Aplicación del MOB-181 para la degradación de manganeso presentes en las aguas residuales industriales de la Minera Huaron S.A.

Artículo - Trabajo Parcial[pic 1]

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Universidad Peruana de Ciencias Aplicadas

BIOTECNOLOGÍA DEL MEDIO AMBIENTE

Trabajo Final: “Aplicación del MOB-181 para la degradación de manganeso presentes en las aguas residuales industriales de la Minera Huaron S.A.”

Presentado por:

                                  Código                             Alumnos responsables

                                  U201714705                  Ayala Castro, Marvin Renato

                                  U201625699                  Barrantes Ríos, Gonzalo Andrés

   U201715549                  Gil Olivari, Francesca Marietta

                                  U201715098                  Olivares Toribio, Gianella Irene

Revisión por:

  Docente

Marvic Angélica Rico Gallegos

2021

“Aplicación del MOB-181 para la degradación de manganeso (Mn) presentes en las aguas residuales industriales de la Minera Huaron”

Ayala, Marvin; Barrantes, Gonzalo; Gil, Francesca; Olivares, Gianella

Universidad Peruana de Ciencias Aplicadas, Lima - Perú

Resumen 

La presencia de manganeso (Mn) en los efluentes de la PTAR presente en la minera Huaron representa un riesgo medioambiental y humano. Por lo general, los métodos empleados para la remoción de este contaminante puede ser físico-químico y biológico. Sin embargo, en este último proceso se obtiene una remoción óptima cuando se dispone de comunidades de microorganismos oxidantes de Mn y que forman biofilm. Es por esto que en el presente trabajo se evaluará el potencial del MOB-181 para la remoción de Mn(II) implementado en los filtros de la tecnología BioCis-UNR.

Palabras clave: manganeso, aguas residuales, bacterias, Pseudomona

Abstract

The presence of manganese (Mn) in the effluents of the WWTP located in the Huarón mine represents an environmental and human risk. In general, the methods used for the removal of this pollutant can be physicochemical and biological. However, in this last process an optimal removal is obtained when communities of microorganisms that oxidize Mn and form biofilm are available. Because of this, the present paper will evaluate the potential of MOB-181 for the removal of Mn implemented in the filters of BioCis-UNR technology.

Keywords: manganese, waste water, bacteria, Pseudomona

1. Introducción

El Perú tiene un importante potencial geológico al contar con una excelente ubicación geográfica, por ende, contiene una variable riqueza geológica que ha sido utilizada por el sector minero. A lo largo de los años, se han desarrollado diversas actividades que aprovechan los recursos naturales mencionados con anterioridad, siendo el sector minero un importante actor.

La minería en el Perú ha evolucionado durante el transcurso de los años, específicamente en la década de los 90, fue constituida como uno de los pilares fundamentales de la economía peruana; sin embargo, también representa una liberación directa y más compleja de diversos contaminantes como los residuos de la operación. Por consiguiente, un factor importante son la generación de relaves o residuos del mineral y aguas ácidas, y su posterior liberación hacia el medio ambiente, representando un riesgo hacia el mismo por los compuestos tóxicos presentes en los relaves. Consecuentemente, los desechos en cuestión son tratados y, en el caso de aguas ácidas de mina, son reincorporadas hacia un cuerpo de agua, por lo que es importante que este cumpla con los parámetros específicos brindados por la legislación medioambiental implementada debido a que ello podría impactar en gran medida al recurso hídrico. Así mismo, es necesario tomar en cuenta el aspecto social, la contaminación hacia el recurso hídrico afectaría en gran medida hacia las poblaciones aledañas de la zona. Existen diversos materiales que afectan la calidad de agua, siendo los más resaltantes el hierro y el manganeso, los cuales  alteran las cañerías de los sistemas de drenaje, restringiendo el flujo del agua y reduciendo la presión del agua, y podrían dañar diversos artículos implementados en el hogar. Así mismo, presentan diversas repercusiones considerables en la salud de los pobladores por el consumo o inhalación del mismo en grandes cantidades. La industria minera relacionada a dicho material, suele ser una de las principales actividades económicas que son precursores en la propagación del mismo. Por ello, se consideró la aplicación de una solución biotecnológica hacia el tratamiento del manganeso en la minera Huarón, ubicada en la localidad de Huarón, distrito de Huayllay, provincia de Cerro de Pasco, departamento de Pasco.

1. Descripción del Problema

Los efluentes industriales de la PTAR presentan problemas de sedimentación de manganeso; por lo que no es posible conseguir que el agua ya tratada presente un resultado óptimo. Debido a la problemática presentada se han presentado diferentes impactos ambientales negativos, tales como la pérdida de biodiversidad, contaminación de los ecosistemas acuáticos y cambios en las propiedades químicas y físicas de los cuerpos de agua. Como se puede apreciar, los valores presentados en la Tabla N°1  presentan la cantidad de metales pesados que se encuentran en los efluentes mineros que la minera Huaròn genera, cumpliendo de esta manera con los valores vigentes establecidos en los Límites Máximos Permisibles para la descarga de efluentes líquidos de actividades minero metalúrgicas D.S N° 010-2010-MINAM, pero el metal manganeso por ser uno de los parámetros de exigencia futura del LMP y tomando como referencia los valores de normas nacionales - ECA (0.2mg/L) e internacionales (0.5mg/L) de límites de descarga de efluentes mineros sobrepasan las concentraciones de manganeso presentes en el efluente de la unidad minera Huarón.

Tabla N°01. Caracterización del agua de mina en metales pesados totales (efluente tratado)[pic 3]

Fuente: De la Cruz Lima, Y. (2019).

Tabla N°02. Estándares de Calidad Ambiental (ECA) de Agua destinada a riego y bebida de animales[pic 4]

Fuente: D.S.004-2017-MINAM

Por otro lado,  si bien es cierto, el manganeso es un elemento importante en la alimentación de los seres humanos, presentando  límites específicos, los cuales son especificados en la tabla N°3, es necesario tener en cuenta los efectos nocivos que presenta el manganeso hacia la salud si se encuentra en elevadas concentraciones.

Tabla N°03. Límites superiores diarios

        [pic 5]

Fuente: National Institutes of Health

No se han presentado estudios específicos respecto a la nocividad en la presencia del manganeso en alimentos, más si se relaciona su presencia en el agua y su inhalación en trabajos de soldadura o minería. Después de ser absorbido, el manganeso es transportado a través de la sangre hacia el hígado, riñones, páncreas y las glándulas endocrinas; sin embargo, suele afectar en un mayor porcentaje al tracto respiratorio y al cerebro, presentando como principales síntomas temblores musculares, alucinaciones, temblores, espasmos musculares, problemas de audición, obsesión, inapetencia, dolores de cabeza, debilidad y cambios en el estado de ánimo. Por lo tanto, a largo plazo, puede producir enfermedades como el parkinson, embolia pulmonar y bronquitis.

1. Objetivos

• Evaluar la capacidad del MOB-181 como herramienta biotecnológica para la remoción de manganeso.
• Analizar la viabilidad de la aplicación del MOB-181 en BioCis-UNR para la degradación de manganeso presente en el agua ácida provenientes de las actividades de explotación de la minera Huarón.

1. Materiales y Métodos

Al evidenciar la existencia de la problemática referente a los efluentes de las aguas ácidas de la empresa minera Huarón, se consideró que es indispensable agregar un tratamiento secundario (biológico) que pueda reducir las concentraciones de manganeso. Así mismo, es necesario tener en cuenta que no se eliminará ninguno de los dos sedimentadores que se utilizan actualmente en la PTAR San José.

Por otro lado, se propone la disposición de bacterias oxidadoras de manganeso; como las Pseudomonas guangdong ensis, Pseudomonas linyingensis y Pseudomonas sagittaria; que son parte de los Microorganismos benéficos (MOB-181). Dichas bacterias, se encuentran en diversos ambientes tanto aeróbicos y anaeróbicos, las cuales presentan una mayor eficacia de degradación en lugares con características sin presencia de oxígeno (Pucurull, 2016). De igual manera, esta selección se realizó debido a la correcta remoción de Manganeso por parte del MOB-181 en condiciones de temperaturas bajas (18°C). Además, es eficaz al momento de formar biofilms, incrementando su crecimiento en presencia de manganeso. Por ello, se propone el uso de la tecnología BioCIS-UNR con microorganismos benéficos para la remoción biológica de Mn y Fe.

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