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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
ocurrió por la oxidación del Fe
2+
agregado y
la liberación de protones (Blowes
et al
., 2003)
durante la precipitación de Fe
3+
como Fe(OH)
3
(ecuación (3)).
La alcalinidad reportada para los reactores se
generó por actividad metabólica y por propieda-
des de los sustratos orgánicos (p. ej., tejido óseo),
ya que a diferencia de otras investigaciones no
se incluyó fuente externa de alcalinidad, como
el carbonato de calcio o caliza (Gibert
et al
., 2004;
Zagury
et al
., 2006; Pereyra, Hiibel, Pruden, &
Reardon, 2008; Pagnanelli, Cruz-Viggi, Mai-
nelli, & Toro, 2009). La alcalinidad registrada
se dividió en cuatro grupos. Las mezclas 4 y 7
presentaron valores menores a 100 mg CaCO
3
/l
(58 y 95 mg CaCO
3
/l, respectivamente). En este
caso los valores fueron menores a los 187 mg
CaCO
3
/l reportados por Cocos
et al.
(2002),
quienes trabajaron con residuos celulósicos
(compost de hojas y astillas de madera) y es-
tiércol de aves de corral. Las mezclas 1, 2, 3 y 6
presentaron alcalinidades finales entre 600 y 719
mg CaCO
3
/l y la mezcla 7 acumuló una alcali-
nidad de 1 000 mg CaCO
3
/l. Estos resultados
son menores a los reportados por Zagury
et al
.
(2006), quienes al día 33 de sus experimentos
obtuvieron alcalinidades entre 1 300 mg y 24
000 mg CaCO
3
/l, pero son cercanos o superiores
a los reportados por Neculita y Zagury (2008),
quienes después de 75 días de incubación obtu-
vieron valores máximos de 1 200 mg CaCO
3
/l.
Los reactores con tejido óseo de pescado (8, 9
y 10) presentaron las alcalinidades más altas al
inicio (2 000 mg CaCO
3
/l) y final de los ensa-
yos (de 6 300 a 7 300 mg CaCO
3
/l). La rápida
producción de alcalinidad se debe a la gran dis-
ponibilidad de materia orgánica de cadena corta
(principalmente ácidos grasos) presentes en el
tejido óseo (Conca & Wright, 2006), que son sus-
tratos fácilmente disponibles para las bacterias
anaerobias, y a la disolución de la apatita (Ca
10-
x
Na
x
(PO
4
)
6-x
(CO
3
)
x
(OH)
2
contenida en el tejido
óseo (Nzihou & Sharrock, 2010). En contraste
con los resultados de alcalinidad, R8 alcanzó un
pH menor a R9 y R10, lo cual podría deberse a la
diferente naturaleza de la alcalinidad generada
(HCO
3
-
, HS
-
, PO
4
3-
), pues R9 y R10 estuvieron
entre las mezclas con mayor actividad biológica
de todas las evaluadas, al contrario de R8. En
todo caso, los valores de pH finales obtenidos
para las mezclas con tejido óseo son similares a
los resultados de experimentos realizados por
Oliva, Cama, Cortina, Ayora y De Pablo (2012).
El potencial redox en todas las mezclas dis-
minuyó en el tiempo, lo que es un indicativo
de la actividad anaerobia. Los reactores 4 y 8
presentaron los mayores potenciales (-130 y
-146 mV, respectivamente), alcanzando valores
subóptimos para la reducción de sulfato; para
este proceso metabólico se han reportado como
valores óptimos potenciales menores a -150 mV
(Gibson, 1990). Las mezclas 1, 2 y 3 presentaron
potenciales entre los -150 y -180 mV, y los reac-
tores 5, 6, 7 y 9 presentaron potenciales entre
los -240 y -298 mV. Estos rangos coinciden con
los valores reportados por Neculita y Zagury
(2008). Potenciales menores a -300 mV favorecen
la metanogénesis (Mota
et al.,
2009). El reactor
10 presentó el potencial mínimo (-352 mV). En
esta mezcla también se detectaron los valores
más altos de sulfuros (42.3 mg/l), por lo que la
producción de este agente reductor influyó en
la generación del bajo potencial redox.
Consumo de SO
4
2-
y producción de H
2
S
Los resultados de consumo de sulfato se ob-
servan en la figura 2. Los reactores con un solo
sustrato orgánico R4 y R8 presentaron el menor
consumo de sulfato en el tiempo (sulfato rema-
nente de 1 470 y 1 275 mg/l, respectivamente).
La efectividad de las mezclas con diferentes
fuentes de carbono fue evidente por los altos
consumos de sulfato que presentaron R1 y R2
(valores finales entre 115 y 272 mg/l), y a su
vez en R3, R5, R6, R9 y R10 con concentraciones
finales entre 3 y < 1 mg/l. A partir del día 31 se
registraron concentraciones de sulfato menores
a 100 mg/l en R5, R9 y R10; este tiempo de
consumo es similar al obtenido por Lindsay
et al
. (2008), y Cocos
et al
. (2002). En general,
las mezclas proporcionaron materia orgánica
para el crecimiento de un consorcio microbiano
anaeróbico y los MRS se desarrollaron según las
