
y Gibert, De Pablo, Cortina y Ayora (2004). El
aumento del pH estuvo relacionado con la
producción de carbonatos que son generados
en la actividad quimioorganótrofa de los grupos
microbianos activos en los reactores. Los pH
neutros-alcalinos obtenidos concuerdan con los
resultados de Cocos, Zagury, Clement y Samson
(2002), así como con Vasquez, Escobar, Neculita,
Arbeli y Roldan (2016), quienes trabajaron con
compost de hojas, compost de champiñones,
estiércol de aves de corral y astillas de madera.
El pH del DAM disminuyó en el tiempo (pH
inicial: 5.45), hasta alcanzar un pH = 4.40. Esto
