Diseño de un sistema de tratamiento de aguas residuales para la depuración de efluentes procedentes de un lavadero de carbón

Abstract

Desde sus comienzos, la minería del carbón ha sido un importante foco de contaminación de los cauces de agua superficial y de las aguas subterráneas de la Cuenca Carbonífera Central Asturiana. El método de explotación más común en la minería del carbón consiste en la ejecución de galerías en el subsuelo para acceder a las capas de mineral procediendo, posteriormente, a su extracción mediante diversas técnicas. La ejecución de galerías en el subsuelo origina gradientes de presión que causan que el agua presente en el terreno circundante se infiltre hasta el interior de las explotaciones. Al circular por las labores mineras e instalaciones de desagüe de la mina, se producen diversos procesos físicos y químicos en el agua que dan lugar a aguas residuales ácidas con elevadas concentraciones de sólidos suspendidos y metales pesados. Las labores de explotación y extracción del carbón originan, por tanto, moderados caudales de aguas residuales que es necesario tratar. Sin embargo, los mayores caudales producidos no tienen lugar en dichas labores sino en las operaciones posteriores: el tratamiento o lavado del mineral, cuyo objetivo es la obtención de un producto apto para su comercialización. En los lavaderos de carbón se emplean todo tipo de procesos de tratamiento, tomando especial importancia los procesos por vía húmeda, en los cuales se realiza la separación del carbón y los estériles que lo acompañan. Estos procesos requieren de elevados caudales de agua limpia para operar y funcionar correctamente. En los equipos presentes en el lavadero tales como separadores de medio denso, hidrociclones, flotación por espumas y cribas con riego; el agua arrastra gran cantidad de partículas produciéndose de este modo un efluente con altas concentraciones de sólidos suspendidos, así como valores anormalmente altos de demanda química de oxígeno. Pese a que los lavaderos de carbón trabajan hoy en día en circuito semicerrado recirculando un cierto porcentaje del agua residual generada en el interior de sus instalaciones, se producen elevados caudales de agua contaminada que es necesario depurar de forma previa a su vertido a los cauces públicos, con el objetivo de proteger el medio ambiente y cumplir los límites de vertido establecidos por la legislación vigente. Es así como se plantea el desarrollo del presente proyecto, en el cual se estudia el diseño de un sistema de tratamiento de aguas residuales para la depuración de efluentes procedentes de un lavadero de carbón. Dicho estudio se inicia en base a una serie de datos reales que definen el caudal de agua a tratar así como las características del efluente.