Repositorio

INNOVA CHILE
PRIMER CONCURSO
NACIONAL DE PROYECTOS DE
,
FORMACION Y FORTALECIMIENTO DE CAPACIDADES
REGIONALES
PROYECTO:OSPFC01X-03
,
CENTRO PARA EL DESARROLLO
DE TECNOLOGIAS
,
EXPLOTACION
SUSTENTABLE DE
,
RECURSOS HIDRICOS EN ZONAS ARIDAS
(CEITSAZA I FAPZA)
UNIVERSIDAD
CATÓLICA DEL NORTE
DE
ANEXO 1
ACTIVIDAD 1
ETAPA:
RECOPILACIÓN Y ANALlSIS DE ANTECEDENTES NECESARIOS
FORMULACIÓN DEL PROYECTO
ACTIVIDAD 1: ESTADO DEL ARTE Y ORGANIZACIÓN
PARA EL PROCESO DE
PRELIMINAR
Resultados generados:
RESULTADO 1: DEFINICIÓN Y SELECCIÓN PRELIMINAR DE TECNOLOGÍAS REQUERIDAS
RESULTADO 2: DOCUMENTO RPELlMINAR DEL USO DEL RECURSO HÍDRICO
Esta actividad, "Estado del Arte y Organización Preliminar", consiste en la revisión de textos, revistas
especializadas, revisión de informes y bases de datos de organismos públicos y privados.
Estado del Arte v Orqanización Preliminar
ÍNDICE
VII
RESUMEN
OBJETIVOS
VIII
1. TECNOLOGÍAS DE TRATAMIENTOS DE AGUAS Y RILES .............•......................................................
1.1 INTRODUCCIÓN
1.2 DESCRIPCIÓN CONTAMINANTES PRESENTESEN AGUA Y RILES
1.3 TECNOLOGÍAS DE TRATAMIENTO
1.4 DESCRIPCIÓN DE TECNOLOGÍAS DE TRATAMIENTOS
1.4.1 Tecnologías de Remoción de Metales
1.4.1.1 Precipitación
1.4.1.2 Intercambio Iónico
1.4.2 Tecnologías de Purificación de Aguas ...................................•....................................................
1.4.2.1 Osmosis Inversa
1.4.2.2 Coagulación - Floculación
1.4.2.3 Microfiltros
1.4.2.4 Filtro De carbón Activo
1.4.2.5 Cloro
1.4.3 Neutralización ...•......................................................................................................................
2. PROBLEMAS ASOCIADOS EN LA INDUSTRIA CON LA APLICACIÓN
EXISTENTES PARA EL TRATAMIENTO Y RECUPERACIÓN DEL AGUA
9
10
10
10
11
13
13
13
13
13
14
14
14
15
15
DE LAS TECNOLOGÍAS
16
2.1 INTRODUCCIÓN
17
2.2.- UTILIZACIÓN DEL RECURSOAGUA EN LOS PROCESOSMINERO-METALÚRGICOS
17
RECURSOSHÍDRICOS EN EL NORTE DE CHILE
17
2.3.- RECUPERACIÓN DE AGUA Y TRATAMIENTO DE RESIDUOS LÍQUIDOS EN LOS PROCESOS MINEROMETALÚRGICOS
24
2.3.1.- Recuperación De Agua En Los Procesos Minero-Metalúrgicos
24
2.3.1.1.- Plantas Concentradoras
24
2.3.1.2.- Plantas Hidrometalúrgicas
30
2.3.1.3.- Fundiciones Y Refinerías Electrolíticas
34
2.3.2.- Residuos Líquidos En La Industria Minera
36
2.3.3. Aplicaciones Y Problemas Presentados En Las Tecnologías De Tratamiento De Efluentes De
Procesos Mineros
37
2.4 BIBLIOGRAFÍAS
43
3. SISTEMA DE INFORMACIÓN
EN EL USO DEL RECURSO HÍDRICO
45
3.1 INTRODUCCIÓN
46
3.2 LOS SISTEMAS DE INFORMACIÓN GEOGRÁFICA EN LA MODELACION HIDROLÓGICA
48
3.3 APLICACIONES DE LOS SISTEMAS DE INFORMACIÓN GEOGRÁFICA EN LA MODELACIÓN
HIDROLÓGICA
49
3.4 BALANCE OFERTA-DEMANDA HÍDRICA REGIONAL.
50
3.5 TECNOLOGÍA REQUERIDA
55
3.6 MANEJO ACTUAL DE LA INFORMACIÓN
56
4. ANTECEDENTES SOBRE EL USO Y TECNOLOGÍAS DE TRATAMIENTOS
REGIONAL Y RECUPERACIÓN DE AGUAS DOMÉSTICAS
4.1 INTRODUCCIÓN
4.2 ANTECEDENTES GENERALES
UTILIZADAS A NIVEL
61
62
63
11
Estado del Arte v Orqanización Preliminar
4.2.1 Generalidades De Las Plantas
63
4.2.1.1 Concentradoras
63
4.2.1.2 Hidrometalurgia
63
4.2.1.3 Pirometalúrgia
63
4.2.1.4 Sistema De Aguas Servidas De Los campamentos
63
4.3 SITUACIÓN ACTUAL EN ACONDICIONAMIENTO Y USO DE AGUA PARA LAS INDUSTRIAS MINERAS 64
4.3.1 Planta Desaladora De Agua De Mar
64
4.3.2 captación Del Agua De Mar
64
4.3.3 Pretratamiento
64
4.3.4 Desinfección
65
4.3.5 Filtración Sobre Lecho De Arena Cerrado
65
4.3.6 Microfiltro De Bolsa
65
4.3.7 Decloración
65
4.3.8 Dosificación Del Ácido Sulfúrico Y De Producto Dispersante
65
4.3.9 Desalinización
66
4.3.10 Postratamiento
67
4.4 USOS DEL AGUA EN LAS MEDIANAS Y GRANDES PLANTAS PROCESADORAS DE MINERALES
METALICO y NO METALICO
67
4.4.1 Proyecto Mansa Mina Codelco Norte
67
4.4.1.1 Nueva Planta De Tratamiento De Efluente Arsenical
69
4.4.1.2 Drenaje De La Mina
69
4.4.1.3 Manejo Y Conducción De Relaves
69
4.4.1.4 Agua Como Insumo De Operación De Mm
70
4.4.1.5 Agua Industrial
70
4.4.1.6 Aguas Servidas
·
70
4.4.2 Proyecto Mina Spence
70
4.4.3 Planta Minera El Peñón
70
4.4.3.1 Disposición Del Residuo Sólido Resultante Del Filtrado
70
4.4.3.2 Insumos Del Proceso
70
4.4.4 Extracción De Yodo Mina Aguas Blancas
71
4.4.5 Planta Maria Elena
71
4.4.6 Alternativas Para Tratar Ril Minero
71
4.5 Captación Y Tratamiento Del Agua En La Zona Norte
72
4.5.1 Acondicionamiento Del Agua
72
4.5.2 Técnicas Para El Tratamiento De Aguas
72
4.5.3 Suministro De Agua Para Fundición Altonorte
72
4.6 PLANTAS POTABILIZADORAS Y REDUCTORAS DE ARSENICO CONVENCIONALES DE ANTOFAGASTA Y
CALAMA
73
4.7 ALTERNATIVAS PARA TRATAR RIL MINERO
73
4.8 PLANTAS DE TRATAMIENTO DE AGUAS SERVIDAS
74
4.8.1 Planta De Tratamiento Calarna
74
4.8.2 Planta Tratamiento Antofagasta
74
4.9 BIBLIOGRAFÍA
76
V. ORGANIGRAMA
77
5.1 CARGOSY FUNCIONES
5.2 ORGANIGRAMA
5.3 EQUIPO DE TRABAJO
78
82
84
6. TRABAJO ADELANTADO
6.1 INTRODUCCIÓN
POR LOS INVESTIGADORES
DEL PROYECTO
85
;
86
III
Estado del Arte v Orqanización Preliminar
6.2 TRATAMIENTO DE RILES MINEROS
87
6.2.1 Zeolitas
87
6.2.2 Zeolitas Modificadas
87
6.2.3 Proceso De Tratamiento Sin Separación De Efluentes (Unipure, Patente Usa)
88
6.2.4 Proceso De Tratamiento Con Separación De Efluentes
88
6.2.5 Recuperación De Agua Desde Efluentes Mineros
88
6.3 TRATAMIENTO DE AGUAS DESTINADAS AL CONSUMO HUMANO
89
6.3.1 Resinas Selectivas Para Eliminar Contaminantes, Como Boro Y Arsénico En Agua
89
6.3.2 Arsénico En Agua: Uso Del Jacinto De Agua
89
6.3.3 Tratamiento En Base A Procesos Físico Químicos: Precipitación De Arsénico Y Metales Pesados En
Altas Concentraciones
89
6.4 BIBLIOGRAFÍA
91
7 CONCLUSIONES
93
IV
Estado del Arte v Orqanización Preliminar
ÍNDICE DE TABLAS
Tabla 2-1. Condición de derechos de agua en las regiones J, II Y III
20
Tabla 2-2. Efecto del tamaño de partícula en el tiempo de sedimentación.
28
Tabla 2-3 Disminución en consumo de agua por etapas de recuperación
29
Tabla 2-4 Problemas presentes en el manejo de relaves
29
Tabla 2-5. Comparación uso de osmosis inversa e intercambio iónico en el tratamiento
de efluentes con metales
iónicos
39
Tabla 2-6. Tratamientos y problemas en la eliminación de algunos contaminantes
42
Tabla 3.1: Dimensión y producción de las Hoyas existentes en la segunda región.
52
Tabla 3.2: Sectorización del agua en la segunda región
53
Tabla 3.3: Balance de producción de las Hoyas de la segunda región
53
Tabla 3.4: Potenciales cuencas de la segunda región para ser evaluadas.
54
v
Estado del Arte v Orqanización Preliminar
ÍNDICE DE FIGURAS
Figura 2.1. Distribución del uso consuntivo de agua en Chile
19
Figura2.2. Demanda de uso consuntivo de agua en las regiones I, II Y III de Chile
19
Figura2.3. Distribución del inventario de extraccionesautorizadas de usos de recursos hídricos en la 2a región
22
Figura 2.4. Distribución del consumo de agua a nivel nacional en la minería
23
Figura 2.5. Consumo de agua en molienda y flotación por tonelada de mineral.
25
Figura2.6. Diagrama de flujos de plantas concentradorasconvencionalespara sulfuros
25
Figura 2.7. Balancesimple de aguas en un procesode flotación de minerales.
26
Figura2.8. Vista de la sección de un espesadorde relaves
26
Figura 2.9. Balancesimplificado de la recuperaciónde agua en espesador de relaves
27
Figura 2.10. Tranque de relaves con muro de contención "aguas abajo"
27
Figura 2.11. Diagrama de flujos plantas hidrometalúrgicas de cobre
30
Figura2.12. Diagrama proceso hidrometalúrgico de mineral de oro y plata de El Peñón.
31
Figura2.13. Pérdidasde agua en los procesoshidrometalúrgicos
32
Figura 2.14. Recirculaciónde soluciones y lavado en plantas hidrometalúrgicas.
33
Figura 2.15. Diagrama simplificado del procesode fundición y electro refinación de cobre.
35
Figura 2.16. Partes del proceso de osmosis inversa
38
Figura 3.1.Descripción de Hoyas presentes en la segunda región
51
Figura 3.2: disponibilidad de recursos hídricos por cuenca.
54
Figura4.1. Vista posterior de una membrana en espiral
66
Figura6.1: Planta potabilizadora de agua.
90
VI
Estado del Arte v Orqanización Preliminar
RESUMEN
El presente Informe esta enmarcado en las actividades del proceso de formulación de proyecto del Primer
Concurso Nacional de Proyectos de Formación y Fortalecimiento de Capacidades Regionales 2005 de
INNOVA-CHILE.
La escasez del recurso hídrico en la zona de la I, II Y III regiones de nuestro país, acentuado con la
demanda de las faenas mineras presentes en la zona, exigen medidas urgentes para la gestión del
recurso.
Es esencial en la gestión del agua, tanto pública como privada, la necesidad de obtener el mejor
rendimiento posible de los medios humanos y materiales disponibles. Ello requiere la capacidad de dirigir
los esfuerzos hacia aquellos factores que implican una mayor operación y de cuyo control se puede
obtener el mejor beneficio en términos recuperación y reutilización de agua y a la vez del control de los
contaminantes que son removidos de ella para devolverle la calidad del agua en la medida de lo posible.
Se presenta una revisión de las tecnologías existentes para el tratamiento de aguas y de riles, con los
aspectos involucrados tanto para la elección adecuada de la tecnología considerando las características de
los contaminates que han de ser removidos para su posterior reutilización o disposición.
Generalmente, la operación de una tecnología que permita recuperar agua desde un ril se ve afectado por
las características propias del efluente la cual produce problemas particulares de operación, la cual obliga
a dar soluciones especificas a este tipo de materias, En este sentido la industria externa liza la
problemática buscando a aquellas instituciones que puedan brindarle aquella solución.
Además se presenta un estudio de los efluentes presentes en los procesos mineros y cuyas
características los hacen potenciales puntos para recuperar el agua que los conforma hace que las
tecnologías a desarrollar se centren en los siguientes aspectos: eliminación de iones, eliminación de
metales pesados. Por el lado del agua para consumo humano se ha de centrarse en la remoción de
arsénico de aguas crudas, y como una alternativa para la recuperación de agua desde aguas residuales ha
de enfocarse hacia el tratamiento biológico de las aguas residuales urbanas y de campamentos mineros.
Por otro lado, se hace una revisión de los aspectos involucrados del recurso hídrico considerando las
cuencas de la zona y de las actividades que se benefician de este recurso y deriva en que es fundamental
la implementación de un sistema integrado de información del recurso hídrico que permita la toma de
decisiones en forma objetiva y segura, con datos actualizados sobre el recurso en la zona y así mantener
el balance de agua del sector.
Vll
Estado del Arte v Organización Preliminar
OBJETIVOS
Objetivo
General:
Recopilar la información relacionada con la Gestión del Recurso Hídrico en la 1, 11Y III Regiones,
señalando la disponibilidad, principales usos y las tecnologías existentes para su recuperación y
tratamiento para su reutilización.
Objetivos
Específicos:
a.
b.
c.
d.
e.
Señalar la disponibilidad de agua y los usos en las regiones 1,11 Y III de Chile.
Señalar los distintos usos de aguas en los diversos procesos mineros, como también de
los consumos que requieren para llevarlos a cabo.
Señalar la importancia de la recuperación, reutilización y tratamiento de efluentes líquidos
provenientes de los procesos mineros.
Señalar las ventajas y desventajas de algunas tecnologías con aplicación para la
recuperación y tratamiento de efluentes líquidos mineros.
Establecer las tecnologías más relevantes en la recuperación de agua desde los residuos
industriales líquidos (RIL) mineros.
V111
Estado del Arte v Orqanización Preliminar
1. Tecnologías de Tratamientos de Aguas y Riles
9
Tecnologías de Tratamientos de Aguas y Riles
Estado del Arte v Orqanización Preliminar
1.1 INTRODUCCIÓN
El agua constituye, como es ampliamente sabido y reconocido, un recurso básico para la vida y el
bienestar de las sociedades. A pesar de tratarse de una sustancia materialmente abundante en la
superficie de la tierra, las diferencias en su salinidad y calidad, su desigual distribución geográfica y una
demanda creciente y compuesta por una diversidad de usos han hecho que exista una tradición en la
gestión de la escasez del recurso. Así ha ocurrido en regiones con ambiente desértico en los que una de
las limitaciones al establecimiento de poblaciones humanas ha venido dada por la disponibilidad del
recurso. En la actualidad, a pesar de que la tecnología (pozos de gran profundidad, plantas desaladoras,
plantas de tratamiento de aguas, etc) ha permitido tener acceso a reservas de recurso antes no utilizadas
y recuperar parte de su calidad original, siguen produciéndose tensiones entre la disponibilidad física
limitada del recurso y las cantidades demandadas por el sistema de producción y consumo en continuo
crecimiento.
El número y complejidad de las unidades de proceso y las operaciones unitarias que se incluyen en el
tratamiento de agua y riles son funciones de los requerimientos legales y operacionales del agua tratada,
la naturaleza y grado de contaminación del agua de ingreso a la planta, y la cantidad de agua a ser
procesada. Esto significa, que la complejidad del tratamiento de agua varía desde el punto de vista
operacional y de diseño, pero cuentan coincidentemente e incluso unidades de proceso idénticas.
1.2 DESCRIPCIÓN
CONTAMINANTES
PRESENTES EN AGUA Y RILES
Antes de implementar cualquier control en planta o alternativa de pretratamiento, la industria debiera
primero explorar maneras para reducir la producción de contaminantes específicos y luego examinar la
viabilidad de reciclar o reuso de los riles generados durante la producción. Los principales contaminantes
que se encuentran en los riles son:
•
•
•
•
•
•
•
•
Sustancias insolubles que pueden ser separados físicamente con o sin floculacíón.
Sustancias orgánicas separables por adsorción.
Sustancias separables por precipitación.
Sustancias que pueden ser precipitada como sales de hierro insolubles o que pueden ser
formados en quelatos.
Sustancias que pueden ser separados por desgasificación o desorción.
Sustancias que requieren de reacciones redox.
Sustancias que pueden ser concentradas por intercambio iónico u osmosis inversa.
Sustancias tratables por métodos biológicos.
1.3 TECNOLOGÍAS DE TRATAMIENTO
Las tecnologías de tratamientos de agua y riles podemos organizarlas en cuatro áreas generales:
Tratamientos Físicos, Químicos, con Energías Intensivas y, en menor medida, los Biológicos y de Lodos,
además se ha convenido la clasificación de las tecnologías de desinfección de aguas, ya que puede
llevarse a cabo por operaciones clasificadas en otro tratamiento pero con un objetivo distinto. Las
operaciones involucradas en cada tratamiento se describen a continuación:
Tratamientos Físicos.
• Evaporación.
• Osmosis Inversa.
• Destilación.
• Filtración.
o
Filtros de Arena.
o
Filtro de carbón activo.
o
Ultrafiltración.
10
Tecnologías de Tratamientos de Aguas y Riles
Estado del Arte v Orqanización Preliminar
•
•
•
•
•
•
o
Nanofiltración
o
Micro filtración.
Intercambio Iónico.
Electro diálisis.
Sedimentación-Clarificación.
Flotación.
Aireación.
Adsorción.
Tratamientos Químicos.
• Cloro.
• Yodo.
• Plata.
• Permanganato de potasio.
• Coagulación.
• Floculación.
• Precipitación.
• Neutralización.
• Remoción de Iones por Oxido-Reducción.
Tratamiento con Energías Intensivas.
• Ozono.
• Radiación Ultravioleta.
Tratamientos
Biológicos y de Lodos
•
Digestión aeróbica.
•
Digestión Anaeróbica.
Tratamiento de Lodos.
• Estabilización.
• Acondicionamiento.
• Deshidratación.
• Reducción de Volumen.
Tecnologías de Desinfección de Aguas.
• Ozonación.
• Radiación Ultravioleta.
• Tratamiento Electrolítico.
• Reducción de microorganismos por adsorción en electrodos.
• Oxidación electroquímica de microorganismos.
• Destrucción de microorganismos por Biocidas.
• Destrucción por efectos de campo eléctrico.
• Separación Electromagnética
Otros
•
Rompimiento de Emulsiones aceite en agua. (desemulsificación)
•
Desgasificación.
1.4 DESCRIPCIÓN
DE TECNOLOGÍAS
DE TRATAMIENTOS.
Los tratamientos físicos representan un cuerpo de tecnologías a las cuales podemos referirnos como
técnicas de separación sólido-líquido, de las cuales la filtración juega un rol dominante. La tecnología de
filtración puede ser separada en dos categorías: convencional y no convencional. Esta tecnología es una
componente integral en el tratamiento de agua. Sin embargo, existe una variedad de equipos y tecnología
para seleccionar dependiendo del objetivo final del tratamiento.
Los tratamientos químicos consisten en la interacción química de los contaminantes que se desea remover
del agua, y las aplicaciones de reactivos que ayudan en la separación de los contaminantes o asisten en la
11
Tecnologías de Tratamientos de Aguas y Riles
Estado del Arte v Organización Preliminar
destrucción o neutralización de los efectos nocivos asociados con los contaminantes. Los tratamientos
químicos son utilizados por si solo como una tecnología o como un parte integral del proceso de
tratamiento cuando se utiliza con tratamientos físicos.
Así mismo, en los tratamientos con energías intensivas, los métodos térmicos tienen un doble rol en el
tratamiento de agua. Pueden ser aplicados con el objetivo de esterilización, así se obtendrían agua
potable de alta calidad, y/o esta tecnología puede ser aplicada para el proceso de los desechos sólidos o
lodos, generado del proceso de tratamiento de agua. En el último caso, los métodos térmicos pueden ser
aplicados en esencia de la misma manera en que son aplicados para el acondicionamiento de agua,
llámese esterilizar lodo contaminado con compuestos orgánicos y/o pueden ser utilizadas para la
reducción de volumen.
Las tecnologías de Energías Intensivas incluyen técnicas electroquímicas,
las cuales son aplicadas
ampliamente para la potabilización de agua, tanto para la esterilización como para el acondicionamiento
del agua para que obtenga una calidad aceptable.
El tratamiento biológico de aguas residuales comprende una serie de operaciones bioquímicas cuyo
objetivo en la transformación de contaminantes utilizando fundamentalmente
microorganismos.
Los
microorganismos presentan una gran diversidad metabólica, y esta propiedad puede ser utilizada para
generar procesos de tratamiento que compiten con los procesos de tratamiento físicos y químicos.
En el área de tratamiento de aguas residuales urbanas se han desarrollado procesos para eliminación,
simultánea o en serie, de materia orgánica, amonio y fósforo. Para la eliminación de materia orgánica se
han utilizado procesos aerobios y procesos anaerobios. Los procesos aerobios se basan en el uso de
bacterias heterótrofas aerobias que son capaces de transformar la materia orgánica presente en el agua
residual en dióxido de carbono, utilizando el oxígeno como aceptor de electrones. Este grupo de bacterias
es bastante diverso. Los reactores más utilizados en el tratamiento aerobio de aguas residuales urbanas
son el lodo activado, el filtro percolador, el reactor secuencial discontinuo y las lagunas aerobias.
El tratamiento anaerobio se basa en la actividad de un consorcio bacteriano que se acopla para convertir
la materia orgánica en una mezcla de metano y dióxido de carbono. En este consorcio participan
diferentes grupos de bacterias y achaeas metanogénicas.
El reactor más utilizado para tratamiento
anaerobio de aguas residuales es el reactor UASB (Upflow Anaerobic Sludge Blanket).
La eliminación biológica de nitrógeno se basa en la combinación de dos procesos biológicos, la
nitrificación y la desnitrificación. En la nitrificación participan dos grupos de bacterias, las bacterias
amonio oxidantes y las bacterias nitrito oxidantes. Las bacterias amonio oxidantes oxidan el amonio a
nitrito y las bacterias nitrito oxidantes oxidan el nitrito a nitrato. Ambos procesos son aerobios. La
desnitrificación es un proceso que realiza un grupo de bacterias heterótrofas. Este grupo utiliza el nitrato
como aceptor de electrones y lo transforma en nitrógeno gaseoso. Se han desarrollado varios procesos
basados en la actividad de las bacterias nitrificantes y desnitrificantes para eliminar amonio de aguas
residuales.
En la industria minera también se han aplicado procesos de tratamiento biológico para aguas residuales.
Para la eliminación de metales presentes en aguas residuales se han utilizado bacterias sulfato reductoras,
las cuales son capaces de transformar el sulfato en sulfuro de hidrógeno. El sulfuro reacciona con los
metales formando los sulfuros metálicos, los cuales son muy insolubles y precipitan. Este proceso también
se ha estudiado para la eliminación de arsénico.
Los cuatro tipos de tratamientos pueden ser combinados para el tratamiento de agua dependiendo de los
objetivos del tratamiento. Cada clase de tratamiento, posee estructuras y tecnologías individuales que uno
puede elegir. La selección de no sólo la adecuada unidad de proceso y la estructura de cada tipo de
tratamiento, además de la combinación óptima de ellas depende de factores tales como:
•
La calidad del efluente que la planta generará.
•
La calidad y naturaleza del afluente que se necesita tratar.
•
Las propiedades físicas y químicas de los contaminantes que se necesitan remover o neutralizar
en el afluente.
12
Tecnologías de Tratamientos de Aguas y Riles
Estado del Arte v Oroanización Preliminar
•
Las propiedades físicas químicas y termodinámicas de los desechos sólidos generados del
tratamiento de agua, y
•
El costo del tratamiento de agua, incluyendo los costos de tratamiento,
procesamiento y
disposición final de los sólidos.
Todos los procesos están compuestos de un número de unidades de proceso, que son distintas etapas del
proceso de producción.
1.4.1 Tecnologías de Remoción de Metales
Los contaminantes metálicos están asociados con partículas suspendidas en la mayoría de los efluentes,
desde donde son sedimentados por diversas alternativas de remoción. Las tecnologías de remoción de
sólidos suspendidos debieran ser suficientes para llevar a cabo la remoción de los metales suspendidos
por la mayoría de las aplicaciones existentes. La remoción de los metales disueltos contenidos en los
efluentes pueden ser realizados a través del uso de intercambio iónico o precipitación.
1.4.1.1 Precipitación
La precipitación es un proceso químico en cual los compuestos químicos solubles son removidos de la
solución por la formación de un precipitado insoluble (sólido) que se forma al agregar un reactivo a la
solución. El precipitado puede ser removido por procesos estándares de floculación, sedimentación y/o
filtración. La mayoría de los metales pesados pueden ser precipitados como hidróxidos al agregar un
reactivo cáustico (por ej. Hidróxido de sodio, o cal). Alternativamente, sulfuro de sodio o sulfuro de hierro
puede agregarse para precipitar los metales como sulfuros. El proceso para formar sulfuros es efectivo
para ciertos metales, como el mercurio, que no pueden precipitar como hidróxidos. La precipitación
produce un lodo que es posible que tenga que ser manejado como residuo peligroso debido a la alta
concentración de metales pesados. Los costos de disposición para estos lodos puede que no sean
despreciables. La cal y la soda cáustica son las fuentes más comunes de iones hidróxido (OH-). Los iones
hidróxido combinado con los iones de algunos metales forman el hidróxido metálico insoluble
(precipitación). Los metales precipitados sedimentan y así son removidos del agua; la adsorción, usando
carbón activo, mejora este proceso de separación. El hierro es uno de los metales que es comúnmente
removido por esta vía.
1.4.1.2 Intercambio Jónico
El intercambio iónico es un proceso en el cual los iones de grupos funcionales cargados sobre la superficie
de un sólido son intercambiados, por la influencia de fuerzas electrostáticas, por iones de similar carga
que están en la solución en que los sólidos están inmersos. Los sólidos son resinas específicas que tienen
una afinidad con los iones metálicos. La configuración más común es el sistema de lecho fijo, en el cual
el agua a tratar fluye a través de la resina contenida en una columna. Las resinas de intercambio iónico
son, en algunos casos, altamente selectivas de contaminantes metálicos específicos, y en otros son
selectivos de una gran variedad de metales no específicos.
1.4.2 Tecnologías de Purificación de Aguas
Las tecnologías que a continuación se describen no necesariamente se encasillan en el tratamiento de
agua para consumo humano, ya que son operaciones que pueden ser utilizadas indistintamente como
entes principales o complementarios en los procesos de tratamiento de agua y/o remoción de metales
pesados, donde los criterios de diseño y operación serán diferentes dependiendo de los contaminantes a
ser removidos y las características de los efluentes y afluentes ..
1.4.2.1 Osmosis Inversa
La osmosis inversa fuerza el agua, bajo presión, a través de una membrana que es impermeable a
muchos contaminantes. La membrana actúa mejor rechazando sales que en rechazar bases y ácidos
débiles no ionizados, y pequeñas moléculas orgánicas (peso molecular bajo 200). En la última categoría
están ácidos orgánicos débiles no disociados, aminas, fenoles, hidrocarburos clorados, algunos pesticidas
y alcoholes de bajo peso molecular. Moléculas orgánicas grandes y todos los patógenos son retenidos.
13
Tecnologías de Tratamientos de Aguas y Riles
Estado del Arte v Orqanización Preliminar
Usar la osmosis reversa para desalinlzar agua de mar requiere una considerable presión (1000 psi) para
operar. Al utilizar esta tecnología el producto, como el agua destilada, estaría cercana al agua pura. Por
tanto a veces es necesario el agregar o compensar el contenido de minerales, dependiendo del uso que
se le dará al producto.
1.4.2.2 Coagulación - Floculación
El objetivo de las operaciones de coagulación-f1oculación es la sedimentación de las partículas. Agregar
reactivos para la coagulación, tales como aluminio, incrementa la velocidad a la cual las partículas
suspendidas sedimentan por unión de muchas partículas más pequeñas en un gran f1óculo, el cual
sedimenta más rápido. Dosificaciones usuales de aluminio es de 10-30 ppm. Estas dosis deben ser
rápidamente mezcladas con el agua, luego el agua debe ser agitada por 5 minutos para estimular a las
partículas a formar los f1óculos. Después de esto al menos 30 minutos es necesario para que los flóculos
lleguen al fondo, y el agua clara sobre los f1óculos pueda ser destinada.
La mayoría de los agentes floculantes son removidos con los f1óculos, no obstante, han de tomarse
resguardo debido a la toxicidad del aluminio. Hay una pequeña evidencia no científica detrás de esto. En
las plantas de tratamiento, la dosificación de aluminio puede ser variada hasta que la concentración ideal
es encontrada. La concentración necesaria depende del pH del agua y el tamaño de las partículas. El
incremento de la turbiedad hace que los f1óculos sean formados con facilidad pero se ven afectada su
duración debido a las colisiones entre partículas.
Si bien la floculaclón no mata los patógenos, reducirá sus niveles con la remoción de partículas que
pueden protegerlos de los reactivos químicos o destrucción térmica, y la materia orgánica que pueda
reaccionar con el cloro agregado para la purificación. 60-98% de coniformes, 65-99% de virus, y 60-90%
de giardia será removida del agua, en conjunto con la materia orgánica y los metales pesados.
1.4.2.3 Microfiltros
Los microfiltros son filtros a pequeña escala diseñados para remover sólidos suspendidos, protozoos, y en
algunas casos, bacteria del agua. En su mayoría los filtros usan elementos de fibra o cerámica que
pueden ser limpiados dejando la unidad operativa
nuevamente. Muchas unidades y casi todas están
hechas para terreno y usan un sistema de bombeo para pasar el agua a través del filtro. Otras usan la
gravedad, colocando el agua a ser filtrada por sobre el filtro o colocando el filtro en el agua, y por medio
de un sifón a un estanque colector colocado debajo del filtro.
Cuando los microfiltros se utilizan para la potabilización del agua comparten un problema con los filtros
de carbón que es el crecimiento de bacterias sobre el medio filtrante. Sin embargo, los rnlcroñltros son el
único método, aparte de la ebullición, que remueve la Cryptosporidia, pero no remueven virus. Para evitar
el crecimiento bacterial, se utilizan impregnaciones del elemento filtrante con plata o se guarda el
elemento filtrante una vez que ya ha sido usado. Muchos microfiltros utilizan prefiltros de sedimentos,
etapas de carbón activo, o resina de yoduro. La mayoría de los filtros vienen con prefiltro de acero
inoxidable, en otros casos se compran o improvisan filtros que pueden ser agregados para reducir la
carga del elemento filtrante principal. La prefiltración permite a la vez el asentamiento de los sólidos y/o
extender la vida útil del filtro. Los filtros con matriz de yoduro matarían los virus que pasen a través del
filtro, y si una etapa de carbón es utilizada removería el yoduro del agua. Los filtros de carbón también
remueven otros contaminantes disueltos naturales o hechos por el hombre. El yoduro y las etapas de
carbón no son indicados cuando alcanzan su vida útil, la cual es más corta que la del medio filtrante.
1.4.2.4 Filtro De Carbón Activo.
El agua es tratada en un filtro de carbón activo por medio de la adsorción química y que algunos metales
pesados son atraídos a la superficie del carbón, y son retenidos en éste. Los filtros de carbón filtran
algunos patógenos, aunque estos usarían la capacidad adsortiva del filtro, y pueden incluso contribuir a la
contaminación, ya que el carbón es un excelente actor para el crecimiento de bacterias y algas. Algunos
filtros de carbón están impregnados con plata para prevenir esto, aunque algunas investigaciones
concluyen que las bacterias que crecen sobre el filtro son inofensivas, incluso si el agua no fuese
desinfectada antes del contacto con el filtro. El carbón activo puede ser usado en conjunto con el
tratamiento químico. Los químicos (yodo y cloro) matarían los patógenos, mientras el filtro de carbón
14
Tecnologías de Tratamientos de Aguas y Riles
Estado del Arte v Orqanización Preliminar
removería los químicos. El lecho de carbón debe ser de una profundidad suficiente para el adecuado
contacto con el agua. El tamaño efectivo del carbón activo a utilizar debiera ser de 0.6 a 0.9 mm para la
máxima velocidad de flujo. En terreno puede ser utilizado como bloque o como carbón activo en polvo
(tamaño efectivo 0.01) para incrementar el área de contacto. Este último puede ser mezclado con el agua
y luego filtrado. Los filtros de carbón de bloque tienen gran tamaño, debido simplemente a que mayor
masa del carbón. Una fuente de presión es usualmente necesaria en los filtros de carbón de bloque para
trabajar a un flujo razonable.
1.4.2.5 Cloro.
El cloro es el reactivo más familiar utilizado en el tratamiento de agua. Cuando el cloro reacciona con
material orgánico, ataca a los compuestos que poseen nitrógeno (iones amonio y aminoácidos), dejando
menos cloro libre para la desinfección. Trihalometanos carcinógenos también son producidos, aunque esto
es sólo un problema cuando se está expuesto prolongadamente. Los trihalometanos pueden ser filtrados
con un filtro de carbón, aunque es más eficiente usar el mismo filtro para remover los orgánicos antes
que el agua sea dorada, A menos que el cloro libre sea medido, la desinfección no puede estar
garantizada con moderadas dosificaciones de cloro. Una solución es la superdoración, una dosificación de
cloro mucha más de la necesaria. Está debe ser de nuevo filtrada aunque el filtro de carbón activado
remueva una gran cantidad de cloro, o peróxido de de hidrógeno puede ser agregado para anular al
cloro. Cualquiera de las dos maneras no deja cloro residual para prevenir la recontaminación. Este no es
un problema, si el agua va a ser usada una vez.
El cloro es sensible al pH y la temperatura del agua tratada. La temperatura retarda la reacción de
cualquier tratamiento
químico, pero el tratamiento con cloro es particularmente
susceptible a las
variaciones de pH como a pH bajo, ácido hípocíoroso es formado, mientras que a pH alto, tendería a
disociarse en hidrogeno e iones clorita, los cuales son menos efectivos como desinfectantes. Como
resultado, la efectividad de cloro cae cuando el pH es mayor que 8. Generalmente, el cloro comercial
contiene 5% de hípocloríto de sodio (NaOCl) y puede ser usado para purificar agua si no contiene otros
ingredientes activos,
perfumes, o colorantes. Algunas pequeñas plantas de tratamientos en África
producen su propio hípocloríto de sodio in situ por medio de la electrólisis
de sal. La demanda de
potencia esta en un rango de 1.7 a 4 kW/h por libra de NaOCl. 2 a 3.5 libras de sal son necesarias por
cada libra de NaOCl. Estas unidades son bastantes simple y son fabricadas en USA y Reino Unido. Otro
sistema, diseñado por China, usa una reacción entre la sal, dióxido de manganeso y ácido sulfúrico para
producir gas cloro. El gas se deja reaccionar con cal apagada para producir un polvo blanco que puede
ser usado para tratar el agua. Una fuente de calor es necesaria para aumentar la velocidad de reacción. El
polvo blanco (Bleaching Powder o Clorinated Lime) es algunas veces usado a escala industrial. La
concentración de cloro en el polvo es de 33 a 37% cuando es producido pero pierde rápidamente su
cloro, particularmente cuando es expuesto a aire, luz o humedad.
Hipoclorito de calcio, también conocido como HTH (High Test Hypodoríte) es suministrado en forma de
cristales, y tiene aproximadamente
70% de cloro disponible. Otro producto usa estos cristales para
súperclorar el agua para asegurar la muerte de los patógenos, luego el peróxido es agregado para anular
el cloro residual.
1.4.3 NEUTRALIZACIÓN
La neutralización es uno de los tratamientos más comunes utilizados en la minería para el tratamiento de
las aguas ácidas generadas durante las operaciones de obtención de los productos. La neutralización
consiste en la reacción de un ácido con una base dando como producto una sal neutra a un pH
aproximado a 7.En este contexto, el ácido generalmente es el ril generado en las mineras y como base se
utiliza cal, carbonato de sodio e Hidróxido de sodio, como donador de iones OH-o La cal es generalmente
la sustancia disponible más barata para neutralizar ácidos, pero la piedra dolomítica se puede comportar
satisfactoriamente en las reacciones preliminares. El carbonato de sodio es un neutralizante más caro
pero frecuentemente más conveniente que la cal.
La base se agrega al ril en un estanque donde se
homogeniza con el efluente y luego es enviado a piscinas impermeabilizadas donde las sales generadas
sedimentan y el liquido queda como sobrenadante.
15
Tecnologías de Tratamientos de Aguas y Riles
Estado del Arte v Orqanización Preliminar
2. Problemas Asociados en la Industria con la Aplicación de las
Tecnologías Existentes para el Tratamiento y Recuperación del
Agua.
16
Tecnologías de Tratamientos de Aguas y Riles
Estado del Arte v Orqanización Preliminar
2.1 INTRODUCCIÓN
El presente capítulo es una revisión acerca del uso de los recursos hídricos en las principales actividades
económicas que actualmente se llevan a cabo en las regiones 1, 11Y III regiones de Chile.
Dentro de estas actividades económicas, se tiene que en las regiones del norte de nuestro país el principal
consumo de agua está dado por las faenas mineras en donde predomina la extracción y procesamiento de
yacimientos de cobre sulfurado y oxidado. En la segunda región de Antofagasta, poco más del 84% de las
autorizaciones para la extracción de agua desde cursos naturales por parte de la Dirección General de
Aguas es para este tipo de actividad.
De los distintos procesos que existen para el tratamiento de minerales, el que consume una mayor
cantidad de agua es el de concentración con un 67% del agua disponible con un uso de agua fresca de
entre 1,5-3 m3jton de mineral procesado, seguido de los procesos hidrometalúrgicos con el 19% con un
consumo de 0,1-0,5 m3jton de mineral yel restante 14% es el utilizado en fundiciones de concentrado,
refinerías electrolíticas y minería no metálica.
Para enfrentar la baja disponibilidad del recurso en forma natural, las faenas mineras utilizan procesos
que le permiten recuperar agua con el fin de reutilizarlas en los procesos. Las plantas concentradoras
recuperan por lo general sobre el 50% del agua utilizada en el proceso; mientras que las plantas
hidrometalúrgicas recirculan la mayoría de las soluciones, manteniendo un consumo de agua fresca bajo
los 0,2 m3jton mineral.
Las principales pérdidas del recurso está dado por un mal control de las etapas de recuperación, mal uso
y manejo de relaves en tranques, ubicación de tranques de relaves, evaporación de aguas y soluciones,
mal estado en canaletas y ductos de transporte.
El uso de tecnologías de tratamiento de efluentes líquidos mineros es bajo debido a que predomina la
recirculación de aguas con bajo tratamiento para aprovechar los reactivos y características residuales que
posee. Algún grado de acondicionamiento demanda el uso de filtros de carbón activado o arenas para la
remoción de contaminantes.
Se revisan algunas tecnologías que tienen un mayor grado de aplicación en minería como lo son la
osmosis inversa, flotación por aire disuelto y sistemas de neutralización y recuperación de contaminantes,
señalando las ventajas y desventajas en su aplicación.
2.2.- UTILIZACIÓN DEL RECURSO AGUA EN LOS PROCESOS MINERO-METALÚRGICOS
Recursos Hídricos en el Norte de Chile
Nuestro país, debido a su extensa geografía, presenta una diversa variedad de climas
morfológicos que condicionan la conducta de las distintas fuentes hidrológicas existentes. De
esto, las regiones 1 de Tarapacá y 11 de Antofagasta, además de la porción norte de la III
Atacama, presentan zonas con extrema aridez cuyos ríos exhiben regimenes esporádicos que
clasificar en tres tipos:
1.
2.
3.
y rasgos
acuerdo a
región de
se pueden
Sistemas exorreicos con escurrimientos esporádicos o permanentes.
Sistemas endorreicos ubicados en las zonas altiplánicas.
Sistemas arreicos o cuencas inactivas.
Las precipitaciones en estas regiones no superan los 10 mm anuales, por lo que las cuencas hidrográficas
dependen de las precipitaciones que ocurren en las zonas altiplánicas, en donde en las épocas de verano
se presentan crecidas en los caudales. Más al sur, se presenta una zona semiárida que comprende las
17
Tecnologías de Tratamientos de Aguas y Riles
Estado del Arte v Orqanización Preliminar
regiones III de Atacama, IV de Coquimbo y V de Valparaíso, en donde los ríos poseen regimenes del tipo
torrencial con alta pendiente los cuales son abastecidos de manera pluvial y nival, en invierno y verano
respectivamente,
siendo sus caudales más estables que en las zonas áridas. Desde la región
Metropolitana, específicamente el cordón de Chacabuco, hasta la región del Bío-Bío se presenta una zona
mediterránea con lluvias en los meses de invierno; más al"sur, desde el canal de Chacao hasta el seno de
Reloncaví, se presenta una zona con un aumento en las precipitaciones durante el año y de forma más
uniforme. Por último, la zona austral la precipitaciones anuales están por sobre los 3.000 mm, con cursos
hídricos con caudales altos por regimenes pluviales y escurrimientos tranquilos.
Según la Dirección General de Aguas (DGA), organismo dependiente del Ministerio de Obras Públicas, la
precipitación media nacional está por sobre los 1.500 milímetros por año pero con una gran diferencia en
lo que respecta a las distintas zonas que componen nuestro país. En las I y II regiones, la precipitación
media anual alcanza los 59 mm mientras que de la III a la X regiones, la precipitación media anual está
por sobre los 1.200 mm; las regiones XI y XII presentan precipitaciones medias anuales de 2.900 mm.
Las menores precipitaciones en las I, II regiones y porción norte de la III región, reduce la disponibilidad
per capita de agua con un mayor impacto en la segunda región. En relación a la disponibilidad de agua en
nuestro país, y principalmente en el norte de chile, un informe preparado por la Red Nacional de Acción
Ecológica RENACE, las regiones II y III poseen las menores cantidades de agua disponible con un 71 y
249 m3jhabitante; la I región en tanto, posee una mayor cantidad del recurso (1.226 m3jhab) debido a
que posee una mayor cantidad de agua producto del invierno altiplánico. Hacia el sur del país, excluyendo
la región Metropolitana por su cantidad de habitantes, la disponibilidad per capita de agua está por sobre
los 1.000 rrr',
La utilización de los recursos hídricos en nuestro país, de acuerdo a la DGA, alcanza a un flujo continuo
entre los 2.000 a 2.300 m3 por segundo, la que podría duplicarse en los próximos 25 años. De esta
cantidad de agua consumida, alrededor de un 68% corresponde a usos no consuntivos y el restante 32%
a usos consuntivos. El primer valor corresponde al uso de cauces de aguas en la generación hidroeléctrica
de energía; en tanto que el segundo valor, corresponde a usos en riego agrícola, minería, industrias y
agua potable. La Figura 2.1 muestra la distribución del uso consuntivo de los recursos hídricos.
Se aprecia de
destinados a
consumo que
sector minero
población con
la figura, que el mayor consumo de agua en nuestro país está dado por el riego de terrenos
la agricultura con un caudal promedio de consumo de 546 m3js; más bajo se sitúan el
presentan el sector industrial con un caudal continuo de 53 m3js aproximadamente, el
con un caudal de 46 m3js y por último el consumo como agua potable por parte de la
un caudal continuo de 31 m3js.
18
Tecnologías de Tratamientos de Aguas y Riles
Estado del Arte v Orqanización Preliminar
4%
o Agricultura
• Industria
o Minería
o Agua
Potable
Figura 2.1. Distribución del uso consuntivo de agua en Chile
Debido a las diversidades que se presentan en las distintas actividades económicas propias de cada región
y además de la variedad de climas existentes en éstas, cada zona puede presentar una distribución
distinta en relación al consumo de agua. En las regiones I y IV a IX, el mayor consumo está dado por la
agricultura; mientras que en las regiones 11, III, XI Y XII el consumo mayoritario está dado por la minería.
La Figura 2.2 muestra el consumo de agua en las regiones I, II Y III.
100%
90%
80%
70%
60%
50%
40%
30%
20%
10%
0%
Tarapacá
o Agricultura
Antofagasta
• Agua Potable
o Industria
Atacama
o Minería
Figura 2.2. Demanda de uso consuntivo de agua en las regiones I, II Y III de Chile (Fuentes: Salazar y
Matus).
Se observa que la I región de Tarapacá presenta un mayor consumo de agua en el sector de agricultura
con cerca del 50% del caudal disponible, seguido por el sector industrial y minero; en las regiones II y III
se muestra una situación distinta en donde el mayor consumo del recurso hídrico lo presenta el sector
19
Tecnologías de Tratamientos de Aguas y Riles
Estado del Arte v Organización Preliminar
minero con más del 50% para ambas. En la región de Antofagasta, el sector minero es el que domina la
demanda de agua dado por la gran cantidad de yacimientos y plantas de procesamiento de minerales que
existen, presentando el 60% del PIB regional. La demanda en términos de volumen por cantidad de
habitante, muestra que en la región de Tarapacá alcanza los 767 l/s para el agua potable, 512 l/s para el
sector industrial y 497 l/s para la minería; en la región de Antofagasta, la situación se presenta con una
demanda de 753 l/s para el agua potable, 365 l/s para el sector industrial y 2.010 l/s en la minería; por
último, en la región de Atacama la demanda es de 412 l/s para el agua potable, 162 l/s para el sector
industrial y de poco más de 4.000 l/s para la minería.
Desde la región Metropolitana hacia el norte, las aguas subterráneas juegan un papel principal como
fuente abastecedora de agua. Según la DGA, la utilización efectiva de estas fuentes de agua es de 88
3
m js distribuidos en un 49% para irrigación, 35% para agua potable y el resto para actividades
industriales.
La demanda que presentan estas fuentes de abastecimiento hídrico es alta, con derechos autorizados que
3
alcanzan los 107 m js y un uso efectivo de alrededor de los 60 m3js. Esta situación presenta un problema
en lo que se refiere a las recargas de acuíferos, la que alcanza en promedio a los 55 m3js por lo que la
autoridad ha debido establecer limitaciones al otorgar nuevos derechos de agua; en algunos lugares la
demanda por el recurso está en constante crecimiento, alcanzando un estado en donde los derechos de
aprovechamiento es similar a la recarga media de los acuíferos, declarándolos como zonas de prohibición
(artículo N°63 del código de aguas) ó como zonas de restricción (artículo N°58 del código de aguas). La
Tabla 2-1 presenta la situación en las regiones 1, II Y III de acuerdo a los derechos otorgados por la DGA.
Tabla 2-1. Condición de derechos de agua en las regiones 1, II Y III
Región
1
II
III
Sector
Cuenca
Condición
Valle de Azapa
Río San José
Zona prohibición
Pampa del Tamarugal
Pampa Tamarugal
Disponibilidad copada
Salar de Llamara
Salar de Llamara
Disponibilidad copada
Salar de Coposa
Salar de Coposa
Disponibilidad copada
Salar Sur Viejo
Salar Sur Viejo
Disponibilidad copada
Sierra Gorda
Vert. Occ. II Reg.
Disponibilidad copada
Salar de Ascotán
Salar de Ascotán
Disponibilidad copada
Sector Agua Verde
Quebrada Taltal
Disponibilidad copada
Salar Punta Negra
S. Punta Negra
Disponibilidad copada
Aguas Blancas
Q. Aguas Blancas
Disponibilidad copada
Valle Río Copiapó
Río Copiapó
Prohibición sector medio
y alto y restricción sector
baio
2.2.2.- Utilización de Agua en la Industria Minera del Norte de Chile
20
Tecnologías de Tratamientos de Aguas y Riles
Estado del Arte v Orqanización Preliminar
La principal actividad económica que se presenta en la zona norte de Chile, esto es, 1, 11Y III regiones es
la minería, la cual comprende la exploración, extracción y procesamiento de los distintos tipos de
minerales, principalmente cobre, oro y molibdeno en lo que se refiere a metales y de litio, yodo, cloruros,
carbonatos y nitratos en los minerales no metálicos. De acuerdo al Instituto Nacional de Estadísticas (INE)
y el Banco Central, la actividad minera en la I región representa el 25% del PIS regional destacándose la
minería del cobre en el sector metálico y la de cloruro de sodio en la minería no metálica; en la 11 región
representa el 63% del PIB regional con la minería metálica del cobre, oro, plata y molibdeno y la minería
no metálica del salitre, yodo y carbonato de litio principalmente; por último, en la III región representa el
39% del PIS regional con la minería metálica del cobre, oro, plata, hierro y molibdeno y la minería no
metálica del carbonato de calcio.
En el procesamiento de cada uno de estos minerales, las etapas productivas involucradas requieren del
uso del elemento agua para llevar a cabo su desarrollo; este recurso es usado en distintas formas,
dependiendo del tipo de mineral y el proceso que se utiliza para su recuperación desde la mena: como
medio de transporte de los minerales (pulpas minerales), como medio de separación, como agente
disolvente, entre las más comunes.
Como se señalo en el punto 2.2.1, el agua que se utiliza en la minería no es ilimitada, por lo cual es la
fuente de los principales problemas que enfrenta la industria minera hoy en día, y que de no encontrarse
una pronta solución, el sector sufrirá graves consecuencias. Esto se debe principalmente a dos razones;
por una parte, a lo escaso que es el recurso dispuesto en forma natural en las zonas en donde están
emplazados los principales centros mineros de cobre como lo son las 1, 11 Y III regiones de Chile, y por
otra parte, la restricción por parte de la autoridad ambiental y de la modificación al código de aguas el
cual establece nuevos requisitos para la constitución de derechos de aprovechamiento y el pago de
patentes por el no uso de las aguas ya asignadas, así como el aumento de las regulaciones y facultades
por parte de la Dirección General de Aguas (DGA).
Sin duda, esto afecta el desarrollo de proyectos de expansión de algunas empresas mineras existentes, al
no respetarse el derecho de uso de aguas y autorizaciones ambientales otorgadas a las empresas mineras
en resoluciones anteriores. El nuevo código de aguas señala que el contar con permisos o derechos de
recursos hídricos no es garantía de su libre uso.
El inventario de extracciones autorizadas de aguas que extiende la DGA señala que, para la segunda
región de Antofagasta, un 84% de los permisos es ocupado por las empresas mineras y el restante 16%
es para personas particulares y otros sectores industriales (Figura 2.3).
La obtención de agua en las regiones mineras antes mencionadas, se hace principalmente desde fuentes
subterráneas, en donde se aprovecha la capacidad de almacenaje de estos acuíferos en cuencas cerradas
y salares. El uso de aguas superficiales representaría un grave impacto sobre el ecosistema, rompiendo el
equilibrio natural local cuya magnitud y duración dependerá del flujo extraído, el período y las
características de la fuente. Las empresas mineras que poseen derechos y autorización para la extracción
de recursos hídricos, captan el agua fresca desde las fuentes naturales y la conducen hasta las faenas en
donde van a ser utilizadas; algunas veces ésta es tratada para dejarla en condiciones óptimas de acuerdo
a su uso posterior.
21
Tecnoloaiss de Tratamientos de Aguas y Riles
Estado del Arte v Organización Preliminar
[)] Mnería
111Particulares
Figura 2.3. Distribución del inventario de extracciones autorizadas de usos de recursos hídricos en la 2a región.
El uso del recurso hídrico en los yacimientos mineros va a depender del tipo de proceso que tengan para
beneficiar sus minerales, como también de la capacidad o tasa de tratamiento de mineral que posean.
Además, no tan solo utilizan el agua en lo que se refiere al beneficio del mineral sino también en el
consumo humano del campamento, en la mina donde se extrae el mineral, en el abatimiento de polvos y
gases, en el lavado de plantas y edificios, en el riego de áreas verdes, en la purga de soluciones,
preparación de reactivos químicos, etc.
La distribución del consumo de agua en la minería nacional se presenta en la Figura 2.4, de acuerdo a un
estudio realizado por el Ministerio de Minería y el Consejo Minero ("Uso eficiente de Aguas en la Industria
Minera y Buenas Prácticas''). En este estudio se señala que la utilización de agua en los proceso
metalúrgicos del Cu puede alcanzar en promedio los 0,75 m3/ton de mineral (por sobre 1.200.000 m3 por
día). De acuerdo al tipo de proceso, la operación que demanda más agua es el de Concentración
consumiendo entre un 65-70% del total; las plantas Hidrometalúrgicas consumen entre un 15-20% del
agua total; el resto es consumido por los procesos pirometalúrgicos, refinerías electrolíticas y minería no
metálica.
"
El agua utilizada en minería tiene numerosos y variadas aplicaciones como por ejemplo el regado de
caminos, molienda húmeda de minerales, plantas de" beneficios, lixiviación en pilas, extracción por
solventes, fusión y tostación, espesamiento, filtrado y la utilizada en los campamentos mineros para el
consumo humano y para las brigadas de emergencias contra incendios. A continuación se presenta los
consumos aproximado de agua en los yacimientos mineros, de acuerdo al tipo de proceso metalúrgico
empleado para el procesamiento de minerales de cobre, el cual puede ser aplicable a minerales como el
oro, plata, plomo, entre otros:
22
Tecnologías de Tratamientos de Aguas y Riles
Estado del Arte v Orqanización Preliminar
19%
ll!JConcentración
11Hidrornetalurgia
o Otros
Figura 2.4. Distribución del consumo de agua a nivel nacional en la minería.
•
Plantas Concentradoras: Las plantas concentradoras comprenden etapas de chancado, molienda,
clasificación, flotación y espesamiento. La etapa de flotación es la que presenta un mayor consumo de
agua, con tasas específicas de agua fresca puede variar entre 1,5 a casi 3 m3/ton de mineral. Para el
transporte de concentrado a través de mineroductos, el consumo de agua para una distancia de 150
km. es de aproximadamente 40 l/ton, el cual representa entre 4-6 % del agua consumida en plantas
concentradoras.
•
Plantas
Hidrometalúrgicas: Las plantas hidrometalúrgicas
incluyen etapas de chancado,
aglomeración, lixiviación, extracción por solventes y electro-obtención de cobre. El consumo de agua
fresca en estas plantas puede variar entre 0,1 - 0,5 m3/ton de mineral.
•
Plantas Pirometalúrgicas: Las fundiciones de concentrados incluyen etapas de fusión-conversiónrefinación, plantas de ácido sulfúrico y planta de oxígeno. El consumo de agua varía entre 8-15
m3/ton de cobre blister producido, la cual se utiliza principalmente en las etapas de secado de
concentrado, enfriamiento (cámara evaporativa con agua atomizada) y lavado de gases para la
remoción de sólidos y generación de oxígeno.
•
Consumo Humano en Campamentos: El agua de consumo humano es la destinada para beber,
alimentación, lavado, riego y baños. El consumo de agua varía entre 130-200 l/día por persona, valor
que representa menos del 1,5% del agua total consumida en una empresa minera.
•
Yacimiento Minero: El agua utilizada en las minas a cielo abierto es para el regadío de caminos a
fin de minimizar la suspensión de polvo por el paso de camiones y otros vehículos. El consumo de
agua varía entre 5-5,8 m3/ton de cobre fino producido, el cual corresponde a un 3% del agua total
consumida. Sin embargo, debido a la variedad de superficie expuesta y morfologías entre los distintos
yacimientos mineros, el consumo puede variar entre 0-15% del consumo total de agua de la empresa
minera.
23
Tecnologías de Tratamientos de Aguas y Riles
Estado del Arte v Orqanización Preliminar
2.3.- RECUPERACIÓN DE AGUA Y TRATAMIENTO
MINERO-METALÚRGICOS
DE RESIDUOS
LÍQUIDOS
EN LOS PROCESOS
En relación a la cada vez más escasa disponibilidad del recurso hídrico y al aumento en la demanda de
éste, el agua se ha vuelto un "commodity" de alto valor en el corto plazo. Es por esto que las empresas
mineras han y deberán tener dentro de sus prioridades, el contar con las tecnologías y el conocimiento
necesario que les permita el correcto manejo de este insumo importante para así poder llevar a cabo sus
proyectos actuales y los que vendrán a futuro. Actualmente, las faenas mineras una vez que utilizan el
agua, la reutilizan en el mismo proceso o en otro tal cual como está o la tratan nuevamente para darle su
condición inicial. Por lo tanto, se manejan dos conceptos en relación a este mejor aprovechamiento del
recurso:
•
Recuperación de Aguas: La recuperación de agua tiene como objetivo el recircular el agua en el
mismo proceso, sin la necesidad de tratarla para aprovechar el potencial que esta pueda tener dentro
del proceso.
•
Tratamiento
de Aguas: El tratamiento de aguas tiene como objetivo el devolverles, lo más que se
pueda, la condición original mediante la remoción de metales, iones, sólidos en suspensión, etc. para
que pueda ser recirculada a un determinado proceso o destinada a otro totalmente distinto.
Cabe señalar que por ubicación geográfica de algunos yacimientos mineros, muchas veces no toda el
agua residual puede ser recuperada o tratada para su reutilización en el proceso productivo, por lo que
muchas veces se les da un uso alternativo o simplemente se les vierte a cuerpos receptores naturales
como ríos, lagos, mares, etc. Si este es el caso, los procesos de tratamientos de dichas aguas residuales
deben garantizar la calidad de esta para que no impacte negativamente el cuerpo receptor.
2.3.1.-
Recuperación
de Agua en los Procesos Minero-Metalúrgicos.
2.3.1.1.- Plantas concentradoras
El procesamiento de minerales sulfurados de cobre es generalmente realizado mediante la concentración
por flotación de este metal desde la matriz mineral que lo contiene la cual posee una variedad de
minerales, que por su baja importancia comercial, se denomina ganga.
El circuito de beneficio que recorre el mineral sulfurado parte por el chancado del mineral proveniente de
la mina, el cual se realiza en seco, utilizando agua como supresor de polvo en los edificios destinados a
esta etapa y. la utilizada en algunos componentes mecánicos de los equipos chancadores. Una vez
chancado el mineral, pasa a dos etapas de molienda la que se realiza en húmedo con entre un 65-75% en
sólido, dependiendo de las características del mineral; el mineral luego pasa por una etapa de clasificación
en hidrociclones, en donde la fracción fina que sale por la parte superior (vortex) va a flotación y la
fracción gruesa que sale por la parte inferior (apex) va de retorno a la etapa de molienda. En algunas
plantas concentradoras, como la de Chuquicamata (Codelco Norte), la etapa de clasificación está ubicada
después de la molienda primaria y antes de ingresar a la molienda secundaria. Los finos resultantes de la
clasificación continúan a la etapa de flotación que es en donde ocurre la separación de la mayor parte del
mineral valioso desde la ganga (recuperaciones entre 82-90%); ésta se realiza por lo general en 3 etapas
(primaria, limpieza, barrido) con una concentración de sólidos de entre 25-40% de acuerdo a la etapa en
que se encuentra.
La Figura 2.5 muestra el consumo de agua específico de agua en las etapas de molienda y flotación.
Como se señaló anteriormente, la flotación es la que demanda una mayor cantidad de agua que puede ir
3
de 1,5 a 3 m por tonelada de mineral procesado; la flotación primaria o Rougher, el contenido usual de
sólidos con que se opera industrialmente es de 38-42%, mientras que en las etapas de limpieza la
24
Tecnologías de Tratamientos de Aguas y Riles
Estado del Arte v Orqanización Preliminar
concentración de sólidos puede estar entre 25-40% dependiendo
columnas o celdas convencionales.
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del tipo de celdas que se ocupan,
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.•..
80
70
60
50
,--
,,,,
% Sólidos Pulpa Mineral
-1&- Molienda
Figura
_Flotación
2.5. Consumo de agua en molienda
La etapa de flotación genera dos
relave el que posee los minerales
hasta un contenido de humedad
extranjeras; el relave sigue un
destinado y adaptado para recibir
y
flotación por tonelada de mineral.
productos: un concentrado que posee el o los minerales de interés y un
denominados gangas (Figura 2.6). El concentrado es espesado y filtrado
de entre 8-15% y luego transportado hacia fundiciones nacionales o
proceso similar en donde es espesado y depositado en un tranque
la pulpa mineral que contiene entre un 35-45% de humedad.
En este tipo de procesamiento de minerales, los residuos líquidos generados
recuperan de los espesado res y filtros de concentrado y de los espesadores y
cuales se retornan al proceso. Esto permite reducir el consumo de agua fresca,
concentración de minerales por flotación no podría ser factible desde este punto
mayor cantidad de agua que utiliza este proceso pasa a formar parte del relave.
Chancad
Yacimiento
Molienda
r
Agua
Recuperada
l·
Espesamiento
Concentrado
l----:.
F.I.ota[l]C
.•ión[l]
~'<fV'~.",.,......--
1------..
Filtrado
Agua
Clasificación
f l__----'f
Agua
F"'!~\
I
son las aguas que se
tranque de relaves, las
ya que de no ser así, la
de vista debido a que la
E.pe.am;ento
Tranque
Relaves
Relaves
1
Agua
Recuperada
~---+
Recuperada ..••••••
Figura
2.6. Diagrama de flujos de plantas concentradoras
convencionales
para sulfuros.
25
TecnOlogías de Tratamientos de Aguas y Riles
Estado del Arte v Orqanización Preliminar
En un circuito de concentración por flotación, el relave final puede ser el producto de la flotación primaria
o una flotación de barrido que es posterior a la primaria. En cualquiera de los dos casos este relave
representa una gran parte del material que entra el proceso, debido a que las leyes de cobre en el
mineral están entre 0,9 a 1,6%, y una vez que pasa por estas etapas sale del circuito de flotación para
pasar a un circuito de relaves en donde se debe recuperar la mayor cantidad de agua posible, antes de
que la pulpa final sea conducida al tranque de relaves.
Como se mencionó anteriormente, la mayor parte del agua utilizada desde la molienda hasta la flotación
está contenida en este relave; en relación a esto, la Figura 2.7 muestra un balance de agua simple para
tener una estimación de la cantidad de agua contenida en los relaves de flotación, de acuerdo a una
recuperación en peso de entre un 10-15% en la flotación primaria. Se observa del ejemplo que para la
flotación de una pulpa mineral que contiene un 40% de sólidos, cerca del 87% del agua queda contenida
en el relave final de flotación si no se presentan variaciones muy grandes en el porcentaje de sólidos. Si
este relave no pasará por un circuito de relaves, por cada tonelada de mineral tratado con este porcentaje
de sólidos, se estarían perdiendo 1,3 m3 de agua el cual no puede ser cubierto por la disponibilidad de
recursos hídricos con el que cuentan las empresas mineras.
Mineral: 1 ton
Agua: 1,5 m3
Relave· 0,9 ton
Flotación
40 %S
Agua: 1,3 m3
Concentrado: 0,1 ton
Figura 2.7. Balance simple de aguas en un proceso de flotación de minerales.
El circuito de relaves comienza cuando la pulpa que proviene de la planta de flotación, es conducida por
canales hasta espesadores de gran diámetro, diseñados para la cantidad de material a tratar. Antes de
ingresar al espesador, la pulpa es acondicionada con un floculante que permite la unión de partículas muy
finas para que estas decanten en forma más rápida. La pulpa ingresa por la parte central del espesador y
comienzan a decantar los sólidos hasta el fondo; el equipo posee un sistema motriz de brazos que
contienen rastras para el empuje del material sedimentado hacia una salida que esta situada en el centro,
siendo ayudado por una pendiente cónica que posee en el fondo. La Figura 2.8 muestra un esquema de
un espesador de pulpas.
1
6
1: Entrada relave
2: Zona descarga (feedwell)
3: Ducto salida relaves
4: Brazos móviles
5: Rastras
6: Canal salida agua clara
Figura 2.8. Vista de la sección de un espesador de relaves.
26
Tecnologías de Tratamientos de Aguas y Riles
Estado del Arte v Oraanización Preliminar
Dependiendo del tipo de espesa dar empleado en el proceso, el contenido de sólidos en la pulpa que sale
puede variar de 55% para los convencionales hasta 70% en los espesadores de alta densidad.
La Figura 2.9 muestra un balance simple del espesa miento de relaves de la pulpa proveniente de una
planta de flotación. Se observa que si la pulpa se espesa hasta un 60% de sólidos, poco más del 50% del
agua es recuperada y devuelta al proceso. Sin embargo, en la práctica, la cantidad de agua recuperada
puede ser menor debido a las características reológicas de la pulpa y a las condiciones de operación
existentes.
Sólidos: 0,9 ton
Agua
Espesamiento
Agua: 1,3 m3
60 %S
~
Sólidos: 0,9 ton
Agua: 0,6 m3
Figura 2.9. Balancesimplificado de la recuperación de agua en espesadar de relaves.
Posterior a esta etapa, la pulpa es conducida por gravedad a través de canaletas hasta el tranque de
relaves, el que muchas veces se encuentra alejado de las faenas mineras. Una vez que llega la pulpa, esta
es clasificada en hidrociclones en donde la fracción gruesa (arenas) pasa a formar parte del muro de
contención y la fracción fina (lamas) es depositada en la cubeta del tranque.
Esta clasificación permite construir el muro de contención "aguas abajo", depositando las arenas que
contienen menos cantidad de agua en el muro para asegurar una adecuada resistencia y estabilidad del
tranque de tal forma que la corona del tranque se vaya ensanchando hacia afuera a medida que crece el
tranque; en tanto que el disponer los finos en la zona de la cubeta del tranque, permite la
impermeabilización de esta zona debido a la sedimentación y consolidación de las partículas evitando la
infiltración de agua hacia el lecho, lo que permite operar el tranque de una manera más eficiente y segura
(Figura 2.10).
Relave
¡
Cubeta
Arenas
Muro
Contención
Aguas Claras
Sólidos Finos Sedimentados
Agua Infiltrada
Suelo Impermeable
Figura 2.10. Tranque de relaves con muro de contención "aguas abajo",
27
Tecnologías de Tratamientos de Aguas y Riles
Estado del Arte v Oroanización Preliminar
El agua clara que resulta de la sedimentación de finos en la zona de la cubeta del tranque puede ser
recuperada mediante bombas superficiales, torres de captación o simple sifoneo; en tanto que la aguas
que se infiltran por el muro se recuperan a través de drenes y canales ubicados en la base del muro y
recirculadas al proceso industrial, dependiendo de la ubicación, distancia y topografía del lugar en donde
se encuentre. La cantidad de agua que es posible recuperar desde los tranques de relaves varía entre un
18-23%, dependiendo del proceso que se realice en su disposición final.
Uno de los inconvenientes que se presentan tanto en los tranques de relaves como también en los
equipos espesado res, es el tiempo en que se demoran en sedimentar las partículas, especialmente las
más finas, para dejar el agua los más clara posible. El uso de reactivos floculantes contribuye a disminuir
con los tiempos de sedimentación de las partículas más finas, pero puede generar problemas de
transporte de la pulpa a través de tuberías. La Tabla 2-2 presenta los tiempos de sedimentación de
acuerdo al tamaño de las partículas.
Tabla 2-2. Efecto del tamaño de partícula en el tiempo de sedimentación.
Tipo
Tamaño (Ilm)
Tiempo/metro recorrido
Sedimentación (m/h)
10.000
1 segundo
3.600
1.000
10 segundos
360
Arena Fina
100
125 segundos
28
Lamas
10
108 minutos
0,5
Bacterias
1
180 horas
Coloides
0,1
2 años
Grava
Arena Gruesa
Las mayores pérdidas de agua que ocurren en el circuito de relaves está dado por:
•
•
•
•
Inadecuado control de las variables en espesado res de relaves.
Mal estado de las canaletas de evacuación de agua claras en los espesadores.
Ineficiente bombeo desde el tranque de relaves, lo que aumenta la cantidad de agua que se evapora.
Infiltraciones y retención de agua en el tranque por no clasificación de relaves.
Una forma de disminuir el consumo de agua fresca en las plantas de concentración por flotación es el uso
de equipos auxiliares en el circuito de relaves que permitan recuperar una mayor cantidad de agua. En el
informe "Uso eficiente de agua en industrias mineras y buenas prácticas", se señala el consumo de agua
fresca puede disminuir en casi un 80% si se adicionan un ciclonaje del relave previo a entrar a la etapa de
espesamiento y de una etapa de filtración en la pulpa que se descarga de los espesadores (Tabla 2-2).
Sin embargo, este tipo de prácticas tiene desventajas en su aplicación debido a que el transporte del
producto de filtración resulta difícil de realizar por la baja humedad residual que posee, el cual es del
orden del 20%; este método sólo puede ser aplicado en las faenas en donde el tranque de relaves se
ubique cercano a la planta, transportando el relave residual a través de correas transportadoras hasta el
depósito final como es el, caso de la minera Mantos Blancos ubicada en la región de Antofagasta.
28
Tecnologías de Tratamientos de Aguas y Riles
Estado del Arte v Organización Preliminar
Tabla
2-3 Disminución en consumo de agua por etapas de recuperación (Fuente: Consejo Minero)
Circuito
Agua Fresca (m3/ton)
de Relaves
Sin tratamiento
1,5 - 2,2
Espesador -Tranque
1,0 - 1,2
Ciclonaje-Espesador- Tranque
0,6 - 0,8
Ciclonaje-Espesador-Filtro-
0,3 -0,5
Tranque
En general, el circuito de relaves puede recuperar entre un 35 - 80 % del agua utilizada, dependiendo de
las características del proceso que se lleve a cabo y de la eficiencia en la operación y control de los
equipos. Por lo tanto, maximizando la recuperación y recirculación desde espesadores y tranque de
relaves, el consumo de agua fresca puede estar entre 0,3 y 1 m3 por tonelada de mineral procesado. A
continuación se presentan algunos de los problemas que pueden ocurrir en la recuperación de agua en el
circuito de relaves:
Tabla
Problemática
Ubicación del
tranque con
respecto a la planta
Pérdidas de agua
en tranques de
relave
Inadecuada
operación de
equipos
2-4 Problemas presentes en el manejo de relaves.
Solución
Filtrado parcial o
total de relaves
Ciclonaje y
floculación de
relaves, y utilización
de materiales
impermeables en el
fondo y muros del
tranque
Ventajas
Desventajas
• Reducción del consumo de
agua entre 0,3-0,5 m3/ton de
mineral.
• Relevante inversión inicial
en
filtros
y
correas
transportadoras.
• Aplicable
relaves.
a todo
• Existe
aplicación
tecnología
industrial.
• No es aplicable
ubicadas
en
cordillera.
• Disminución
infiltraciones yagua
tipo
de
de
• Costos
operacionales
altos (3 US$/m3).
de
retenida.
• Aguas más claras.
• Menor tiempo de formación
de aguas claras.
• Aplicable Principalmente a
nuevos proyectos mineros.
• Bajo
costo
operación.
• Tecnologias
y
inversión
Espesamiento
extremo
• Mantención
permanente.
• Cambio
en
la
cultura
laboral de los operadores.
conocidas.
• Aumento de 8-10 % en la
concentración de descarga.
Ubicación del
tranque con
respecto a la planta
• Incrementos de costos por
mayor
consumo
de
floculante
e inversión
en
equipos.
• Mayor control operacional
en
la
disposición
de
relaves.
• Aumento
de 2-3% en la
concentración de descarga.
Automatización de
los procesos
a faenas
la
alta
• Aplicable a todo tipo de
relaves.
• Bajo costo operacional
US$/m3).
• Mejor disposición
en el tranque.
(0,5
• Mayor costo de inversión.
• Principalmente aplicable a
proyectos nuevos nuevos.
• Posibles surgimientos
de
problemas en el transporte
de pulpa hacia el tranque.
de lodos
29
Tecnologías de Tratamientos de Aguas y Riles
Estado del Arte v Orqanización Preliminar
2.3.1.2.- Plantas hidrometalúrgicas
El procesamiento de minerales vía lixiviación, extracción por solventes y electro-obtención es realizado
generalmente para menas oxidadas de minerales de cobre y en menor grado a minerales sulfurados
secundarios de cobre que contengan principalmente calcosina (CU2S); de igual modo, los minerales de oro
y plata son tratados por vía hidrometalúrgica a partir de sus minerales.
En el caso de minerales de cobre, el mineral proveniente del yacimiento es chancado (por lo general en
tres etapas) para exponer aún más las superficies de las rocas que contienen al óxido de cobre y pueda
ser disuelto más fácilmente. Una vez chancado, el mineral ingresa a una etapa de aglomeración con agua
y ácido sulfúrico para que el exceso de finos generados en la etapa anterior, se unan a las partículas más
grandes y de esta manera homogenizar la distribución granulométrica del mineral; el aglomerado se
realiza en tambores rotatorios dispuestos con una leve inclinación para el traslado del mineral a lo largo
de éste, resultando con una humedad residual entre 6-12%.
Posterior al aglomerado el mineral es trasladado por correas transportadoras
hasta un terreno
impermeabilizado y con vías de drenaje, en donde se acopia en pilas y se riega la superficie con una
solución ácida que percola por el lecho hasta la base de la pila. La altura dependerá de las características
físicas del mineral y debe ser tal que permita a las capas inferiores soportar el peso del mineral apilado sin
obstruir el paso homogéneo de la solución.
La solución recolectada por el sistema de drenaje es conducida hasta una piscina de solución cargada con
cobre y posteriormente enviada a la etapa de extracción por solventes, aumentando la concentración de
cobre desde 4-6 [g/I] hasta 35-40 [g/I] gracias a la ayuda de un extractante orgánico selectivo.
A continuación, esta solución rica en cobre es acondicionada y conducida a la etapa de electro-obtención,
en donde a través de la utilización de corriente eléctrica, el cobre precipita en laminas iniciales hasta
formar un cátodo de cobre. La Figura 2.11 muestra un diagrama simplificado de una planta
hidrometalúrgica convencional de cobre.
Lixiviación
Secundaria
Chancado
Aglomerado
t
Yacimiento
Minero
Agua Fresca
Agua Fresca --..
H2S04
•
Cátodos Cu
I
¡
1
;
L ...:------:
XiViaCión
en Pilas
Preparación
Sol. Ácida
¡\LBI;;
Electro
Obtención
I
L
"i--I
Jt
I
L
Extracción por
Solventes
~
I
1
I
¡
Solución PLS
+
- - - - __
~
!
I
I
I
¡
1
Solución
Refino
Figura 2.11. Diagrama de flujos plantas hidrometalúrgicas
de cobre.
El procesamiento hidrometalúrgico de los minerales de oro con y plata contempla dos etapas principales:
concentración gravitacional y cianuración por agitación-precipitación con polvos de zinc; en la primera
30
Tecnologías de Tratamientos de Aguas y Riles
Estado del Arte
V
Orqanización Preliminar
parte se recupera las fracciones gruesas de oro y plata y en la segunda se recuperan las fracciones finas
de estos minerales. El mineral proveniente de la mina es chancado en una etapa la que se realiza en seco,
utilizando agua para la reducción del polvo en suspensión. El mineral chancado y con el tamaño
adecuado, pasa a molienda la que se puede hacer en una etapa (El Peñón) o en dos etapas (Mantos de
Oro-La Coipa), para liberar aún más al mineral contenido en la matriz.
En el caso de la planta de El Peñón, ubicada en la segunda región de Antofagasta, el mineral resultante
de la molienda pasa por una clasificación en hidrociclones en donde el producto intermedio del circuito de
molienda (20% aprox. del flujo de gruesos de los hidrociclones) va a la etapa de concentración
gravitacional conformada por un concentrador Knelson, con los gruesos ingresando posteriormente a dos
etapas de limpieza en mesas gravitacionales (una Wilfley y una Gemini).
Chancado
Molienda
I
Mina
Agua Fresca
t
11
Agua Fresca
<0IIII--111
t
t
,
Clasificación
Horno
Refinación
Concentrador
Gravitacional
f~ •
M'::' 1
Concentradoras
Metal Dor.•••
é~ __
-----,
Agua
Espesador
Molienda
I
I
•..•.
--===
¡
Filtro Banda
•••••
,~
Horno
a.;nac
Metal Doré
•
Clarificador
Ripios a
Depósito
-1-1
Zinc
.•••
i•••
ón__
Filtro
Prensa
11," 11
tro
Desaereación
Figura 2.12. Diagrama proceso hidrometalúrgico
Clarificador
de mineral de oro
y
+--
lo
Solución
Clarificada
plata de El Peñón.
La fracción fina del concentrador Knelson pasa a un espesamiento en donde a la solución clarificada se le
remueve el oxigeno disuelto y se alimenta al circuito de precipitación con zinc para la precipitación del oro
y la plata. El relave de la etapa de espesamiento ingresa a una etapa de lixiviación alcalina con cianuro de
sodio y con inyección de aire enriquecido con oxígeno; el mineral lixiviado es lavado en un circuito de
espesadores en contracorriente (CCD) y pasado por filtros de bandas para obtener un ripio con 20%
humedad residual, el cual es situado en un depósito de ripios.
31
Tecnologías de Tratamientos de Aguas y Riles
Estado del Alfe v Orqanización Preliminar
El producto final es el obtenido del concentrado gravitacional y la refinación de los precipitados, el cual es
un metal doré que contiene aproximadamente un 6% de Au, 93% de Ag y el 1% correspondiente a
impurezas tales como Cu, Fe y Zn en forma de lingotes con una masa de 150 Kg. La Figura 2.12 muestra
un diagrama simplificado del proceso hidrometalúrgico para el tratamiento de minerales de oro y plata.
Los procesos hidrometalúrgicos a pesar de que se realizan utilizando grandes volúmenes de soluciones
acuosas, presentan bajos consumos de agua fresca, los que pueden mantenerse por debajo de los 0,2
3
m /ton mineral. Aún así se presentan pérdidas de agua por soluciones que pueden tener distinto orígenes,
como se muestran en la Figura 2.13.
1%
m Evap.
44%
Pilas
11Reacción
EO
O Lavado Orgánico
O Evap. Piscinas
11Descarte lix.
Ii Evap. EO
16%
1%
Figura 2.13. Pérdidas de agua en los procesos hidrometalúrgicos.
Se aprecia que la mayor cantidad de pérdidas se debe a la evaporación de las soluciones desde las pilas
de lixiviación. Esto puede ocurrir por una mala distribución granulométrica de las partículas minerales, en
donde la presencia de una gran cantidad de finos, genera el impedimento en la circulación de la solución
ácida a través del lecho por una disminución en la porosidad o intersticios interpartículas; a consecuencia
de esto, la solución puede que no ingrese en la pila y se acumule en la superficie. Otra situación que tiene
relación con esto, es la eficiencia en el regadío de la pila con solución ácida por parte de los aspersores,
en donde algunas veces esta concentrada en ciertos lugares de la superficie de la pila mineral lo que
también puede generar la saturación del lugar.
En el caso del descarte de soluciones, este es por la contaminación con iones como 50/-, Fe3+,cr, N03-,
etc. producto de la cinética de disolución de los minerales contenidos en la mena y de las reiteradas
recirculación de solución lixiviante y escaso o inadecuado purgamiento de estas soluciones. En algunos
casos, estas soluciones de descarte de lixiviación una vez que están saturadas con iones, son regadas a
ripios para la retención de éstas en el mineral y evaporación solar.
La etapa de lavado de orgánico es opcional en una planta de extracción por solventes, pero su aplicación
aumenta la eficiencia de esta etapa y mayor duración del reactivo (Figura 2.14). En Chile se utiliza en
varias plantas hidrometalúrgicas con el propósito de disminuir el traspaso de iones contaminantes e
interferentes hacia el proceso de EW. Para ello, en esta etapa se contacta el orgánico cargado con
grandes cantidades de agua de lavado y se obtiene un orgánico cargado limpio que avanza a la etapa de
32
Tecnologías de Tratamientos de Aguas y Riles
Estado del Arte
Organización Preliminar
V
reextracción. Para disminuir estas pérdidas, las plantas hidrometalúrgicas
ayudan al buen manejo de dichas soluciones tales como:
realizan algunas prácticas que
Recirculación al máximo de soluciones, esto es, purgar y utilizarlas lo más posible hasta que la
concentración de las impurezas contenidas alcancen valores críticos, disminuyendo la capacidad y
eficiencia del proceso.
Control de infiltraciones en la base de las pilas de lixiviación, a través de la colocación de carpetas
naturales y artificiales en el terreno en donde se levantan las pilas de lixiviación; también se utilizan
sistemas de drenaje impermeabilizados,
para la evacuación de las soluciones obtenidas en la
lixiviación del mineral.
Sistemas que minimizan la evaporación de soluciones desde piscinas de almacenamiento de
soluciones, como el uso de esferas de polímeros o de otro material apto para soluciones ácidas.
Utilización de adecuados sistemas de irrigación en pilas de lixiviación, colocando los aspersores o
goteros de solución a una altura mínima de la superficie a ser regada con la solución ácida.
Solución PLS
Solución Refino
~(,:!jJ1;;/\
Extracción #1
Estanque Orgánico
Descargado
Flotación
Columnar
~3P
Filtro
Arena
Electrolito
Rico
--~
Intercambiador
Calor
Extracción #21
1
1
Agua~
--+lt~l~
~
I!I
Estanque
Electrolito Pobre1'
I
Lavado
I
Re-extracción
.
"."
lO~.,
•• " 111lIIlI'" I!>.""".III
"' ••
1:11:1."".,.
•• 11""
Electrolito Pobre
"'"",.
•••••
.
Electro-obtención
Figura 2.14. Recirculación de soluciones y lavado en plantas hidrometalúrgicas.
Sin embargo, aún con este tipo de prácticas para la minimización de pérdidas de agua por soluciones,
siguen presentándose algunas que no se controlan tales como:
Nula o mínima captación de aguas usadas en los lavados de equipos y celdas de E.O, a través de
canales que converjan a pozos para su posterior tratamiento.
Reutilización de aguas usadas en los sistemas de enfriamientos de equipos y en los intercambiadores
de calor. Con respecto a esto, el informe "Uso eficiente de aguas en la industria minera y buenas
prácticas" señala un ejemplo que se lleva acabo en la faena minera de Quebrada Blanca ubicada en la
1 región, en donde se recircula el agua de enfriamiento de los sellos de chancadores re-aprovechando
ceca de 290.000 It/día.
33
Tecnologías de Tratamientos de Aguas y Riles
Estado del Arte v Organización Preliminar
2.3.1.3.- Fundiciones y Refinerías Electrolíticas
Las fundiciones y electro-refinerías son las encargadas de procesar el concentrado obtenido en las plantas
concentradoras para la obtención del metal deseado con una pureza elevada. En el caso de concentrados
de cobre, estos son secados hasta obtener una humedad residual entre 0,1-0,3%; el concentrado
posteriormente pasa a una etapa de fusión o fusión-conversión en donde parte de las impurezas son
volatilizadas y otras pasan a formar parte de la escoria; esto puede ser posible gracias a la oxidación del
baño fundido mediante la adición de aire enriquecido con oxígeno (25-32%). La escoria producida en esta
etapa es conducida a canchas de enfriamiento para su posterior tratamiento mediante horno eléctrico o
flotación de las partículas de cobre.
El producto de la etapa de fusión-conversión, llamado "metal blanco", que contiene principalmente cobre
y cantidades menores de hierro en forma de Cu2S-FeS, es enviado a una etapa de conversión en donde se
escarifica el resto de hierro que queda de la primera etapa y se volatilizan algunas de las impurezas que
permanecen en la mezcla. Al igual que en, esto es posible mediante la adición de aire enriquecido con
oxígeno yel uso de sílice como escorificante. Los gases de anhídrido sulfúrico producto de la oxidación del
azufre en las etapas de fusión y conversión, son enviados a la planta de ácido en donde son convertidos
en ácido sulfúrico.
El producto de la etapa de conversión, conocido con el nombre de "cobre blister", es conducido a una
etapa de refinación a fuego en donde es volatilizado el resto del azufre que permanece unido al cobre
como Cu2S, lo que se hace mediante un proceso de oxidación con aire enriquecido; una vez eliminado el
azufre, se realiza una reducción del contenido de oxígeno que permanece disuelto en el baño fundido
mediante quemadores que generen monóxido de carbono disuelto. El producto de esta etapa, conocido
como "cobre refinado a fuego", es moldeado como ánodos con un contenido de cobre sobre el 98%. Los
ánodos luego ingresan a la etapa de electro refinación el que se realiza en celdas electrolíticas,
sumergiéndolos en una solución que contiene iones de cobre y laminas iniciales, en donde mediante la
aplicación de una corriente eléctrica, estos ánodos son disueltos, pasando los iones a solución y
depositándose en las láminas de cobre inicial. El producto de esto son cátodos de cobre con una pureza
de 99,99% de cobre. La Figura 2.15 presenta un diagrama simplificado de las etapas de fundición y
electro refinación de cobre.
34
Tecnologías de Tratamientos de Aguas y Riles
Estado del Arte v Organización Preliminar
Concentrado de
Cu
Vapor de Agua
Agua
Fusión I
Conversión
Agua
Enfriamiento I
Lavado Gases
Planta de
Ácido
H2S04
1--- .....•
98%
!
Efluentes Ácidos a
Neutralización y
Evaporación
Refinación
a Fuego
Agua
Cátodos de Cu
99,99%
Figura
2.15.
Diagrama simplificado del proceso de fundición
3
En las fundiciones de Chile, el consumo de varía entre 6-12 m
utiliza principalmente en:
y
electro refinación de cobre.
por tonelada de metal producido y se
Enfriamiento y lavado de gases, donde se ocupa el 30% o más del agua.
Enfriamiento de escorias previo a su disposición en canchas.
Secado de concentrado antes de fusión.
Planta de oxígeno.
El lavado de gases en distintos equipos se realiza para la remoción de partículas sólidas y para los
intercambiadores de calor. Los gases provenientes de los hornos convertidores deben pasar por dos
etapas de lavado, una se realiza en seco en un precipitador electrostático y posterior a esta etapa, se
realizan limpiezas en húmedo para eliminar el arsénico, selenio, mercurio, flúor y cloro como los
principales compuestos químicos presentes.
Posterior a los precipitadores electrostáticos, los gases son limpiados en húmedo en una torre "Quench",
lavador en flujo radial o Scrubber, los que poseen intercambiadores de calor que utilizan agua de alta
pureza, aunque no necesariamente a nivel de potable, para no dañar los equipos y por último pasan por
precipitadotes electrostáticos húmedos los que utilizan agua para remover los sólidos retenidos en las
paredes de estos. Producto de estas etapas de limpieza de gases, se genera un efluente de carácter ácido
el cual contiene partículas y compuestos químicos de arsénico, selenio, cobre y cloro principalmente.
35
Tecnologías de Tratamientos de Aguas y Riles
Estado del Arte v Orqanización Preliminar
2.3.2.- Residuos Líquidos en la Industria Minera.
Debido a que todas las operaciones mineras utilizan agua para su desarrollo, una vez terminado el
proceso productivo se generan residuos líquidos que contienen sólidos coloidales en suspensión, sales,
iones, metales disueltos, reactivos químicos, modificadores de flotación, solventes orgánicos, etc. Si se
existe baja disponibilidad de agua fresca, es necesario recircularla al proceso mismo o a otras actividades
dentro de la faena minera, por lo que en algunos casos, ésta debe contar con una calidad superior con la
que sale del proceso por lo que necesitan un tratamiento de mayor complejidad para poder devolverle las
características adecuadas. En otros casos, los riles generados de los procesos mineros no pueden ser
recirculados al proceso debido a la distancia en que se pueden encontrar de la faena minera y lo costos
que resulta su retorno, por lo que se debe descargar al ambiente; si éstos son descargados en forma
cruda, impactan grandemente
la biodiversidad ambiental tales como vegetación, fauna, suelos,
modificándola e incidiendo en efectos acumulativos de sustancias que tarde o temprano es retornada al
hombre.
Estos residuos líquidos pueden ser el resultado de:
Efluentes
Efluentes
Efluentes
Efluentes
estériles.
Efluentes
hombre.
Efluentes
generados por procesos de concentración de minerales (pulpas de concentrado y relaves).
generados por humedad residual en pilas y ripios de lixiviación y descarte de soluciones.
ácidos generados por el lavado y enfriamiento de gases en fundiciones.
generados por escorrentías (drenajes) provenientes de la mina y lixiviación natural de
generados
por el lavado de equipos, instalaciones,
como también
los utilizados por el
productos del descarte de electrolitos en refinerías electrolíticas.
Estos efluentes mineros (RIL), dependiendo del proceso del cual provienen, están compuestos por:
Sólidos coloidales sedimenta bies y/o suspendidos.
Sales disueltas como As043-, SO/-, MoO/-, CN-, cr, S, etc.
Iones de metales pesados de Cu, Fe, Se, Mo, Pb, etc.
Sustancias orgánicas, tales como reactivos y solventes.
pH variado (ácido-alcalino).
Uno de los principales problemas para el tratamiento de efluentes tiene que ver con el punto de vista
económico, en donde lo primordial es el identificar la calidad de agua mínima necesaria de acuerdo a si
esta será posteriormente reutilizada en los procesos de beneficio del mineral, usada en el consumo
humano del campamento minero, evacuada hacia algún cauce de agua natural o depositada en un
tranque o piscina de evaporación natural. El tener claramente definido el rumbo final de los riles mineros
permite definir la categoría de agua a obtener en el tratamiento, ya que en algunos casos no es necesario
alcanzar la categoría de "agua potable", por lo que los costos de mantener la tecnología adecuada se
mantendrían a un nivel acorde al tipo de agua necesaria.
Si el efluente líquido tratado no es reutilizado en el proceso, se deben hacer grandes esfuerzos por parte
de las empresas mineras para poder cumplir las normativas ambientales vigentes, en cuanto a las
concentraciones máximas de cada componente en el RIL, dependiendo del cuerpo receptor final
(corrientes de agua fluvial, mar, lagos, etc. o uso en el riego de caminos, forestación, agroindustria, etc.).
Actualmente, Chile cuenta con normativas robustas sobre el manejo de residuos industriales líquidos de
distinta procedencia de acuerdo a su disposición final; de la misma manera, nuestro país cuenta con
diversos servicios públicos que están encargados de fiscalizar el cumplimiento de las normativas y leyes
respecto a esta materia. Dentro de estos servicios públicos están el servicio Nacional de Geología y
Minería (SERNAGEOMIN), el Servicio de Salud, el Servicio Agrícola y Ganadero (SAG), la Dirección General
36
Tecnologías de Tratamientos de Aguas y Riles
Estado del Arte v Organización Preliminar
de Aguas (DGA), la Comisión Nacional del Medioambiente (CONAMA) y la Superintendencia
Sanitarios (SISS).
de Servicios
La gran mayoría de las empresas mineras de nuestro país, recirculan la mayoría de sus efluentes líquidos
generados al mismo proceso de origen, previo paso por una etapa de re-acondicionamiento o purga de
este. Ejemplo de esto son Minera Escondida Ltda y C. M. D. 1. de Collahuasi, ubicadas en la 11y I región
respectivamente, quienes vierten sus efluentes líquidos en sus respectivos puertos de embarques, Coloso
y Patache. Estas empresas poseen una planta de tratamiento del agua obtenida en los procesos de
espesamiento y filtrado de concentrado, a través de filtración y acondicionamiento del pH de ésta. Minera
Los Pelambres, ubicada en la IV región, también posee un puerto (Punta Chunga) en donde despachan el
concentrado producido; a diferencia de las dos mineras antes mencionadas, el agua tratada es utilizada
para el riego de 75 hectáreas de eucaliptos ubicada en las cercanías de dicho puerto.
2.3.3. Aplicaciones y Problemas Presentados en las Tecnologías de Tratamiento de Efluentes
de Procesos Mineros
Los efluentes líquidos generados por los diversos usos que se le da al recurso agua en la industria minera
nacional, requieren muchas veces de ser tratados sea cual fuere su uso posterior. Para el tratamiento de
estos residuos líquidos, existen tecnologías que están disponibles en el mercado mundial, que varían de
utilización a gran escala hasta plantas a nivel piloto. A 'continuación se presentan algunos tratamientos
disponibles para efluentes líquidos y que tienen algún grado de aplicabilidad en empresas mineras a
través del mundo:
~
Flotación por Aire Disuelto.
La flotación por aire disuelto es una tecnología usada por más de 50 años para la clarificación de residuos
líquidos provenientes de distintos procesos industriales. Consiste en la separación de los contaminantes
contenidos en las aguas de procesos, mediante la adhesión de éstas a finas burbujas de aire lo que
disminuye la densidad de las partículas o líquidos y, permitiendo que de este modo floten debido a la
fuerza boyante existente. Estos son recuperados en canaletas y luego procesados para la obtención de un
lodo. Su aplicación alcanza un amplio rango de contaminantes tales como sólidos coloidales, grasas,
aceites, iones, macromoléculas, microorganismos, tintas, fibras y otros materiales.
En el caso del tratamiento de aguas residuales o de aguas de efluentes naturales, la adhesión entre el
contaminante y la burbuja de aire por lo general no es suficientemente resistente a las altas condiciones
de agitación, por lo que se ve dificultado el proceso de flotación convencional por aire disperso. Por lo
tanto, el agua es saturada con aire introducido a alta presión (40-50 psi) y bombeada a la celda de
flotación, con una presión de 1 atm., para el contacto con los sólidos en suspensión. Debido a que el agua
se encuentra previamente saturada con aire, las burbujas generadas por la corriente entrante son más
pequeñas que en el caso de la flotación por aire disperso (30-60 urn) por lo que la adhesión de las
partículas sólidas se realiza de mejor manera.
Las características que posee esta tecnología en el tratamiento
de aguas compiten con aquellas
tecnologías que utilizan la sedimentación de partículas o compuestos sólidos para la clarificación de
aguas. Sin embargo, muestra algunas ventajas considerables con respecto a las tecnologías de
sedimentación de partículas, como por ejemplo:
•
•
•
Menores tiempos y mayor eficiencia (> 95%) en la remoción de las partículas pequeñas o más
ligeras.
Mayor flexibilidad operacional cuando el flujo de alimentación es variable y hay tendencia de
algunas partículas a flotar de manera natural.
Menor espacio físico requerido para la instalación de las celdas y equipos de apoyo.
37
Tecnologías de Tratamientos de Aguas y Riles
Estado del Arte v Orqanización Preliminar
Este tipo de tecnologías a pesar de ser eficiente en la separación de contaminantes,
desventajas en su aplicación como:
•
•
~
posee algunas
Altos costos de inversión, operación y mantenimiento de compresores y tuberías, y por reactivos
químicos utilizados en el proceso.
Generación de lodos los cuales necesitan tratamiento o disposición posterior, los cuales necesitan
de un manejo posterior debido a que pueden contener niveles concentrados de contaminantes
provenientes del residuo líquido, necesitándose de un adecuado plan de disposición final. La
cantidad de lodos generados va a depender de la concentración de sólidos en la alimentación.
Tratamientos por Osmosis Inversa (01).
Esta tecnología utiliza un medio filtrante o membrana para la separación de contaminantes desde el
residuo industrial líquido que las contiene. La operación consiste en hacer pasar el efluente a través de la
membrana semipermeable por efecto de la diferencia de presión existente en el sistema, entre el flujo de
alimentación presurizado (30-1.000 psi, dependiendo del líquido a tratar) y el agua filtrada la cual está a
una presión cercana a la atmosférica. De este modo, gran parte del agua y las partículas más pequeñas
atraviesan los microporos de la membrana y las partículas más grandes permanecen retenidas en la
membrana.
La eficiencia de remoción de contaminantes en la tecnología de 01 alcanza comúnmente valores por sobre
el 90% lo que dependerá de la calidad de la membrana semipermeable y de la presión aplicada en el
efluente que entra al sistema. Puede ser aplicada para la remoción de compuestos químicos inorgánicos
tales como sales, metales y minerales; también puede ser aplicada con efluentes que contengan
microorganismos, compuestos orgánicos, desalinización de agua de mar. También puede ser utilizada en
efluentes que contengan iones de cualquier tipo, ayudándose con el uso de un campo eléctrico generado
en la membrana en donde los iones permanecen retenidos y así el agua que la atraviesa resulta de una
mejor calidad.
Filtro
Secundario
Efluente Líquido
a Presión
Membrana
sem ipermeable
Contaminantes
Concentrados
Contaminantes
Diluidos
Efluente Líquido
Residual
Figura 2.16. Partes del proceso de osmosis inversa.
La operación de plantas de remoción de contaminantes a través de osmosis inversa, por lo general, no es
complicada siempre y cuando sea monitoreada día a día su funcionamiento y además contenga un
riguroso programa de mantenimiento preventivo que incluya los equipos de instrumentación, bombas
38
Tecnologías de Tratamientos de Aguas y Riles
Estado del Arte v Orqanización Preliminar
impulsoras, tuberías y la membrana semi permeable. Esta última es uno de los principales problemas con
el cual se encuentran los operadores de tales plantas; la obstrucción de los poros de la membrana
filtrante por parte de algunas sales que precipitan o sólidos dispersos en el efluente, disminuyen la
eficiencia del equipo quedando reflejada en un producto de menor calidad o la no continuidad de la
operación normal del equipo. Una forma de evitar este problema es usar una etapa de filtración previa y
un ajuste de pH para precipitar algunos iones en solución.
La Tabla 2-5 presenta una comparación en el uso de la osmosis inversa e intercambio
remoción de contaminantes metálicos.
iónico para la
Tabla 2-5. Comparación uso de osmosis inversa e intercambio iónico en el tratamiento de efluentes con
metales iónicos
O. l.
Costo capital
Costo operación
Costo Mantención
Eficiencia
Uso químicos
Uso eléctrico
Costo Disposición Residuos
O.I.+F.: Osmosisinversa + filtración
Int. Iónico: Intercambio iónico
O.I.+I.I: Osmosis inversa + intercambio iónico
+ F.
Medio
Bajo
Medio
Baja
Bajo
Medio
Alto
lnt.lónico
Medio
Bajo
Muy bajo
Muy alta
Muy bajo
Bajo
Bajo
Dentro de las ventajas en la utilización de esta tecnología para el tratamiento
están:
•
•
•
•
•
O. l. + l. l.
Alto
Medio
Medio
Muy Alta
Muy bajo
Medio
Bajo
de efluentes industriales
Proceso de operación simple, teniendo cuidado en el contenido de contaminantes en la corriente de
entrada para evitar obstrucción de la membrana.
Costos de instalación y mantención de equipos es bajo.
Puede ser utilizada en contaminantes del tipo orgánico e inorgánico.
Este tipo de tecnología utiliza una cantidad mínima de reactivos químicos.
En el caso de su uso como desalinizadora de agua de mar, puede ser usada con un flujo continuo.
Por otra parte, esta tecnología también presenta desventaja en su aplicación como las siguientes:
•
•
•
•
•
•
•
~
Las membranas pueden resultar ser sensibles al uso con determinados contaminantes.
El efluente alimentado necesita de una etapa previa para remover la cantidad de sólidos contenidos.
Los materiales y equipos utilizados en este tipo de plantas debe ser de alta calidad.
Los residuos sólidos deben tener un buen plan de disposición para evitar afectar el medio ambiente.
Algunos pesticidas, solventes y otros químicos orgánicos volátiles no pueden ser removidos
completamente, por lo que necesitan la ayuda de filtros con carbón activado en la corriente de salida
del agua clara .
Los daños en las membranas no son fácil de detectar, por lo que resulta difícil advertir si la operación
es normal y segura.
Tratamientos de Neutralización-Precipitación.
Existen otros tipos de tratamiento de efluentes en donde se busca neutralizar y precipitar los iones de
metales pesados, el cual se puede hacer a través de métodos pasivos y/o métodos activos. Los métodos
activos se caracterizan por el uso de reactivos químicos para la neutralización del efluente, por lo cual se
le conoce también como métodos químicos; los reactivos usados van a depender del pH que posea y de
los iones que contenga. Por otra parte, los métodos pasivos involucra la construcción de sistemas de
39
Tecnoloaies de Tratamientos de Aguas y Riles
Estado del Arte v Orqanización Preliminar
tratamientos que emplean reacciones químicas y biológicas que ocurren de manera natural en el efluente
y el aprovechamiento de fuentes de energía natural tales como gradiente topográfico, metabolismo de
microorganismo y fotosíntesis.
•
Métodos Activos:
a. Caliza (Carbonato calcio):
- Ventajas: Las principales ventajas en el uso de este tipo de tratamiento
son el bajo costo de
inversión y operación, fácil operación para todo tipo de efluentes y el manejo relativamente fácil
del precipitado que se forma.
- Desventajas: Las principales desventajas son los lentos tiempos de reacción, disminución de
la eficiencia del sistema debido a la capa de partículas de caliza que se forma con los
precipitados de hierro, dificultad en el tratamiento de efluentes ácidos que contengan una alta
razón ferroso/férrico e ineficiencia en la remoción de iones de manganeso.
b. Cal hidratada (Hidróxido de calcio):
- Ventajas: Las principales ventajas en el uso de cal hidratada son los bajos costos de operación,
uso relativamente
fácil y uso en iones metálicos de hierro, cobre, manganeso, molibdeno.
- Desventajas: Las principales desventajas son los volúmenes de precipitados generados que
son mayores a los generados por el carbonato de calcio y los altos costos de inversión inicial
debido al tamaño de las plantas requeridas.
c. Ceniza de soda (carbonato de sodio):
- Ventaja: Es efectiva en el tratamiento de pequeños flujos de efluentes ácidos de minas.
- Desventajas: Las mayores desventajas son el alto costo del reactivo y las bajas propiedades
de sedimentación de los precipitados formados.
d. Soda cáustica (Hidróxido de sodio):
- Ventajas: Es efectiva en el tratamiento
contenido de manganeso.
de bajos flujos de efluentes ácidos que tengan un alto
- Desventajas:
alto costo, peligros en el manejo y almacenamiento
del reactivo,
propiedades de los precipitados y congelamiento del reactivo en climas muy fríos.
bajas
e. Amoniaco:
- Ventajas: El anhídrido de amoniaco es muy efectivo en el tratamiento
contengan altas concentraciones
con aplicaciones similares.
- Desventajas:
considerablemente
de efluentes que
de ión ferroso y manganeso, y menor costo que la soda cáustica
Las desventajas
son
el medio ambiente.
su
difícil
y
peligroso
uso
el
cual
puede
afectar
40
Tecnologías de Tratamientos de Aguas y Riles
Estado del Arte v Organización Preliminar
•
Métodos Activos:
a. Humedales (Wetlands):
- Ventajas: Remueve los metales disueltos en efluentes líquidos con mayor eficiencia en el hierro
que en el manganeso y no requieren de mantenimiento continuo.
- Desventajas: Técnica de tratamiento relativamente nueva, costos de diseño y construcción
son significativos y las variaciones climáticas afectan la eficiencia de remoción de metales,
principalmente en ambientes fríos.
Otros tratamientos pasivos utilizados para la remoción de contaminantes desde efluentes mineros están
los canales de caliza abiertos y barreras reactivas bajo la superficie como las principales en el tratamiento
de efluentes mineros.
A continuación se presenta un cuadro esquemático que resume el tratamiento de algunos componentes
presentes en los residuos líquidos producidos en las faenas mineras con algunos de los problemas
posibles:
41
Tecnologías de Tratamientos de Aguas y Riles
Estado del Arte v Orqanización Preliminar
Tabla 2-6. Tratamientos y problemas en la eliminación de algunos contaminantes.
Contaminante
Tratamiento
Posibles Problemas
• Costos por inversión inicial en
equipos.
Sólidos ultrafinos
(coloides)
• Baja
capacidad
Coagulación, floculación a pH > 8 Y tratamiento.
flotación por aire disuelto.
• Costos por manejo
disposición de sólidos.
de
de
y
• Problemas operacionales.
• Costos por inversión inicial en
equipos.
Precipitados
coloidales (Fe(OH)2'
Cu(OHh, PbS, CuS)
• Baja
capacidad
Coagulación, floculación a pH 8-10 Y tratamiento.
flotación por aire disuelto.
• Costos por manejo
disposición de sólidos.
de
de
y
• Problemas operacionales.
Cationes metálicos
disueltos (Cu2+,
Fe2+ , Pb2+ , Cd2+ ,
Zn2+, etc.)
• Flotación por adsorción coloidal ylo
partículas sorbentes.
• Precipitación,
sedimentación
y
filtración.
Cationes:
• Precipitación
F.A.D.
Aniones metálicos
disueltos (MoO/-,
As043-, etc.)
como
hidróxidos
• Precipitación
como
coagulación y F.A.D.
y
sulfuros,
Compuestos y
elementos solubles
(SO 4"2- CI- Ca2+ ,
Na2+, etc.)
• Dificultades en el manejo y
disposición de sólidos.
• Baja eficiencia
diluidos.
en efluentes
• Precipitación incompleta
algunos metales.
de
• Baja
cinética
sedimentación.
de
• Probo operacionales.
Aniones:
• Adsorción
sobre
férricos y F.A.D.
• Costos por inversión inicial en
equipos.
compuestos
• Inestabilidad
precipitados,
lixiviarse.
de
que
algunos
pueden
• Precipitación de SOl- con sales
regenerables de bario.
• Falta de experiencia
escala.
• Tratamiento de purgas.
• Problemas operacionales.
• Intercambio iónico y microflitración.
• Reciclaje de sales de bario y
resinas de intercambio iónico.
a gran
42
Tecnologías de Tratamientos de Aguas y Riles
Estado del Arte
V
Oroanización Preliminar
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44
Tecnologías de Tratamientos de Aguas y Riles
Estado del Arte v Orqanización Preliminar
3. Sistema de Información en el Uso del Recurso Hídrico
45
Sistemas de Información en el Uso del Recurso Hídrico
Estado del Arte v Orqanización Preliminar
3.1 INTRODUCCIÓN
Los Sistemas de Información Geográfica, también conocidos con el acrónimo SIG, han inspirado tantas
definiciones como personas hay que escriben sobre ellos. Desde un punto de vista global un SIG puede
ser considerado un conjunto organizado de hardware, software, datos y técnicas eficientemente
diseñadas para la captura, almacenamiento, actualización, manipulación, visualización y análisis de
información geográficamente
referenciada (GRIDjUNEP, 1993). Por su parte, la Organización de las
Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación los define como sistemas computarizados para el
almacenamiento, elaboración y recuperación de información con equipo y programas informáticos
expresamente concebidos para trabajar con datos georeferenciados y sus correspondientes atributos
temáticos (FAO, 1988).
Efectivamente, el término SIG alude a un sistema de información espacial automatizado e internamente
referenciado, diseñado para la gestión y análisis de datos espaciales y la elaboración de cartografía
(Berry, 1990). Berry (1990) señala que la naturaleza de los datos geográficos con los que trabajan estos
sistemas pueden ser de dos clases: espacialmente agregados, como por ejemplo, las clasificaciones
edafológicas; o geográficamente referenciados. Esta última categoría la conforman datos espacialmente
coherentes y representables en un mapa. Los mapas digitales pueden ser manipulados automática o
manualmente, mientras que su referenciación con respecto al sistema de información espacial puede ser
externa o interna. De acuerdo con Berry (1990) un sistema externamente referenciado utiliza el
computador para almacenar la información de distintas áreas geográficas, sin embargo la localización de
cada una de ellas está indicada en mapas separados. Por el contrario, los sistemas internamente
referenciados poseen un enlace automático entre la componente temática (los atributos alfanuméricos) y
la espacial (la localización geográfica y las propiedades espaciales de los objetos). Estos mapas digitales
constituyen las bases fundacionales de los «verdaderos» SIG.
La descripción realizada hasta el momento se ajusta a los intereses de los especialistas en recursos
naturales, difiriendo sustancialmente de las aportadas por los científicos especializados en recursos
hídricos (Johnson et al., 1988). Para estos últimos los SIG son equipos y programas informáticos
destinados al desarrollo, procesamiento, almacenamiento
y recuperación de datos espacialmente
distribuidos. En esta concepción los SIG actúan como gestores de gráficos, flexibles, interactivos y muy
competentes para la modelación espacial de redes de drenaje. La diferencia esencial entre las
concepciones expuestas por Berry (1990) y Johnson (1988) quizás podría entenderse mejor en términos
de Sistemas Soporte de toma de Decisiones (Decision Support Systems, DSS). Desde esta óptica se
asume de antemano que un SIG es a la vez un DSS. Labadie (1989) identifica tres subsistemas
fundamentales en la composición de los DSS diseñados para la gestión de recursos hídricos: los
subsistemas diálogo, datos y modelo. Atendiendo a este esquema la conceptuación realizada por Berry
supone aceptar que los SIG son un DSS compuesto por los tres subsistemas antedichos, mientras que la
definición de Johnson sugiere que los SIG poseen tan sólo dos de ellos, los subsistemas datos y diálogo,
pero no el subsistema modelo.
Los SIG se componen de una base de datos espacialmente referenciada y de un conjunto de instrucciones
y procedimientos que permiten operar sobre ella (Borrough y McDonell, 1998). Hasta llegar a la situación
actual estos sistemas han experimentado una evolución que se asienta sobre tres pilares. El primero de
ellos es la cartografía tradicional y los procedimientos técnicos para el análisis de mapas. La identificación,
posesión y manipulación de datos geográficos obedece a una necesidad ancestral de la humanidad.
Mucho antes de que las computadoras comenzaran a emplearse los cartógrafos ya habían ideado
sofisticadas nociones para el análisis espacial y la representación de información geográfica (Jones, 1997).
En su legado encontramos métodos para implementar funciones espaciales tales como la superposición,
intersección y cálculos de proximidad. Obviamente, el proceso de informatización posterior ha contribuido
de manera notable a facilitar la ejecución de este tipo de operaciones (Borrough y McDonnell, 1998).
Otro precursor de la aparición de la tecnología SIG es el grupo de aplicaciones informáticas asociadas al
diseño asistido por ordenador (Computer-Aided Design, CAD) que surgieron en los años 60 (Heywood et
46
Sistemas de Información en el Uso del Recurso Hídrico
Estado del Arte v Orqanización Preliminar
al., 1998). Estos programas son fruto de los rápidos avances experimentados por el diseño de bases de
datos y la introducción de eficientes rutinas para ejecutar operaciones de localización, conectividad y
rutas. Por supuesto, todas estas funciones han sido pródigamente adoptadas por la hidrología con la
implementación de los SIG. El tercer y último pilar es el de los gráficos digitales. Durante los años 60 y 70
la visualización digital de gráficos vivió importantes progresos, sin los cuales estos sistemas no habrían
alcanzado el grado de utilidad que actualmente poseen (Jones, 1997). Junto con las mejoras gráficas
fueron programadas nuevas rutinas con el propósito de disponer de las funciones de análisis espacial
creadas por los cartógrafos. En un primer momento sus aplicaciones fueron experimentadas en las
pioneras bases de datos que se estaban diseñando para los programas CAD. Algunos ejemplos notorios se
corresponden con rutinas hoy ampliamente difundidas como las de punto en polígono, intersección de
polígonos y operaciones de vectorización y rasterización (Bernhardsen, 1999).
Este proceso evolutivo favoreció la aparición de los SIG a mediados de los 60. En ningún momento
debemos caer en el error de identificar estos sistemas con el software, ya que éste tan sólo es uno de sus
componentes. La correcta implementación de un SIG debe considerar todos y cada uno de sus elementos
fundamentales, entendiendo como tales el software, hardware, los datos y el personal cualificado
(Maguire, 1991). Además, la representación digital del mundo real supone conceptuar el espacio, lo cual
se realiza a través de los modelos de datos.
El modelo de datos en un SIG puede ser raster o vectorial. Las bases de datos de tipo raster están
compuestas por una retícula regular en la que cada celda tiene asignado un valor discreto a modo de
atributo (Chrisman, 1997). En el modelo vectorial las entidades se definen por pares de coordenadas que
configuran puntos, líneas o límites de polígonos para regiones con un mismo valor temático (Jones,
1997). Por supuesto cada modelo presenta sus propias ventajas e inconvenientes. Las bases de datos
raster se caracterizan por ser muy simples y los cálculos sobre ellas bastante sencillos; sin embargo las
vectoriales poseen complejas estructuras que requieren sofisticados algoritmos para el análisis (Burrough
y McDonell, 1998). No obstante, los datos vectoriales pueden ser almacenados compactamente y
visualizados con gran precisión, a diferencia de lo que ocurre en el formato raster. Asimismo, estas
representaciones muestran el característico efecto aliasing (Efecto escalera que se produce en las
imágenes digitales.) como consecuencia de la forma rectangular de las celdas que componen la retícula.
En lo que se refiere al software se dispone de una gran cantidad de sistemas comerciales en el mercado.
Los programas SIG recogen un considerable número de funciones orientadas al análisis espacial, ya que
es uno de sus puntos fuertes y distintivos. Entre ellas se incluyen la superposición de mapas, el análisis de
proximidad, el cálculo de áreas, perímetros y volúmenes, el análisis de rutas, la elaboración de
estadísticas y mapas algebraicos, etc ... (Chrisman, 1997; Burrough y McDonnell, 1998; Bernhardsen,
1999). También son indispensables utilidades para la migración y conversión de datos entre distintos
programas SIG, y entre los SIG y otras aplicaciones externas como los programas CAD. En un nivel
superior algunos sistemas ofrecen la posibilidad de llevar a cabo funciones analíticas junto a comandos
del sistema operativo a modo de un lenguaje interpretado de programación. Estos lenguajes macro
proporcionan un conjunto de instrucciones que facilitan la elaboración de análisis en modelos hidrológicos.
Otro elemento destacado es la información geográfica. Los SIG con asiduidad se nutren de datos que
tienen su origen en fuentes muy diversas. En muchas ocasiones los datos se obtienen indirectamente,
habiendo sido elaborados por otros grupos de trabajo. En estas condiciones la información puede ser
utilizada inmediatamente, o casi de inmediato, ya que lo habitual es que los datos previamente necesiten
una conversión de formato o una transformación del sistema de referencia. En otros casos el trabajo se
centra en un área de estudio de la que no se dispone de información, haciéndose indispensables
funciones para la introducción de datos en el sistema. Con la intención de superar estas limitaciones la
mayor parte del software SIG incluye funciones de digitalización, verificación de datos, rasterización y
georeferenciación (Clarke, 1997).
47
Sistemas de Información en el Uso del Recurso Hídrico
Estado del Arte v Orqanización Preliminar
Con respecto al hardware las plataformas más utilizadas son las computadoras personales y las estaciones
de trabajo. Dadas las características de los SIG destacan una serie de componentes informáticos sobre el
resto. Es aconsejable que el monitor sea a color con una gran resolución de pantalla para la visualización
de gráficos; el disco duro de gran capacidad para el almacenamiento de ingentes cantidades de datos; y
el microprocesador lo suficientemente potente para ejecutar funciones analíticas. Entre los equipamientos
opcionales se incluyen periféricos extremadamente útiles como las mesas digitalizadoras para la creación
de datos; impresoras y plotters para salidas gráficas en formato papel; y dispositivos para el
almacenamiento masivo de información.
3.2 LOS SISTEMAS DE INFORMACIÓN
GEOGRÁFICA EN LA MODELACION HIDROLÓGICA
Se debe tener en cuenta dos consideraciones que ayudan a entender mejor el valor que los SIG están
adquiriendo en la construcción de modelos hidrológicos. La primera de ellas es la aceptación generalizada
de que son una herramienta muy productiva. El segundo argumento hace referencia a sus importantes
aportaciones de cara a la aprehensión de los sistemas y modelos hidrológicos. Estas dos circunstancias
legitiman su utilización en investigaciones vinculadas a la hidrología.
Estos sistemas cuentan con un gran número de funciones que le confieren una elevada operatividad.
Entre las más productivas podríamos destacar las funciones de introducción de datos y análisis espacial.
Por otra parte, tal y como se ha señalado con anterioridad algunas de las funciones analíticas
preprogramadas ya incluyen los cambios de escala, reclasificación y transformación de datos, rutinas de
interpolación, análisis de proximidad, superposición y combinación de capas de información, operaciones
de vecindad y un completo juego de operadores lógicos y aritméticos. Los SIG también pueden ser
programados para reemplazar una función de distribuciones probables por un valor nominal en un área de
estudio concreta. Tareas de esta índole permiten mejorar la representación de la variabilidad inherente en
la componente espacial de sistemas naturales como los hidrológicos. Además, todas estas características
ayudan a integrar y combinar las bases de datos, procesando grandes cantidades de información con
múltiples atributos.
En lo que se refiere a la modelación de la componente espacial estas herramientas aceleran los procesos
de desarrollo e implementación de modelos hidrológicos. Los SIG pueden actuar a modo de plataforma
para la experimentación rápida de nuevas ideas y conceptos (elaboración de prototipos). No debemos
olvidar que los lenguajes macro disponibles en muchos programas proporcionan comandos de alto nivel
para ejecutar funciones analíticas. Estos construyen los modelos con mayor rapidez y eficacia que las
técnicas de programación estándar. Puesto que la complejidad y el tiempo de codificación y depuración
de errores son directamente proporcionales a la potencia del programa; un modelo hidrológico puede ser
implementado en menos tiempo del que sería necesario con un lenguaje estándar.
Otra de las cualidades bien valoradas de los SIG son sus aportaciones para la mejor interpretación y
análisis de modelos y sistemas. La estructura de datos en capas o estratos de información es intuitiva y
posibilita que los modelos puedan ser interpretados con menor esfuerzo. Esta herramienta brinda al
investigador la posibilidad de visualizar y entender con claridad las relaciones espaciales. Las estructuras y
operaciones de los SIG garantizan que no se pierde la coherencia espacial en ninguno de los pasos de la
modelación. Los valores de entrada, intermedios y de salida preservan en todo momento la
georeferenciación y sus relaciones topológicas. Además, el usuario no está obligado a trabajar con la
totalidad del sistema, sino que puede determinar qué procesos están sucediendo y qué salidas se están
generando en cualquier localización del área estudiada. Eso sí, todos los parámetros y procesos
permanecen distribuidos dentro del sistema o modelo.
48
Sistemas de Información en el Uso del Recurso Hídrico
Estado del Arte
V
Orqanización Preliminar
3.3 APLICACIONES
HIDROLÓGICA
DE LOS SISTEMAS
DE INFORMACIÓN
GEOGRÁFICA
EN LA MODELACIÓN
Maidment (1991) ha agrupado las aplicaciones de los SIG en hidrología de la siguiente manera:
- Evaluación e inventarios hidrológicos.
- Determinación de parámetros hidrológicos.
- Construcción de modelos hidrológicos sencillos (sin análisis estadístico).
- Construcción de modelos hidrológicos integrados.
La mayor parte de las aplicaciones hidrológicas llevadas a cabo en los SIG son evaluaciones de riesgos
naturales y estudios de localización. Ambas tienen muchos aspectos en común e incluso poseen un cierto
parecido, aunque disponen de un tratamiento diferente. En los estudios de localización de actividades las
condiciones para la implantación son conocidas a priori. En estos casos la aplicación de operadores
booleanos a datos de distinta naturaleza se ha mostrado muy eficaz para sondear con rapidez las áreas
más apropiadas y desfavorables para la instalación de una determinada actividad. Por su parte, en las
evaluaciones de riesgos naturales se ejecutan operadores aritméticos algo más complejos con el propósito
de generar índices sobre la totalidad o una sección de la cuenca hidrográfica. Estos índices generalmente
dan como resultado una representación aritmética y ponderada de los atributos más relevantes para el
estudio. Ejemplos interesantes son el índice para la valoración del riesgo de contaminación de aguas
subterráneas (Halliday y Wolfe, 1990) y los modelos aplicados a la capacidad de carga de un territorio
(Johnston, 1987).
En las modelaciones hidrológicas se debe diferenciar con claridad lo que es el conjunto de procedimientos
y recursos utilizados en el proceso de modelación, de la manera en que estos se implementan en los SIG.
La mayor parte de los investigadores utilizan esta herramienta para generar parámetros que den un
sentido lógico a la modelación. Para ello se emplean procedimientos de cálculo ya existentes que
normalmente han sido ideadas fuera del campo de los SIG, convirtiéndolos en una mera herramienta para
la gestión de información geográfica. Un ejemplo de esto lo encontramos en Muzik (1988), que alimentó
un SIG con datos de usos del suelo y clasificaciones edafológicas bajo la premisa de calcular
automáticamente la relación matemática entre precipitación y escorrentía en áreas concretas de cuencas
hidrográficas. Otros como Berry y Sailor (1987) utilizando datos topográficos han calculado eso mismo y
además han estimado los tiempos necesarios para la acumulación de agua.
Wolfe y Neale (1988) han descrito la aplicación de un SIG para el desarrollo de un modelo hidrológico
espacialmente distribuido y parametrizado (Finite Element Store Hydrograph Model, FESHM). En este caso
particular el modelo se compone de dos partes que precisan niveles de discretización diferentes. La
primera de ellas observa la aparición de escorrentía en el área de estudio. Su cálculo es realizado para
cada una de las superficies identificadas como unidades de respuesta hidrológica (Hydrological Response
Units, HRU). Las HRU sencillamente son áreas con un mismo comportamiento y capacidad de respuesta
ante las precipitaciones. Esta primera discretización se consigue integrando, gracias a la función de
superposición de polígonos de los SIG, los usos del suelo con la clasificación edafológica. La otra parte del
FESHM analiza la dirección, sentido y cantidad de escorrentía, para lo cual la zona del estudio debe
también discretizarse mediante la identificación de subcuencas de drenaje. Esto último desarrollando un
Modelo Digital de Elevaciones (MDE) en el SIG.
Relacionado con el modelo anterior White (1988) ha utilizado los SIG para combinar el grado de
permeabilidad del suelo con las cantidades de precipitación recogidas, hallando la distribución de los
valores de escorrentía. Por su parte Steube y Johnston (1990) los han empleado para delimitar cuencas y
estimar la cantidad total de agua que podría drenar un área concreta. De este modo se completa de
principio a fin dentro de un entorno SIG un método para hallar la relación matemática existente entre
precipitación y escorrentía. Posteriormente Choudhry et al. (1997) ya utilizaron el conocido ArcjInfo GIS
de ESRI para construir modelos de escorrentía. Estos estudios y sus aplicaciones han demostrado
fehacientemente las ventajas que conlleva la modelación de la distribución espacial de datos hidrológicos.
49
Sistemas de Información en el Uso del Recurso Hídrico
Estado del Arte v Orqanización Preliminar
Estos sistemas también permiten resolver aspectos vinculadas con la delimitación de cuencas hidrológicas.
Es un hecho constatado y común que la delimitación topográfica de cuencas no tiene por qué coincidir
con los límites de las unidades de respuesta hidrológica (HRU). De hecho, hemos de recordar que estas
áreas se delimitan atendiendo exclusivamente a la clasificación edafológica y a los usos del suelo, y no a
la topografía. Por esa razón, si se desea conocer la cantidad total de escorrentía que le corresponde a una
subcuenca, se necesita ejecutar las funciones de superposición de polígonos. La escorrentía total es igual
a la suma de las cantidades de agua contenidas por los polígonos completos y los fragmentos de
polígonos de las HRU que quedan en el interior de la subcuenca.
Los investigadores en hidrología encuentran cada vez más efectivo el uso de los SIG debido a su gran
capacidad para gestionar datos distribuidos y referenciados en el mundo real. Actualmente las
aplicaciones hidrológicas están prestando una mayor atención a los modelos que contemplan la
componente espacial y temporal de los datos, desarrollando a su vez métodos de programación orientada
a objetos. Un ejemplo que ilustra la utilización de este tipo de estructura de datos es el modelo de
escorrentía superficial creado por Ye (1996). Sobre este modelo se pueden ejecutar todas aquellas
funciones que son consideradas normales, es decir, la construcción,
simulación, modificación y
procesamiento de resultados. Este modelo realza las aptitudes de los SIG para llevar a cabo operaciones
de mapa orientadas a objetos, no en vano combina los tres elementos básicos para la simulación
hidrológica, a saber:
1) ecuaciones para la interpretación de procesos hidrológicos;
2) mapas para la delimitación del área de estudio; y
3) bases de datos con tablas que caracterizan la región estudiada y los parámetros del modelo.
Choudhry et al. (1997a) han evaluado el modelo de Ye en sus estudios sobre previsiones de recogida de
aguas en la cuenca del río Kaimai en Nueva Zelanda. Según estos autores, el modelo ha resultado ser un
buen instrumento para la planificación y gestión estratégica de recursos hídricos, aunque también es
cierto que cuenta con grandes limitaciones a la hora de realizar predicciones con una cierta urgencia o
premura. Al respecto bastaría con recordar algunas de las condiciones atmosféricas que caracterizan el
ámbito mediterráneo, en donde es frecuente la formación rápida de centros de acción que dan lugar a
precipitaciones de fuerte intensidad horaria. En cualquier caso, a pesar de esa limitación en su
operatividad, el modelo ha contribuido significativamente a difundir el uso de los SIG como herramienta
de modelación hidrológica, superando antiguos obstáculos para la integración de series temporales y
permitiendo operaciones de mapa orientadas a objetos. Hay otros muchos ejemplos de estudios que han
utilizado este el modelo de datos orientado a objetos: Shiba et al. (1996) lo han utilizado con el fin de
ampliar y mejorar los beneficios que comportan los modelos de escorrentía. Ackerman et al. (1996)
desarrollaron un sistema de optimización y simulación integrada para centrales hidroeléctricas y embalses.
La aplicación práctica de este sistema en la cuenca alemana del río Mosel obtuvo unos resultados
fabulosos. Aproximaciones similares en las que se integran series temporales han sido esgrimidas por
Costa et al. (1996) para la gestión de recursos hídricos en Portugal.
3.4 BALANCE OFERTA-DEMANDA
HÍDRICA REGIONAL
La región de Antofagasta se ubica entre 21° Y 26° de latitud sur y 67° Y 70°301 de longitud oeste, por
ambos lados del Trópico de Capricornio, ocupando una superficie de 126.440 Km2, lo que representa el
16,7% del territorio nacional.
Se caracteriza por su extrema aridez, y por ende, los recursos hídricos disponibles
limitados. En contrapartida, contiene abundantes riquezas minerales que necesitan
de agua para su explotación actual y futura. Este aumento de los requerimientos
freno para el desarrollo regional y se traduce en conflictos con los demás sectores
urbano y el sector agrícola.
son extremadamente
crecientes volúmenes
hídricos constituye un
de consumo, el sector
50
Sistemas de Información en el Uso del Recurso Hídrico
Estado del Arte v Orqanización Preliminar
La oferta hídrica regional, que en la clasificación propuesta por Niemeyer y Cereceda (1984)
correspondería a la de zona árida con ríos de régimen esporádico, se presenta con tres tipos de cuencas:
exorreicas, endorreicas y arreicas.
Dentro de las primeras está la cuenca del río Loa, que por superficie, con sus 33.570 krrr', constituye la
hoya más grande del país. A su vez, el río del mismo nombre es también el más largo de la nación, con
sus 420 km de recorrido.
Entre las segundas destaca la del Salar de Atacama, con una superficie de 15.620 km2, mientras que
entre las del tercer tipo destacan las de Taltal y La Negra.
En la región se pueden identificar 52 cuencas (INYGE, 1991), cuyas producciones potenciales totales,
considerando las aguas de superficie y las subterráneas renovables, determinan para precipitaciones con
probabilidad de excedencia del 50%, una oferta regional que alcanzaría a un poco más de 37 m3js.
La ubicación de estas cuencas se muestra en la figura 3.1.
Hoyas Hidrograficas Segunda Region
Figura 3.1.Descripción de Hoyas presentes en la segunda región.
Sin embargo, en términos reales, los cauces superficiales de la región se encuentran prácticamente
agotados debido a que todos los recursos que estos presentan ya han sido otorgados para su consumo,
por lo tanto la única fuente importante de recursos explotables son los subterráneos, los cuales son de
muy alto costo de explotación y la calidad de sus aguas bastante deficiente.
51
Sistemas de Información en el Uso del Recurso Hídrico
Estado del Arte v Orqanización Preliminar
Tabla
HOYA
HH7
HH8
HH6
3.1: Dimensión y producción de las Hoyas existentes en la segunda región.
)1
Supeñicie CKm2
Produccion
Tipo
Hoya
Salar I (Lts/seg.)
Hoyas de gran produccion Potencial total.
Rio Loa
27161
9473.3 EXorreica
Salar de Atacama
15604
3039
7636.3 Endorreica
Salar de Ascotan
1334
243
2336.8 Endorreica
DEN>MINACON
HH11
Pampa de lari
1547
HHlO
Salar de Tara
1093
47.5
HH24
HH14
Salar de aguas calientes N
Socol11la
1165
1603
163.8
HH20
Salar de Puisa
624
18.1
1997.4
Endorreica
1633.2
Endorreica
1602.8 Endorreica
1145.1 Endorreica
1028
Endorreica
963.7
801.1
Endorreica
Hoyas de mediana produccion Potencial total.
HH23
Salar de Quisquiro
747
HH4
Salar de Ollague
428
75.6
21.2
461
4265
106.9
241
HH5
HH16
Salar de San Martin
Salar de Punta Neara
HH9
Salar de Vallecito
356
HH12
Salar de Incahuasi
561
Endorreica
762.8 Endorreica
647.2 Endorreica
603.7
Endorreica
537.3
Endorreica
46.9
16.3
473.9
Endorreica
470.3
470.4
Endorreica
Endorreica
14.4
429.7
Endorreica
326.9
Endorreica
325.8
321.4
Endorreica
296.6
Endorreica
292.3
Endorreica
202
279.8
Endorreica
278.5
Endorreica
224.6
Endorreica
288
182.5
Endorreica
95
173.5
Endorreica
137
Endorreica
Endorreica
19.4
Hoyas de pequeña produccion Potencial total.
HH31
Salar de Talar
478
HH13
HH26
Salar de Pular
Laguan Miscanti
444
314
HH21
Salar agua escondida
282
HH22
Laguna Helada
223
HHl
Salar de Alconcha
174
3.8
HH28
Salar ellaco
290
16.3
HH17
Salar de aguas calientes S
731
HH19
Salar de Pajonales
22.5
104.4
HH25
taquna
HH27
Laguna Tuyajto
237
HH15
Salar de Imilac
1215
HH18
Laguna de la azufrera
HH3
1976
Lejia
IQuebrada de cosca
51.9
Endorreica
HH32
Salar de canur
154
HH30
Pampa las tecas
111
124.6
HH34
Salar el carmen
12076
124.4
Arreica
66
122.3
Endorreica
HH2
Rio Pajancha
30
HH48 IQuebrada de Aguas Verde.
4992
116 EXorreica
Hoyas de m.JV Deaueña croduccion Potencial total.
···ttfl42"' Salar de navidad
10920
61
66.3 Arreica
I
•
HH29
Pampa Colorada
HH36
HH52
HH43
Salar elvira
Quebrada Carrizalillo
Salar pampas varillas
HH35
HH41
HH39
HH40
Salar
Salar
Salar
Salar
HH38
HH33
HH37
Jardin
Pampa Cerro Adamito
Pampa elena
HH44
Salar del rosario
HH45
HH46
Pampa remiendos
Sierra del muerto
61
laguna seca
Varillas norte
de los Morros
cerro mariposas
Hoya con nula produccion
HH47 IQuebrada la neara-mateo
18.1
403
832
1089
347
3.1
22.5
63.8
5
¡
¡
1
61.2 ~dorreica
45.2 Arreica I
35.2 ~dorreica
!
20.3
18.7
12.2
8.1
Endorreica
Endorreica
Endorreica
Endorreica
39.7
Arreica
Arreica
Arreica
3106
11.9
Arreica
776
646
2480
Costera
HH50
HH51
Costera La neara- Tal Tal
5870
Costera Sifuncho-cachinal
4695
Total Disoonible:
La neora
16.3
225
645
1368
HH49
Loa-Quebrada
63 Endorreica
1302
2045
599
7380
Arreica
Arreica
Arreica
Arreica
Arreica
Arreica
36669 (I/lLts/seg.
52
Sistemas de Información en el Uso del Recurso Hídrico
Estado del Arte v Orqanización Preliminar
Los antecedentes en los cuales se basa la demanda del recurso corresponden a los derechos otorgados
por la D.G.A. Por otra parte, la relación de balance oferta-demanda se realiza considerando la producción
de las hoyas actualmente en explotación, y que en la tabla anterior se destacan con fondo amarillo.
Tres sectores que se pueden considerar como fundamentales al momento de realizar esta evaluación los
cuales son: el sector urbano, el sector agrícola y el sector minero. De ellos el que tiene una mayor
importancia en lo que ha consumo del recurso se refiere es el sector minero.
El crecimiento del sector minero ha llevado a que la extracción de los recursos hídricos en la región se
concentre cada día mas en las explotaciones subterráneas, debiendo las mineras costear por sus propios
medios la exploración y explotación de estos, como así también le ha dado un valor cada vez mayor al
recurso en el mercado, pagando grandes cantidades de dinero para obtener derechos de este.
Los datos recogidos en la Dirección General de Aguas sobre derechos de aprovechamiento otorgados al
año 2002 a nivel regional, se presentan en cantidades globales en la Tabla siguiente, la cual muestra en
forma sectorial las extracciones y su origen.
Tabla 3.2: Sectorización del agua en la segunda región
ORIGEN TIPO DEMANDA
Subterranea
agricola
Minera
I potable
1.- Total Subterranea
Superficial
agricola
Minera
[potable
2.- Total Superficial
Total 1+2
Se puede apreciar claramente
hídrico regional.
Q (L/S)
149.00
8779.21
400.00
9328.21
3223.70
1835.70
1487.00
6546.40
15874.61
el alto porcentaje que representa
la demanda
minera sobre el recurso
En lo referente a las hoyas que presentan explotación del recurso, el balance entre su capacidad de
producción en conjunto y la demanda se muestra en la tabla siguiente:
., de Ias Hovas de Ia segun da región
Tabla 3.3 Ba Iance de pro d uccion
Demanda Caudal potencial
Balance
de produccion
(lIs)
(lis)
(lis)
15874
18585.5
2711.5
Por el resultado presentado se ve que aun queda recurso por ser explotado, aunque estos son mínimos
en comparación al crecimiento que presenta la región.
Hay ciertos factores que considerar, y que contribuyen a dificultar aun más el análisis sobre la ofertademanda hídrica que se presenta en la región:
•
Las capacidades de explotación de las hoyas están restringidas por la calidad de las aguas y posición
geográfica respecto a los centros de consumo.
•
Muchas de las aguas son de origen subterráneo en las cuales los costos de explotación son altos por
la gran profundidad a la cual se encuentran algunos de estos recursos.
53
Sistemas de Información en el Uso del Recurso Hídrico
Estado del Arte v Orqanización Preliminar
•
Algunas hoyas que están entregando agua en este momento no registran precipitación por lo cual se
infiere que se está extrayendo aguas del tipo fósil, las cuales no son renovables.
•
Como se puede apreciar no todas las hoyas de la región presentan explotación, pero esto se debe a
que estos recursos si bien es cierto estarían disponibles, no es viable su extracción desde el punto de
vista económico o por la calidad de sus aguas.
Las únicas aguas que se podrían sumar con certeza a la presente evaluación son las correspondientes a
las cuencas que se muestran en la Tabla siguiente, las cuales presentan aguas de buena calidad.
Tabla 3.4: PotendlaIes cuencas de Ia segunda reqion ) ara ser evaluadas.
Cuenca
Caudal
Q (lIs)
Salar de Tara
1633.2
Salar de Quisquiro
963.7
Laguna Helada
326.9
Total
2923.8
Sobre la única que se registran derechos otorgados es sobre la Cuenca del Salar de Tara, donde Aguas
Antofagasta (ex ESSAN S.A.), dispone de derechos por 600 l/s sobre el cauce del río Zapaleri.
La problemática de estas cuencas es la lejanía que presentan sobre los centros de consumo, de hecho en
su momento, ESSAN S.A., pretendía otorgar sus derechos a la minera y así liberar recursos para su
consumo urbano, lo cual es una buena alternativa dadas las condiciones en las cuales se encuentra la
región.
Disponibilidad
~
de Agua por Cuencas
N
l...ICIoI"I~_d"f.'hP
S,L1r1!s.shp
Rlot.thp
~
C1Hll'ICulnygt.5l'1p
_
.('iQ4.31 . ·331
_.331
.. 18.57
Emil·19.o;7- ..Q.1
o
O.1·~O
MO-770
_170.10Q7.4
~
Figura 3.2: disponibilidad de recursos hídricos por cuenca.
54
Sistemas de Información en el Uso del Recurso Hídrico
Estado del Arte v Orqanización Preliminar
3.5 TECNOLOGÍA REQUERIDA
Ella se puede dividir en dos categorías: una correspondiente a la requerida para la adquisición de la
información hidrometeorológica e hidrológica (incluida el agua subterránea) y otra correspondiente a la
requerida para trabajar con los datos registrados, de manera que permita disponer de la información en la
forma y calidad requerida por los distintos usuarios (empresas públicas o privadas) que lo soliciten.
a)
Tecnología para adquisición de información
Para el registro de información hidrometeorológica se requiere de estaciones automáticas completas, que
sean capaces de almacenar información por períodos de al menos un mes. Esta estación debiera
considerar el siguiente equipamiento:
- sensor de precipitaciones en forma continua;
- sensor de velocidad y dirección del viento;
- sensor de temperatura y humedad del aire;
- sensor de radiación solar global;
- sensor de radiación solar directa;
sensor de evaporación;
- sensor de profundidad de nieve (para las zonas altas);
- datalogger con capacidad de almacenamiento de datos para 10 sensores como mínimo, durante al
menos un mes;
- paneles solares para alimentación
autónoma de energía y su respectivo sistema de
almacenamiento;
- torres metálicas de soporte de los instrumentos;
- cajas de protección del sistema de almacenamiento de datos y de energía
Una estación representativa de este tipo corresponde a la estación estándar Campbell.
Otro tipo de información requerida corresponde a caudales de cursos superficiales. En este caso la
instrumentación requerida consiste en un sensor de profundidad de agua y uno de temperatura (similar o
equivalente al modelo WT-HR Water Height Data Logger que suministra Ambimet Ltda.), con su
correspondiente datalogger y sistema de alimentación energética. A ello se debe agregar la adquisición de
dispositivos de medición de caudales in situ, que pueden ser molinete (tipo OTT C-2 pigmeo), o sensor
ultrasónico tipo Sigma, ambos casos con su correspondiente sistema de registro de datos.
Finalmente para la medición de niveles de aguas subterráneas in situ, se requiere contar con un sensor de
niveles como el sistema PST3 o el PST8 proporcionados por Campbell, que permiten medir tres u ocho
niveles simultáneamente.
Consiste en un transductor de presiones, soportado mediante cable con
capacidad de conducción eléctrica, porta cable y el sistema de almacenamiento de datos y suministro de
energía.
b) Tecnología para procesamiento de la información
El manejo de la información registrada en las diferentes estaciones (tanto propias como de empresas o
servicios que han comprometido su apoyo) debe ser relacionada con su lugar de origen. Para ello, los
sistemas de información geográficos constituyen la plataforma más adecuada, especialmente aquellos que
tienen compatibilidad con archivos de diferentes formatos (provenientes de diferentes softwares). Sin
dudas el más conocidos y a su vez el más completo es Arcinfo, de ESRI.
Pero un sistema de información requiere de softwares complementarios que preparen la información
registrada. En este contexto se requiere de software de estadística (Matlab, Statgraph, SPC), de software
de probabilidades aplicadas a la hidrología (EasyFit), software de modelamiento de aguas subterráneas
(Modflow), de modelamiento de aguas superficiales y manejo integrado de recursos hídricos (Mike Basin
de DHI Water & Environment).
55
Sistemas de Información en el Uso del Recurso Hídrico
Estado del Arte v Orqanización Preliminar
Por otra parte, la teledetección es hoy una herramienta indispensable para todo estudio hidrológico. Para
ello se requiere de software de tratamiento de imágenes como ERDAS y una estación de trabajo con
todos sus periféricos (impresora, scanner, ploter), similar a la estación HP o Sun.
Para trabajo en terreno es preciso contar con un computador portátil que cuente con interfases para el
rescate de datos de los diferentes datalogger.
3.6 MANEJO ACTUAL DE LA INFORMACIÓN
De acuerdo a la legislación vigente, establecida en el Código de Aguas aprobado en 1981, es la Dirección
General de Aguas el servicio público encargado de planificar el desarrollo del uso de recurso hídrico
nacional, mediante la investigación y medición del mismo. Dentro de esta última actividad, la importancia
de los elementos hidrometeorológicos en el ciclo hidrológico ha llevado a la DGA a contar no solo con
estaciones de medición fluviométricas, sino también de estaciones de medición de elementos del clima.
Actualmente para el registro de la información hidrometeorológica, en la región la DGA cuenta con 36
estaciones, cuya ubicación y equipamiento se incluyen en la figura y tabla siguientes.
N' COD_BNA
1 02000001-5
020200014
Pluviógrafo
Nombre
Pluviómetro
Evaporimetro
Anemómetro
T'_Max_Mln
Tennógrafo
Pslcrometro
HIgrógrafo
(l.lAGUE
Vigente
Suspendido
Susoendido
V.enle
Suspendido
Suspendido
CEBOLLAR
,"genle
Vigente
Suspendido
Suspendido
Suspenddc
~gente
Suspendido
Suspendido
Suspendido
Suspendido
Suspendido
30202Il002-2
ASCOTAN
4021010014
LOA ANT_REPRE.lEQUENA - DCP
502101003<)
lEQUENA
Vi ente
602102005-2
QUINCHAMALE
Vigente
ActInógrafo
VelelaWild
Suspendido
Suspendido
577458
7653240 PlUVIO- TERMOMETRlCAS
Suspendido
Suspendido
568241
7618807 PlUVIOMETRlCAS
Sus endido
Suspendido
575136
7597754 PlUVIOMETRlCAS
535165
7605574 PLATAFORMAS DCP ClPG
Vigente
Suspendido
Vigente
Suspendido
Vigente
Vigente
Suspendido
7 02103008-2
PARSHAlL N2
Vigente
Vigente
Vi ente
Vigente
OJOS SAN PEORO
Vigente
Suspendido
SUSPendido
Suspendido
,"""le
Suspendido
Suspendido
802103009-0
9021030104
INACAlIRl
Suspendido
Suspendido
Suspendido
Suspendido
Suspendido
1002103012-0
SllAlA
V~genle
Vigente
1102104007-1<
CONCHI VIEJO
Vigente
1202104008-8
CONCHI EMBALSE
CHIlJ-{;HIU
Vi ente
1302104010-1<
Heliógrafo
Vigente
14021050024
1 02105014-8
SAlACO EN SIFON AYQUINA - DCP
CUPO
Vigente
1602105016-1
lINZOR
Vigente
Suspendido
1702105017-2
TDCONCE
Vigente
Suspendido
1802105018-0
AYQUlNA
Vigente
1902105020-2
SAlADO EN REPRESA
Vi ente
Vigente
Suspendido
20 02105021-0
CASPANA
Vigente
El TATIO
Vigente
2202110013-7
CAlAMA
Vi ente
2302111004-3
TRANQUE SlOMAN
Vi ente
2402112008-1
QUllLAGUA
Vi ente
2502210002-5
TOCOPlllA
Vigente
2602500016-1
TOCONAO EXPERlMENTAL
Vigente
2702500017-1<
CAMAR
Vi ente
2802500019-6
SOCAIRE
7605268 ClIMATOLOGICAS
541684
7577572 PlUVIOMETRICAS
549805
75T!A77 PlUVIO- TERMOMETRlCAS
568440
7568716 PlUVIOMETRICAS
Suspendido
Suspendido
596588
7564208 PlUVIOMETRlCAS
6Il0087
7565312 PlUVIOMETRlCAS
Vigente
Vigente
Suspendido
Suspendido
Vigente
Vigente
Vigente
Vigente
V~",'e
Vigente
Suspendido
Suspendido Suspendido
Suspendido
Suspendido
528514
7572609 PlUVIOMETRICAS
539003
7564490 PlUVIO- TERMOMETRlCAS
536440
7529250 TERMOPlUVIOMETRlCAS
567725
V~enle
Vigente
Vigente
Vigente
Vi ente
Vigente
'"genio
Vigente
VlgOnte
Vigente
Vigente
Suspendido
Suspendido
Vigente
Vigente
Suspendido
Suspendido
Suspendido
Suspendido
535139
Suspendido
Vigente
Suspendido
npoEstación
Suspendido
Vtgente
Vigente
llTl•.tNorte
Sus endido
,"""le
21 02105022-9
UTM_Este
,
Vigente
Suspendido
VlgOnle
Vigente
Suspendido
Suspendido
Suspendido
Vigente
Suspendido
Suspendido
Suspendido
Suspendido
Suspendido
Suspendido
Vigente
Suspendido
Suspendido
Suspendido
Suspendido
Suspendido
Su,º,ndido
Suspendido
Suspendido
Suspendido
Suspendido
Suspendido
Suspendido
Suspendido
7535336 PLATAFORMAS DCP ClPG
570641
7554915 PlUVIOMETRlCAS
600913
7541763 CLIMATOLOGICAS
568111
7537991 PlUVIO- TERMOMETRlCAS
570227
7538538 PlUVIO- TERMOMETRICAS
582269
7535748 PlUVIOMETRlCAS
7529879 PlUVIO- TERMOMETRICAS
5BI581
601729
7526160 PlUVIO- TERMOMETRlCAS
509841
7517409 PlUVIOMETRlCAS
446979
7583643 PlU'vlOMETRlCAS
444822
7605629 PlUVIOMETRlCAS
378070
7557678 PlUVIOMETRICAS
602581
7435191 TERMOPlUVIOMETRlCAS
Vigente
Vi ente
VlgOnle
'"genle
Vigente
Vigente
Vi ente
Suspendido
Suspendido
Suspendido
Suspendido
Suspendido
Suspendido
Suspendido
29 02500020-1< PEINE
Vigente
Vigente
Vigente
Vigente
Vigente
Suspendido
Suspendido
Vigente
3002500021-8
TALABRE
Vigente
613735
7421435 PlUVIOMETRICAS
310251Il007-7
RlOGRANOE
Vi ente
5B5833
7495117 PlUVIOMETRlCAS
320270Il001-0
SIERRA GORDA
Vigente
33 02710002-3
BAQUEDANO
Vigente
34 02710003-1
ANTOFAGASTA
Vigente
3502942001-7
AGUAS VERDES
3602943001-2
TAL-TAL
Vigente
Vigente
Suspendido
Suspendido
Suspendido
Suspendido
606276
7411224 PlUVIOMETRlCAS
613485
7391129 PlUVIOMETRICAS
595346
7381030 CLIMA TOLOGICAS
Suspendido
467247
7468888 PlUVIOGRAFICAS
SUSPendido
414749
7419946 PlUVIOMETRlCAS
Vigente
Vigente
Suspenáldo
Suspendido
Suspendido
Suspendido
Suspendido
Suspendido
Suspendido
358725
Suspendido
Vigente
V~",le
Suspendido
403389
7190650 CUMATOLOGICAS
350886
7169130 PlUVIOMETRICAS
Suspendido
Suspendido
Suspendido
Suspendido
Suspendido
Vigente
Vigente
Vigente
Vigente
Suspendido
7389982 PlUVIOMETRICAS
56
Sistemas de Información en el Uso del Recurso Hídrico
Estado del Arte v Orqanización Preliminar
Estaciones
Meteorológicas
11Región
o
)(-70'0
1111DD
.0
o
q
+
PO
N
)(-76000011
lf-7&DDIlDD
Y-.7:5DDDDD
)I'-J::¡¡ODDDD
)l-lUDUDD
)I'-73DDDDD
)I'-HODDDO
7(7 :!:
•
c::::::J Com
""
~ )1'-1111111100
o
a
a
ele Atmma.
Esta: iones meteol'Ologicas
nas
a
a
a
o
a
•...
----=:::1-----------' "
)l-71IlDODD
57
Sistemas de Información en el Uso del Recurso Hídrico
Estado del Arte v Organización Preliminar
A estas estaciones se deben las fluviométricas, destinadas a medir caudales en los principales ríos de la
región. En este caso, la DGA tiene un registro de 38 estaciones, 28 de las cuales están actualmente
operativas. Tres de ellas tienen equipamiento para la medición y transmisión de datos en forma satelital.
La siguiente tabla incluye el registro de estaciones pluviométricas de la DGA.
ESTACIONES FLUVIOMÉTRICAS
N"
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
eoo BNA
02101001-4
02101002-2
02101003-0
02103001-5
02103002-3
02103003-1
02103004-K
02104001-0
02104002-9
02104003-7
02104004-5
02105001-6
02105002-4
02105003-2
02105004-0
02105005-9
02105007-5
02105008-3
02110001-3
02110002-1
02110003-K
02110004-8
02110005-6
02110006-4
02110007-2
02112001-4
02112002-2
02112003-0
02112004-9
02113001-K
02500001-3
02500002-1
02500003-K
02500004-8
02500005-6
02510001-8
02510002-6
02510003-4
Nombre
Río Loa antes Represa Leauena
Río Loa en Represa Lequena
Río Loa en Quebrada Quinchamale
Río San Pedro en Parshall N° 1
Río San Pedro en Parshall N° 2
Río San Pedro en camino internacional
Río San Pedro en San Pedro
Río Loa en Conchi
Río Loa en salida Embalse Conchi
Río Loa en Alcantarilla Conchi N° 2
Río Loa en Alcantarilla Conchi N° 1
Río Salado antes junta Río Curti
Río Salado en Sifón Avquína
Río Salado antes Reoresa Chilex
Río Salado antes iunta Río Yalqui
Río Salado antes junta Río Loa
Río Toconce antes Represa SENDOS
Vertiente Turi Turi
Río Loa en Escorial
Río Loa en Yalauincha
Río Loa en Chintoraste
Río Loa en Finca
Río San Salvador antes junta Río Loa
Río Loa después junta Río San Salvador
Río Loa antes junta Río San Salvador
Río Loa en oumaoua
Canal Ouillaqua en Ouíllaoua
Río Loa en Panamericana
Río Loa después junta Salado
Río Huatacondo en Cooacuire
Río Vilama en Vilama
Canal Aguas Blancas
Canal Tulán en Tilomonte
Canal Vilama en Vilama
Canal Cuno en Socaire
Río San Pedro en Cuchabrache
Río Grande en Pueblo
Río Jauna después de junta Putana
INSTAl
ENE-1967
MAR-1973
ENE-1985
NOV-1967
OCT-1967
MAR-1963
SEP-1916
SEP-1912
FEB-1976
SEP-1977
OCT-1977
MAR-1973
ENE-1961
MAR-1969
FEB-1974
OCT-1960
AGO-1968
ABR-1961
FEB-1964
OCT-1915
OCT-1916
MAR-1971
NOV-1969
DIC-1915
DIC-1915
OCT-1916
OCT-1977
ENE-1970
ENE-1980
JUN-1977
MAR-1961
OCT-1975
OCT-1975
JUN-1962
ABR-1963
ABR-1947
MAY-1974
ABR-1973
SUPRES
ABR-1931
ABR-1931
FEB-1981
AGO-1981
MAY-1977
ABR-1972
DIC-1982
OCT-1982
MAY-1979
MAY-1979
msnm
LAT.S
LONG.W
AREA
3020
3250
3027
3700
3318
3320
2140
2139
2125
2158
2157
2156
2157
2159
2102
2159
2159
2216
2217
2217
2220
2221
2216
2214
2228
2227
2230
2230
2223
2223
2223
2139
2139
2137
2227
2056
2252
2316
2347
2252
2336
2247
2238
2230
6841
6840
6836
6822
6831
6832
6833
6838
6838
6836
6836
6815
6819
6812
6833
6838
6809
6819
6850
6853
6859
6859
6831
6831
6831
6936
6933
6932
6945
6853
6811
6801
6806
6811
6751
6812
6809
6804
2010
3010
2932
2932
2975
3031
3340
2560
2500
2450
2300
2200
2100
1238
1238
1238
802
910
854
1850
2550
2415
2450
2550
3600
2585
3250
4196
3455
1060
1150
5020
770
136
2378
9770
9770
10500
10500
1609
12806
11 197
23910
24865
933
La ubicación en plano de este conjunto de estaciones, tanto hidrometeorológicas como fluviométricas,
muestra que hay varias zonas de la región con escaso o nulo control informativo, al menos desde la
perspectiva oficial. Esta situación, dadas las características climáticas y de recursos hídricos imperantes,
representa un desafío para cualquiera estudio hidrológico y un déficit de información que es necesario
cubrir con nuevos proyectos.
58
Sistemas de Información en el Uso del Recurso Hídrico
Estado del Arte v Orqanización Preliminar
3.7 BIBLIOGRAFÍA.
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60
Sistemas de Información en el Uso del Recurso Hídrico
Estado del Arte v Organización Preliminar
4. Antecedentes Sobre el Uso y Tecnologías de Tratamientos
Utilizadas a Nivel Regional y Recuperación de Aguas Domésticas
Antecedentes
Domésticas.
Sobre el Uso
y
Tecnologías de Tratamientos
Utilizadas a Nivel Regional
y
Recuperación
de Aguas
Estado del Arte V Organización Preliminar
4.1 INTRODUCCIÓN
El recurso hídrico es la fuente de los principales problemas que enfrenta la industria minera hoy en día.
Esto es debido, por una parte, a lo escaso del recurso en forma natural que se presenta en la zona de la
11región, sumándose a la restricción por parte de la autoridad ambiental y de la modificación al código de
aguas que establece nuevos requisitos para la constitución de derechos de aprovechamiento y el pago de
patente por el no uso de las aguas, así como el aumento de las regulaciones y facultades por parte de la
DGA.
El manejo responsable
abastecimiento.
del
recurso
hace que
las empresas
busquen,
además,
otras
fuentes
de
En lo que se refiere a esto último, se tiene el caso de las compañías mineras que están apostando al uso
de agua de mar, como es el caso de las Mineras Michilla, que actualmente esta utilizando este recurso, y
Escondida (está en proceso de llevarse acabo), las que han debido construir plantas desaladoras. No
obstante, la problemática que se genera con este tipo de alternativa, es el aumento de costos de
inversión y operación que reviste una planta de purificación por osmosis inversa, sumándose el costo por
transporte (bombeo) del agua hasta las faenas mineras, como es el caso de Minera Escondida y de la
mayoría de las faenas que se encuentran ubicadas al interior de la segunda región.
Respecto a la reutilización de las aguas de desecho de los procesos la técnica aplicada en la mayoría de
las faenas mineras está el espesado y filtrado de relaves, tranques de relaves el espesado y filtrado de
concentrados, los pozos captadores de aguas usadas en ruedas de moldeo, convertidores y hornos,
lavado de equipos e instalaciones, recirculación de agua desde sistemas de enfriamiento, plantas termoeléctricas y efluentes.
La utilización de agua en los procesos metalúrgicos del cobre puede alcanzar en promedio entre 0.75 y
1.2 m3/ton de mineral (por sobre 1.000.000 m3 por día). El proceso que requiere más del recurso agua es
la concentración del que consume entre un 65 - 70 % del total, el proceso de hidrometalurgia consume
entre un 15 - 20 % del agua total y el resto es consumido en otros procesos.
A lo que se refiere del consumo doméstico, su tratamiento y reutilización en la segunda región se aplica
sistemas de tratamiento de residuos con métodos convencionales que consta de un tratamiento primario
o físico, segundario o biológico y terciario que normalmente implica una cloraclón, Las aguas servidas
generadas de una población total aproximada de 295.792 de la ciudad de Antofagasta es de 59.158,4
m3/día, de este total sólo un 15% se trata y es reutilizada tanto en parques y jardines como en las
industrias de la región (Fundición de Altonorte). Lo anterior muestra que es posible recuperar todavía un
85 % del agua residual doméstica generada por la ciudad de Antofagasta.
Antecedentes
Domésticas.
Sobre el Uso
y
Tecnologías de Tratamientos
Utilizadas a Nivel Regional
y
Recuperación
de Aguas
Estado del Arte v Organización Preliminar
4.2 ANTECEDENTES
GENERALES
A continuación se presenta datos generales respecto a uso de las aguas en las plantas mineras,
considerando que los procesos son similares en las distintas faenas mineras.
Actualmente en la segunda región concentra la mayoría de las productoras de cobre fino de las cuales se
puede nombrar CODELCO NORTE con sus minas de Chuquicamata, Radomiro Tomic, Mansa Mina, Gaby
Sur, División el Salvador, además de las que operan con capitales extranjeros como Escondida, Zaldivar,
Cerro Colorado, Michilla, Mantos Blancos, y otras más.
En la mayoría de estas plantas, utilizan la misma técnica en la recuperación de aguas, o tratamiento
RIL.
4.2.1 Generalidades
de
De Las Plantas
4.2.1.1 Cqncentradoras
En circuitos de flotación trabajando entre un 20 - 40 % de sólidos en la pulpa, el consumo real promedio
de agua fresca en plantas concentradoras
puede variar entre 0.3 a 3 m3jton de mineral. La máxima
recuperación y recirculación de agua por los equipos de espesador y tranques de relave es de 0.2 - 1
m3jton de mineral. El agua recuperada en espesamiento y filtración puede alcanzar entre un 75 - 87 %
del agua contenida en los relaves, la cual en recirculada a proceso. Las pérdidas de agua están por mal
funcionamiento de espesado res debido a embancamiento de las canaletas de evacuación y problemas de
bombas. Las referidas a un tranque pueden ser debido a la retención de aguas en el relave, evaporación,
infiltraciones y problemas de bombeo.
4.2.1.2 Hidrometalurgia
El consumo de agua en este tipo de plantas puede variar desde 0,1 - 0,5 m3jton de mineral. Al recircular
las soluciones, minimizando infiltraciones evaporaciones, el consumo de agua fresca se puede mantener
por debajo de los 0,2 m3jton de mineral a esto también se puede agregar sistemas de captación y pozos
en las plantas de chancado, extracción por solvente y electro obtención. Existen perdidas de agua por
evaporación entre 5 - 20 Itjm2 por día esto debido a la retención en los ripios de lixiviación con un 10 13 %, Y lavado de orgánico y purgas.
4.2.1.3 Pirometalúrgia
En fundiciones el consumo de agua varía entre 5 - 15 m3jton, esto es en la etapa de secado de
concentrado, enfriamiento con atomización de agua, lavado de gases en la remoción de sólidos y
generación de oxigeno. Algunas prácticas de recuperación de agua consisten en la purga del agua
proveniente de los sistemas de enfriamiento la cual es usada en sistemas de lavado de gases y
enfriamiento de escoria.
4.2.1.4 Sistema de aguas servidas de los campamentos
El agua servida proveniente de campamentos y servicios de personal, son tratadas en plantas
convencionales de filtros de ripios y lodos, esta agua son utilizadas para riego de caminos y regadío de
áreas verdes.
Antecedentes
Domésticas.
Sobre el Uso y Tecnologías de Tratamientos
Utilizadas a Nivel Regional
y Recuperación de Aguas
Estado del Arte v Oroanización Preliminar
4.3 SITUACIÓN ACTUAL EN ACONDICIONAMIENTO Y USO DE AGUA PARA LAS INDUSTRIAS
MINERAS
4.3.1 Planta Desaladora de Agua de Mar
Este es uno de los métodos por las cuales las empresas mineras están en plan de desarrollo, como
ejemplo la empresa minera de carolina de Michilla opera con una de estas plantas para obtener el agua
de excelente calidad para su producción.
Actualmente Minera Escondida esta en planes de implementar este sistema de osmosis para
requerimientos ya que en el año 2010 cerrará sus pozos del cuál extraen 500 L/s de agua para
procesos. Consideran implementar 3 plantas desaladoras hasta el año 2016 las cuales van con
producción en la primera etapa de 500 L/s, en la segunda una producción de 600 L/s, yen la tercera
L/s. El costo actual de producción de agua osmótica es de aproximadamente US$ 1,5 m3
sus
sus
una
800
4.3.2 Captación del Agua de Mar
Planta ubicada en el límite urbano norte de la ciudad de Antofagasta, con una producción máxima de 600
L/s Por segundo de agua dulce para lo cual considerando la eficiencia del proceso, esta requiere captar
un caudal máximo de agua de mar de 1.500 L/s. Para la captación de agua de mar se utiliza una cañería
en sifón, el punto de succión se encuentra ubicado a una profundidad de 15 m. La ventaja de este
sistema es:
•
•
•
Mínimo riesgo de captar aguas contaminadas, en profundidad
menor y más estable.
Mantenimiento mínimo.
Obra más natural desde el punto de vista de diseño.
es posible que la salinidad sea
4.3.3 Pretratamiento
El pretratamiento del agua para un sistema de osmosis inversa tiene por objeto condicionar el agua bruta
a los requerimientos de la membrana de osmosis, estos requisitos son:
•
•
•
•
•
Ausencia de sólidos en suspensión.
Ausencia de materia orgánica y biológica.
Ausencia de componentes oxidantes (cloro libre, oxigeno disuelto, etc.) que daña la estructura
molecular del polímero que conforma la membrana.
Solubilización de sales con poder incrustante sobre las superficies de las membranas (carbonatos
y sulfatos).
Temperatura inferior a 400 Celsius.
El pretratamiento
•
•
•
•
•
consta de los siguientes elementos:
Desinfección
Filtración sobre lecho sobre arena cerrado.
Microfiltros de bolsas.
Declaración.
Dosificación de ácido sulfúrico y de producto dispersante.
Aatecedentes
Domésticas.
Sobre el Uso
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Tecnologías de Tratamientos
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4.3.4 Desinfección
La dosificación de hipoclorito se proyecta para inyección en continuo (pequeñas dosis que se mantiene
con el tiempo) o en dosis de choque (fuerte dosis en cortos períodos de tiempo), este último sistema es
el que mejor resultados ofrece.
El hipoclorito de sódico se inyecta en el depósito de almacenamiento de agua bruta, y se neutraliza
después de la microfiltración y antes de la entrada a los módulos de osmosis.
4.3.5 Filtración Sobre Lecho de Arena Cerrado
Se pretende la eliminación de sólidos en suspensión de grueso tamaño > 50 IJm, pasando el flujo a través
de un lecho granular de arena silicea sobre el que quedan retenidos. La acumulación de sólidos provoca
un paulatino atasco del filtro que se manifiesta por el incremento de presión diferencial entre la entrada y
la salida del mismo. Alcanzado el valor máximo prefijado (1 al 15 bar.) se realiza el lavado del filtro con
agua y aire en contracorriente con tiempos predeterminados que pueden variar según el contenido en
sólidos de agua bruta.
Para agua procedente de toma abierta, como en este caso, la filtración por si sola no es suficiente y hay
que recurrir en la mayor parte de los casos a procesos de coagulación y floculación previos a la filtración.
4.3.6 Microfiltro
de Bolsa
Como la filtración en lecho de arena no elimina la totalidad de sólidos en suspensión se recurre a la
microfiltración de bolsa.
Para conseguir un grado mayor de retención de sólido, se instalan microfiltros de bolsas. Las bolsas son
telas filtrantes de polietileno con capacidad de retener partículas con tamaño superior a 5 IJm. Los
microfiltros no admiten lavados para su restitución y tanto en sistemas de cartuchos como en el de
bolsas, la regeneración del equipo pasa indefectiblemente por la reposición del juego de bolsas filtrantes.
De modo similar a los filtros de arena, el grado de atascamiento de las bolsas se detecta por la presión
diferencial entre la entrada y la salida del equipo (2 a 2,5 bar.).
4.3.7 Decloración
El hipoclorito de sodio es un fuerte oxidante, pernicioso para las membranas de poliamida de la osmosis,
por lo que la acción del producto debe neutralizarse antes de la entrada del agua a la membrana. Para
eliminar el cloro residual en exceso que lleve el agua se dosifica metabisulfito sódico cuya disolución
acuosa forma bisulfito sódico, reactivo de gran poder reductor, además el bisulfito es un agente
bacteriostático que inhibe el crecimiento de colonias bacterianas, factor que ayuda a preservar las
membranas de la contaminación microbiológica.
4.3.8 Dosificación
del Ácido Sulfúrico y de Producto Dispersante
Como es natural y de acuerdo con el balance de materia, la solución de partida se concentra conforme se
incrementa la presión exterior, pudiendo llegar la concentración hasta el punto en que comienza la
precipitación de aquellas sales de menor producto de solubilidad.
Los precipitados salinos depositados sobre la superficie activa de las membranas, bloquean los interticios
de pasos, reduciendo la superficie efectiva con la consiguiente perdida de producción de agua dulce.
Considerando que en las plantas de osmosis inversa, la concentración salina del rechazo pueda llegar
hasta 1,7 veces la concentración del agua de alimentación, el riesgo de precipitación de las sales más
insolubles es elevado, para evitar la precipitación de estas sales se dosifica ácido sulfúrico y un producto
dispersante. El ácido sulfúrico se añade para llevar el pH de agua de alimentación a valores en los que el
equilibrio C03 H/ C03/C02
se desplaza hacia la disolución de carbonatos (pH ligeramente ácidos 6,5 -
Antecedentes
Domésticas.
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6,7).
Hay que tener presente que los precipitados calcáreos, sobre las membranas se, las hacen
prácticamente irrecuperables, esto también sucede con los sulfatos que pueden causar taponamiento.
Para mantener en disolución estas sales se proyecta dosificar reactivos sintéticos que elevan los productos
de solubilidad de las sales susceptibles a precipitar.
Habitualmente se emplean polímetros del ácido
poliacrilico, polifosfatos, polimaleatos.
4.3.9 Desalinización
Existen dos tipos de membranas de poliamida, una de fibra hueca y otra de membrana en espiral.
La
membrana de fibra hueca sirve para altas concentraciones, como salinidades superior a 40 gjL, escasa
cantidad de sólidos suspendidos y microbiológicos.
Están dispuesta en haces lo genera que se ensucien con mayor facilidad esto genera un elevado coste de
mantenimiento.
La membrana de enrollada en espiral es adecuada para salinidad de agua inferior a 45 gjL, Y permiten
mayor material suspendido y microbiológico. La disposición en espira de las membranas planas permite
canales intermedios lo que proporciona un régimen turbulento del flujo al pasar, esto dificulta la
deposición y retención de sólidos en suspensión sobre las membranas ver figura 1.
La resistencia mecánica es mayor a fluctuaciones de presión del sistema (arranques, paradas) con
respecto a la fibra hueca.
Figura 4.1. Vista posterior de una membrana en espiral
En la planta desaladora se utilizarán
membranas en espiral, ya que los parámetros de operación
presentan una salinidad máxima de 36 gjL y, un contenido real de sólidos en suspensión de 15 mgjL.
La producción de la planta de osmosis inversa contempla una producción mínima de 13.000 m3jdía y una
máxima de 52.000 m3jdía. Con dos trenes se tiene una producción mínima y con una de 8 trenes se tiene
la máxima producción.
Se configuran bastidores de ósmosis de 84 tubos de presión con 6 elementos por tubo, es decir un total
de 504 elementos por bastidor, la presión de entrada a los bastidores oscila en el intervalo de 55 a 77
bar. Cada bastidor tiene una turbo bomba montados sobre el mismo eje (bomba - motor - turbina), las
bombas son centrífugas multietapas y las turbinas tipo Pelton.
El agua osmotizada es un agua de baja salinidad ( inferior a 400 mgjL) y la desionización realizada por los
elementos de ósmosis produce un agua de carácter ácido ( pH ligeramente inferior a 6), como
consecuencia del contenido en CO2 disuelto (acidificación carbónica)que
no es retenido por las
membranas.
Antecedentes
Domésticas.
Sobre el Uso
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Tecnologías de Tratamientos
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4.3.10 Postratamiento
El postratamiento para la potabilización del agua, tiene por objeto acondicionar el agua osmotizada a los
requisitos establecidos por el Servicio de Salud para el consumo humano. Es por tanto un tratamiento en
cierta medida condicionado a la normativa vigente, con un pH entre 6 y 8,5 Y una desinfección que
garantizase la calidad del agua. El sistema de desinfección se dosifica en el estanque de almacenamiento.
4.4 USOS DEL AGUA EN LAS MEDIANAS Y GRANDES PLANTAS PROCESADORAS DE
MINERALES METALICO y NO METALICO
4.4.1 Proyecto Mansa Mina Codelco Norte
El yacimiento Mansa Mina (MM), corresponde a la reposición de CODELCO NORTE. La explotación de esta
minera permitirá compensar la baja paulatina en las leyes del mineral de la mina Chuquicamata,
permitiendo con ello aumentar en promedio la producción de cobre en 188.000 t/año, El presente
proyecto incorpora la explotación y procesamiento del mineral del yacimiento MM, aumentando el ritmo
de beneficio de mineral sulfurado del complejo industrial minero de CODELCO NORTE.
El mineral de MM será explotado a través de un rajo abierto, sometido a una etapa de chancado primario
en el área de la mina y luego enviado a la planta concentradora existente de Chuquicamata mediante
correas transportadoras cubiertas.
Esta planta será modificada con motivo del presente proyecto, reemplazándose principalmente las plantas
de chancado secundario y terciario y la molienda convencional de las concentradoras AO y Al por
tecnología de molienda SAG. El proyecto considera incorporar una nueva etapa de flotación primaria y
procesar, en etapas independiente de flotación el mineral de Chuquicamata y el de MM. Además, se tiene
proyectado un aumento en la cota de coronamiento (peralte) de los muros del tranque de relaves
Talabre, de modo de aumentar la capacidad de depositación de relaves de esta instalación.
Las obras y/o actividades nuevas o que sufren modificaciones debido al desarrollo y operación del
proyecto MM, y que somete a evaluación de la autoridad ambiental de la II región son:
•
•
•
•
•
•
Explotación a rajo abierto de la mina MM
Transporte y acopio de mineral
Modernización y ampliación de la planta concentradora de Chuquicamata
Modificación de la fundición y refinería de Chuquicamata
Ampliación del tranque de relaves Talabre
Ampliación de depósitos de residuos arsenicales de Montecristo
Principales proyectos que se realizarán para la reutilización de las aguas de proceso así como las que
salen del rajo.
•
El área del tranque de Talabre se ubica al este del yacimiento MM y hacia el norte de la ciudad de
Calama. La distancia que separa el muro sur del tranque y la ciudad de Calarna es de aproximadamente 9
km. Existe un aumento de la tasa de disposición de relaves para esto se contempla el aumento del
peralte de los muros del tranque Talabre
existente, desde la cota 2490 m.s.n.m. autorizada hasta la
cota 2500 m.s.n.m. esto con el fin de lograr un área adicional de disposición. La obra de peralte considera
impermeabilizar la superficie de contacto laguna - ladera de la futura área de ampliación del tranque, a
través de la instalación de una carpeta de HDPE o similar, lo que reducirá las eventuales infiltraciones al
subsuelo y aumentará la recuperación de agua, optimizando así el uso de agua fresca, se estima
impermeabilizar un área de 3 hectáreas. Además, se prevé la ampliación de la capacidad de la planta de
clasificación de arenas para la construcción del muro. Esta modificación consistirá básicamente en la
incorporación una nueva batería de ciclones.
•
Construcción de una planta de tratamiento de efluentes arsenicales; la nueva instalación se
ubicará en el área industrial de Chuquicamata, aprovechando la mayor parte de la infraestructura auxiliar
existente (agua, energía, etc.)
Antecedentes
Domésticas.
Sobre el Uso y Tecnologías de Tratamientos
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•
•
•
•
En el relave de la parte de flotación se envía una etapa de espesamiento para recuperar agua,
recirculándola a proceso. La pulpa resultante del espesamiento es enviada al depósito de relave de
Talabre, a una taza media de 177.000 t/d, a través de dos líneas de HDPE de 800 mm de diámetro y 22
km de longitud.
•
Manejo de efluentes de la planta de ácido durante la etapa de limpieza de gases metalúrgicos, se
genera una corriente líquida llamada efluente de planta de ácido, la cuál es enviada a la planta de
tratamiento de arsénico (planta ATP), en donde se neutraliza el arsénico contenido precipitándolo a la
forma de arsenito / arseniato de calcio en una matriz de yeso.
Actualmente la planta ATP de Codelco
Norte procesa entre 1600 a 2000 m3 /día de efluentes con contenido medios de entre 6 a 8 gIL de
arsénico.
•
En el proceso de espesado de la planta de acido, la pulpa neutraliza pasa hacia un estanque
espesador en donde se recupera parte del agua contenida en la pulpa (separación sólido -líquido), la que
retorna clarificada hacia las plantas concentradoras. La pulpa remanente es enviada a una etapa de
filtrado.
•
Filtrado de la pulpa , con un mayor porcentaje de sólido, pasa hacia el siguiente proceso de
filtración mediante filtros prensa, desde los cuales se obtiene un queque con contenido de arsénico que
varía en función del contenido de esta impureza en el efluente a tratar ( típicamente 6 a 10 % de
arsénico). El producto descargado en cada ciclo de filtrado se carga en camiones tolva cerrados con lona
para ser transportado hacia el vertedero de Monte cristo, actual mente se depositan en este vertedero
aproximadamente 40.000 a 45.000 t/día de residuos arsenicales. El depósito estará constituido por un
conjunto de pozos de 4 a 5 hectáreas de superficie cada uno y aproximadamente
4 metros de
profundidad (3 metros de depositación efectiva), los cuales se irán habilitando secuencialmente en el
tiempo de acuerdo a los requerimientos de disposición del residuo. Además la instalación considera una
piscina para el almacenamiento y evaporación de los líquidos percolados, de aproximadamente 5.000 m2
de superficie. Los líquidos percolados serán conducidos desde el área de la disposición hasta la piscina de
evaporación a través de una tubería de HDPE de diámetro de 110 mm.
•
Manejo de efluente de refinería, de acuerdo a las características de la alimentación anódica y
naturaleza del proceso de electrorefinación, el contenido de cobre en solución se va incrementando en el
tiempo, motivo por el cual es necesario descartar periódicamente un volumen de electrolíto para de esta
manera mantener la concentración de este elemento dentro del rango aceptado por el proceso,
reponiendo este volumen con la adición de agua y ácido sulfúrico directamente a los estanques de
recirculación de electrolito. De esta forma, indirectamente se controla además el nivel de las impurezas
presentes en solución.
•
Se estima que se genera alrededor de 1000 m3 / día de estas soluciones, las cuales son
evacuadas en conjunto con los barros anódicos durante la operación de desborre de celdas electrolíticas
hacia la Planta de Tratamiento de Barros Anódicos (PTBA) junto a otras aguas de proceso. Después de la
separación (por espesamiento) de estas soluciones del barro anódico al interior de la PTBA, el proceso de
tratamiento de los barros anódicos genera una solución de lixiviación que se mezcla con las anteriores
previamente filtradas y pasan constituir el Efluente de Refinerías evacuando hacia los procesos de la
Planta Hidrometalúrgica de la División, en donde por un lado se recupera el cobre contenido como cátodo
SX-EW y por otro lado se confina el arsénico en forma estable mediante un proceso natural, en las gravas
subyacentes de la lixiviación de ripios.
•
Las áreas de servicio mina contempla talleres de mantención de camiones y maquinaria de apoyo
y otras dependencias, el agua potable y contra incendio será abastecida de las actuales instalaciones de
Codelco Norte en Chuquicamata a través de camiones aljibe y almacenada en el sector en un estanque de
3
500 m de capacidad. En el área de mantención de camiones y maquinaria se habilitará un sistema de
remoción de grasas y aceites de las aguas de lavado y de recirculación de las mismas, así como
estanques de acumulación de los aceites y grasas usados para su posterior retiro de la faena por
empresas autorizadas.
•
Sistema de suministro de agua para el consumo de MM se considera habilitar los siguientes
sistemas. 1) Estanque de acumulación de agua extraída de la mina, ubicado en el sector sur del rajo, de
3
10.000 m de capacidad, con esto se alimentará gravitacionalmente el sistema de llenado de camiones
Antecedentes
Domésticas.
Sobre el Uso
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Estado del Arte V Orqanización Preliminar
regadores. 2) Sistema de distribución del agua de drenaje del rajo, consistente en un sistema de bombeo
desde el estanque de 10.000 m3 hasta el estanque RESERVOIR 23 B Y tuberías de 16 pulgadas de
diámetro y de 16,9 km de extensión. 3) Desde la tubería de 16 pulgadas de diámetro, se alimentará un
estanque de 40 m3, el que abastecerá el sistema de lavado de equipos y camiones. 4) Se contará con un
abastecimiento de agua potable y contra incendio, a través de un estanque de 500 rrr', el que será
alimentado por camiones aljibe provenientes de la red de agua potable de Chuquicamata.
Para estas actividades se requiere del recurso agua y se obtendrá desde las fuentes de autorizadas de
3
Codelco Norte. El consumo agua potable para la etapa de construcción se estima 300 m /día en promedio
(3,5 L/s), considerando
una dotación de 3000 trabajadores y un consumo de medio de 100
L/d/trabajador.
El agua para la actividad de construcción se estima en un promedio de 1100 m3/día (13 L/s).
3
Para las aguas servidas que es de variada cantidad, para lo cual se estima un promedio de 240 m /día,
3
con un valor máximo de 320 m /día. Para el tratamiento de las aguas servidas se contratará una empresa
externa que será responsable de la instalación de una planta compacta provisoria del tipo lodo activado
con aireación forzada por difusión de burbujas con biofiltros, además del retiro y tratamiento de
inertización de los lodos residuales, los que serán dispuestos en lugares autorizados.
Esta planta de tratamiento será móvil, se proyecta una capacidad para 100 personas (10 m3/día).
Chuquicamata
cuenta con una planta de tratamiento de aguas servidas con capacidad para 14.688
m3/día y una capacidad disponible de 4.320 m3/día.
4.4.1.1 Nueva planta de tratamiento
Se construirá una planta de precipitación de arsénico semejante a la actual (denominada ATP), con
capacidad para tratar aproximadamente entre 2.500 a 4.000 m3/día de efluente.
La planta estará
ubicada en el sector suroeste de la planta concentradora Chuquicamata.
La construcción de esta planta incluye la habilitación de una piscina o estanque de almacenamiento de
19.300 m3 de capacidad; estanque de acondicionamiento y dosificación de lechada de cal y de f1oculante;
dos estanques de neutralización; espesador primario; estanque clarificador de regulación de pulpa a
filtración; sistema de filtración de precipitado; estanque de regulación de agua clara para recirculación a
proceso; sistema de carguío del residuo a camiones para su transporte a depósito.
4.4.1.2 Drenaje de la mina.
En la mina propiamente tal existen bolsones de agua que se verán perturbadas por la explotación de la
mina, entonces se colocaran en el perímetro del rajo pozos de bombeo y se descargara a los colectores,
compuesto por tuberías de HDPE.
El agua extraída será enviada a un estanque acumulador de 10.000m3 de capacidad, esta agua será
bombeada mediante una estación de bombeo contigua al estanque y tendrá los siguientes destinos.
• Empleo en medidas de abatimiento de material particulado de la mina y chancador primario MM.
• Envío al estanque Reservoir 23-B del complejo minero industrial de Chuquicamata para su uso en
procesos, especialmente en molienda.
En total el sistema tendrá capacidad para extraer 150 L/s.
4.4.1.3 Manejo y conducción de relaves
El material remanente de los procesos reflotación y molienda del circuito será de aproximadamente
49.000 t/día. Al igual que la actual operación, los relaves generados en las diferentes etapas de flotación
serán conducidos hidráulicamente desde los espesadores en la planta concentradora de Chuquicamata en
canaletas de hormigón y tuberías de HDPE hacia una cámara de distribución de relaves a una tasa de
226.000 t/d,
(
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de efluente arsenical
Antecedentes
Domésticas.
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4.4.4 Extracción de Yodo Mina Aguas Blancas
El proyecto de Aguas Blancas, ubicada en la segunda región, contempla la producción y comercialización
de 1.000 toneladas anuales de yodo al 99,8%, 150.000 toneladas anuales de sulfato de sodio grado
detergente y 70.000 toneladas anuales de nitrato de potasio. Estos productos serán embarcados a través
del puerto de Antofagasta para los mercados de Sudamérica y Norteamérica, Asia
La operación de la planta Aguas Blancas involucra los siguientes procesos unitarios:
•
Explotación del yacimiento
•
Conminución del mineral
•
Lixiviación
•
Recuperación del yodo, sulfato de sodio, nitrato de potasio
En el proceso de lixiviación el agente lixiviante es agua que disuelve las sales de interés que están
contenidas en el mineral obteniéndose una solución acuosa que contiene yodo, sulfatos, nitratos y otras
sales.
Las pilas serán irrigadas a una razón de 4 a 5 L/h/m2. Del proceso de lixiviación en pilas se obtendrá 45
L/s de una solución que tendrá una concentración de yodo entre 1,3 y 1,6 gIL.
En los estanque de almacenamíento de agua como de solución rica y solución pobre existe una
evaporación que es de interés para provocar la concentración de las sales este estanque tienen una
capacidad de:
•
Estanque de almacenamiento de agua 1.750 m2 y un volumen de 5.250 m3
•
Estanque de almacenamiento de solución rica 1.750 m2 y un volumen de 5.250 m3
•
Estanque de almacenamiento de solución pobre 1.750 m2 y un volumen de 5.250 rrr',
4.4.5 Planta Maria Elena
La planta de Maria Elena consiste en lixiviar caliche en pilas. Dicho cambio de proceso trae consecuencia
la detención de las plantas de Chancado, Harneros, de finos en bateas y el sistema de evacuación de
ripios.
La lixiviación se realiza en pilas para la recuperación de nitratos, sulfatos y yodato contenida en le caliche.
Como agente lixiviante se utiliza agua a razón de 0,57 m3/ton de caliche, la solución se conduce a un
estanque acumulador de 15.000 rrr',
Para la producción de sales se cristaliza en grandes piscinas en serie mediante la eliminación de agua por
evaporación por este método se obtiene sales cosechadas por vía húmeda y sales de descarte.
El agua que utiliza La planta de Maria Elena en el proceso de obtención de sales es de aproximadamente,
es de 3.900.000 m3/año.
4.4.6 Alternativas para tratar ril minero
En Chile, la gran minería, reutiliza un 80% de "aguas claras" que se caracterizan por contener una alta
concentración de sulfatos.
Hidrográficamente,
el Norte de Chile se caracteriza por un arreísmo completo, producto del clima
desértico, la disposición del relieve y la alta salinidad de los suelos, siendo el río Loa la excepción. Es el
principal recurso hídrico de la Segunda Región que concentra la gran minería del cobre, recurso del cual
Chile es el mayor productor mundial. Presenta una cuenca de tipo exorreica, con una superficie de 33.570
2
km y un caudal de 2,7 m3/s. Su agua se caracteriza por una elevada concentración de As y salinidad,
producto, principalmente de la alta evaporación, debida al clima desértico en el cual está inserto y de las
aguas de uno de sus tributarios, el río Salado, que al nacer en las fuentes geotermales del Tatio, en la
Cordillera de los Andes, acarrea consigo grandes cantidades de minerales. Por consiguiente, las aguas del
Loa presentan un bajo potencial para el consumo humano, lo que implica que en esta zona del país el
agua proveniente de acuíferos subterráneos representen la principal fuente de abastecimiento de
Antecedentes
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demandas domésticas y mineras, y a la vez adquieren un elevado grado de importancia en el contexto del
desarrollo general del país.
El proceso de obtención de metales no férricos, como el cobre, genera diferentes tipos de efluentes,
siendo las fuentes más importantes las aguas utilizadas en la etapa de concentración que, o bien se
reintegran al proceso o se almacenan en tranques; para el transporte a través de mineroductos, aguas de
enfriamiento y lavado de gases en las fundiciones, el agua utilizada en el proceso de hidrometalurgia y el
descarte de electrólitos en la refinería electrolítica
4.5 CAPTACIÓN Y TRATAMIENTO
DEL AGUA EN LA ZONA NORTE
El agua pura no existe en la naturaleza, sin duda es el solvente más abundante, y es capaz de incorporar
gran cantidad de sustancias al estar en contacto con los terrenos por donde circula. De este punto de
vista, las aguas subterráneas tienen una mayor oportunidad de disolver materiales por las mayores
superficies de contacto, lentas velocidades de circulación y mayores presiones y temperaturas a las que
están expuestas y facilidad de disolver CO2 del suelo no saturado. Razón por la cual sus concentraciones
salinas son superiores a las aguas superficiales.
La calidad del agua queda definida por su composición, y el conocimientote los efectos que puede causar
cada uno de los elementos que contiene o el conjunto de todos ellos, permite establecer las posibilidades
de su utilización, de acuerdo a límites estudiados.
Cabe considerar la calidad natural de un agua y la calidad afectada por actividades humanas (factores
antropogénicos o antrópicos), que en general lleva una degradación. Agua natural y buena calidad no son
sinónimas, en muchos casos las aguas naturales pueden ser de muy mala calidad e incluso toxicas.
4.5.1 Acondicionamiento
del Agua
El acondicionamiento del agua debe adaptarse de acuerdo al uso que se le asigne al recurso. Cada
industria tiene sus requerimientos especiales para acondicionar el agua.
La purificación a ablandamiento del agua puede lograrse mediante diferente método. Ablandamiento es el
término que se aplica a los procesos que eliminan o reducen la dureza del agua. El término purificación,
para distinguirlo de ablandamiento,
se refiere a la eliminación de la materia orgánica y de los
microorganismos del agua. La clarificación puede ser muy importante y puede ser combinada con el
ablandamientote agua fría por precipitación.
4.5.2 Técnicas Para El Tratamiento
De Aguas
• Intercambio iónico, es un método valioso de la conversión química, con una amplia aplicación
industrial, en la producción de agua desmineralizada con baja conductividad eléctrica. El
intercambio iónico es una reacción química en la que los iones móviles hidratados de un sólido
. son intercambiados equivalentemente por iones de igual carga en solución.
• Desmineralización y desalación, estos sistemas se utilizan no solo para el acondicionamiento de
aguas para calderas, si no también para acondicionar agua para otros procesos y usos. Los
sistemas de intercambio iónico varía de acuerdo con 1) el volumen y composición de las aguas
crudas 2) los requerimientos de calidad del efluente para diversos empleos 3) los costos
comparativos de capital y de operación.
4.5.3 Suministro
de Agua Para Fundición Altonorte
Esta planta esta localizada a unos 35 km de Antofagasta en el sector de La Negra, en el lugar muy seco
del planeta. Anteriormente se contaba sólo con recursos de agua provenientes de pozos en Yungay,
aproximadamente a 100 km de AltoNorte, lo que tenía un alto coste y además era un suministro muy
limitado. Muchas de estas nuevas empresas en este sector, tienen acceso a suministro de electricidad
pero un acceso muy restringido al agua. Todos los nuevos usos de agua tratada en Antofagasta, cuentan
Antecedentes
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con un recurso que ha sido tratado de acuerdo a los estándares internacionales. Anteriormente las aguas
servidas de Antofagasta eran impulsadas directamente al mar, causando polución y dañando la vida
marina. El proyecto consiste en más de 12km de impulsión desde el estanque Grandón en la ciudad de
Antofagasta hasta la localidad de Salar del Carmen, diseñada para transportar 120 litros por segundo. Se
utilizan dos estaciones de bombeo para llevar el agua de 70m sobre el nivel del mar a 600m sobre el nivel
del mar. Una vez que el agua llega al Salar Carmen, ésta es enviada a un estanque desde donde se envía
gravitacionalmente a través de una tubería, hasta las instalaciones de AltoNorte, situadas a 27 Kilómetros
de distancia. El suministro se garantiza las 24 horas con el depósito de acumulación que está muy cerca
de la planta de filtros de ESSAN. En el improbable evento de un problema técnico nuestra empresa
mantiene una interconexión con la planta de ESSAN.
4.6 PLANTAS POTABILIZADO RAS y REDUCTORAS DE ARSENICO CONVENCIONALES
ANTOFAGASTA y CALAMA
DE
Las plantas de tratamiento convencional de la segunda región, tiene como principio disminuir los altos
contenidos de arsénico de las aguas crudas con que se nutren (0,15 mg/L a 0,9 mg/L). Para la remoción
del arsénico se aplican los siguientes procesos.
1.- Oxidación, se obtiene agregando cloro para oxidar As+3 a As+s
2.-Adsorción, se obtiene agregando cloruro férrico para la adsorción del As
3.- Floculación, formación y crecimiento de flóculos (suspensión de hidróxido de hierro con arsénico
adsorbido)
4.- Decantación, eliminación del arsénico la sedimentación de los floculos de mayor tamaño
5.- Filtración, eliminación de arsénico mediante la filtración de los flóculos de menor tamaño y que no
pudieron eliminarse en la etapa de decantación.
Ingreso de agua a las plantas
La alimentación de agua a la planta de filtro se almacena en un estanque de 2000 m3, este es alimentado
por las aducciones de Toconce, Lequena, Quinchamale el objetivo es homogeneizar las impurezas de aquí
sale un acueducto que se dirige hacia el complejo salar del carmen. Esta aguas luego es sometida a
proceso descrito anteriormente.
4.7 ALTERNATIVAS PARA TRATAR RIL MINERO
En Chile, la gran minería, reutiliza un 80% de "aguas claras" que se caracterizan por contener una alta
concentración de sulfatos.
Hidrográficamente, el Norte de Chile se caracteriza por un arreísmo completo, producto del clima
desértico, la disposición del relieve y la alta salinidad de los suelos, siendo el río Loa la excepción. Es el
principal recurso hídrico de la Segunda Región que concentra la gran minería del cobre, recurso del cual
Chile es el mayor productor mundial. Presenta una cuenca de tipo exorreica, con una superficie de 33.570
2
km y un caudal de 2,7 m3/s. Su agua se caracteriza por una elevada concentración de As y salinidad,
producto, principalmente de la alta evaporación, debida al clima desértico en el cual está inserto y de las
aguas de uno de sus tributarios, el río Salado, que al nacer en las fuentes geotermales del Tatio, en la
Cordillera de los Andes, acarrea consigo grandes cantidades de minerales. Por consiguiente, las aguas del
Loa presentan un bajo potencial para el consumo humano, lo que implica que en esta zona del país el
agua proveniente de acuíferos subterráneos representen la principal fuente de abastecimiento de
demandas domésticas y mineras, y a la vez adquieren un elevado grado de importancia en el contexto del
desarrollo general del país
El proceso de obtención de metales no férricos, como el cobre, genera diferentes tipos de efluentes,
siendo las fuentes más importantes las aguas utilizadas en la etapa de concentración que, o bien se
reintegran al proceso o se almacenan en tranques; para el transporte a través de mineroductos, aguas de
Antecedentes
Domésticas.
Sobre el Uso
y tecnotoates
de Tratamientos
Utilizadas a Nivel Regional
y
Recuperación
de Aguas
Estado del Arte v Orqanización Preliminar
enfriamiento y lavado de gases en las fundiciones, el agua utilizada en el proceso de hidrometalurgia yel
descarte de electrolitos en la refinería electrolítica.Actualmente,
para tratar este tipo de efluentes, se
utilizan diversos métodos físico-químicos que permiten controlar los contaminantes que éstos puedan
contener, siendo los más comúnmente empleados, para el caso de metales pesados como el Cu, la
precipitación como hidróxidos, carbonatos o sulfuros, la sorpción (adsorción, intercambio iónico), las
membranas, la recuperación electrolítica, la extracción líquido-líquido y la flotación. Además de éstos
existen métodos biológicos, como los biorreactores y los humedales artificialmente construidos, que usan
materia orgánica como sustrato.
4.8 PLANTAS DE TRATAMIENTO DE AGUAS SERVIDAS
4.8.1 Planta de Tratamiento Calama
La planta de tratamiento de CascaI en la ciudad de Calama, ubicada en la segunda región del país, ha
detenido la descarga de aguas servidas crudas a los ríos locales, evitándose de esta manera la
contaminación del curso del agua. La ciudad de Calama se encuentra ubicada cerca de la mina de cobre
más grande del mundo, Chuquicamata y en ella viven aproximadamente
150,000 habitantes. El
crecimiento de la industria del cobre ha impactado fuertemente a esta ciudad minera donde la
infraestructura existente no da a basto con el crecimiento que ha experimentado la población como
consecuencia de la importante cantidad de nuevos proyectos que se están desarrollando. El proyecto tipo
BOT (Construcción, Operación, Transferencia) consiste en el diseño, construcción y operación de la
planta, la cual procesa aproximadamente 250 litros por segundo de aguas servidas.
La construcción de la planta empezó en Julio del 2001 y fue acabada en Julio del 2002. Durante dos
meses después, CascaI trabajó junto con la empresa estatal ESSAN (Empresa de Servicios Sanitarios de
Antofagasta) para organizar la puesta en marcha de la planta y asegurar que los parámetros exigidos por
las Autoridades Ambientales y de Servicios Sanitarios eran alcanzados después de cumplir con una exitosa
puesta en marcha, la planta de tratamiento de Calama espesó sus operaciones en Octubre 2002.
4.8.2 Planta Tratamiento Antofagasta
Cascal se adjudicó la concesión para el tratamiento de las Aguas Residuales de la ciudad de Antofagasta,
a través de una licitación internacional a la que llamó ESSAN. La licitación contemplaba tomar las
instalaciones de recolección y tratamiento vigentes a la fecha y mejorarlas, para ello realizó una
restauración completa de la planta existente, y mejorando la red de recolección de las aguas residuales lo
que incluyó la construcción de plantas elevadoras, una planta de pre-tratamiento
y un submarino.
Asimismo se mejoró la red de distribución de aguas residuales existente.
El proyecto minimiza el uso de un recurso escaso como el agua, es el objetivo crucial de este proyecto
debido a la sequedad del lugar. Desde la restauración la planta, agua tratada de alta calidad se está
utilizando ahora en la industria y agricultura con el fin de conservar los recursos de agua potable. La
venta de aguas residuales también ha colaborado en el financiamiento de este proyecto.
Una característica principal del proyecto fue proporcionar protección ambiental a las playas y las áreas
costeras de la ciudad de Antofagasta. Anteriormente las aguas residuales de la ciudad se descargaban
directamente al mar a través de las playas, causando una gran polución ambiental, la cual ahora ha sido
eliminada gracias a una mejora constante en los sistemas de captación.
Se está promoviendo y educando a las personas, para motivarlas a utilizar agua reciclada. Así de esta
manera disminuye la demanda de agua potable y la necesidad de mayor capital para traer mayor
suministro de agua potable a la ciudad de Antofagasta. Se ha puesto especial énfasis en los sistemas de
emergencia debido a la pobre condición original de las instalaciones, y de la sensibilidad medioambiental
de la costa
Desde los inicios en 1994 cuando empezó el proyecto en Antofagasta, CascaI ha completado varios y
extensos proyectos en la región. Éstos incluyen el diseño, construcción y operación de una planta de
tratamiento de aguas residuales para la Fuerza Aérea de Chile en la base aérea de Cerro Moreno.
Antecedentes
Domésticas.
Sobre el Uso
y
Tecnologías de Tratamientos
Utilizadas a Nivel Regional
y
Recuperación
de Aguas
Estado del Arte v Orqanización Preliminar
En Noviembre del 2001, se firmó un contrato para el suministro de 70 L/s de agua tratada, por un período
de veintidós meses a una fundición de cobre, localizada en el sector de La Negra, a 45 kilómetros de
Antofagasta. La inversión total de este proyecto alcanzó la suma de seis millones de dólares y abarcó la
instalación de un sistema de tuberías con un total de cuarenta kilómetros en longitud con una capacidad
de 120 litros por segundo. Esto da a la compañía un sobrante de 50 L/s que pueden venderse a otras
industrias que también se están en el sector de La Negra.
Antecedentes
Domésticas.
Sobre el Uso
y
Tecnologías de Tratamientos
Utilizadas a Nivel Regional
y
Recuperación
de Aguas
Estado del Arte v Orqanización Preliminar
4.9 BIBLIOGRAFÍA
1.- Codelco, Division
Noviembre 2004
Codelco Norte, Proyecto Mansa Mina, Estudio de Impacto
2.- Gustavo Lagos "Antiguos
Año 2004
Ambiental
Estudio
Problemas de la Mineria Chilena" Revista Ambiente y Desarrollo De Cimpa
3.- José Antonio Meneses, Walter Cerda Acuña, David Godoy Andrade "El Camino
Notoriamente El Arsénico en el Agua Potable" Revista Aidis - Chile, Artículo Técnico
Para Reducir
4.- COREMA de la Segunda Región
/mchilena/feb2003jarticulojcorema.Html
www.editec.cI
Aprueba
E.I.A.
de
la
Minera
Spence
5.- Anuario Cochilco 2005 Producción de Cobre Comerciable por Empresa y Producto
6.- Gobierno de Chile Ministerio de Mineria, Subsecretaria de Mineria Consejo Minero Uso Eficiente de
Aguas en la Industria Minera y Buenas Prácticas
Antecedentes
Domésticas.
Sobre el Uso
y
Tecnologías de Tratamientos
Utilizadas a Nivel Regional
y
Recuperación
de Aguas
Estado del Arte V Orqanización Preliminar
v. ORGANIGRAMA
77
Organigrama.
Estado del Arte v Organización Preliminar
5.1 CARGOSY FUNCIONES
Cargos y Funciones Internas (Equipo de Trabajo)
Nombre Profesional
Cargo
Empleador
Funciones (N°)
Leonardo Romero Aranguiz
Director del
Proyecto
Nelson Alarcón Pulido
Director
Alterno del
Proyecto
UCN
Coordina acciones frente al financista Innova CORFO
Informa a las autoridades universitarias
sobre el estado y avances del proyecto
Vela por el cumplimiento de las actividades
del~~ecto
Establece convenio con nuevos actores
relevantes al proyecto.
Presenta terna a Consejo Estratégico para
elección del Director Ejecutivo
Asegura los recursos de contraparte al
I proyecto
UCN
Reemplazar al Director en sus funciones
cuando éste disponga y llevar a cabo
actividades alter-nativas que el director
delegue.
Define orientaciones y prioridades
estratégicas del Centro
Aprueba el plan operativo y presupuesto
anual
2 UCN- 2 FCh- 1 AlA - 1
CM - 1 DGA- 1 rotativo
anual (CONAF-SAG)
Consejo
Estratégico
UCN-FCh-AIACminero-DGACONAFjSAG.
Recibe y se pronuncia respecto de la
cuenta de gestión de la Dirección Ejecutiva
del Centro
Recibe y se pronuncia respecto de la
evaluación de cumplimiento de la agenda
del proyecto
Nombra o designa, a partir de una terna
propuesta por el Director del Proyecto, el
Director ejecutivo del Centro.
Representantes del Sector
publico y privado asociados
al proyecto
Consejo
Consultivo
Representantes
del Sector
publico y
privado
asociados al
proyecto
Entrega elementos de juicio que permitan
la toma de decisiones estratégicas relativas
a las líneas de acción de la fundación.
Entrega antecedentes técnicos en temas
específicos
78
Organigrama.
Estado del Arte v Orqanización Preliminar
Cargos y Funciones Internas
Nombre Profesional
Leonardo Romero Aránguiz
/ NN
Cargo
Director
Ejecutivo del
Centro
Empleador
UCN/ NN
(Equipo de Trabajo)
Funciones (NO)
Conduce la formulación y validación del
Plan Estratégico y Planes Operativos
anuales del Centro
Responsable del monitoreo y control de
avance de hitos técnicos y financieros del
programa de trabajo anual del Centro
Rinde cuenta al Consejo Estratégico
Articula iniciativas interinstitucionales
Gestiona el programa de trabajo del
Centro, mediante: Manejo y administración
del personal; Gestión contable y
financiera; Decisiones de subcontratación,
adquisiciones, alianzas; Comunicación
interna y con los asociados del Centro
Apoya al Director Ejecutivo en la
Planificación Estratégica y la elaboración
de los planes operativos anuales.
Director Comité (Leonardo
Romero), Vicedirector del
Comité, Directores de
Unidades
Comité
Directivo
FCH/UCN
Apoya al Director Ejecutivo en la toma las
decisiones estratégicas de gestión del
Centro.
Evalúa periódicamente (mensual o
bimensual) el cumplimiento de los hitos
técnicos y financieros del programa
operativo anual.
Anticipa obstáculos al cumplimiento de los
hitos relevantes e implementa acciones
correctivas ante desviaciones.
Define la estrategia comunicacional y de
difusión del Centro
Eventualmente tiene atribuciones para
decidir el envío de informes respecto del
funcionamiento del centro y su dirección,
definidos en consenso en el Comité
Directivo, al Consejo Estratégico.
79
Organigrama.
Estado del Arte v Orqanización Preliminar
Nombre Profesional
Cargos y Funciones Internas (Equipo de Trabajo)
Cargo
Empleador
Funciones (N°)
Empaquetar servicios desarrollados y
Gestionar recursos humanos de la Unidad
Transferir tecnologías
Entregar los servicios específicos de la
Unidad
Generar y mantener vínculos con técnicos
de centros nacionales e internacionales
afines
Alex Covarrubias Aranda
Director
Unidad de
Gestión de
Cuencas
UCN
Evaluar periódicamente (mensual o
bimensual) el cumplimiento de los hitos
técnicos y financieros del programa
operativo anual.
Entregar informes (mensual o bimensual)
de gestión técnica financiera al Director
Ejecutivo
Proponer los planes operativos anuales de
la unidad
Anticipa obstáculos al cumplimiento de los
hitos relevantes e implementa acciones
correctivas ante desviaciones
Empaquetar servicios desarrollados y
Gestionar recursos humanos de la Unidad
Transferir tecnologías
Entregar los servicios específicos de la
Unidad
Generar y mantener vínculos con técnicos
de centros nacionales e internacionales
afines
Nelson Alarcón
Director
Unidad de
Soluciones
Tecnológicas
UCN
Evaluar periódicamente (mensual o
bimensual) el cumplimiento de los hitos
técnicos y financieros del programa
operativo anual.
Entregar informes (mensual o bimensual)
de gestión técnica financiera al Director
Ejecutivo
Proponer los planes operativos anuales de
la unidad
Anticipa obstáculos al cumplimiento de los
hitos relevantes e implementa acciones
correctivas ante desviaciones
80
Organigrama.
Estado del Arte v Orqanización Preliminar
Nombre Profesional
Cargos y Funciones Internas (Equipo de Trabajo)
Cargo
Funciones (N°)
Empleador
Empaquetar servicios desarrollados y
gestionar recursos humanos de la Unidad
Transferir tecnologías
Entregar los servicios específicos de la
Unidad
Generar y mantener vínculos con
técnicos de centros nacionales e
internacionales afines
Mario Oyanader Rivera
Director
Unidad
Formación y
Capacitación
UCN
Evaluar periódicamente (mensual o
bimensual) el cumplimiento de los hitos
técnicos y financieros del programa
operativo anual.
Entregar informes (mensual o
bimensual) de gestión técnica financiera
al Director Ejecutivo
Proponer los planes operativos anuales
de la unidad
Cecilia Parra Lagos
Director
Unidad de
Servicios
Tecnológicos
FCh
Anticipa obstáculos al cumplimiento de
hitos relevantes e implementa acciones
correctivas ante desviaciones
Empaquetar servicios para su venta P y
prospectar mercados
Coordinar gestión de productos con
directores de unidades
Vender Servicios del Centro
relaciones
Mantener
las
con
los
potenciales clientes
Gestionar
recursos
humanos
de
Dirección
Evaluar
periódicamente
(mensual
o
bimensual) el cumplimiento de los hitos
técnicos y financieros
del programa
operativo anual.
Entregar
informes
(mensual
o
bimensual) de gestión técnica financiera
al Director Ejecutivo.
Proponer los planes operativos anuales
de la Dirección
Anticipa obstáculos al cumplimiento de
relevantes
los hitos
e implementa
acciones correctivas ante desviaciones
81
Organigrama.
Estado del Arte v Organización Preliminar
5.2 ORGANIGRAMA
I
CONSEJO ESTRATEGICO
Fase puesta en
marcha
0-24 meses
2 Univ. católica del Norte
2 Fundación Chile
1 DGA
1 Representante AlA
1 Representante C Minero
1 CONAF
CONSEJO
CONSULTIVOASOCIADOS
r---------------I
DIRECCION
Servicios Públicos
Privados
Empresas
Sanitarias
(10 miembros
app)
••
••
Unidad
Gestión
Cuencas
AC
Unidad
Soluciones
Tecnológicas
NA
I
•
I
I
Organigrama.
EJECUTIVA
Director (1) LR, Director
Adjunto MET, Asistente
administrativo de gestión,
asistente de
comunicaciones, secretaria
••
•
Director
Proyecto
~-----~---------
-
Unidad
Formación y
capacitación
MO
-------~
SUBCONTRATOSEXTERNOS
______
COMITÉ
I
DIRECTIVO
-Director comité - LR
·Vicedirector
comité - MET
-Directores de Unidades AC-NA-MO-CP
••
Unidad
Servicios
Tecnológicos
CP
----------,----------------
I
:
: Director Alterno
I Proyecto
1-
.
I
I
I
1
82
Estado del Arte v Orqanización Preliminar
I CONSEJO ESTRATEGICO
Fase
Implementación
2 Univ. Católica del Norte
2 Fundación Chile
1 DGA
1 Representante AlA
1 Representante C Minero
1 CONAF
(25-36 meses)
r-------------------·
CONSEJO
CONSULTIVOASOCIADOS
: Director Proyecto
} ___________________
,,
I
I
I
.:
Servicios Públicos
Privados
Empresas
Sanitarias
(10 miembros app)
+
DIRECCION EJECUTIVA
(Director NN, Asistente
administrativo de gestión,
asistente de
comunicaciones,
secretaria)
•
Unidad
Gestión
Cuencas
AC
Unidad
Soluciones
Tecnológicas
NA
I
I
I
•
...•
•
Unidad
Formación y
Capacitación
MO
-------~
SU BCONTRATOS EXTERNOS
COMITÉ DIRECTIVO
-Director Comité (LR)
·Vicedirector del Comité (MET)
-Directores de Unidades
+
Unidad
Servicios
Tecnolóqlcos
CP
------------,---------------: Director Alterno
I
: Proyecto (NA)
.
----------
I
I
I
I
1
•
83
Organigrama.
Estado del Arte v Organización Preliminar
5.3 EQUIPO DE TRABAJO
Institución: Universidad Católica del Norte.
Formación I grado
académico
Rol en el proyecto
Leonardo Romero
Aranguiz
Ingeniero Civil Químico
/ Doctor
Director de proyecto / Director (1) del Centro, Director del
Comité Directivo
Nelson Alarcón
Pulido
Ingeniero Civil Químico
/ Doctor
Director Alterno / Director de Unidad de Tecnologías para el
Agua / Integrante del Comité directivo
Nombre
Alex Covarrubias
Aranda
Director de Unidad de Gestión de Cuencas/ Integrante del
Comité Directivo
Mario Oyanader
Rivera
Ingeniero Civil Químico
/ Doctor
Director de Unidad de Postgrado y Capacitación/ Integrante
del Comité Directivo
Omar Sánchez
Brocha
Ingeniero civil Químico
/ Doctor
Profesional
Claudio Acuña
Ingeniero Civil Químico
/ Magíster
Profesional
Maria Angélica
Bosse
Ingeniero Civil Química
/ Doctor
Profesional
Javier Quispe
Curasi
Ingeniero Civil Químico
/ Doctor
Profesional
Hugo Cárcamo
Profesional
Alfredo Vásquez
Profesional
Institución: Fundación Chile
Formación I grado
académico
Rol en el proyecto
Maria Elena Torres
Química- Farmacéutica
Director Adjunto del Centro Vicedirector del Comité Directivo
Cecilia Parra Lagos
Ing. Agrónomo
Director Unidad Servicios Tecnológicos / Integrante del
Comité Directivo
Miguel Mardones
Dr. En Química
Profesional
Ingeniero Civil, Dr en Cs
Ambientales
Profesional
Químico Ambiental
Profesional
Juan Carlos López
Ingeniero Civil Químico
Profesional
Jorge Hemmerman
Ingeniero Civil Químico
Profesional
Ingeniero Civil Industrial
Profesional
Nombre
Marcela Angulo
Cecilia Vidal
Eduardo Ferreira
Moreno
Organigrama.
84
Estado del Arte v Organización Preliminar
6. TRABAJO ADELANTADO POR LOS INVESTIGADORES
DEL PROYECTO
85
Trabajo Adelantado por los Investigadores del Proyecto.
Estado del Arte v Orqanización Preliminar
6.1 INTRODUCCIÓN
De los capítulos anteriores se desprende que la disponibilidad de agua en el norte de Chile está limitado,
a las características climáticas de la zona, las cuales acentúan el problema de la no recarga de los
acuíferos, debido principalmente a la escasez de precipitaciones.
Las aguas existentes del altiplano
poseen un carácter salino que limita su uso. A ello se agrega la presencia por sobre normas
internacionales, de elementos contaminantes, tales como Arsénico y Boro. Específicamente en los Valles
de Lluta, Camarones y en menor escala de Azapa, la contaminación del agua, subterránea y de corrientes
fluviales, han generado por años un retraso en el desarrollo industrial y principalmente agrícola de la
región de Tarapacá (sin dejar de considerar la presencia de estos agentes, además en el agua potable).
Por otro lado, el aumento de faenas mineras que demandan gran cantidad de agua y falta de exploración
de nuevos cuerpos de agua incrementan esta escasez.
Si se considera sólo la ciudad de Arica la demanda de agua ha aumentado en los últimos años hasta el
punto de crear restricción en el consumo. Los estudios para crear nuevas fuentes de abastecimiento se
orientan hacia la cuenca del río Lluta, pero las características de su efluente lo hacen inviable. La
demanda de agua para riego para el año 2017, se estima aumente a aproximadamente 500 mili m3/año la
demanda bruta de agua del sector industrial alcanzaría a 9,6 mili m3/año, yen tanto la demanda de agua
potable alcanzará los 29 mili m3/año. Las demandas agrícolas no estarán satisfechas con los recursos
superficiales de agua, si se considera la tasa de crecimiento de la superficie cultivable, y las captaciones
subterráneas están en su límite para las demandas poblacionales e industriales.
Han sido ofrecidas tecnologías para mejorar la calidad del agua, por parte de consorcios de España,
Francia e Israel, pero las complejas características del agua de esta zona, que presenta un alta
concentración de parámetros como nitratos, carbonatos, bicarbonatos, sodio, sulfatos, cloruros, boro
(boratos), arsénico, etc., no han hecho posible su uso para tratar grandes volúmenes.
A lo anterior se suma una de las más importantes actividades de la zona norte, consistente en la
extracción de cobre, donde el mayor consumo lo tienen las plantas concentradoras (67%), seguidos por
los procesos hidrometalúrgicos (19%) y en un menor medida las fundiciones, refinerías' y minería no
metálica. La tasa de consumo de la industria ha crecido velozmente, en línea con el aumento en casi tres
veces de la producción de cobre en los últimos 15 años.
El agua es un insumo esencial para la recuperación de metales. Por tanto, la recuperación de agua desde
efluentes líquidos mineros es imprescindible para la continuidad de las operaciones productivas en las
faenas mineras debido a la capacidad saturada de los permisos de extracción de cauces existentes por
parte de la autoridad respectiva.
El incremento en la producción minera podría llegar a afectar el suministro para consumo de comunidades
cercanas, el desarrollo de otras actividades y/o el hábitat de zonas y terrenos con valor ambiental,
planteando un exigente desafío a autoridades y empresas mineras para mantener el crecimiento del
sector, pilar esencial en el desarrollo económico del país.
Las aguas de desecho o riles que podrían ser reutilizadas, presentan concentraciones variadas de metales
pesados y aniones del tipo de sulfatos, arsenitos, arsenatos y molibdatos. Las tecnologías más utilizadas
en las faenas mineras para el tratamiento de estos tipos de residuos líquidos de sus procesos son
separación gravitacional, neutralización, precipitación y decantación de iones en solución, filtración y
evaporación y flotación de aceites y sólidos. Dentro de los problemas más comunes que presentan
algunas de estas tecnologías están los costos de operación, mantención e inversión, tecnología que no
alcanza o sobrepasa la calidad de agua requerida y aplicaciones no masivas en las distintas faenas
mineras.
La contaminación
por metales pesados y los aniones mencionados
Trabajo Adelantado por los Investigadores del Proyecto.
se considera una amenaza seria al
86
Estado del Arte
V
Orqanización Preliminar
medio ambiente.
Se ha demostrado científicamente que, además de causar algunos de los problemas
ambientales más graves, la exposición a metales pesados en determinadas circunstancias es la causa de
la degradación y destrucción de vegetación, cuerpos de agua, animales, e incluso, de daños directos en el
hombre. La peligrosidad de los metales pesados es mayor al no ser química ni biológicamente
degradables. Una vez emitidos, pueden permanecer en el ambiente durante cientos de años. Las aguas
naturales se pueden contaminar fácilmente como resultado de numerosas actividades industriales, por tal
razón, las regulaciones ambientales orientadas a proteger el medio ambiente y la salud de las personas,
han establecido límites de emisión.
Con el objetivo de recuperar y reutilizar el agua y a la vez minimizar y mitigar el impacto de iones y
metales pesados, se han desarrollado múltiples tecnologías. Por otro lado, la necesidad de optimizar el
recurso agua existente en las cuencas, hace necesario el manejo integrado de ellas mediante la
adquisición de datos y su procesamiento para el apoyo en la toma informada de decisiones.
6.2 TRATAMIENTO
DE RILES MINEROS
6.2.1 Zeolitas
En el ámbito nacional, Fundación Chile se encuentra evaluando un sorbente natural de origen mineral no
metálico: la zeolita, proveniente de yacimientos nacionales, con el propósito de captar metales pesados
desde residuos líquidos de la industria minera.
Las zeolitas son minerales, cristalinos o amorfos, conformados por una macro estructura de átomos de
silicio, aluminio y oxígeno principalmente (11). Presentan remarcables propiedades de absorbentes y de
intercambio iónico.
La propiedad de Intercambio Iónico se considera una propiedad intrínseca de estos minerales dado que es
el resultado de la sustitución isomórfica de los átomos de silicio, de su estructura cristalina, por otros
átomos. En el caso de las zeolitas, esa sustitución ocurre por átomos trivalentes de aluminio, lo que
produce una carga neta negativa en la estructura, la que es compensada por cationes fuera de ellas.
Estos cationes son intercambiables, de ahí la propiedad intrínseca de intercambio iónico, no obstante esta
propiedad también responde a una manifestación de su naturaleza, estructura cristalina microporosa,
pues las dimensiones de sus cavidades y los cationes que se intercambian determinan el curso del
proceso. (18)
Existen distintos tipos de zeolitas, entre las que destacan la dlnoptilollta, mordenita,
Chabazita y zeolitas modificadas.
ferrierita,
Philipsita,
6.2.2 Zeolitas modificadas
Las zeolitas naturales pueden ser modificadas con el fin de conferirles nuevas propiedades en cuanto a la
capacidad, selectividad y especificidad de intercambiar especies químicas.
Las zeolitas naturales acondicionadas son muy eficientes para la remoción de metales pesados presentes
en residuos líquidos industriales y en agua potable. Una vez que las zeolitas se saturan, estas pueden ser
regeneradas o endurecidas en cementos.
El estudio' de las aplicaciones de las zeolitas naturales comprende el estudio de variables tales como la
temperatura, tamaño de partícula, concentración del electrolito, tamaño y valencia de los contraiones.
Las zeolitas pueden ser utilizadas en la preparación de catalizadores (29). Es así que, la ftalocianina de
hierro puede ser encapsulada en zeolitas. La ftalocianina de hierro es una molécula muy estable a las
condiciones oxidativas en las cuales los catalizadores son utilizados. Uno de los problemas que presentan
los catalizadores absorbidos es que lentamente se desprenden desde el substrato que los soporta, en este
TrabajoAdelantado por los Investigadores del Proyecto.
87
Estado del Arte v Organización Preliminar
caso la zeolita. El diseño de catalizadores de mayor durabilidad debe considerar el anclaje de la
ftalocianina de cobre a la zeolita mediante un enlace químico. En la preparación de un catalizador es
importante considerar la estabilidad de este. Estudios previos demuestran que la molécula de ftalocianina
de cobre es muy resistente a la auto oxidación. Con el fin de preparar catalizadores muy estables y que
no sean desabsorbidos en el tiempo, estos deben ser anclados químicamente al sustrato sólido que es la
zeolita.
Las zeolitas pueden ser modificadas mediante la adición de compuestos orgánicos, los que confieren
nuevas propiedades que posibilitan la captación de iones tales como los sulfatos, SOl". La eliminación del
ión sulfato contenido en efluentes industriales, especialmente de la industria minera, se ha convertido.en
un problema importante de resolver a nivel nacional, dado que esta especie contamina aguas, las que no
pueden ser utilizadas en riego. Existen procesos químicos de eliminación de sulfato, mediante
precipitación, pero el costo del proceso no permite su aplicación rentable en el acondicionamiento de
agua para uso en riego. Distinta es la situación si se utiliza zeolitas modificadas, dado que el producto
puede ser regenerado un sinnúmero de veces, lo cual permite disminuir los costos de inversión y
operación en forma ostensible.
Además de las Zeolitas, existen otras técnicas disponibles que incluyen la precipitación en proceso sin y
con separación de efluentes.
6.2.3 Proceso de Tratamiento sin Separación de Efluentes (Unipure, patente USA)
El proceso Unipure, tiene licencia USA y consiste en la coprecipitación de metales pesados con cloruro
ferroso, para lo cual es necesario generar el Fe+3 in situ con la adición de Fe+2 y aire para oxidar. El pH
debe ser neutro, lo cual se obtiene mediante la adición de Hidróxido de Sodio.
El proceso trata los riles unificados, sin separación de efluentes. El hidróxido férrico formado encapsula
todos los metales pesados arrastrándolos y coprecipitándolos con él.
Los lodos producidos corresponden a una cantidad mayor que la producida por un tratamiento
convencional, siendo estos dispuestos en vertedero municipal, ya que al aplicar el test de toxicidad de la
EPA este registra una mayor lixiviación de Fe que de otros metales pesados. La proporción de Fe+2
requerido es la siguiente = 1 ppm de metal: 4 ppm de Fe+2•
6.2.4 Proceso de Tratamiento con Separación de Efluentes
El proceso corresponde al producto químico RM-l0 de CErCO (Colloid Enviornmental Technologies
Company), el cual consiste en un polvo químico en base a arcilla, el cual encapsula los contaminantes.
En este sentido, se requiere separar los efluentes de cromo hexavalente y cianuro entre sí y separar el
resto de los efluentes de estos dos.
El cromo hexavalente es tratado con bisulfito de sodio, para reducirlo a cromo trivalente. El cromo
trivalente puede ser abatido por precipitación con soda cáustica o con los reactivos RM-l0 de CErCO.
El cianuro es tratado en medio alcalino con hipoclorito de sodio o peróxido de hidrógeno, para
transformarlo en cianato. El zinc es tratado mediante RM-l0 de CErCO.
El resto de caudales ácidos deben ser neutralizados y tratados con RM-l0 de CErCO para su precipitación
y posterior filtración.
6.2.5 Recuperación de Agua desde efluentes mineros.
El Departamento de Ingeniería Química de la Universidad Católica del Norte se encuentra en etapa de
evaluación de una tecnología que permitiría evitar producir los volúmenes de residuos generados por los
actuales procesos de neutralización de efluentes ácidos producto de las operaciones de las fundiciones,
las cuales poseen una alta concentración de arsénico. El objetivo principal del tratamiento es la remoción
del arsénico en forma de precipitado, el cual hace reutilizable el agua del efluente en los procesos
internos de la fundición. La aplicación de esta tecnología permitiría recuperar gran parte del agua que
actualmente es dispuesta en las piscinas de evaporación, para ser enviada a proceso y con ello se
Trabajo Adelantado por los Investigadores del Proyecto.
88
Estado del Arte v Organización Preliminar
reduciría el consumo de agua fresca.
6.3 TRATAMIENTO
DE AGUAS DESTINADAS
6.3.1 Resinas Selectivas
AL CONSUMO HUMANO
para Eliminar Contaminantes,
como Boro y Arsénico en Agua.
En este contexto, Fundación Chile esta trabajando en el desarrollo de una tecnología que permita
eliminar contaminantes, como Boro y Arsénico, presentes en las aguas del norte del país. La apuesta
apunta a la obtención de una tecnología costo-eficiente que compita con las ofertas existentes y que
permita la implementación a corto plazo.
La tecnología que se esta desarrollando involucra la producción y aplicación de Resinas Selectivas para la
captación de boro y arsénico contenidos en las aguas naturales del norte de Chile, como también su
aplicación en el tratamiento de efluentes de la minería nacional.
6.3.2 Arsénico en Agua: Uso del Jacinto de Agua
Actualmente en el mercado nacional existen tecnologías para eliminar Arsénico (As) que por lo general
consisten en sistemas convencionales de precipitación físico química, las que no solucionan totalmente el
problema. En la 1 , II Y III región, empresas sanitarias como Aguas del Altiplano, Aguas Antofagasta;
Aguas Chañar, utilizan los sistemas convencionales de abatimiento de As, la precipitación,
la que en
algunas ocasiones presenta problemas de operación ya que en la precipitación físico química del Arsénico
se utilizan altas cantidades de Cloruro Férrico (FeCb), generando gran cantidad de lodos los que deben
ser dispuesto en vertederos u lugares especializados, por otro lado, se incorpora una cantidad importante
de cloruros al agua potable, concentraciones que pueden llegar a sobrepasar los 250 mgjL hasta ahora
permitido por la normativa chilena'
Para poder disminuir la concentración de Arsénico en aguas de consumo humano en la zona Norte del
País, Fundacion Chile esta trabajando en el desarrollo de una tecnología basada en el uso de raíces
secas acondicionadas de Jacinto de Agua. Se ha reportado que las plantas vivas del Jacinto de Agua
(Eichhornia crassipes) son efectivas para la remoción de arsénico contenido en agua (Zhu et al. 1999;
Misbahuddin et al., 2002). Recientemente se ha demostrado que las raíces secas y acondicionadas del
Jacinto de Agua son también muy efectivas para remover arsénico. Particularmente, los estudios
mencionados muestran que aproximadamente el 95 % del arsénico, en su estado de oxidación 3+ y 5+
pueden ser removidos en una hora, desde el agua, a partir de una concentración de 200
microgramosjlitro.
Si el tiempo de contacto entre el agua contaminada y las raíces secas de Jacinto de Agua es de solo 30
minutos, la remoción de arsénico es mayor al 80 %. La remoción de arsénico es óptima en el rango de pH
2,5-8,0. Si el tiempo de contacto es mayor a una hora, la eliminación de arsénico es cercana al 100%.
6.3.3 Tratamiento
en base a Procesos Físico Químicos:
pesados en altas concentraciones.
Precipitación
de arsénico
y metales
La tecnología desarrollada considera eliminar en forma efectiva la contaminación causada por arsénico.
Para ello se ha propuesto la oxidación del arsénico en forma rápida y eficiente mediante la aplicación de
la tecnología de Oxidación Avanzada Catalítica. Este proceso ha sido denominado por la EPA
(Environmental Protection Agency-USA) como una tecnología BDAT ("Best Demonstrated Available
Technology) para remover arsénico desde el agua, cuando el arsénico se encuentra oxidado. En este
proceso se utiliza peróxido de hidrógeno como agente oxidante y un catalizador especialmente
desarrollado en las instalaciones de Fundación Chile.
89
Trabajo Adelantado por los Investigadores del Proyecto.
Estado del Arte v Organización Preliminar
En una primera etapa el arsénico es oxidado desde su estado de valencia +3 a +5, condición que
permite precipitarlo en una segunda etapa con un reactivo químico, cloruro férrico, formándose arseniato
férrico. El arseniato férrico formado es un producto estable que puede liberar arsénico en el tiempo, pero
si se trata térmicamente el arseniato férrico se transforma en el mineral escorad ita, que es muy estable
ambientalmente. Junto con el arsénico precipitan los metales pesados, por formación de los hidróxidos
insolubles respectivos.
Por su parte, el Departamento de Ingeniería Química de la Universidad católica del Norte construyó una
planta de potabilizadora de agua a escala piloto, figura 6.1, que produce 1 m3 al día a través de los
procesos convencionales
de tratamiento:
Precloración, floculación,
sedimentación,
filtración
y
postcloración. Además, incorpora un proceso de adsorción en columna, donde el lecho será de hidróxido
férrico granulado que actúa como elemento fijador de arsénico. El hidróxido férrico granular es un
compuesto que posee una superficie específica de 250 a 300 m2/g con una capacidad de adsorción de
arsénico de 60 g/Kg. Los dos procesos, el convencional y el de adsorción en columna son independientes
entre si. La planta purificadora de agua esta diseñada para realizar estudios orientados a evaluar las
técnicas de remoción de arsénico y de otros compuestos de interés.
Figura 6.1: Planta potabilizadora de agua.
90
Trabajo Adelantado por los Investigadores del Proyecto.
Estado del Arte v Orqanización Preliminar
6.4 BIBLIOGRAFÍA
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9. Reddad,
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Cu(U) binding properties of native and modified sugar beet pulp. Carbohydrate Polymers (49): 23
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Valle Nevado Stratified Sequence: Chemistry and Alteration Pattern. Actas 8° Congreso Geológico
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c.,
z:
c.,
91
Trabajo Adelantado por los Investigadores
del Proyecto.
Estado del Arte v Orqanización Preliminar
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29. Y. Hu, A. Ohki, S Maeda, Toxicological and Environmental Chemistry, 76, 111.
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31. R. Bowman, Contract #DE-AR21-95MC32108, U.S. Department of Energy.
32. M. Piña, Remoción de hierro y manganeso en fuentes en agua subterránea para abastecimiento
público, 2001, Instituto Mexicano de Tecnología del Agua.
33. D. Bonnin, U.S. Patent 6.042.731.
92
Trabajo Adelantado por los Investigadores del Proyecto.
Estado del Arte v Organización Preliminar
7 CONCLUSIONES
La disponibilidad de agua en el norte de Chile está severamente limitado, viéndose amenazado por la
carencia de precipitaciones y la baja recarga de cursos de aguas naturales; además se ve afectado por el
aumento de faenas mineras que demandan gran cantidad de este recurso y falta de exploración de
nuevos cuerpos de agua. Esto hace que la recuperación de agua desde efluentes líquidos mineros como
imprescindible para la continuidad de las operaciones productivas en las faenas mineras debido la
capacidad saturada de los permisos de extracción de cauces existentes por parte de la autoridad
respectiva, por ello se hace indispensable el manejo adecuado de las aguas tanto antes como después de
ser utilizadas por las industrias quienes son los consumidores mayoritarios del recurso.
Para mantener el balance hídrico respaldado con datos actualizados se hace necesaria la aplicación de un
sistema de información geográfico debido a su gran capacidad para gestionar datos distribuidos Así
mismo, la necesidad de optimizar el recurso agua existente en las cuencas, hace necesario el manejo
integrado de ellas mediante la adquisición de datos y su procesamiento para el apoyo en la toma
informada de decisiones.
Por otro lado, las características del tratamiento de agua y de RILes son funciones de los requerimientos
legales y operacionales del agua tratada, la naturaleza y grado de contaminación del agua de ingreso al
proceso, y la cantidad de agua a ser procesada. Esto significa, que la complejidad del tratamiento del
agua varía desde el punto de vista operacional y de diseño, por tanto antes de implementar cualquier
tratamiento,
la industria debiera primero explorar maneras para reducir la producción de los
contaminantes y luego examinar la viabilidad de reciclar o reusar de los RILes generados durante la
producción. No obstante lo anterior, las tecnologías más utilizadas en las faenas mineras para el
tratamiento
de residuos líquidos de sus procesos son separación gravitacional,
neutralización,
precipitación y decantación de iones en solución, filtración y evaporación y flotación de aceites y sólidos.
Dentro de los problemas más comunes que presentan algunas de estas tecnologías están los costos de
operación, mantención e inversión, tecnología que no alcanza o sobrepasa la calidad de agua requerida y
aplicaciones no masivas en las distintas faenas mineras.
Otro aspecto importante es la recuperación de aquellas aguas residuales municipales que van
directamente al mar y que previamente sólo son sometidas a un tratamiento primario, en el caso de
Antofagasta, el 85% del agua residual se pierde por este concepto, un poco más de 50.000 m3jdía
Debido a las características de los efluentes presentes en los procesos mineros y que tienen potencial
para recuperar el agua que los conforma hace que las tecnologías a desarrollar se centren en los
siguientes aspectos: eliminación de iones, eliminación de metales pesados, remoción de arsénico de
aguas crudas y tratamiento biológico de las aguas residuales urbanas y de campamentos mineros.
93
Conclusiones
INNOVA CHILE
PRIMER CONCURSO NACIONAL DE PROYECTOS DE
FORMACIÓN Y FORTALECIMIENTO DE CAPACIDADES
REGIONALES
PROYECTO:OSPFC01X-03
,
CENTRO PARA EL DESARROLLO DE TECNOLOGIAS DE
EXPLOTACIÓN SUSTENTABLE DE
RECURSOS HÍDRICOS EN ZONAS ARIDAS
(CEITSAZA I FAPZA)
,
UNIVERSIDAD CATOLICA DEL NORTE
ANEXO 2
ACTIVIDAD 4
ETAPA:
RECOPILACIÓN Y ANAUSIS DE ANTECEDENTES NECESARIOS
FORMULACIÓN DEL PROYECTO
ACTIVIDAD 4: DESARROLLO DE PROPUESTA DE PERFECCIONAMIENTO
RESULTADO 4: DEFINICIÓN DEL PERFECCIONAMIENTO
SELECCIONADAS
PARA EL PROCESO DE
DE PROFESIONALES
EN FUNCIÓN DE LAS TECNOLOGÍAS
Esta actividad consiste en la búsqueda de los centros o instituciones tecnológi8cas
programas de postgrado.
líderes en el tema y de
INDICE
1 Identificación de los centros tecnológicos lideres mundiales en tecnologías de uso del
recurso y tratamiento de efluentes
1
1.1 Colorado School Of Mines
1
1.2 Cranfield University
1
1.3 Instituto
2
Nacional de Ciencias Aplicadas de Toulouse (Insa)
1.4 University Of Surrey
3
1.5 The University Of Queensland (Australia)
4
1.6 Universidad De Ben-Gurion
5
1.7 Universidad de Waterloo
7
1.8 Natural Solution Paques
9
1.9 Centro Interamericano
de Recursos del Agua (CIRA)
2 Selección de los programas de perfeccionamiento de acuerdo a los problemas
asociados a la industria
10
13
3 Recopilación de antecedentes de diversos programas de postgrado relacionados con
el recurso hídrico para la formulación y creación de un programa de magíster. ;
14
3.1 Colorado School Of Mines ..................................................•................................................
14
3.2 Cranfield University .......................................................................................•....................
15
3.3 Instituto
19
Nacional de Ciencias Aplicadas de Toulouse (Insa)
3.4 University Of Surrey
19
3.5 The University Of Queensland (Australia)
22
3.6 Universidad De Ben-Gurion
23
3.7 Universidad de Waterloo ..............................................................•.....................................
24
3.8 Centro Interamericano
26
3.9 Ruhr-Universitat
de Recursos del Agua (ORA)
Bochum ........•........................................•..........•...........•..........•...•............
36
1. IDENTIFICACIÓN
DE LOS CENTROS TECNOLÓGICOS LIDERES MUNDIALES
TECNOLOGÍAS DE USO DEL RECURSOY TRATAMIENTO DE EFLUENTES.
EN
1.1 Colorado School Of Mines
Environmental Science and Engineering (M.S., Ph.D.)
La división de Ingeniería y ciencias ambientales ofrece un currículo integrado en ciencias
ambientales e ingeniería bajo el contexto de toma de decisiones en base a riesgos, laboratorios de
medioambiente, y legislación. Los estudiantes graduados vienen desde distintas academias de
licenciaturas en campos de ciencias de la vida, ciencias de la tierra, y muchas disciplinas de la
ingeniería química.
a) Principales campos de Investigaciones:
Las investigaciones
1.
2.
3.
4.
S.
en la división están enfocadas en cinco áreas fundamentales:
Desarrollo de procesos innovadores para el agua y recuperación y reuso de residuos.
Aplicaciones de procesos biológicos en la remediación ambiental, tratamiento de aguas, y
generación de energía renovable.
Entender los fundamentos de la química y procesos radiactivos gobernantes del transporte
de contaminantes.
caracterización de sistemas naturales y sitios contaminados mejorando la función de
sistemas naturales y el desarrollo de una remediación efectiva aplicada y tecnologíca y
métodos de restauración.
Representación y modelación matemática de fenómenos hidrológicos e hidrogeológicos en
aguas superficiales y subterráneas.
Dentro de estas áreas, el desarrollo establecido de programas de investigación y
de la división de Ingeniería y Ciencias Ambientales (ESE) cuentan con sobre $10M de
para investigaciones por las respecitvas agencias federales y organizaciones industriales
Estos recursos involucran laboratorios de experimentación fundamentales y aplicados,
escala intermedia en laboratorios de investigación especializados.
la facultad
patrocinio
privadas.
pruebas a
1.2 Cranfield University
La escuela de ciencias de agua de Cranfield es reconocida internacionalmente como un
centro de excelencia en cursos de postgrado. Es el mayor grupo académico especialista del Reino
Unido en tecnología de procesos, ingeniería y políticas para mejorar la calidad del agua, en donde
Water Sciences es un miembro del British Water.
a) Campo de acción
Su enfoque esta en la colaboración con la industria. Con uno de los mejores staff de
estudiantes del Reino Unido, un excelente posición de enseñanza e instalaciones excepcionales,
hacen de Cranfield un destino ideal para la especialización en una determinada carrera.
Los graduados de Cranfield son altamente demandados principalmente por organizaciones
internacionales, y se encuentra tasada dentro de las 10 primeras instituciones de postulación para
estudios superiores y de igual forma en la rapidez con la cual estos encuentran trabajo. Todos sus
cursos se encuentran diseñados de acuerdo a las necesidades presentadas por las industrias y la
necesidad de generar una fuerte entrada de expertos en su sector.
1
La Escuela de Ciencia Industrial y fabricación, que incluye Ciencias de Agua, es reconocida
a escala mundial por su acercamiento multidisciplinario a la enseñanza y la investigación en áreas
claves como integración empresarial, fabricación, materiales y sistemas sostenibles.
b) Facilidades:
Sus niveles de los programas de Master en Ciencias del Agua están acreditados por la
of Water and Environmental (CIWEM), y dentro de la Escuela de
Ciencias del Agua se maneja uno las mayores facilidades de investigación incluyendo los trabajos
de tratamiento de aguas de alcantarillado, con su propia planta piloto. Un container de laboratorio
el cual también opera como uno de los sitios de residencia donde se encuentra localizada la planta
piloto de las aguas negras.
Chartered Institution
1.3 Instituto Nacional de Ciencias Aplicadas de Toulouse (Insa)
El Instituto Nacional de Ciencias Aplicadas de Toulouse (INSA) es una institución estatal de
carácter científico, cultural y profesional (EPCSCP), bajo autoridad del Ministerio, encargada de la
Enseñanza superior y habilitada por la Comisión de Titulaciones para otorgar el diploma de
ingeniero.
Creado en 1963, el INSA de Toulouse forma parte de una red nacional de 5 INSA situados
en Lyon, Rennes, Rouen y Strasbourg. Tiene dos misiones principales: formar ingenieros mediante
la formación inicial y continua y fomentar actividades de investigación.
La oferta docente de la Escuela se imparte en8 departamentos y 2 centros, y abarca 10
especialidades. El INSA participa en 11 laboratorios de investigación. Se apoya en las oficinas, y las
direcciones de estudios, de investigación y de relaciones internacionales.
En 2002, el INSA de Toulouse puso en marcha una importante
con el sistema europeo 3/5/8.
reforma pedagógica acorde
Algunas cifras.
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Estudiantes (2005/2006) : 2 432 entre los cuales 2 050 alumnos ingenieros.
Más de 450 graduaciones cada año.
479 estudiantes extranjeros
Personal docente y de investigación: 222 permanentes
Personal de Administración y Servicios: 233
10 especialidades
11 laboratorios
Área del campus: 21,6 Ha
Área de los edificios: 84.000 m2 : 40.000 m2 para aulas, 14.000 m2 para la
investigación, 30.000 m2 para el alojamiento, esto es, 35 edificios.
a) Dominio científico de las investigaciones:
•
•
Tratamiento de aguas servidas y acondicionamiento y reuso de agua para la industria
de tratamiento de aguas (aguas residuales urbanas e industriales, residuos industriales
líquidos y gaseosos).
Industria del aceite, Ingeniería química, Ingeniería bioquímica.
2
b) Tópicos de investigación en el área de la Ingeniería química:
•
•
Reactores de multifase (ñsíco-químlco, fenómenos biológicos y químicos)
Procesos de separación (membrana, entre otras).
e) Dominio especifico de las investigaciones:
•
•
•
Hidrodinámica y transferencia
Cinética biológica y química
Fenómenos físico-químicos
(análisis global y local)
d) Estructura:
Dentro del Laboratorio
de investigación:
de Ingeniería Química y Medio Ambiente se distinguen
tres grupos
Hidrodinámica de física y físico-químico contacto de multifase
Algunos ámbitos de investigación son:
•
•
•
•
Generación de lodos
Mecanismos de flotación
Floculación y agregación de partículas y floculos.
Transferencia de masa y momento entre lazos y una fase liquida
Procesos de separación (membrana, adsorción)
Esta área se encuentra dividida en tres puntos principales que son Técnicas Especificas
para la transferencia de masa (ultra filtración, micro filtración, nano filtración, osmosis inversa,
entre otras), Análisis de competitividad de fenómenos de adsorción, Acoplamiento de Procesos de
Separación y Diseño de membranas de contacto gas/liquido o sistemas de destilación por
membrana.
Reactores Biológicos y químicos
1.4 University Of Surrey
CEHE - The Centre for Environmental Health Engineering - se encuentra localizado dentro
de la Escuela de Ingeniería. El Centro esta conformado de un equipo multidisciplinario
de
ingenieros y científicos y proveen un alto nivel de recursos académicos para profesores y para
actividades de investigación. CEHE también ha desarrollado lazos con la Industria del agua del
Reino Unido (UK), grupos de aguas internacionales, cuerpos medioambientales
y agencias de
salvamento. CEHE también tiene un rango interesante de colaboradores
con Compañías
Industriales del Reino Unido, particularmente en el área de manejo de residuos.
Surrey ahora ofrece la excelencia en una amplia gama de ámbitos, a través de la ciencia, la
ingeniería, ciencias humanas, artes, dirección de empresas y medicina. Surrey se encuentra
localizada por la Guardian League Table en la lSa posición de un total de 122 universidades por la
calidad de sus programas de estudiante, con seis de estos dentro de los diez primeros.
3
En lo relacionado a investigación, los resultados del Ejercicio de Evaluación de Investigación
2001 confirmaron a Surrey como una de las instituciones de éllte en investigación del Reino Unido.
Con casi el 90 % de sus investigaciones de estándar nacional o internacional, Surrey de acuerdo a
la Guardian League Table se encuentra dentro de las S° universidades en materia de investigación.
a) Acreditación
El MSc in Water and Environmental Engineering se encuentra acreditado
acuerdo con los requerimientos de UK-SPEC.
por ICE and IStructE de
b) Programas de estudio
El programa de CEHE dirige los problemas clave de dirección e ingeniería de asociado con
el ciclo de agua y el tratamiento de aguas negras, la dirección de recursos de agua y la dirección
superflua. Tanto en el mundo industrializado como en los países en vía de desarrollo, la escaseces
de agua han sido identificada como uno de los problemas principales del presente siglo.
Por todo el mundo es reconocido que alrededor del 80 por ciento de enfermedad atribuibles
a la carencias en la purificación del agua y el suministro y la colección de aguas negras y sistemas
de tratamiento. Sin embargo, el marco institucional necesario para la dirección eficaz y la
regulación de estos sistemas a menudo puede ser inadecuado.
El programa MSC multidisciplinario ha sido controlado por el Centro desde 1992 y tiene una
reputación probada en todo el mundo. Con regularidad es actualizado para tomar en cuenta de
nuevos acontecimientos y contribuir a las necesidades del mercado.
1.5 The University Of Queensland (Australia)
La visión del ADVANCED WASTEWATER MANAGEMENT CENTRE (AWMC) es a través de
expertos en educación, investigaciones y consultorias ser un centro internacional de excelencia en
manejo e innovaciones tecnologicas de aguas residuales.
a) Historia
El equipo de investigación fue fundado en 1992 en la Universidad de Queensland para el
desarrollo de proyectos de investigación para el Control de la Polución y Mnejo de Residuos
Líquidos (CRC WMPC).
Desde Julio de 1996, con iniciativa de la Universidad de Queensland, y la CRC WMPC, el
centro fue fundado como un Grupo Estrategico de Investigación,
con sus mayores fondos
provenientes desde la Universidad y el CRC, pero con contribución importante por parte de la
industria y el gobierno. La Universidad es ahora una Facultad centrada en áreas de reconocimiento
internacional como Ingeniería, Ciencias Físicas y Arquitectura (EPSA).
4
b) Campos De Operación
Las investigaciones y operaciones estan mayormente orientadas al tratamiento de efluentes
liquidos. Dentro de este amplio campo, sus investigaciones estan conducidas dentro de áreas tales
como microbiología avanzada, simulación de procesos, control y manejo de recursos, todos ellos
desde escala de laboratorio a una escala mayor.
e) Ejemplos De Actividades Del AWMC
Procesos:
•
•
•
•
•
•
•
Remoción de nutrientes biologicos desde aguas residuales con alta dureza.
Procesos de biotransformación en un sistema de alcantarillado y su óptimo manejo.
Free Nitrous Acid Inhibition on the Catabolic and Anabolic Processes of Ammonia- and
Nitrite-Oxidizing Bacteria
Procesos endogenos en sitemas de tratamiento biologico de aguas residuales.
Optimización del aumento de procesos biologicos de remoción de fosforo.
Incremento de denitricación biologica por adición de recursos de carbon externos: Qué,
Donde y Cundo.
Nitrogeno removido via nitrito por alta y baja dureza de las aguas residuales
Desarrollo de Nuevas Tecnologias:
•
•
•
•
•
Bioproducts from Purple Photosynthetic Bacteria using Livestock Manure and Other
Wastes.
EnRecTM - Energy Recovery Sewage Treatment Technology
Biopolymer Production frorn Carbonaceous Wastewater Using Glycogen Accumulating
Organisms (GAOs)
Power Production from Wastewater Using Microbial Fuel Cells
An Integrated
Biotechnological
Process for Production
of Lactic Acid from
Carbohydrate-Waste Streams by Rhizopus sp.
Modelación:
•
Coding Error Isolation in Computer Simulation Models con aplicación a Sistemas de
Tratamiento de Aguas Residuales.
1.6 Universidad De Ben-Gurion
a) Visión
La visión de la Facultad de Ciencias de la Ingeniería de la Universidad de Ben-Gurion es
muy simple y consiste en generar y promover investigaciones avanzadas y el desarrollo de nuevas
tecnologias y metodologias.
Por 33 años, la facultad de Ciencias de la Ingeniería ha educado a lideres de todas las
áreas de tecnología, estableciendo un capacidad ambiental intelectual desafiando y estimulando a
los más creativos, profundos e impacientes aficionados en el campo. Cientos de ingenieros e
5
investigadores han salido desde la Facultad de Ingenieria
ramas de la industria.
preparados
y avanzados en todos las
Hoy, la universidad de Ben-Gurion es un centro importante para enseñar e investigación,
con sobre 17.000 estudiantes alistados en las facultades de ciencias de la ingeniería, las ciencias de
la salud, las ciencias naturales, humanidad y las ciencias sociales, la escuela de la gerencia y la
escuela de Kreitman de estudios graduados avanzados.
También incluye al instituto nacional para la biotecnología en el Negev, a los institutos de
Jacob Blaustein para la investigación del desierto, a la escuela internacional de Albert Katz para los
estudios del desierto y a instituto de investigación de Ben-Gurion. La universidad tiene campus en
Cerveza-Sheva, incluyendo el campus de la familia de Marcus, y campus en Sede Boqer y Eilat.
La universidad de Ben-Gurion es un líder del mundo en la investigación en zonas árida,
ofreciendo su maestría a muchos países en vías de desarrollo. En armonía con su mandato,
desempeña un papel dominante en promover industria, agricultura y la educación en el Negev.
b) Metas De La Facultad
Desarrollar, a través de la sinergia entre profesores e Investigadores, una distingida cadena
de investigadores capaces de resolver problemas del nuevo siglo por medio de investigaciones
científicas simples y exactas, sin perder de vista las aplicaciones de tecnologias humanas.
Proveer lo mejor, lo más riguroso, desafiando e inspirando la possible educación en orden a
desarrollar experiencias de estudiantes y conocimientos en el diseño y desarrollo de tecnologias.
Mantener facilidades del estado del arte y una base de datos de investigaciones
en un amplio rango de tecnologias tradicionales y emergentes.
Ofrecer programas avanzados que reflejen las necesidades de organizaciones
industrias y la moderna tecnologia del mundo.
recientes,
relacionadas,
e) Programa de Ingeniería en Medio Ambiental
El programa de graduados de Ingenieria Ambiental ofrece un acercamiento multidiciplinario
a la solución de problemas medioamgientales. Investigando y estudiando ambos focos sobre la
comprensión de la quimica básica, en los campos de procesos físicos y biológicos.
Áreas especializadas de investigación incluyen en el programa procesos físicos, químicos y
biologicos para el control de la calidad del agua; modelación y control de aerosoles y polución
del aire; química del agua, transporte y destino de la polución del agua, aire y sólidos.
Tratamiento de residuos sólidos y materiales peligrosos, procesos de separación por membrana;
bio-remediación de contaminantes sólidos yaguas subterraneas; y procesos de combustión.
El progrma ofrece ambos grados MSc y Ph D. Estudiantes con un pregrado de ciencias en
ingeniería o áreas relacionadas con quimica, geologia, biologia o ciencias ambientales son ideales
para el programa de Master.
6
d) Cursos De Trabajo
Cursos Complementarios. Estudiantes quienes no tengan educación en ingeniería
requerirán tomar cursos complementarios. Sin embargo, los programas complementarios estan
diseñadossobre las bases idividuales de las necesidadese intereses de cada estudiante. Graduados
del departamento de Ingeniería deberán completar un nuevo curso de acuerdo a sus fines
específicos.
e) Facilidades Especiales
Laboratorio de Tecnologias de aguas. El centro incluye cursos obligatorios un curso de
laboratorio de procesos, dedicado a tecnologias tales como separación de membrana (Microfiltración y Ultra-filtración), Desalinización de aguas (Nano-filtración y Osmosis reversa),
Desinfección de aguas (UV y Cloración), Adsorción en Carbon Activado, Coagulación-Floculación,
Tratamiento Bilogico en el tratamiento de aguas residuales.
Planta Piloto de Tecnologias de Aguas. En la estación experimental planta-piloto del
program, localizado en la planta de tratamiento de aguas residuales Beer Sheva son estudiados los
proceos y parte de los proyectos de investigación.
1.7 Universidad de Waterloo
a) Areas De Investigación
La facultad de Medio ambiente estudia con fuerza mejorar los niveles entendimiento,
protección y mejorías de sistemas ecologicos y comunidades humanas a través de un mejor
planeamiento, manejo y diseño de políticas.
b) Principales Publicaciones:
•
33(1) Theme Issue: Community-based Approaches to Resource and Environmental
Management Susan Wismer and Bruce Mitchell, Guest Editors
•
32(3) Theme Issue - Biosphere Reservesin Canada George Francis and Graham Whitelaw,
Guest Editors
•
32(2) Open Issue
•
32( 1) Open Issue
•
31(3) Theme Issue - Collaborative Planning and Sustainable Resource Management (2)
Thomas I. Gunton, J.C. Day, Peter W. Williams
•
31(2) Theme Issue - Collaborative Planning and Sustainable Resource Management: The
North American ExperienceThomas I. Gunton, J.C. Day, Peter W. Williams
•
31(1) Theme Issue - Managerial Ecology: Counterproposals Dean Bavington and Scott
Slocombe
•
30(3) Theme Issue - Managerial Ecology: Contestation and CritiqueDean Bavington and
Scott Slocombe
7
•
29(3) Japanese Automakers and the NAfrA Environment Paul Parker and Tod Rutherford,
Guest Editors Read-only versions of these papers are available online. For subscription to
full online aeeess, eontact [email protected].
•
Urban Environmental
editors
Management
- 29(1)
Beth Dempster
and Gordon
Nelson, guest
•
Waterloo Region Residential Energy Efficiency Project - 28(3) Paul Parker, Ian H. Rowlands
and Daniel Scott, guest editors
•
Linking Equity and Sustainability
Nelson, guest editors
•
Special Issue: Regional Approaches to Parks and Protected Areas in North America - 28(1)
J. Gordon Nelson and Lucy M. Sportza, Guest Editors
•
Special Issue - Floods: Towards Improved Science, Civics and Decision Making - 27(1) J.
Gordon Nelson, Rafal Serafin, Patrick Lawrence and Kenneth Van Osch, Guest Editors.
- 28(2) Margrit Eichler with Beth Dempster and Gordon
e) Centros e Institutos
•
•
Waste Management Research and Education Institute
Water Resources Research Center
d)
instituto
Survey.
EERC
IV
Water Resourees Researeh Center
The Water Resources Research Center (WRRC), liderado por Timothy Gangaware, es un
de investigación desigando federalmente, financiado en parate por la U.S. Geological
WRRC facilita las investigaciones de las universidades y colegios a través de la region;
promoviendo la educación y preparación en lo relacionado a problemas existentes en material de
recursos del agua. Además de ello actua como informante para organismos federales, estatales, y
agencies del gobierno actual que tratan problemas relacionados con el agua.
Algunos Ejemplos de proyectos en los cuales el centro ha participado son:
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Restoration of damaged urban streams
Oversight of the nationally implemented Adopt-A-Watershed
program in Knox County,
Tennessee, schools
Participation in Knoxville's Water Quality Forum
Supervision of the AmeriCorps water-quality team
Watershed Restoration Planning
Production of videos, manuals, CD-ROMS, and other educational materials
Tennessee Growth Readiness Program
Knox Site Planning Roundtable
Erosion & Sediment Control
Stormwater Management
8
Los esfuerzos del WRRC se centran también en la creación de cursos de graduados en
material de manejo del recurso hidrico. Durante los pasados cinco años, mas de 60 estudiantes
desde cinco colegios y universidades de Tennessee han trabajado en WRRC en asuntos de
investigación. El centro actualmente da empleo a siete graduados como investigadores de medio
tiempo.
Una de las abilidades del centro es el establecer redes con un amplio campo de agencias
relacionadas con el agua, individual, y organizaciones, incluyendo: La U.S. Geological Survey; the
U.S. Army Corps of Engineers; the Tennessee Valley Authority; the Natural Resource Conservation
Service; the Tennessee Department of Environment and Conservation; the Tennessee Department
of Transportation; Knoxville's Department of Engineering; Knoxville's Greenways Coordinator; Ijams
Nature Center; the Knoxville Utility Board; the University of Memphis; Tennessee Technological
University; Mississippi State University; and the University of Tennessee's School of Planning and
departments of ecology and evolutionary biology, engineering, and geography.
1.8 Natural Solution Paques
Tempranamente desde los años 1980, Paque ha estado desarrollando y produciendo con
alta calidad y efectivos costos, sistemas de purificación de aguas y gas, usando tecnología
innovadora, lo que lo ha transformado en una compañía de categoría mundial en el campo de
sistemas de purificación de alta calidad para el agua, gases y aire. Estos sistemas de purificación
ofrecidos al sector industrial y municipal dan valor agregado, tales como: el reuso y recuperación
de aguas, la generación de energía y la recuperación del valor sostenible desde aguas residuales.
Los clientes de Paques combinan un progreso económico y responsabilidad medio ambiental.
Paques es una empresa de tamaño mediano que funciona en una base internacional, con
su oficina central situada en Balk, Holanda y una oficina en Shanghai, China. Aproximadamente 200
profesionales trabajan para Paques en Balk, desde la investigación y desarrollo, por pruebas piloto
e ingeniería al proyecto. Ha construido una red de trabajo internacional extensa y en más de veinte
países, compañeros profesionales y titulares aseguran que su conocimiento y tecnología están
disponibles internacionalmente.
En el campo de purificación de agua anaerobia Paques es el líder de mercado mundial con
más de 900 referencias a escala natural en todo el mundo.
a) Publicaciones:
•
•
•
•
•
•
•
•
Biotechnology for sustainable hydrometallurgy
Efficient Treatment of Complex Wastewaters at Umicore Precious Metals using
Biotechnology
Optimization of metallurgical processes
Air-lift loop technology for bio-oxidation of minerals
Anaerobic effluent treatment at a chemical industrial complex
Anaerobic treatment of evaporator condensates from the chemical pulp industry
New developments of the THIOPAQ process for the removal of H2S from gaseous
streams
Anaerobic treatment of recycled paper mili effluent with the internal circulation
reactor
9
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Biological sulfide production for metal recovery
Biotechnology in the mining and metallurgical industries: cost savings through
selective precipitation of metal sulfides
Bypass filtration in open circulating cooling water systems
CRYSTALACTOR technology and its applications in the mining and metallurgical
industry
Dynamische zandfiltratie: succesvolle introductie van een filterregeling
Effluent polishing at STW's Ruurlo and Wehl, The Netherlands
Introduction of the IC reactor in the paper industry
Moving bed filtration for dynamic denitrification of 3,600 m3/h sewage effluent
Novel anaerobic and aerobic process to meet strict effluent plant design
requirements
THIOPAQ technology for the mining and metallurgical industries
Zero effluent by application of biological treatment at high temperature
Future perspectives in bioreactor development
Partial effluent reuse in the food industry
New trends in anaerobic treatment: Anaerobic effluent treatment as an integral
part of industrial processes
Industrial applications of new sulphur biotechnology
Nutrient removal for sewage treatment
The value of anaerobic purification for pulp and paper mili effluents
Compact combined anaerobic and aerobic process for the treatment of industrial
effluent
Recent developments in biological treatment of brewery effluent
Biological process for H2S removal form gas streams the Shell-PaquesjThiopaq gas
desulfurization process
The Shell-PaquesjThiopaq gas desulphurisation process: Successful start up first
commercial unit
1.9 Centro Interamericano
de Recursos del Agua (CIRA)
El Centro Interamericano de Recursos del Agua (ClRA), fue oficialmente establecido el 21
de enero de 1993 como una dependencia académica de la Facultad de Ingeniería de la Universidad
Autónoma del Estado de México. El aRA está formado por especialistas en ciencia y tecnología del
agua, y nace con la misión de juntar experiencias y conocimientos para preservar la calidad y
mejorar la distribución del agua en el Estado de México, en el país y en América Latina,
convirtiéndose de esta manera en un centro de investigación, docencia, extensión académica y
servicios a la comunidad.
El doctor José Llamas y el maestro José E. Chedid, con una amplia visión y responsabilidad
hacia la sociedad, tuvieron la idea de crear un centro de este tipo para Latinoamérica. Surgiendo la
idea de su creación resultado de los Cursos Seminarios Interamericanos
Sobre Problemas de
Calidad y Cantidad del Agua, organizados anualmente desde 1985, en colaboración con varias
universidades de la República Mexicana, con asistencia y representantes de diferentes países
latinoamericanos, y bajo iniciativa del laboratorio de hidrología de la Universidad Laval. En dichos
cursos, profesionales de alto nivel analizan problemas agudos del recurso hídrico, como su
aprovechamiento, su protección y su contaminación.
10
a) Objetivos:
El Centro Interamericano
•
•
•
•
•
de Recursos del Agua tiene como objetivos principales:
La realización de investigaciones en ciencia y tecnología del agua.
La formación de posgraduados de alto nivel en ciencia y tecnología del agua, mediante
programas de maestría y doctorado.
La acutualización y capacitación de profesionales y técnicos del agua.
Difución de la ciencia y tecnología de los recursos hídricos.
Ofrecer asesoría externa a los problemas relacionados con el recurso hídrico.
A estos objetivos generales hay que añadir la componente internacional del CIRA, ya que
este organismo abre sus puertas, a participantes de otros países, en particular de Latinoamérica.
b) Lineas de Investigación
Sus líneas de investigación se dividen en tres importantes areas:
i.
Tratamiento de aguas
Su objetivo es realizar estudios que permitan conocer el manejo adecuado de las técnicas de
suministro y de potabilización del agua, así como las tendientes a la conducción y recuperación
para el reuso de las aguas residuales.
De esta linea se desprenden los siguientes programas
•
Abastecimiento
1.
2.
3.
4.
5.
Evaluación de la demanda de agua.
Diseño de redes de abastecimiento de agua potable.
Diseño de plantas potabilizadoras.
Técnicas de potabilización de las aguas
Diseño de redes de alcantarillado sanitario ..
•
Tratamiento
1.
2.
3.
4.
Identificación de fuentes de contaminación.
Métodos de detección de contaminantes en los cuerpos de agua.
Diseño de plantas de tratamiento de aguas residuales.
Sistema de tratamiento.
ii.
de agua potable
de aguas residuales
Hidrología
Tiene la finalidad de realizar estudios teóricos para comprender, medir y representar , mediante
modelos matemáticos, los diversos componentes del ciclo hidrológico, se hace énfasis en la
adecuada representación del carácter estocástico de variables, como precipitación escurrimiento y
temperatura, entre otras. Dentro de esta linea se tienen los programas de:
11
•
Hidrología Subterránea
1.
2.
3.
4.
Flujo en medio poroso.
Determinación de las tasas de recarga de los acuíferos.
Optimización de los métodos de explotación de los acuíferos.
Métodos de detección de la contaminación de las aguas subterráneas.
•
Hidrología Superficial
1.
2.
3.
4.
Diseño de redes climatológica.
Análisis estadístico de la precipitación.
Implementación de modelos lluvia-escurrimiento.
Determinación de eventos hidrológicos extremos.
•
Hidrología Fluvial
1.
2.
3.
4.
5.
Flujo en canales abiertos.
Evaluación del transporte de sedimentos.
Ddiseño de obras de protección contra inundaciones.
Erosión de lechos de ríos (pilas de puentes).
Agradacion del lecho de ríos (azolvamiento de embalses).
iii.
Usoeficiente del agua
Tiene el objetivo de realizar estudios que permitan tener un conocimiento general de
problemas relativos al agua, su escaces y su uso inadecuado, así como los métodos
recuperación y manejo. Esta linea engloba a las anteriores y esta dirigida a loa administradores
recurso hídrico, quienes tendrán un conocimiento mas amplio del agua, sin profundizar en
detalles de las técnicas propias de las otras lineas.
Adicionalmente,
se tiende a la instrumentación
con estaciones climatológicas,
los
de
del
los
hidrometricas
y sitios de monitoreo para determinar la calidad del agua de la cuenca alta del río Lerma.
e) Infraestructura:
•
•
•
•
•
Planta piloto de tratamiento de aguas residuales
Laboratorio de calidad del agua
Laboratorio de Hidrología
Laboratorio de modelos hidráulicos
12
2 SELECCIÓN DE LOS PROGRAMAS DE PERFECCIONAMIENTO
PROBLEMAS ASOCIADOS A LA INDUSTRIA.
DE ACUERDO A LOS
En función de los centros lideres en materia de tratamiento y manejo de aguas, el estudio
de sus programas de magister e infraestructura y potencialidades de cada uno de ello. Se ha
elaborado una lista de Expertos en áreas de interes para elevar las capacidades de los profesionales
comprometidos en el proyecto, abarcando áreas como tratamientos físico químicos, Hidrología,
Procesos Biológicos, etc.
Nombre
Experto 1- CIRA Surterra
Experto 2- Ins. De Tenn. Tech.
Experto 3- Universidad de
Queensland
Experto 4- Natural Solution
Paques
Experto 5- Bochum
Experto 6- Bochum
Experto 7-Cranfield
Experto 8- Toulouse (Insa)
Experto 9- Toulouse (Insa)
Experto 10-Waterloo
País
México
U.S.A
Australia
Holanda
Alemania
Alemania
Australia
Francia
Francia
Canada
Descripción
Hidroloqía
GIS
Tecnología de Producción
Limpia
Bio procesos (Bacterias
sulfato reductora)
Gestión de Agua
Hidroquímica
Osmosis Inversa
Intercambio Ionico
Coagualación Floculación
Modelación de Aguas
subterraneas
13
3.
RECOPILAR
ANTECEDENTES
DE DIVERSOS
PROGRAMAS
DE POSTGRADO
RELACIONADOS CON EL RECURSO HÍDRICO PARA LA FORMULACIÓN Y CREACIÓN DE
UN PROGRAMA DE MAGÍSTER.
3.1 Colorado School Of Mines
Cinco áreas de estudio están disponibles para los estudiantes en busca de un grado
académico en ESE. Cada área destaca los conocimientos recomendados de acuerdo a los
contenidos que son abordados.
1. Recuperación y Reuso de agua yaguas residuales
Recomendado conocimientos
en ecuaciones diferenciales y mecánica de fluidos.
Centro curricular:
•
Principios de la química ambiental
•
Tratamiento
•
Laboratorios de plantas piloto de Ingeniería Química
•
Análisis y modelación de procesos microbiológicos
•
Tratamiento
2.
de aguas yaguas
residuales
avanzado de agua y reuso
Biotecnología ambiental
Recomendado conocimientos:
Biología, Química orgánica.
Centro curricular:
•
Introducción
a la bioquímica
•
Tratamiento
de aguas y residuos líquidos
•
Modelación y análisis de procesos microbiológicos
•
Microbiología y el medio ambiente
•
Microbiología de ingeniería en sistemas ambientales
3.
Radioquímica y Química ambiental
Conocimientos recomendados:
Ecuaciones diferenciales, Mecánica de fluidos.
Centro curricular:
•
Principios de la química ambiental
•
Polución ambiental
•
Tratamiento
•
Métodos de Geoquímica o CHGC 509 introducción a la geoquímica acuosa
•
Radioquímica ambiental o ESGN 525 Química de interfase suelos yagua
4.
de aguas y residuos líquidos
Radioquímica y caracterización de sitios
Conocimientos recomendados:
Ecuaciones diferenciales, Mecánica de fluidos.
Centro curricular:
•
Principios de la química ambiental
14
•
Laboratorios medioambientales
•
Polución ambiental
•
Remediación de sitios contaminados con residuos peligrosos
•
Microbiología de sistemas ambientales de ingeniería
5.
Modelación de sistemas ambientales
Conocimientos recomendados:
Ecuaciones diferenciales, Mecánica de fluidos.
Centro curricular:
•
Polución ambiental
•
Transporte superficial o ESGN 520 Modelación de la calidad del agua superficial
•
Análisis de sistemas ambientales o GEGN 575 Sistemas de información geográfica
•
Transporte y flujo de multifase o CHEN 516 Fenómenos de transporte
•
Hidrologia e Ingeniería de aguas subterráneas
3.2 Cranfield University
a} Cursos:
./
./
./
./
./
./
MSc Water Pollution Control Technology (Full Time)
MSc Water and Wastewater Engineering (Full and part-time)
MSc Water and Wastewater Technology (Part-time only)
MSc International Water Technology and Management
MTech Water Processes-Advanced Professional Masters
PhD with Integrated Studies-Water Sciences.
b} Caracteristicas Claves:
•
•
•
•
•
Trabajo industrial
Acreditación profesional
Proyectos industriales pagados disponibles para estudiantes de tiempo completo.
Los graduados de Cranfield son altamente solicitados después por la industria.
La vía tiempo parcial esta disponible para personas de la industria.
e} El Por qué de éste Programa:
Estos cursos de postgrado especialistas han sido diseñados y desarrollados en conjunto con
la industria de aguas, desarrollando expertos en el sector.
Estos programas están enfocados sobre soluciones técnicas e ingenieriles a la prevención
de la polución del medio ambiente hídrico. Esto incluye tratamiento y minimización de residuos
líquidos y remoción de contaminantes desde aguas servidas. El programa cubre también la
producción de agua pura y ultra pura para la industria de alta tecnología.
Esto se lleva a cabo desarrollando una comprensión de los principios de las operaciones
unitarias y sus aplicaciones en tecnologías de agua y residuos líquidos. Los programas de ingeniería
en agua yaguas
residuales ponen fundamental énfasis en ingeniería hidráulica y bombas y
15
sistemas de bombeo. Todos los programas ayudan a desarrollar apropiados manejos de
habilidades.
Los programas de master están dirigidos por medio de un dedicado comité consultivo que
asegura que el curso este alineado a las necesidades de la industria. Los miembros incluyen:
Anglian Water, Biwater, Energy &. Utility Sector Skills Council, The Environmental
Agency, Halcrow, Montgomery Watson Harza, Sevem Trent Water, United Utilities and
Institute of Water Officers.
La escuela de ciencias de agua de Cranfield es reconocida internacionalmente como un
centro de excelencia en cursos de postgrado. Es el mayor grupo académico especialista del Reino
Unido en tecnología de procesos, ingeniería y políticas para mejorar la calidad del agua, además
Water Sciences es un miembro del British Water.
d) Estructura:
El programa comprende 10 módulos valorados semanalmente, un proyecto de grupos y un
proyecto individual. Los módulos incluyen lectura y tutorías. Y son valorados por medio de
exámenes escritos y asignaciones. Esto provee las herramientas requeridas para el proyecto grupal
e individual. Los tres elementos de cada curso de MScson valorados como sigue:
Módulos
Diseño de proyecto grupal
Proyecto individual
40%
20%
40%
Paraestudiantes tiempo parcial una disertación reemplaza el proyecto grupal.
El curso de tiempo completo tiene una duración de 12 meses. Los estudiantes tiempo
parcial esperan completar el curso en un periodo de 2 a 3 años.
e) Modulas:
Los 10 módulos semanales son hechos sobre una combinación de módulos obligatorios y
opcionales. La tabla adjuntada muestra las varias rutas disponibles y los módulos asociados con
cada curso de MSc. Los estudiantes seleccionansus módulos en consultación con el director de sus
cursos.
l,
Modulos Fundamentales:
Ingeniería Hidráulica: Cost: f 1295, Type of course: in situ
Ayuda a la comprensión de los fundamentos de la hidráulica en relación al diseño y
operación de trabajos de tratamiento de aguas yaguas residuales.
Ingeniería y Ciencias de Procesos: Cost: f 1295, Type of course: in situ
Ayuda a adquirir conocimientos de los principios básicos de la química de aguas,
microbiología e ingeniería química con aplicacionesal tratamiento de aguas yaguas residuales.
Sistema de bombas y bombeo: Cost: f 1295, Type of course: in situ
Ayuda a obtener una comprensión del diseño de bombas, aplicaciones y sistemas de
interacción.
16
Principios del tratamiento de aguas yaguas residuales: Cost: f 1295, Type of course: in
situ
Ayuda a obtener conocimientos generales de las operaciones unitarias convencionales
empleadas en el tratamiento de aguas yaguas residuales, incluyendo los principios específicos de
ingeniería sobre los cuales esto se basa.
ii.
Modulos Técnicos:
Procesos Biológicos: Cost: f 1295, Type of course: in situ
Ayuda a ganar un entendimiento de los principales diseños, prácticas
operacional de procesos de tratamiento químicos originales y convencionales.
y experiencia
Procesos Químicos: Cost: f 1295, Type of course: in situ
Ayuda a ganar un entendimiento de los principales diseños, prácticas
operacional de procesos de tratamiento químicos nuevos y convencionales.
y experiencia
Desalinización: Cost: f 1295, Type of course: in situ
Adquirir conocimiento de los principios subyacentes de prácticas de desalación en lo que
concierne a las tecnologías aplicadas, los conductores e impactos, y los aspectos relacionados con
el manejo de aguas.
Tecnología de Membranas:
Ayuda a ganar un entendimiento de los principales diseños, experiencia operacional
practica de procesos de membrana aplicados al tratamiento de aguas yaguas residuales.
y
Procesos Físicos: Cost: f 1295, Type of course: in situ
Ayuda a ganar un entendimiento de los principales diseños, experiencia
práctica de procesos de separación físicos nuevos y convencionales.
Control e Instrumentación
operacional
y
de Procesos:
Ayuda a ganar un entendimiento
de la instrumentación empleada para la medición,
monitoreo y control de parámetros claves gobernando o definiendo los procesos en ejecución desde
el tratamiento de aguas residuales.
Manejo de Olores y Lodos:
Ayuda a ganar un entendimiento de técnicas de distribución y procesos usados para el
manejo de lodos y olores generados desde el tratamiento de aguas residuales.
iii.
Modulos de Manejo:
Diseño de Procesos Sustentables:
Ayuda a ser capaz de aplicar sustentabilidad
para la industria de aguas.
en relación al diseño de procesos apropiado
Proyecto y Manejo Financiero:
Ayuda a ser capaz de aplicar avanzados proyectos y técnicas de manejo financiero en el
contexto de la industria de agua.
17
Legislación y Política Ambiental:
Ayuda a ganar un entendimiento de la legislación de la Unión Europea y Reino Unido,
organización reguladora y la filosofía de las políticas gobernantes operando en la industria de
aguas.
in situ
Manejo de Riesgos y seguridad Ingeniería: Cost: E 1295, Type of course:
Ayuda a ganar un entendimiento de la metodología empleada en la valoración y manejo de
riesgos también como el entendimiento de los principios de seguridad ingenieril.
f)
Acreditación Profesional:
Los niveles de los programas de Master en Ciencias del Agua están acreditados
Chartered Institution of Water and Environmental (CIWEM).
por la
g) Facilidades:
La Escuela de Ciencias del Agua maneja uno de las mayores facilidades de investigación
incluyendo los trabajos de tratamiento de aguas de alcantarillado, con su propia planta piloto. Un
container de laboratorio también opera en uno de los sitios de residencia donde la planta piloto de
las aguas negras es situada.
h) Costos del Curso:
Los honorarios para los programas de grado para el 2006-2007.
Los honorarios de tuición anual estándares ofrecidos en el colegio de ciencias aplicadas son como
sigue:
I
Honorarios tiem~o com~leto 11 Honorarios tiem~o ~arcial
CURSOS
11 Estudiantes
locales
ICursos de MSc im~artidos
3, 168
IPg Di~lomas (PgDi~)
2,400
IPg Certificates (PgCert)
1,195
IGrados de investigacion
31168
* Mas los honorarios
PgDip, PgCert
H060
11
1
Estudiantes ;11 Estudiantes Ili Estudiantes!J
internacionales
locales
internacionale
11
16,000
11
330*
11
4,250*
1
11
10,700
11
330*
11
1,600*
1
11
5,350
11
330*
11
500*
1
11
161000
11
2,105
11
81500
1
por cada modulo asistido como estudiante
de tiempo
parcial MSc,
18
3.3 Instituto Nacional de Ciencias Aplicadas de Toulouse (Insa)
a) Curso:
./
MASTER CHEMICAL ENGINEERlNG &. ENVIRONMENT
El INSA ofrece grados de licenciados en ciencias o en ingeniería preparados en 4 años. Los
que ingresan al INSA por esta vía cursan dos años de estudio (en francés) que les permitirán
obtener el titulo de Ingeniero INSA siendo este un diploma de Master.
b) Costos:
10.000 Euros en total (gastos de escolaridad, seguros sociales, pero no el alojamiento ni la
comida), por los dos años de escolaridad INSA y por los cursos de francés de verano al llegar a
Francia y el "semestre de transición" (en una escuela de la red que puede ser distinta del INSA) de
adaptación a la cultura francesa y el sistema educativo francés.
Se abonaran 8.000 euros antes de llegar a Francia y 2.100 euros de anticipos por el alquiler
de julio a diciembre del ano que llega a Francia. Se pagaran 2.000 euros en julio, un ano después
de la llegada a Francia.
Además, se tendrá que abonar gastos de tramitación
de 200 euros al aceptar
definitivamente el estudiante su ingreso a una de las escuelas de la red. Se aplica un descuento a
los estudiantes con beca Eiffel.
3.4 University Of Surrey
a) Curso:
./
MSC IN WATER ANO ENVIRONMENTAL ENGINEERlNG
b) Programa:
Los programas
del CEHE están destinados al manejo e ingeniería asociados al ciclo del
agua.
•
•
Tratamiento de residuos líquidos yagua.
Manejo de residuos y recursos hídricos.
El programa de master ha sido impartido por el centro desde 1992 y tiene una reconocida
reputación alrededor del mundo y actualizado regularmente a las necesidades del mercado.
El programa es modular y puede ser estudiado a tiempo completo con una duración de 1
año o tiempo parcial con una duración de 2 años de asistencia.
e) Grados Otorgados:
•
•
•
Certificado de Postgrado (4 modulos) "60 creditos" ••
Diploma de Postgrado (8 modulos) "120 creditos"
Master en Ciencias (8 modulos y un proyecto de disertación) "180 creditos"
Cada modulo contiene 15 creditos y la disertación 60 creditos.
19
a) Modulos:
El programa ofrece 5 módulos obligatorios y 5 módulos opcionales para el Master en
Ciencias y Postgrado.
i.
Módulos Obligatorios:
Sanidad Ambiental
• Enfermedades ocasionadas por el agua
• Epidemiología de enfermedades relacionadas con el agua
• Patógenos: Bacterias, Virus y Parásitos
• Principios y practicas del control de calidad del agua
• Identificación de bacterias
•
Bacteriología sanitaria
• Principios de la toxicología
Tratamiento De Aguas
• Necesidades por el tratamiento de aguas
• Tipo de fuentes de aguas crudas
•
Manejo de residuos
• Sistemas de tratamiento de aguas
•
Desarrollo de sistemas alrededor del mundo
•
Remoción de partículas
• Tratamientos especializados: Desalinización, Osmosis Inversa
•
Desinfección
• Sistemas de distribución
•
Manejo operacional
Tratamiento De Residuos Liquidos Y Alcantarillado
• Calidad de los residuos líquidos
• Tratamiento y sanidad de residuos líquidos
•
Procesos unitarios de tratamiento de residuos líquidos
• Tratamiento por filtro de percolados y lodos activados
• Estanques de estabilización de residuos
• Procesos terciarios
• Cinética de tratamientos
• Diseño y administración de sistemas de tratamiento de residuos líquidos
• Diseño y construcción de alcantarillados
Control De La Polucion Y Manejo De Residuos
• Tratamiento convencional industrial de residuos líquidos
• Tratamiento avanzado industrial de residuos líquidos
• Tratamiento y disposición de lodos
•
Disposición final de sólidos y residuos peligrosos
• Valoración de terrenos contaminados y tecnologías de remediación
•
Minimización de residuos/valoración del ciclo de vida
• Legislación europea sobre el manejo de desechos y residuos
20
Microbiologia Y Quimica Aplicada
•
•
•
•
•
•
•
•
•
n.
Conceptos químicos: Moles, equivalentes, unidades, definición
Química de acuosos
Dureza y alcalinidad
Cinética y equilibrio
Electroquímica
Principales procesos: Mezclado, balance de masa, transferencia
de reactores.
Clasificación de microbiología y terminología
Sendas bioquímicas
Aislamiento de bacterias
de masa y teoria
Modulos Opcionales
Supervisión Del Agua
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Principios de la supervisión
Procesos en ríos
Monitoreo de la calidad del agua
Sentido remoto
Análisis e interpretación de fotografías aéreas
Proceso e interpretación de imágenes digitales
Uso de la tierra e impacto sobre la calidad del agua
Monitoreo biológico
Clasificación de las capas de la tierra
Modelos de elevación digital
Matrices de interacción
Sistemas de información geográfica
Control De Aguas Subterraneas, Modelacion Y Contaminacion
•
•
•
•
•
Recursos del agua servida
Origenes de las aguas subterraneas
Consideraciones geologicas
Comun extracción de contaminantes: Tipos, Recursos y Metodos de Transporte
Tecnicas y estrategias de control de las aguas subterraneas, entre otros.
Reguladon Y Manejo
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Proyecto de manejo
Planes de financiamiento y manejo
Manejo de información
Guías de la calidad de aguas internacionales
Legislación europea y normalización
Laboratorio ambiental
Auditorias técnicas a industrias del agua
Análisis del control de la calidad
Estudio de casos
Valoración del impacto ambiental, entre otros.
21
Manejo De Recursos Hidricos Y Modeladon Hidraulica
•
•
•
•
•
•
Introducción a la hidrologia y flujos
Valoración del recurso de agua
Modelación del transporte de la polución
Modelos de la calidad del agua y la hidráulica
Hidráulica de las aguas subterráneas
Métodos de modelación numérica
Disertación
Puede ser desarrollada en diversas áreas:
•
•
•
•
Estudio de campos
Estudios basados en computación
Laboratorios de investigación
Una combinación de estas actividades
3.5 The University Of Queensland (Australia)
a) Cursos:
./
./
./
./
./
Master deInqenlería en Medio Ambiente
Master de Ingeniería en Procesos Mineros
Maste en Manejo de Aguas Residuales
Master de Ingenieria en Procesos Mineros (Avansado)
Master en Manejo Medio Ambiental con aplicaciones en:
•
•
•
•
•
•
Producción Limpia
Conservación Biologica
Turismo en Medio Ambiete
Manejo de recursos Naturales
Manejo de Areas Protegidas
Desarrollo Sostenible
b) Descripción de Algunos Cursos:
l,
Master de Ingeniería en Medio Ambiente
El enfoque clave del estudio esta claramente en la producción a traves de la minimización
de contaminantes y el tratamiento de sólidos, líquidos y residuos gaseosos asociados con la vida
moderna y tecnologias de producción moderna.
El programa desarrolla conocimientos de modelación y tratamiento ambiental, emisiones
ecologicas y sociales, enfatizando en promover el uso de modelos de simulación en diseño medio
ambiental y manejo.
ii.
Master en Ingeniería de Manejo de Aguas Residuales
El AWMC abarca proyectos de investigación y consultorias
manejo de aguas yaguas residuales.
en las áreas de tratamiento
y
22
e)
Especializaciones:
Los estudios pueden ser emprendidos en las siguientes especializaciones y con un enfoque
clave en el estudio de la producción limpia, el tratamiento de desechos sólidos, líquidos y gaseosos
asociados con la vida moderna y las modernas tecnologías de producción. El programa desarrolla
habilidades de modelación y manejo de cuestiones ambientales, ecológicas y sociales, acentuando
el empleo apropiado de modelos de simulación en el diseño ambiental y la dirección.
•
•
•
•
•
•
•
Ingenieria Biológica
Ingeniería Quimica
Environmental Engineering
Ingeniería en Procesos Mineros
Software Ingenieriles
Ingeniería de Sistemas
Manejo de Aguas Residuales
3.6 Universidad De Ben-Gurion
a) Cursos de Trabajo
i.
Cursos complementarios. Requieren a los estudiantes que no tienen educación de la
ingeniería tomar "cursos complementarios."
Sin embargo, el programa complementario
diseña sobre una base individual para resolver las necesidades y los intereses de cada
estudiante. Los graduados de los departamentos de ingeniería deben terminar algunos
cursos según su fondo específico.
se
ii.
Cursos obligatorios de la base. Éstos son cursos necesarios básicos en química
ambiental, microbiología y las matemáticas y los cursos tecnológicos básicos en los
procesos del tratamiento para el agua, el aire y las basuras sólidas.
iii.
Los cursos electivos permiten a estudiantes enriquecer
específicas en su campo de la investigación especializada.
iv.
Tesis: Los estudiantes regulares - ésos que no necesitar los cursos complementarios
áreas
del
conocimiento
ni los
han terminado con éxito - deben elegir a un asunto y a un supervisor para la tesis por el
principio del segundo semestre. Cualquier miembro del departamento de la ingeniería de la
biotecnología o del programa ambiental de la ingeniería puede servir como supervisor
único; además, cualquier miembro de la facultad de BGU, la facultad de otra universidad o
el investigador industrial mayor pueden ser supervisor junto con un miembro de la facultad
de ciencias de la ingeniería.
23
3.7 Universidad de Waterloo
./
Master of Environmental Studies (MES)
a} Cursos:
•
ERS 604 Advanced Topics in Global Environmental Governance (O.50} SEM
Course
Este curso examina los caminos de los cuales desafíos ambientales están siendo dirigidos
mediante I la gobernación global I - es decir, organizaciones internacionales y las instituciones
tuvieron la intención de tratar con estos desafíos ambientales. Los conceptos son investigados tanto
ayudar analizar las fuerzas relativas como las debilidades de existir estructuras y sugerir caminos de
los cuales las formas alternativas de gobernación global podrían avanzar sosteniblemente.
Organizaciones específicas y otros actores en este momento activos en el gobierno global ambiental
estan dando particular atención, como es la dirección de desafíos ambientales globales
seleccionados.
•
ERS 605 Ecosystem Perspectives and Analysis (O. 50} LEC Course
Revisión de recientes estudios teóricos y aplicados de ecosistemas. Examinación crítica del
uso de conceptos de ecosistema llamados ideológicamente basadas por alternativas significativas
en la organización de sociedades, instituciones, estilos de vidas individuales y creencia filosóficas.
•
ERS 610 Public Administration
(O. 50} LEC Course
of the Environment
&. Natural
Resources
Son examinados instrumentos contemporáneos de política y administración pública en el
contexto de recursos naturales. Un proyecto final será emprendido el que analizará un asunto
contemporáneo en la minería, la silvicultura, la industria pescado, parques o áreas protegidas.
•
ERS 615 Community Economic Development (O. 50} SEM Course
El Desarrollo Economico de la comunidad es un campo de teoría, proceso y práctica que
está preocupada por el entendimiento
de la fuerza de formación de comunidades y el
descubrimiento de soluciones locales sostenibles a las necesidades económicas. Este curso de
seminario examinará topicos tales como capacidad de construcción, estrategias basadas en activo,
capital social, alivio de pobreza, empresas sociales y cooperativas, e iniciativas de comprensiva de
la comunidad, usando ejemplos internacionales y locales y estudios de caso.
•
ERS 618 Sustainable Energy Systems (O. 50} LEC Course
El fondo sobre la energía publica en Canadá en el contexto de un imperativo ambiental
para desarrollar los sistemas de energía que son sostenibles tanto en términos ecológicos como en
sociopolíticos.
24
•
ERS 630 Waste Management (0.50) LECCourse
El manejo de residuos será considerado en el contexto de evaluación ambiental y
planea miento del master en manejo de residuos. La corriente de residuos sólidos podrá ser
analizada en términos del diseño de opciones de disposición. La incineración será considerada como
reciclo, compostaje y el manejo de desechos peligrosos. Requerirán que estudiantes hagan una
evaluación crítica del manejo de reciduos municipales a la luz de regulaciones y procedimientos
durante la década pasada.
•
ERS 660 Perspectives in Resource and Environmental Management
SEM Course
Investigación
•
(0.50)
y práctica en recurso y dirección ambiental
ERS 667 Problems in Resource Management (0.50) SEM Course
Análisis de conceptos de dirección existentes y prácticas. Estudio de teorías propuestas,
conceptos, métodos y técnicas relevantes al manejo de recursos.
Prerequisite: ERS 660.
•
ERS 669 Team Research Project (0.50) LEC Course
Un equipo de proyecto a demostrar la definición de problema, análisis y métodos de
investigación interdisciplinarios en estudios medioambientales. El curso proporcionará un examen
de diferentes modos y métodos de anlaysis a ser usado en proyectos y tesis de investigación. Los
estudiantes también aprenderán a preparar y escribir ofertas a la concesión de agencias.
•
ERS 670 MES Thesis Development (0.50) LEC Course
El objetivo del curso es de asegurar que todos los estudiantes tendrán una oferta de tesis
completada hacia el final del término. cada estudiante hará una presentación oral de su oferta a
sus miembros de comité y otros miembros del departamento y Estudios medioambientales. El curso
incluirá discusiones sobre como mejor enmarcar una buena investigación, encontrar fuentes,
organizar una tesis, conducir la investigación ética, y comunicar resultados. Los estudiantes harán
presentaciones en clase regulares de todas las partes de como se desarrolla su propuesta de
investigación.
Prerequisite: ERS 669
•
ERS 674 Special Topies in Environment and Resource Studies (0.50)
Course
Estos cursos se encuentran adicionados
desarrollo de futuros cursos permanentes.
a el programa
por un corto
SEM
plazo, y para el
25
•
ERS 675 Special Readings and Seminars on Selected Topics in Environment
and Resource Studies (0.50) RDG Course
El estudiante debería hablar del tema propuesto de estudio con la Oficina de Graduado que
entonces sugerirá al consejero (s) de la facultad apropiado.
1.- Ecosistema Apropiado a Medio Ambiente y Salud
2.- Avances en la Ecología Aplicada
3.- Conflicto Rsltn en Área Remota
4.- Manejo de Negocios en Medio Ambiente
5.- Effcts Tóxicos de Organochloride
6.- Impactos de la calidad del Aire sobre la salud Humana
7.- Espíritu, Organicos y Medio Ambiente
8.- Indicadores de Recursos De agua
9.- Trad. Eco. Conocer en N. Canadá
10.- Política de Comm Sostenible.
11.- Prevención de Contaminación Municipal
12.- Manejo Integrado de Recurso
13.- Energía y la Perspectiva Ambiental
14.- Ambiente y Negocio
15.- Educación Ambiental
16.- Economía Avanzada Ecológica
17.- Ecosistemas Avanzados Tropicales
18.- Suelos y nuestro Ambiente
19.- Agua y Agricultura
•
ERS 680 Implications of a Sustainable Society for ERS (0.50) LEC Course
Revisión de teoría, coceptos, y ejemplos de desarrollo de medio ambiente sustentable para
la formulación de tesis individual.
3.8 Centro Interamericano
de Recursos del Agua (CIRA)
a) Cursos:
./
Maestría en Ciencias del Agua
El programa de posgrado en Ciencias del Agua pretende formar profesionales que puedan
desarrollarse tanto en la ingeniería practica privada (industrias, empresas de consulta, empresas
constructoras, etc.) como en la investigación yen la docencia.
Un componente importante del programa de posgrado en ciencias del agua es iniciar al
candidato en las tareas de investigación,con el propósito doble de formación y de incitación hacia el
programa doctoral.
La investigación que se lleva a cabo en este programa se refiere al área de Ingeniería y
Tecnología, tendera a ser aplicada a los problemas técnicos de abastecimiento,
manejo,
tratamiento y residuo de agua.
26
b) Para obtener el grado de Maestro en Ciencias del Agua.
Se requieren 90 creditos como mínimo integrados de la siguiente manera:
•
•
•
63 créditos acumulados por asignaturas cursadas del plan de estudios.
6 créditos correspondientes al protocolo de investigación.
21 créditos que se obtendrán cuando se realice la entrega final de la tesis de
maestría.
Sustentar y aprobar el examen público de graduación ante el jurado,
de Consejo Académico.
previa dictaminación
e) Asiganturas y objetivos generales para cada una de ellas
l,
•
Area de Hidráulica Fluvial
Métodos numéricos:
Aplicar las técnicas de los métodos numéricos a la solución de problemas de ciencias del
agua, y aproximar con precisión la solución de algunos programas que no pueden resolverse
exactamente.
•
Hidrología paramétrica:
Manejar e interpretar
•
los parámetros que generan un fenómeno hidrológico.
Mecánica de fluidos:
Manejar los conceptos básicos de la mecánica de fluidos, la solución matemática
fenómenos fisicos y la aplicación en problemas específicos.
•
Infiltración
y drenaje:
Especificar las ecuaciones (diferenciales u otras) y las condiciones de límites,
solucionar un problema de flujo en medio saturado o no. utilizar las ecuaciones
describir el comportamiento de un sistema de drenaje. describir los métodos
solucionar los problemas complejos de infiltración y drenaje. describir y
componentes de un modelo de balance hídrico.
•
de los
permitiéndole
clásicas para
que permiten
conjuntar los
Hidraulica fluvial:
Diseñar las obras de protección y arrastre de azolves con base en el conocimiento de los
problemas que se presentan al tratar con corrientes naturales y canales artificiales de tierra.
27
•
Obras hidráulicas:
Diseñar las principales obras hidráulicas, componentes de una presa de almacenamiento o
derivación, así como proponer nue obras hidráulicas o participar en la investigación de
parámetros de diseño.
•
Dinámica y evolución del transporte de sólidos:
Conocer los principios físicos del arrastre de sólidos
disponibles para su cuantificación.
•
y los métodos empíricos y numéricos
Sistemas de riego superficial y presurizado:
Diseñar el riego parcelario con la máxima eficiencia de aplicación; asimismo, analizar la
teoría de flujo a presión con salidas múltiples. diseñar el riego por aspersión y goteo, conocer
sus ventajas y desventajas y su funcionamiento, de manera que pueda proponer el sistema que
dé la máxima eficiencia en ahorro de agua.
ii.
•
Area de Hidrología Subterranea
Métodos numéricos:
Aplicar las técnicas de los métodos numéricos a la solución de problemas de ciencias del
agua, y aproximar con precisión la solución de algunos programas que no pueden resolverse
exactamente.
•
Geohidrología:
Conocer y analizar las características ñsicas y químicas del agua del subsuelo, así como sus
formas de almacenamiento en los diferentes tipos de estratos geológicos.
•
Química del agua:
Identificar los diversos compuestos y sustancias que se encuentran comúnmente en el
agua. Identificar y comprender las diversas reacciones que se llevan a cabo entre los distintos
compuestos presentes en la misma; y realizar e interpretar
los análisis de laboratorio
necesarios para caracterizar un agua especifica.
•
Hidrología paramétrica:
Manejar e interpretar
•
los parámetros que generan un fenómeno hidrológico.
Hidrología subterránea:
Manejar los métodos para la cuantificación de los recursos del agua subterránea
modelos de simulación del flujo y transporte de Contaminantes en medios porosos.
y los
28
•
Contaminación de acuíferos:
Detectar y cuantificar las fuentes de contaminación de un acuífero. Diagnosticar y
pronosticar la contaminación de un acuífero. Establecer redes de monitoreo de calidad del agua
subterránea. Definir y aplicar medidas de control de contaminación de acuíferos.
•
Sobreexplotación
de acuíferos: recuperación y protección:
Conocer las técnicas más avanzadas de recarga de acuíferos contaminados,
administración de acuíferos en etapa de nesgo.
•
protección y
El método de los elementos finitos en hidrología:
Conocer el método numérico de los elementos finitos, su aplicación para la solución de
problemas en el área de ciencias del agua y la determinación de los valores de frontera para
problemas específicos.
iii.
•
Area de Hidrología Superficial
Métodos numéricos
Aplicarlas técnicas de los métodos numéricos a la solución de problemas de ciencias del
agua, y aproximar con precisión la solución de algunos programas que no pueden resolverse
exactamente.
•
Mecánica de fluidos
Manejar los conceptos básicos de la mecánica de fluidos,
fenómenos físicos y la aplicación en problemas especíñcos.
•
la solución matemática
de los
Hidrología estocástica y estadística
Conocer y manejar las técnicas más modernas para el análisis estadístico de fenómenos
hidrológicos y para el diseño de embalses.
•
Hidrología paramétrica
Manejar e interpretar
•
los parámetros que generan un fenómeno hidrológico.
Hidrología urbana
Analizar los diversos componentes del ciclo hidrológico que intervienen en el proceso de
escurrimientos en cuencas urbanas y aplicar correctamente los criterios de diseño.
29
•
Modelos matemáticos en hidrología
Especificar bajo forma de ecuaciones los diferentes procesos del ciclo hidrológico. Describir
y conjuntar los componentes de un modelo hidrológico de cantidad y calidad del agua. Calibrar
los parámetros del modelo y analizar su sensibilidad.
•
Infiltración
y drenaje
Especificar las ecuaciones (diferenciales u otras) y las condiciones de límites, permitiéndole
solucionar un problema de flujo en medio saturado o no. utilizar las ecuaciones clásicas de
drenaje para describir el comportamiento de un sistema de drenaje. Describir los métodos que
permiten solucionar los problemas complejos de infiltración y drenaje. Describir y conjuntar las
componentes de un modelo de balance hídrico.
iv.
•
Abastecimiento de Agua Potable
Métodos numéricos:
Aplicar las técnicas de los métodos numéricos a la solución de problemas de ciencias del
agua, y aproximar con precisión la solución de algunos programas que no pueden resolverse
exactamente.
•
Química del agua:
Identificar los diversos compuestos y sustancias que se encuentran comúnmente en el
agua, identificar y comprender las diversas reacciones que se llevan a cabo entre los distintos
compuestos presentes en la misma; y realizar e interpretar los análisis de laboratorio
necesarios para caracterizar un agua específica.
•
Microbiología:
Realizar
e
interpretar
los
análisis
microbiológicos
comunes
para
la
Determinación del número más probable (nmp) de colis. Identificar las características de los
microorganismos más comunes en el agua, así como sus interrelaciones.
•
Mecánica de fluidos:
Manejar los conceptos básicos de la mecánica de fluidos, la solución matemática
fenómenos físicos y la aplicación en problemas específicos.
•
de los
Operaciones unitarias básicas:
Conocer las bases teóricas del proceso de transferencia de oxígeno, así como las técnicas y
equipo más actualizados para su implementación. Conocer las bases teóricas del proceso de
sedimentación de iodos provenientes de tratamientos biológicos secundarios. Diseñar los
distintos tipos de sedimentadores y sus Estructuras accesorias. Conocer las bases teóricas y el
diseño de reactores para realizar el proceso de nitrificación-desnitrificación.
Diseñar los
reactores y estructuras necesarias para el acondicionamiento, manejo, digestión y disposición
final de iodos generados en tratamientos biológicos secundarios.
30
•
Operaciones unitarias avanzadas:
Conocer las bases teóricas y diseñar los reactores para llevar a cabo los procesos unitarios
que se requieren para integrar una planta potabilizadora. Conocer las bases teóricas y diseñar
los reactores para llevar a cabo los procesos unitarios requeridos en tratamiento avanzado de
aguas residuales, así como de acondicionamiento de agua para la industria.
•
Redes de abastecimiento
de agua potable:
Analizar los diversos componentes
de agua potable.
•
del diseño hidráulico de un sistema de abastecimiento
Plantas potabilizadoras:
Elegir un tren de tratamiento en función de las características del agua por tratar, así como
diseñar todas sus partes para integrar una planta potabilizadora.
v.
•
Area de Tratamiento de Aguas Residuales
Diseño de experimentos:
Diseñar un experimento con los métodos presentados. Analizar e interpretar los resultados
obtenidos en un experimento.
Elegir el método más adecuado para cada investigación
específica .
•
Química del agua:
Identificar los diversos compuestos y sustancias que se encuentran comúnmente en el
agua. Identificar y comprender las diversas reacciones que se llevan a cabo entre los distintos
compuestos presentes en la misma; y realizar e interpretar los análisis de laboratorio
necesarios para caracterizar un agua especifica.
•
.Microbiología:
Realizar e interpretar los análisis microbiológicos comunes para la determinación del
número más probable (nmp) de colis. Identificar las características de los microorganismos más
comunes en el agua, así como sus interrelaciones.
•
Mecánica de fluidos:
Manejar los conceptos básicos de la mecánica de fluidos, matemática
físicos y la aplicación en problemas específicos.
•
de los fenómenos
Sistemas de tratamiento:
Definir y diseñar un sistema de tratamiento primario para cualquier tipo de agua residual.
Diseñar un sistema de tratamiento anaerobio en sus distintas versiones. Diseñar un sistema de
tratamiento de aguas residuales con base en las lagunas de estabilización.
31
•
Operaciones unitarias básicas:
Conocer las bases teóricas del proceso de transferencia de oxígeno, así como las técnicas y
equipo más actualizados para su implementación. Conocer las bases teóricas del proceso de
sedimentación de lodos provenientes de tratamientos biológicos secundarios. Diseñar los
distintos tipos de sedimentadores y sus estructuras accesorias. Conocer las bases teóricas y el
diseño de reactores para realizar el proceso de nitrificación-desnitrificación.
Diseñar los
reactores y estructuras necesarias para el acondicionamiento, manejo, digestión y disposición
final de lodos generados en tratamientos blolóqícos secundarios.
•
Operaciones unitarias avanzadas:
Conocer las bases teóricas y diseñar los reactores para llevar a cabo los procesos unitarios
que se requieren para integrar una planta potabilizadora. Conocer las bases teóricas y diseñar
los reactores para llevar a cabo los procesos unitarios requeridos en tratamiento avanzado de
aguas residuales, así como de acondicionamiento de agua para la industria.
•
Tratamiento
de aguas residuales industriales:
Seleccionar
y
diseñar
Residuales de la industria.
vi.
•
un
sistema
de
tratamiento
para
las
aguas
Area de Uso Eficiente del Agua
Química del agua:
Identificar los diversos compuestos y sustancias que se encuentran comúnmente en el
agua. Identificar y comprender las diversas reacciones que se llevan a cabo entre los distintos
compuestos presentes en la misma; y realizar e interpretar
los análisis de laboratorio
necesarios para caracterizar un agua específica.
•
Métodos numéricos:
Aplicar las técnicas de los métodos numéricos a la solución de problemas de ciencias del
agua, y aproximar con precisión la solución de algunos programas que no pueden resolverse
exactamente.
•
Microbiología:
Realizar e interpretar los análisis microbiológicos comunes para la determinación del
número más probable (nmp) de colis. Identificar las características de los microorganismos más
comunes en el agua, así como sus interrelaciones.
•
Aprovechamientos
hidráulicos:
Ejecutar los proyectos de aprovechamientos hidráulicos, tomando en cuenta su factibilidad
económica y técnica con la optimización en el uso del recurso.
32
•
Geohidrología:
Conocer y analizar las características físicas y químicas del agua del subsuelo, así como sus
formas de almacenamiento en los diferentes tipos de estratos geológicos.
•
Hidrología paramétrica:
Manejar e interpretar
vii.
los parámetros que generan un fenómeno hidrológico.
Materias Optativas
El contenido de estos cursos estará de acuerdo con el tema de tesis que el alumno esté realizando.
•
Contaminación en corrientes y cuerpos de agua:
Diseñar una red de monitoreo de calidad del agua en un río YI o en un cuerpo de agua.
Establecer y calibrar modelos de difusión de contaminantes en corrientes y cuerpos de agua.
Establecer condiciones de descarga en función de los usos del agua en una corriente o u 1.
Cuerpo hídrico.
•
Ecología de las aguas continentales:
Identificar las comunidades bióticas que se desarrollan en los cuerpos de agua dulce, sus
interrelaciones y efectos en los usos del agua y la economía.
•
Modelos matemáticos en ingeniería sanitaria:
Conocer
y
manejar
Ingeniería sanitaria.
•
los
modelos
matemáticos
más
comunes
en
la
Temas selectos en ingeniería sanitaria:
Profundizar conocimientos en un tema específico de ingeniería sanitaria que no se cubren
en los cursos propuestos y que puede ser sujeto de una clase magistral.
•
Plantas de tratamiento
y reuso:
Diseñar un filtro biológico, un sistema de discos biológicos y un sistema de lagunas
aereadas y sus estructuras accesorias, así como un sistema de tratamiento con base en lodos
activados en sus distintas versiones.
33
•
Operación y control de plantas de tratamiento:
Aprender a controlar el inicio del funcionamiento
de una planta de tratamiento.
Diagnosticar el funcionamiento de una planta en operación. Elaborar un manual de operación y
mantenimiento de una planta de tratamiento.
•
Redes de alcantarillado
sanitario y pluvial:
Diseñar una red de alcantarillado sanitario y pluvial para cualquier población.
•
Hidrología estocástica y estadística:
Conocer y manejar las técnicas más modernas para el análisis estadístico de fenómenos
hidrológicos y para el diseño de embalses.
•
Modelos matemáticos en hidrología:
Especificar bajo forma de ecuaciones los diferentes procesos del ciclo hidrológico. Describir
y conjuntar los componentes de un modelo hidrológico de cantidad y calidad del agua. calibrar
los parámetros del modelo y analizar su sensibilidad.
•
Temas selectos en hidrología:
Conocer temas de actualidad en el área de hidrología que no se cubran en los cursos
propuestos y que puedan ser sujetos de una clase magistral.
•
Métodos matemáticos:
Manejar el análisis vectorial y teoremas asociados básicos en la modelación de fenómenos
donde intervienen fluidos.
•
Curso monográfico de procesos y modelos en la zona no saturada del suelo:
Conocer los modelos matemáticos que se utilizan para simular los procesos de transporte
de líquidos en suelos, así como los procesos de contaminación de. Acuíferos por transferencia
de contaminantes superficiales.
•
Análisis y gestión del riesgo en cuencas hidrológicas complejas:
Conocer las técnicas más avanzadas para la determinación del grado de riesgo por efectos
de contaminación, deforestación, desertificación o erosión en cuencas hidrológicas en donde el
recurso hídrico sea explotado en el límite o más allá de su capacidad de respuesta. Estudiar los
modelos de simulación que permitan predecir, determinar y/o corregir problemas en cuencas
complejas.
•
Problemas hidrogeológicos
en regiones específicas:
Conocer los modelos matemáticos de funcionamiento
hidráulico e hidrológico de los
diferentes tipos de acuíferos que permitirán predecir, evaluar o proponer correcciones a
problemas de explotación o contaminación de acuíferos.
34
•
Uso y protección de recursos hídricos:
Conocer las técnicas y modelos de simulación más avanzados que permitan determinar
efecto de las acciones llevadas a cabo en una cuenca sobre el ciclo hidrológico de la misma.
•
el
Efecto de la reforestación sobre la hidrología de las cuencas:
Estudiar la estrecha relación que hay entre el bosque y el ciclo hidrológico, así como las
técnicas de modelación óptima que permitan hacer de la reforestación un elemento productor
de agua superficial y subterránea.
•
Modelos hidráulicos:
Diseñar un modelo hidráulico con base en el uso el análisis dimensional e inspeccionar y en
los conceptos de semejanza dinámica, así como en los criterios para decidir las leyes de
semejanza, escalas y tipo de modelo.
•
Fenómenos transitorios:
Manejar las ecuaciones fundamentales de conservación de propiedades, resolviendo las
ecuaciones diferenciales con el esquema de incrementos finitos, en el análisis de los fenómenos
transitorios.
•
Temas selectos en hidráulica:
Diseñar YI o conocer temas de actualidad en el área de la hidráulica, los cuales pueden
variar de un curso a otro en función de la problemática del momento o de las necesidades de la
formación de alumnos.
•
Curso monográfico selecto de cantidad del agua y proyectos de riego:
El contenido de estos cursos estará de acuerdo con el tema de tesis que el alumno esté
realizando.
3.9 Ruhr-Universitat Bochum
La Universidad de Bochum cuenta con profesionales especializados en el área de la
Hidrología, los cuales imparten cursos tanto en Bochum como a nivel internacional como lo es el
caso de CAZALAC, para quienes este equipo de especialistas han dictado el Curso Internacional
Gestión de Aguas Subterráneas en Zonas Áridas el que se describe a continuación.
a) Profesores:
•
•
•
Prof. Dr. Stefan Wohnlich, Ruhr-University of Bochum, Germany (Hydrogeology)
PD Dr. Frank Wisotzky, Ruhr-University of Bochum, Germany (Hydrochemistry)
PD Dr. Steffen Bender, Ruhr-University of Bochum, Germany (Groundwater)
35
Al curso asistieron un total de 27 alumnos chilenos, profesionales provenientes del sector
público y privado, académicos y estudiantes, que deseaban actualizar y profundizar sus
conocimientos
en lo referente
al trabajo teórico práctico de evaluación de parámetros
hidrogeológicos básicos. Asimismo, provenientes de Alemania, participaron 15 alumnos de pregrado
de la Ruhr-University of Bochum y la Technical University of Darmstadt.
El propósito principal de este curso fue el de desarrollar una introducción a los métodos de
campo en aguas subterráneas y evaluar parámetros hidrogeológicos básicos necesarios en la
predicción de flujos de aguas subterráneas, así como del transporte de constituyentes solubles.
b) Contenidos del Curso:
Clases teóricas:
i.
•
•
•
•
¡i..
•
•
•
•
•
•
•
iii.
Introducción
a los sistemas de aguas subterráneas
Propiedades físicas del agua
Medios porosos
Tipos de acuíferos
Uso del agua subterránea
Hidrogeología cuantitativa
Equilibrio climático del agua
Infiltración
Humedad del suelo yagua subterráne
características de los acuíferos
Principios del flujo subterráneo
Métodos hidráulicos
Geofísica en la Hidrogeología
Hidroquímica
•
•
•
•
•
•
•
Ciclo del agua y química del agua
Componentes en una muestra de agua
Interacción agua - roca
Muestreo
Monitoreo
Métodos analíticos (énfasis en métodos de campo)
Análisis de los datos
36
iv.
Manejo del agua subterránea
•
•
•
Manejo de datos de agua subterránea
Fundamentos de los sistemas de ayuda a la decisión (Decision Support Systems DSS)
Implementación de los sistemas de ayuda a la decisión (DSS)
e) Clases Prácticas
•
•
•
•
•
•
•
•
Mapeo de unidades geológicas bajo aspectos hidrogeológicos y ambientalmente relevantes.
Determinación de las localizaciones de muestreo del suelo y del agua.
Funcionamiento de la perforación del taladro y de los agujeros pequeños del taladro e
interpretación del perfil del suelo.
Determinación de los límites de la captación en el campo.
Determinación de la permeabilidad de la roca (pruebas de bombeo, lingote y pruebas de la
fianza).
Funcionamiento de los experimentos geohidráulicos (pruebas de la infiltración,
pruebas
mediante permeámetro) Parámetros hidroquímicos de campo (EC, pH, T, Redox, 02, C02).
Análisis hidroquímico de parámetros seleccionados en un laboratorio de campo (aniones y
cationes).
Análisis de datos, preparación de informe de proyecto.
37
INNOVA CHILE
PRIMER CONCURSO NACIONAL DE PROYECTOS DE
FORMACIÓN Y FORTALECIMIENTO DE CAPACIDADES
REGIONALES
PROYECTO:OSPFC01X-03
,
CENTRO PARA EL DESARROLLO DE TECNOLOGIAS
DE EXPLOTACIÓN
SUSTENTABLE DE
,
RECURSOS HIDRICOS EN ZONAS ARIDAS
(CEITSAZA I FAPZA)
UNIVERSIDAD
,
CATOLICA DEL NORTE
ANEXO 3
RESULTADO 1
ETAPA:
RECOPILACIÓN Y ANALISIS DE ANTECEDENTES
FORMULACIÓN DEL PROYECTO
ACTIVIDAD 1: ESTADO DEL ARTE Y ORGANIZACIÓN
RESULTADO 1: DEFINICIÓN
NECESARIOS
PARA EL PROCESO DE
PRELIMINAR
Y SELECCIÓN PRELIMINAR
DE TECNOLOGÍAS
REQUERIDAS
Este resultado corresponde la revisión del estado del arte de las distintas tecnologías existentes aplicadas
a la recuperación y tratamientos de aguas y recuperación de especies de valor presentes en ellas. De la
misma forma se recopila información sobre los problemas existentes en la recuperación y uso eficiente del
agua en la industria minera.
Este resultado esta contenido en la actividad "Estado del Arte y Organización Preliminar", que consiste en
la revisión de textos, revistas especializadas, revisión de informes y bases de datos de organismos
públicos y privados.
11
ÍNDICE
RESUMEN
VI
1. PROBLEMASASOCIADOS EN LA INDUSTRIA CON LA APUCACIÓN DE LAS TECNOLOGÍAS EXISTENTES
PARA EL TRATAMIENTO Y RECUPERACIÓNDEL AGUA
:
7
1.1 INTRODUCCIÓN
8
1.2.- UTIUZACIÓN DEL RECURSOAGUA EN LOS PROCESOSMINERO-METALÚRGICOS
8
1.2.1.- recursos hídricos en el norte de Chile
8
1.2.2.- Utilización de Agua en la Industria Minera del Norte de Chile
12
1.3.- RECUPERACIÓNDE AGUA Y TRATAMIENTO DE RESIDUOS ÚQUIDOS EN LOS PROCESOSMINEROMETALÚRGICOS
15
1.3.1.- recuperación de agua en los procesos minero-metalúrgicos
15
1.3.1.1.- plantas concentradoras
15
1.3.1.2.- plantas hidrometalúrgicas
21
1.3.1.3.- fundiciones y refinerías electrolíticas
25
1.3.2.- residuos líquidos en la industria minera
27
1.3.3. Aplicaciones y problemas presentados en las tecnologías de tratamiento de efluentes de
procesos mineros
28
1.4 CONCLUSIONES
34
1.5 BIBUOGRAFÍAS
34
111
ÍNDICE DE TABLAS
Tabla 1-1. Condición de derechos de agua en las regiones I, 11 Y III
20
Tabla 1-2. Efecto del tamaño de partícula en el tiempo de sedimentación.
28
Tabla 1-3 Disminución en consumo de agua por etapas de recuperación
29
Tabla 1-4 Problemas presentes en el manejo de relaves
29
Tabla 1-5. Comparación uso de osmosis inversa e intercambio iónico en el tratamiento
de efluentes con metales
iónicos
39
Tabla 1-6. Tratamientos y problemas en la eliminación de algunos contaminantes
42
IV
ÍNDICE DE FIGURAS
Figura 1.1. Distribución del uso consuntivo de agua en Chile
19
Figura 1.2. Demanda de uso consuntivo de agua en las regiones 1, 11Y III de Chile
19
Figura 1.3. Distribución del inventario de extracciones autorizadas de usos de recursos hídricos en la 2a región
22
Figura 1.4. Distribución del consumo de agua a nivel nacional en la minería
23
Figura 1.5. Consumo de agua en molienda y flotación por tonelada de mineral.
25
Figura 1.6. Diagrama de flujos de plantas concentradoras convencionalespara sulfuros
25
Figura 1.7. Balancesimple de aguas en un proceso de flotación de minerales.
26
Figura 1.8. Vista de la sección de un espesador de relaves
26
Figura 1.9. Balancesimplificado de la recuperación de agua en espesador de relaves
27
Figura 1.10. Tranque de relaves con muro de contención "aguas abajo"
27
Figura 1.11. Diagrama de flujos plantas hidrometalúrgicas de cobre
30
Figura 1.12. Diagrama proceso hidrometalúrgico de mineral de oro y plata de El Peñón.
31
Figura 1.13. Pérdidasde agua en los procesos hidrometalúrgicos
32
Figura 1.14. Recirculación de soluciones y lavado en plantas hidrometalúrgicas.
33
Figura 1.15. Diagrama simplificado del proceso de fundición y electro refinación de cobre.
35
Figura 1.16. Partes del proceso de osmosis inversa
39
v
RESUMEN
El presente Informe esta enmarcado en las actividades del proceso de formulación de proyecto del Primer
Concurso Nacional de Proyectos de Formación y Fortalecimiento de Capacidades Regionales 2005 de
INNOVA-CHILE.
La escasez del recurso hídrico en la zona de la 1, 11 Y III regiones de nuestro país, acentuado con la
demanda de las faenas mineras presentes en la zona, exigen medidas urgentes para la gestión del
recurso.
Es esencial en la gestión del agua, tanto pública como privada, la necesidad de obtener el mejor
rendimiento posible de los medios humanos y materiales disponibles. Ello requiere la capacidad de dirigir
los esfuerzos hacia aquellos factores que implican una mayor operación y de cuyo control se puede
obtener el mejor beneficio en términos recuperación y reutilización de agua y a la vez del control de los
contaminantes que son removidos de ella para devolverle la calidad del agua en la medida de lo posible.
La implementación de un sistema integrado
Se presenta una revisión de las tecnologías existentes para el tratamiento de aguas y de riles, con los
aspectos involucrados tanto para la elección adecuada de la tecnología considerando las características de
los contaminantes que han de ser removidos para su posterior reutilización o disposición.
Generalmente, la operación de una tecnología que permita recuperar agua desde un ril se ve afectado por
las características propias del efluente la cual produce problemas particulares de operación, la cual obliga
a dar soluciones especificas a este tipo de materias, En este sentido la industria externaliza la
problemática buscando a aquellas instituciones que puedan brindarle aquella solución.
Objetivo
General:
Recopilar la información relacionada con la Gestión del Recurso Hídrico en la 1, 11Y III Regiones,
señalando la disponibilidad, principales usos y las tecnologías existentes para su recuperación y
tratamiento para su reutilización.
Objetivos
Específicos:
a.
b.
c.
d.
e.
Señalar la disponibilidad de agua y los usos en las regiones 1,11 Y III de Chile.
Señalar los distintos usos de aguas en los diversos procesos mineros, como también de
los consumos que requieren para llevarlos a cabo.
Señalar la importancia de la recuperación, reutilización y tratamiento de efluentes líquidos
provenientes de los procesos mineros.
Señalar las ventajas y desventajas de algunas tecnologías con aplicación para la
recuperación y tratamiento de efluentes líquidos mineros.
Establecer las tecnologías más relevantes en la recuperación de agua desde los residuos
industriales líquidos (RIL) mineros.
VI
1. Problemas Asociados en la Industria con la Aplicación de las
Tecnologías Existentes para el Tratamiento y Recuperación del
Agua.
7
1.1 INTRODUCCIÓN
El presente capítulo es una revisión acerca del uso de los recursos hídricos en las principales actividades
económicas que actualmente se llevan a cabo en las regiones I, II Y III regiones de Chile.
Dentro de estas actividades económicas, se tiene que en las regiones del norte de nuestro país el principal
consumo de agua está dado por las faenas mineras en donde predomina la extracción y procesamiento de
yacimientos de cobre sulfurado y oxidado. En la segunda región de Antofagasta, poco más del 84% de las
autorizaciones para la extracción de agua desde cursos naturales por parte de la Dirección General de
Aguas es para este tipo de actividad.
De los distintos procesos que existen para el tratamiento de minerales, el que consume una mayor
cantidad de agua es el de concentración con un 67% del agua disponible con un uso de agua fresca de
entre 1,5-3 m3/ton de mineral procesado, seguido de los procesos hidrometalúrgicos con el 19% con un
consumo de 0,1-0,5 m3/ton de mineral y el restante 14% es el utilizado en fundiciones de concentrado,
refinerías electrolíticas y minería no metálica.
Para enfrentar la baja disponibilidad del recurso en forma natural, las faenas mineras utilizan procesos
que le permiten recuperar agua con el fin de reutilizarlas en los procesos. Las plantas concentradoras
recuperan por lo general sobre el 50% del agua utilizada en el proceso; mientras que las plantas
hidrometalúrgicas recirculan la mayoría de las soluciones, manteniendo un consumo de agua fresca bajo
los 0,2 m3/ton mineral.
Las principales pérdidas del recurso está dado por un mal control de las etapas de recuperación, mal uso
y manejo de relaves en tranques, ubicación de tranques de relaves, evaporación de aguas y soluciones,
mal estado en canaletas y ductos de transporte.
El uso de tecnologías de tratamiento de efluentes líquidos mineros es bajo debido a que predomina la
recirculación de aguas con bajo tratamiento para aprovechar los reactivos y características residuales que
posee. Algún grado de acondicionamiento demanda el uso de filtros de carbón activado o arenas para la
remoción de contaminantes.
Se revisan algunas tecnologías que tienen un mayor grado de aplicación en minería como lo son la
osmosis inversa, flotación por aire disuelto y sistemas de neutralización y recuperación de contaminantes,
señalando las ventajas y desventajas en su aplicación.
1.2.- UTILIZACIÓN DEL RECURSO AGUA EN LOS PROCESOSMINERO-METALÚRGICOS
1.2.1.- Recursos Hídricos en el Norte de Chile
Nuestro país, debido a su extensa geografía, presenta una diversa variedad de climas y rasgos
morfológicos que condicionan la conducta de las distintas fuentes hidrológicas existentes. De acuerdo a
esto, las regiones I de Tarapacá y II de Antofagasta, además de la porción norte de la III región de
Atacama, presentan zonas con extrema aridez cuyos ríos exhiben regimenes esporádicos que se pueden
clasificar en tres tipos:
1.
2.
3.
Sistemas exorreicos con escurrimientos esporádicos o permanentes.
Sistemas endorreicos ubicados en las zonas altiplánicas.
Sistemas arreicos o cuencas inactivas.
Las precipitaciones en estas regiones no superan los 10 mm anuales, por lo que las cuencas hidrográficas
dependen de las precipitaciones que ocurren en las zonas altiplánicas, en donde en las épocas de verano
se presentan crecidas en los caudales. Más al sur, se presenta una zona semiárida que comprende las
8
regiones III de Atacama, IV de Coquimbo y V de Valparaíso, en donde los ríos poseen regimenes del tipo
torrencial con alta pendiente los cuales son abastecidos de manera pluvial y nival, en invierno y verano
respectivamente,
siendo sus caudales más estables que en las zonas áridas. Desde la región
Metropolitana, específicamente el cordón de Chacabuco, hasta la región del Bío-Bío se presenta una zona
mediterránea con lluvias en los meses de invierno; más al sur, desde el canal de Chacao hasta el seno de
Reloncaví, se presenta una zona con un aumento en las precipitaciones durante el año y de forma más
uniforme. Por último, la zona austral la precipitaciones anuales están por sobre los 3.000 mm, con cursos
hídricos con caudales altos por regimenes pluviales y escurrimientos tranquilos.
Según la Dirección General de Aguas (DGA), organismo dependiente del Ministerio de Obras Públicas, la
precipitación media nacional está por sobre los 1.500 milímetros por año pero con una gran diferencia en
lo que respecta a las distintas zonas que componen nuestro país. En las 1 y II regiones, la precipitación
media anual alcanza los 59 mm mientras que de la III a la X regiones, la precipitación media anual está
por sobre los 1.200 mm; las regiones XI y XII presentan precipitaciones medias anuales de 2.900 mm.
Las menores precipitaciones en las 1, II regiones y porción norte de la III región, reduce la disponibilidad
per capita de agua con un mayor impacto en la segunda región. En relación a la disponibilidad de agua en
nuestro país, y principalmente en el norte de chile, un informe preparado por la Red Nacional de Acción
Ecológica RENACE, las regiones II y III poseen las menores cantidades de agua disponible con un 71 y
3
249 m jhabitante; la 1 región en tanto, posee una mayor cantidad del recurso (1.226 m3jhab) debido a
que posee una mayor cantidad de agua producto del invierno altiplánico. Hacia el sur del país, excluyendo
la región Metropolitana por su cantidad de habitantes, la disponibilidad per capita de agua está por sobre
los 1.000 rrr',
La utilización de los recursos hídricos en nuestro país, de acuerdo a la DGA, alcanza a un flujo continuo
entre los 2.000 a 2.300 rrr' por segundo, la que podría duplicarse en los próximos 25 años. De esta
cantidad de agua consumida, alrededor de un 68% corresponde a usos no consuntivos y el restante 32%
a usos consuntivos. El primer valor corresponde al uso de cauces de aguas en la generación hidroeléctrica
de energía; en tanto que el segundo valor, corresponde a usos en riego agrícola, minería, industrias y
agua potable. La Figura 1.1 muestra la distribución del uso consuntivo de los recursos hídricos.
Se aprecia de
destinados a
consumo que
sector minero
población con
la figura, que el mayor consumo de agua en nuestro país está dado por el riego de terrenos
la agricultura con un caudal promedio de consumo de 546 m3js; más bajo se sitúan el
presentan el sector industrial con un caudal continuo de 53 m3js aproximadamente, el
con un caudal de 46 m3js y por último el consumo como agua potable por parte de la
un caudal continuo de 31 m3js.
9
4%
lJ Agricultura
• Industria
lJ Minería
lJ Agua RJtable
Figura 1.1. Distribución del uso consuntivo de agua en Chile
Debido a las diversidades que se presentan en las distintas actividades económicas propias de cada región
y además de la variedad de climas existentes en éstas, cada zona puede presentar una distribución
distinta en relación al consumo de agua. En las regiones I y IV a IX, el mayor consumo está dado por la
agricultura; mientras que en las regiones 11, III, XI Y XII el consumo mayoritario está dado por la minería.
La Figura 1.2 muestra el consumo de agua en las regiones 1, 11Y III.
100%
90%
80%
70%
60%
50%
40%
30%
20%
10%
0%
Tarapacá
o Agricultura
Antofagasta
• Agua Potable
o Industria
Atacama
o Minería
Figura 1.2. Demanda de uso consuntivo de agua en las regiones 1, II Y III de Chile (Fuentes: Salazar y
Matus).
Se observa que la I región de Tarapacá presenta un mayor consumo de agua en el sector de agricultura
con cerca del 50% del caudal disponible, seguido por el sector industrial y minero; en las regiones 11y III
se muestra una situación distinta en donde el mayor consumo del recurso hídrico lo presenta el sector
10
minero con más del 50% para ambas. En la región de Antofagasta, el sector minero es el que domina la
demanda de agua dado por la gran cantidad de yacimientos y plantas de procesamiento de minerales que
existen, presentando el 60% del PIB regional. La demanda en términos de volumen por cantidad de
habitante, muestra que en la región de Tarapacá alcanza los 767 l/s para el agua potable, 512 l/s para el
sector industrial y 497 l/s para la minería; en la región de Antofagasta, la situación se presenta con una
demanda de 753 l/s para el agua potable, 365 l/s para el sector industrial y 2.010 l/s en la minería; por
último, en la región de Atacama la demanda es de 412 l/s para el agua potable, 162 l/s para el sector
industrial y de poco más de 4.000 l/s para la minería.
Desde la región Metropolitana hacia el norte, las aguas subterráneas juegan un papel principal como
fuente abastecedora de agua. Según la DGA, la utilización efectiva de estas fuentes de agua es de 88
m3js distribuidos en un 49% para irrigación, 35% para agua potable y el resto para actividades
industriales.
La demanda que presentan estas fuentes de abastecimiento hídrico es alta, con derechos autorizados que
alcanzan los 107 m3js y un uso efectivo de alrededor de los 60 m3js. Esta situación presenta un problema
en lo que se refiere a las recargas de acuíferos, la que alcanza en promedio a los 55 m3js por lo que la
autoridad ha debido establecer limitaciones al otorgar nuevos derechos de agua; en algunos lugares la
demanda por el recurso está en constante crecimiento, alcanzando un estado en donde los derechos de
aprovechamiento es similar a la recarga media de los acuíferos, declarándolos como zonas de prohibición
(artículo N°63 del código de aguas) ó como zonas de restricción (artículo N°58 del código de aguas). La
Tabla 1-1 presenta la situación en las regiones 1, II Y III de acuerdo a los derechos otorgados por la DGA.
Tabla 1-1. Condiciónde derechos de agua en las regiones 1, Ir Y III
Región
1
II
III
Sector
Cuenca
Condición
Valle de Azapa
Río San José
Zona prohibición
Pampa del Tamarugal
Pampa Tamarugal
Disponibilidad copada
Salar de Llamara
Salar de Llamara
Disponibilidad copada
Salar de Coposa
Salar de Coposa
Disponibilidad copada
Salar Sur Viejo
Salar Sur Viejo
Disponibilidad copada
Sierra Gorda
Vert. Oce. II Reg.
Disponibilidad copada
Salar de Ascotán
Salar de Ascotán
Disponibilidad copada
Sector Agua Verde
Quebrada Taltal
Disponibilidad copada
Salar Punta Negra
S. Punta Negra
Disponibilidad copada
Aguas Blancas
Q. Aguas Blancas
Disponibilidad copada
Valle Río Copiapó
Río Copiapó
Prohibición sector medio
y alto y restricción sector
balo
11
1.2.2.- Utilización de Agua en la Industria Minera del Norte de Chile
La principal actividad económica que se presenta en la zona norte de Chile, esto es, 1, II Y III regiones es
la minería, la cual comprende la exploración, extracción y procesamiento de los distintos tipos de
minerales, principalmente cobre, oro y molibdeno en lo que se refiere a metales y de litio, yodo, cloruros,
carbonatos y nitratos en los minerales no metálicos. De acuerdo al Instituto Nacional de Estadísticas (INE)
y el Banco Central, la actividad minera en la 1 región representa el 25% del PIB regional destacándose la
minería del cobre en el sector metálico y la de cloruro de sodio en la minería no metálica; en la II región
representa el 63% del PIB regional con la minería metálica del cobre, oro, plata y molibdeno y la minería
no metálica del salitre, yodo y carbonato de litio principalmente; por último, en la III región representa el
39% del PIB regional con la minería metálica del cobre, oro, plata, hierro y molibdeno y la minería no
metálica del carbonato de calcio.
En el procesamiento de cada uno de estos minerales, las etapas productivas involucradas requieren del
uso del elemento agua para llevar a cabo su desarrollo; este recurso es usado en distintas formas,
dependiendo del tipo de mineral yel proceso que se utiliza para su recuperación desde la mena: como
medio de transporte de los minerales (pulpas minerales), como medio de separación, como agente
disolvente, entre las más comunes.
Como se señalo en el punto 1.2.1, el agua que se utiliza en la minería no es ilimitada, por lo cual es la
fuente de los principales problemas que enfrenta la industria minera hoy en día, y que de no encontrarse
una pronta solución, el sector sufrirá graves consecuencias. Esto se debe principalmente a dos razones;
por una parte, a lo escaso que es el recurso dispuesto en forma natural en las zonas en donde están
emplazados los principales centros mineros de cobre como lo son las 1, II Y III regiones de Chile, y por
otra parte, la restricción por parte de la autoridad ambiental y de la modificación al código de aguas el
cual establece nuevos requisitos para la constitución. de derechos de aprovechamiento y el pago de
patentes por el no uso de las aguas ya asignadas, así como el aumento de las regulaciones y facultades
por parte de la Dirección General de Aguas (DGA).
Sin duda, esto afecta el desarrollo de proyectos de expansión de algunas empresas mineras existentes, al
no respetarse el derecho de uso de aguas y autorizaciones ambientales otorgadas a las empresas mineras
en resoluciones anteriores. El nuevo código de aguas señala que el contar con permisos o derechos de
recursos hídricos no es garantía de su libre uso.
El inventario de extracciones autorizadas de aguas que extiende la DGA señala que, para la segunda
región de Antofagasta, un 84% de los permisos es ocupado por las empresas mineras y el restante 16%
es para personas particulares y otros sectores industriales (Figura 1.3).
La obtención de agua en las regiones mineras antes mencionadas, se hace principalmente desde fuentes
subterráneas, en donde se aprovecha la capacidad de almacenaje de estos acuíferos en cuencas cerradas
y salares. El uso de aguas superficiales representaría un grave impacto sobre el ecosistema, rompiendo el
equilibrio natural local cuya magnitud y duración dependerá del flujo extraído, el período y las
características de la fuente. Las empresas mineras que poseen derechos y autorización para la extracción
de recursos hídricos, captan el agua fresca desde las fuentes naturales y la conducen hasta las faenas en
donde van a ser utilizadas; algunas veces ésta es tratada para dejarla en condiciones óptimas de acuerdo
a su uso posterior.
12
GJMnería
111Particulares
Figura 1.3. Distribución del inventario de extracciones autorizadas de usos de recursos hídricos en la 2a región.
El uso del recurso hídrico en los yacimientos mineros va a depender del tipo de proceso que tengan para
beneficiar sus minerales, como también de la capacidad o tasa de tratamiento de mineral que posean.
Además, no tan solo utilizan el agua en lo que se refiere al beneficio del mineral sino también en el
consumo humano del campamento, en la mina donde se extrae el mineral, en el abatimiento de polvos y
gases, en el lavado de plantas y edificios, en el riego de áreas verdes, en la purga de soluciones,
preparación de reactivos químicos, etc.
La distribución del consumo de agua en la minería nacional se presenta en la Figura 1.4, de acuerdo a un
estudio realizado por el Ministerio de Minería y el Consejo Minero ("Uso eficiente de Aguas en la Industria
Minera y Buenas Prácticas"). En este estudio se señala que la utilización de agua en los proceso
metalúrgicos del Cu puede alcanzar en promedio los 0,75 m3jton de mineral (por sobre 1.200.000 m3 por
día). De acuerdo al tipo de proceso, la operación que demanda más agua es el de Concentración
consumiendo entre un 65-70% del total; las plantas Hidrometalúrgicas consumen entre un 15-20% del
agua total; el resto es consumido por los procesos pirometalúrgicos, refinerías electrolíticas y minería no
metálica.
El agua utilizada en minería tiene numerosos y variadas aplicaciones como por ejemplo el regado de
caminos, molienda húmeda de minerales, plantas de beneficios, lixiviación en pilas, extracción por
solventes, fusión y tostación, espesamiento, filtrado y la utilizada en los campamentos mineros para el
consumo humano y para las brigadas de emergencias contra incendios. A continuación se presenta los
consumos aproximado de agua en los yacimientos mineros, de acuerdo al tipo de proceso metalúrgico
empleado para el procesamiento de minerales de cobre, el cual puede ser aplicable a minerales como el
oro, plata, plomo, "entre otros..
13
19%
llJI Concentración
l1li Hidrometalurgia
o Otros
Figura 1.4. Distribución del consumo de agua a nivel nacional en la minería.
•
•
Plantas Concentradoras: Las plantas concentradoras comprenden etapas de chancado, molienda,
clasificación, flotación y espesamiento. La etapa de flotación es la que presenta un mayor consumo de
agua, con tasas específicas de agua fresca puede variar entre 1,5 a casi 3 m3/ton de mineral. Para el
transporte de concentrado a través de mineroductos, el consumo de agua para una distancia de 150
km. es de aproximadamente 40 l/ton, el cual representa entre 4-6 % del agua consumida en plantas
concentradoras.
•
Plantas
Hidrometalúrgicas: Las plantas hidrometalúrgicas
incluyen etapas de chancado,
aglomeración, lixiviación, extracción por solventes y electro-obtención de cobre. El consumo de agua
fresca en estas plantas puede variar entre 0,1- 0,5 m3jton de mineral.
•
Plantas Pirometalúrgicas: Las fundiciones de concentrados incluyen etapas de fusión-conversiónrefinación, plantas de ácido sulfúrico y planta de oxígeno. El consumo de agua varía entre 8-15
m3/ton de cobre blister producido, la cual se utiliza principalmente en las etapas de secado de
concentrado, enfriamiento (cámara evaporativa con agua atomizada) y lavado de gases para la
remoción de sólidos y generación de oxígeno.
•
Consumo Humano en Campamentos: El agua de consumo humano es la destinada para beber,
alimentación, lavado, riego y baños. El consumo de agua varía entre 130-200 l/día por persona, valor
que representa menos del 1,5% del agua total consumida en una empresa minera .
•
Yacimiento Minero: El agua utilizada en las minas a cielo abierto es para el regadío de caminos a
fin de minimizar la suspensión de polvo por el paso de camiones y otros vehículos. El consumo de
agua varía entre 5-5,8 m3/ton de cobre fino producido, el cual corresponde a un 3% del agua total
consumida. Sin embargo, debido a la variedad de superficie expuesta y morfologías entre los distintos
yacimientos mineros, el consumo puede variar entre 0-15% del consumo total de agua de la empresa
minera.
14
•
1.3.- RECUPERACIÓN DE AGUA Y TRATAMIENTO
MINERO-METALÚRGICOS
DE RESIDUOS
LÍQUIDOS
EN LOS PROCESOS
En relación a la cada vez más escasa disponibilidad del recurso hídrico y al aumento en la demanda de
éste, el agua se ha vuelto un "commodity" de alto valor en el corto plazo. Es por esto que las empresas
mineras han y deberán tener dentro de sus prioridades, el contar con las tecnologías y el conocimiento
necesario que les permita el correcto manejo de este insumo importante para así poder llevar a cabo sus
proyectos actuales y los que vendrán a futuro. Actualmente, las faenas mineras una vez que utilizan el
agua, la reutilizan en el mismo proceso o en otro tal cual como está o la tratan nuevamente para darle su
condición inicial. Por lo tanto, se manejan dos conceptos en relación a este mejor aprovechamiento del
recurso:
•
Recuperación de Aguas: La recuperación de agua tiene como objetivo el recircular el agua en el
mismo proceso, sin la necesidad de tratarla para aprovechar el potencial que esta pueda tener dentro
del proceso.
•
Tratamiento
de Aguas: El tratamiento de aguas tiene como objetivo el devolverles, lo más que se
pueda, la condición original mediante la remoción de metales, iones, sólidos en suspensión, etc. para
que pueda ser recirculada a un determinado proceso o destinada a otro totalmente distinto.
cabe señalar que por ubicación geográfica de algunos yacimientos mineros, muchas veces no toda el
agua residual puede ser recuperada o tratada para su reutilización en el proceso productivo, por lo que
muchas veces se les da un uso alternativo o simplemente se les vierte a cuerpos receptores naturales
como ríos, lagos, mares, etc. Si este es el caso, los procesos de tratamientos de dichas aguas residuales
deben garantizar la calidad de esta para que no impacte negativamente el cuerpo receptor.
1.3.1.-
Recuperación
de Agua en los Procesos Minero-Metalúrgicos.
1.3.1.1.- Plantas concentradoras
El procesamiento de minerales sulfurados de cobre es generalmente realizado mediante la concentración
por flotación de este metal desde la matriz mineral que lo contiene la cual posee una variedad de
minerales, que por su baja importancia comercial, se denomina ganga.
El circuito de beneficio que recorre el mineral sulfurado parte por el chancado del mineral proveniente de
la mina, el cual se realiza en seco, utilizando agua como supresor de polvo en los edificios destinados a
esta etapa y la utilizada en algunos componentes mecánicos de los equipos chancadores. Una vez
chancado el mineral, pasa a dos etapas de molienda la que se realiza en húmedo con entre un 65-75% en
sólido, dependiendo de las características del mineral; el mineral luego pasa por una etapa de clasificación
en hidrociclones, en donde la fracción fina que sale por la parte superior (vortex) va a flotación y la
fracción gruesa que sale por la parte inferior (apex) va de retorno a la etapa de molienda. En algunas
plantas concentradoras, como la de Chuquicamata (Codelco Norte), la etapa de clasificación está ubicada
después de la molienda primaria y antes de ingresar a la molienda secundaria. Los finos resultantes de la
clasificación continúan a la etapa de flotación que es en donde ocurre la separación de la mayor parte del
mineral valioso desde la ganga (recuperaciones entre 82-90%); ésta se realiza por lo general en 3 etapas
(primaria, limpieza, barrido) con una concentración de sólidos de entre 25-40% de acuerdo a la etapa en
que se encuentra.
La Figura 1.5 muestra el consumo de agua específico de agua en las etapas de molienda y flotación.
Como se señaló anteriormente, la flotación es la que demanda una mayor cantidad de agua que puede ir
de 1,5 a 3 m3 por tonelada de mineral procesado; la flotación primaria o Rougher, el contenido usual de
sólidos con que se opera industrialmente es de 38-42%, mientras que en las etapas de limpieza la
15
concentración de sólidos puede estar entre 25-40% dependiendo
columnas o celdas convencionales.
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30
40
Molienda
Primaria
~
~
.•.•
_--_
....•
'~~
70
60
50
-:--,
80
% Sólidos Pulpa Mineral
__
--1l- Molienda
Flotación
Figura 1.5. Consumo de agua en molienda y flotación por tonelada de mineral.
La etapa de flotación genera dos
relave el que posee los minerales
hasta un contenido de humedad
extranjeras; el relave sigue un
destinado y adaptado para recibir
productos: un concentrado que posee el o los minerales de interés y un
denominados gangas (Figura 1.6). El concentrado es espesado y filtrado
de entre 8-15% y luego transportado hacia fundiciones nacionales o
proceso similar en donde es espesado y depositado en un tranque
la pulpa mineral que contiene entre un 35-45% de humedad.
En este tipo de procesamiento de minerales, los residuos líquidos generados
recuperan de los espesadores y filtros de concentrado y de los espesado res y
cuales se retornan al proceso. Esto permite reducir el consumo de agua fresca,
concentración de minerales por flotación no podría ser factible desde este punto
mayor cantidad de agua que utiliza este proceso pasa a formar parte del relave.
Chancad
Yacimiento
Molienda
f 1__
Rec-:~;'r-
,
Clasificación
----'1
Agua
F~'!~\
+----
""II~C~'E':c~s:~::'",:t;e:"!la~,,~.
I·
Filtrado
Agua
Recuperada ~--
1
Tranque
Relaves
son las aguas que se
tranque de relaves, las
ya que de no ser así, la
de vista debido a que la
ll+-~ --:.
~;¡ljlJ
1
E,pesa miento
Relaves
Agua
Recuperada
~--+
••••
Figura 1.6. Diagrama de flujos de plantas concentradoras convencionales para sulfuros.
16
En un circuito de concentración por flotación, el relave final puede ser el producto de la flotación primaria
o una flotación de barrido que es posterior a la primaria. En cualquiera de los dos casos este relave
representa una gran parte del material que entra el proceso, debido a que las leyes de cobre en el
mineral están entre 0,9 a 1,6%, y una vez que pasa por estas etapas sale del circuito de flotación para
pasar a un circuito de relaves en donde se debe recuperar la mayor cantidad de agua posible, antes de
que la pulpa final sea conducida al tranque de relaves.
Como se mencionó anteriormente, la mayor parte del agua utilizada desde la molienda hasta la flotación
está contenida en este relave; en relación a esto, la Figura 1.7 muestra un balance de agua simple para
tener una estimación de la cantidad de agua contenida en los relaves de flotación, de acuerdo a una
recuperación en peso de entre un 10-15% en la flotación primaria. Se observa del ejemplo que para la
flotación de una pulpa mineral que contiene un 40% de sólidos, cerca del 87% del agua queda contenida
en el relave final de flotación si no se presentan variaciones muy grandes en el porcentaje de sólidos. Si
este relave no pasará por un circuito de relaves, por cada tonelada de mineral tratado con este porcentaje
de sólidos, se estarían perdiendo 1,3 m3 de agua el cual no puede ser cubierto por la disponibilidad de
recursos hídricos con el que cuentan las empresas mineras.
Mineral: 1 ton
Agua: 1,5 m3
Relave· 0,9 ton
Flotación
40 %S
Agua: 1,3 m3
Concentrado: 0,1 ton
Figura 1.7. Balance simple de aguas en un proceso de flotación de minerales.
El circuito de relaves comienza cuando la pulpa que proviene de la planta de flotación, es conducida por
canales hasta espesadores de gran diámetro, diseñados para la cantidad de material a tratar. Antes de
ingresar al espesador, la pulpa es acondicionada con un floculante que permite la unión de partículas muy
finas para que estas decanten en forma más rápida. La pulpa ingresa por la parte central del espesador y
comienzan a decantar los sólidos hasta el fondo; el equipo posee un sistema motriz de brazos que
contienen rastras para el empuje del material sedimentado hacia una salida que esta situada en el centro,
siendo ayudado por una pendiente cónica que posee en el fondo. La Figura 1.8 muestra un esquema de
un espesador de pulpas.
1
6
1: Entrada relave
2:
3:
4:
5:
6:
Zona descarga (feedwell)
Ducto salida relaves
Brazos móviles
Rastras
Canal salida agua clara
Figura 1.8. Vista de la sección de un espesador de relaves.
17
Dependiendo del tipo de espesador empleado en el proceso, el contenido de sólidos en la pulpa que sale
puede variar de 55% para los convencionales hasta 70% en los espesadores de alta densidad.
La Figura 1.9 muestra un balance simple del espesamiento de relaves de la pulpa proveniente de una
planta de flotación. Se observa que si la pulpa se espesa hasta un 60% de sólidos, poco más del 50% del
agua es recuperada y devuelta al proceso. Sin embargo, en la práctica, la cantidad de agua recuperada
puede ser menor debido a las características reológicas de la pulpa y a las condiciones de operación
existentes.
Sólidos: 0,9 t on
Espesamiento
60 %S
3
Agua: 1,3 m
Agua . 07
, m3
Sólidos: 0,9 ton
Agua: 0,6 m3
Figura 1.9. Balance simplificado de la recuperación de agua en espesador de relaves.
Posterior a esta etapa, la pulpa es conducida por gravedad a través de canaletas hasta el tranque de
relaves, el que muchas veces se encuentra alejado de las faenas mineras. Una vez que llega la pulpa, esta
es clasificada en hidrociclones en donde la fracción gruesa (arenas) pasa a formar parte del muro de
contención y la fracción fina (lamas) es depositada en la cubeta del tranque.
Esta clasificación permite construir el muro de contención "aguas abajo", depositando las arenas que
contienen menos cantidad de agua en el muro para asegurar una adecuada resistencia y estabilidad del
tranque de tal forma que la corona del tranque se vaya ensanchando hacia afuera a medida que crece el
tranque; en tanto que el disponer los finos en la zona de la cubeta del tranque, permite la
impermeabilización de esta zona debido a la sedimentación y consolidación de las partículas evitando la
infiltración de agua hacia el lecho, lo que permite operar el tranque de una manera más eficiente y segura
(Figura 1.10).
Relave
Cubeta
Arenas
Muro
Contención
Aguas Claras
Sólidos Finos Sedimentados
Agua Infiltrada
Suelo Impermeable
Figura 1.10. Tranque de relaves con muro de contención "aguas abajo".
18
•
El agua clara que resulta de la sedimentación de finos en la zona de la cubeta del tranque puede ser
recuperada mediante bombas superficiales, torres de captación o simple sifoneo; en tanto que la aguas
que se infiltran por el muro se recuperan a través de drenes y canales ubicados en la base del muro y
recirculadas al proceso industrial, dependiendo de la ubicación, distancia y topografía del lugar en donde
se encuentre. La cantidad de agua que es posible recuperar desde los tranques de relaves varía entre un
18-23%, dependiendo del proceso que se realice en su disposición final.
Uno de los inconvenientes que se presentan tanto en los tranques de relaves como también en los
equipos espesado res, es el tiempo en que se demoran en sedimentar las partículas, especialmente las
más finas, para dejar el agua los más clara posible. El uso de reactivos floculantes contribuye a disminuir
con los tiempos de sedimentación de las partículas más finas, pero puede generar problemas de
transporte de la pulpa a través de tuberías. La Tabla 1-2 presenta los tiempos de sedimentación de
acuerdo al tamaño de las partículas.
Tabla 1-2. Efecto del tamaño de partícula en el tiempo de sedimentación.
Tipo
Tamaño (IJm)
Tiempo/metro recorrido
Sedimentación (m/h)
10.000
1 segundo
3.600
1.000
10 segundos
360
100
125 segundos
28
Lamas
10
108 minutos
0,5
Bacterias
1
180 horas
Coloides
0,1
2 años
Grava
Arena Gruesa
Arena Fina
Las mayores pérdidas de agua que ocurren en el circuito de relaves está dado por:
•
•
•
•
Inadecuado control de las variables en espesado res de relaves.
Mal estado de las canaletas de evacuación de agua claras en los espesadores.
Ineficiente bombeo desde el tranque de relaves, lo que aumenta la cantidad de agua que se evapora.
Infiltraciones y retención de agua en el tranque por no clasificación de relaves.
Una forma de disminuir el consumo de agua fresca en las plantas de concentración por flotación es el uso
de equipos auxiliares en el circuito de relaves que permitan recuperar una mayor cantidad de agua. En el
informe "Uso eficiente de agua en industrias mineras y buenas prácticas", se señala el consumo de agua
fresca puede disminuir en casi un 80% si se adicionan un ciclonaje del relave previo a entrar a la etapa de
espesamiento y de una etapa de filtración en la pulpa que se descarga de los espesadores (Tabla 1-2).
Sin embargo, este tipo de prácticas tiene desventajas en su aplicación debido a que el transporte del
producto de filtración resulta difícil de realizar por la baja humedad residual que posee, el cual es del
orden del 20%; este método sólo puede ser aplicado en las faenas en donde el tranque de relaves se
ubique cercano a la planta, transportando el relave residual a través de correas transportadoras hasta el
depósito final como es el, caso de la minera Mantos Blancos ubicada en la región de Antofagasta.
19
Tabla 1-3 Disminución en consumo de agua por etapas de recuperación (Fuente: Consejo Minero)
Circuito de Relaves
Agua Fresca (m3/ton)
Sin tratamiento
1,5 - 2,2
Espesador -Tranque
1,0 - 1,2
Ciclonaje-Espesador- Tranque
0,6 - 0,8
Ciclonaje-Espesador -Filtro-Tranque
0,3-0,5
En general, el circuito de relaves puede recuperar entre un 35 - 80 % del agua utilizada, dependiendo de
las características del proceso que se lleve a cabo y de la eficiencia en la operación y control de los
equipos. Por lo tanto, maximizando la recuperación y recirculación desde espesadores y tranque de
relaves, el consumo de agua fresca puede estar entre 0,3 y 1 m3 por tonelada de mineral procesado. A
continuación se presentan algunos de los problemas que pueden ocurrir en la recuperación de agua en el
circuito de relaves:
Tabla 1-4 Problemas presentes en el manejo de relaves.
Problemática
Ubicación del
tranque con
respecto a la planta
Pérdidas de agua
en tranques de
relave
Inadecuada
operación de
equipos
Solución
Filtrado parcial o
total de relaves
Ciclonaje y
floculación de
relaves, y utilización
de materiales
impermeables en el
fondo y muros del
tranque
Ventajas
Desventajas
• Reducción del consumo de
agua entre 0,3-0,5 m3/ton de
mineral.
I
• Aplicable
relaves.
a
I ubic~das
• Existe
tecnología
todo
tipo
de
• No es aplicable
en
a faenas
la
alta,
I
de ' cordlllera,
aplicación industrial.
• Costos
operacionales
altos (3 US$/m3).
• Disminución
de
infiltraciones yagua retenida.
• Incrementos de costos por
mayor
consumo
de
floculante
e inversión
en
equipos.
• Aguas más claras.
• Menor tiempo de formación
de aguas claras.
• Mayor control operacional
en
la
disposición
de
relaves.
• Aplicable Principalmente a
nuevos proyectos mineros.
• Aumento
de 2-3% en la
concentración de descarga.
Automatización de
los procesos
• Relevante inversión inicial
en
filtros
y
correas
transportadoras.
• Bajo
costo
operación.
inversión
y
• Mantención permanente.
• Cambio
en
la cultura
laboral de los operadores.
• Tecnologías conocidas.
• Aumento de 8-10 % en la
concentración de descarga.
Ubicación del
tranque con
respecto a la planta
Espesamiento
extremo
• Aplicable a todo tipo de
relaves.
• Bajo costo operacional
US$/m3).
• Mejor disposición
en el tranque.
(0,5
• Mayor costo de inversión.
• Principalmente aplicable a
proyectos nuevos nuevos.
• Posibles surgimientos
de
problemas en el transporte
de pulpa hacia el tranque.
de lodos
20
•
1.3.1.2.- Plantas hidrometalúrgicas
El procesamiento de minerales vía lixiviación, extracción por solventes y electro-obtención es realizado
generalmente para menas oxidadas de minerales de cobre y en menor grado a minerales sulfurados
secundarios de cobre que contengan principalmente calcosina (CU2S); de igual modo, los minerales de oro
y plata son tratados por vía hidrometalúrgica a partir de sus minerales.
En el caso de minerales de cobre, el mineral proveniente del yacimiento es chancado (por lo general en
tres etapas) para exponer aún más las superficies de las rocas que contienen al óxido de cobre y pueda
ser disuelto más fácilmente. Una vez chancado, el mineral ingresa a una etapa de aglomeración con agua
y ácido sulfúrico para que el exceso de finos generados en la etapa anterior, se unan a las partículas más
grandes y de esta manera homogenizar la distribución granulométrica del mineral; el aglomerado se
realiza en tambores rotatorios dispuestos con una leve inclinación para el traslado del mineral a lo largo
de éste, resultando con una humedad residual entre 6-12%.
Posterior al aglomerado el mineral es trasladado por correas transportadoras
hasta un terreno
impermeabilizado y con vías de drenaje, en donde se acopia en pilas y se riega la superficie con una
solución ácida que percola por el lecho hasta la base de la pila. La altura dependerá de las características
físicas del mineral y debe ser tal que permita a las capas inferiores soportar el peso del mineral apilado sin
obstruir el paso homogéneo de la solución.
La solución recolectada por el sistema de drenaje es conducida hasta una piscina de solución cargada con
cobre y posteriormente enviada a la etapa de extracción por solventes, aumentando la concentración de
cobre desde 4-6 [g/I] hasta 35-40 [g/I] gracias a la ayuda de un extractante orgánico selectivo.
A continuación, esta solución rica en cobre es acondicionada y conducida a la etapa de electro-obtención,
en donde a través de la utilización de corriente eléctrica, el cobre precipita en laminas iniciales hasta
formar un cátodo de cobre. La Figura 1.11 muestra un diagrama simplificado de una planta
hidrometalúrgica convencional de cobre.
Lixiviación
Secundaria
Chancado
Aglomerado
t I
Yacimiento
Minero
Agua Fresca
H2S0~
•
L~M.cl."
Len
Pilas
111r1;;
Electro
Obtención
I
L
Jt
L
,
Extraccion por
Solventes
- - - - --1
1
Preparación
Sol. Ácida
Cátodos Cu
1
Solución
tS¿d@iV',
+
PLS
I
!
______ I
i
~
Solución
Refino
Figura 1.11. Diagrama de flujos plantas hidrometalúrgicas
de cobre.
21
El procesamiento hidrometalúrgico de los minerales de oro con y plata contempla dos etapas principales:
concentración gravitacional y cianuración por agitación-precipitación
con polvos de zinc; en la primera
parte se recupera las fracciones gruesas de oro y plata y en la segunda se recuperan las fracciones finas
de estos minerales. El mineral proveniente de la mina es chancado en una etapa la que se realiza en seco,
utilizando agua para la reducción del polvo en suspensión. El mineral chancado y con el tamaño
adecuado, pasa a molienda la que se puede hacer en una etapa (El Peñón) o en dos etapas (Mantos de
Oro-La Coipa), para liberar aún más al mineral contenido en la matriz.
En el caso de la planta de El Peñón, ubicada en la segunda región de Antofagasta, el mineral resultante
de la molienda pasa por una clasificación en hidrociclones en donde el producto intermedio del circuito de
molienda (20% aprox. del flujo de gruesos de los hidrociclones) va a la etapa de concentración
gravitacional conformada por un concentrador Knelson, con los gruesos ingresando posteriormente a dos
etapas de limpieza en mesas gravitacionales (una Wilfley y una Gemini).
Chancado
Molienda
I
t
t
Mina
Agua Fresca
t
Agua Fresca
, r•
M'::' 1
.,.,
•••
Horno
Refinación
Metal Doré
•
Agua
Recuperada
Clasificación
I
Concentradoras
Espesador
Molienda
Lavado CCD
Clarificador
Filtro Banda
•
Horno
-.¡;:nac.ió_n
Concentrador
Gravitacional
Ripios a
Depósito
Zinc
__
111111111111111111111111111111111
Metal Doré
Filtro
Prensa
Desaereación
Figura 1.12. Diagrama proceso hidrometalúrgico
Filtro
Clarificador
de mineral de oro
y
Solución
Clarificada
plata de El Peñón.
La fracción fina del concentrador Knelson pasa a un espesamiento en donde a la solución clarificada se le
remueve el oxigeno disuelto y se alimenta al circuito de precipitación con zinc para la precipitación del oro
y la plata. El relave de la etapa de espesa miento ingresa a una etapa de lixiviación alcalina con cianuro de
sodio y con inyección de aire enriquecido con oxígeno; el mineral lixiviado es lavado en un circuito de
espesadores en contracorriente (CCD) y pasado por filtros de bandas para obtener un ripio con 20%
humedad residual, el cual es situado en un depósito de ripios.
22
•
El producto final es el obtenido del concentrado gravitacional y la refinación de los precipitados, el cual es
un metal doré que contiene aproximadamente un 6% de Au, 93% de Ag y el 1% correspondiente a
impurezas tales como Cu, Fe y Zn en forma de lingotes con una masa de 150 Kg. La Figura 2.12 muestra
un diagrama simplificado del proceso hidrometalúrgico para el tratamiento de minerales de oro y plata.
Los procesos hidrometalúrgicos a pesar de que se realizan utilizando grandes volúmenes de soluciones
acuosas, presentan bajos consumos de agua fresca, los que pueden mantenerse por debajo de los 0,2
3
m /ton mineral. Aún así se presentan pérdidas de agua por soluciones que pueden tener distinto orígenes,
como se muestran en la Figura 1.13.
1%
lliI Evap. Pilas
44%
11Reacción
EO
O Lavado Orgánico
O Evap. Piscinas
• Descarte lix.
12]Evap. EO
16%
Figura 1.13. Pérdidas de agua en los procesos hidrometalúrgicos.
Se aprecia que la mayor cantidad de pérdidas se debe a la evaporación de las soluciones desde las pilas
de lixiviación. Esto puede ocurrir por una mala distribución granulométrica de las partículas minerales, en
donde la presencia de una gran cantidad de finos, genera el impedimento en la circulación de la solución
ácida a través del lecho por una disminución en la porosidad o intersticios interpartículas; a consecuencia
de esto, la solución puede que no ingrese en la pila y se acumule en la superficie. Otra situación que tiene
relación con esto, es la eficiencia en el regadío de la pila con solución ácida por parte de los aspersores,
en donde algunas veces esta concentrada en ciertos lugares de la superficie de la pila mineral lo que
también puede generar la saturación del lugar.
En el caso del descarte de soluciones, este es por la contaminación con iones como 50/-, Fe3+,Cr, N03-,
etc. producto de la cinética de disolución de los minerales contenidos en la mena y de las reiteradas
recirculación de solución lixiviante y escaso o inadecuado purgamiento de estas soluciones. En algunos
casos, estas soluciones de descarte de lixiviación una vez que están saturadas con iones, son regadas a
ripios para la retención de éstas en el mineral y evaporación solar.
La etapa de lavado de orgánico es opcional en una planta de extracción por solventes, pero su aplicación
aumenta la eficiencia de esta etapa y mayor duración del reactivo (Figura 1.14). En Chile se utiliza en
varias plantas hidrometalúrgicas con el propósito de disminuir el traspaso de iones contaminantes e
interferentes hacia el proceso de EW. Para ello, en esta etapa se contacta el orgánico cargado con
grandes cantidades de agua de lavado y se obtiene un orgánico cargado limpio que avanza a la etapa de
reextracción. Para disminuir estas pérdidas, las plantas hidrometalúrgicas realizan algunas prácticas que
ayudan al buen manejo de dichas soluciones tales como:
23
•
Recirculación al máximo de soluciones, esto es, purgar y utilizarlas lo más posible hasta que la
concentración de las impurezas contenidas alcancen valores críticos, disminuyendo la capacidad y
eficiencia del proceso.
Control de infiltraciones en la base de las pilas de lixiviación, a través de la colocación de carpetas
naturales y artificiales en el terreno en donde se levantan las pilas de lixiviación; también se utilizan
sistemas de drenaje impermeabilizados, para la evacuación de las soluciones obtenidas en la
lixiviación del mineral.
Sistemas que minimizan la evaporación de soluciones desde piscinas de almacenamiento de
soluciones, como el uso de esferas de polímeros o de otro material apto para soluciones ácidas.
Utilización de adecuados sistemas de irrigación en pilas de lixiviación, colocando los aspersores o
goteros de solución a una altura mínima de la superficie a ser regada con la solución ácida.
Solución PLS
Solución Refino
Extracción #1
Estanque Orgánico
Descargado
•••
1
1
1
Flotación
Columnar
Filtro
Arena
Electrolito
Rico
--~
Intercambiador
Calor
Extracción #21
1
Ag~I~'w~
Estanque
Electrolito Pobre:
I
Lavado
I
Re-extracción
.
-OC" •• ><
••••
,..«
oc.","
•••.•.•••
",
~" •••.•.••
te""
••••••
""
K""".
.
Electro-obtención
Electrolito Pobre
Figura
1.14. Recirculación de soluciones
y
lavado en plantas hidrometalúrgicas.
Sin embargo, aún con este tipo de prácticas para la minimización de pérdidas de agua por soluciones,
siguen presentándose algunas que no se controlan tales como:
Nula o mínima captación de aguas usadas en los lavados de equipos y celdas de E.O, a través de
canales que converjan a pozos para su posterior tratamiento.
Reutilización de aguas usadas en los sistemas de enfriamientos de equipos y en los intercambiadores
de calor. Con respecto a esto, el informe "Uso eficiente de aguas en la industria minera y buenas
prácticas" señala un ejemplo que se lleva acabo en la faena minera de Quebrada Blanca ubicada en la
1 región, en donde se recircula el agua de enfriamiento de los sellos de chancadores re-aprovechando
ceca de 290.000 It/día.
24
•
1.3.1.3.- Fundiciones y Refinerías Electrolíticas
Las fundiciones y electro-refinerías son las encargadas de procesar el concentrado obtenido en las plantas
concentradoras para la obtención del metal deseado con una pureza elevada. En el caso de concentrados
de cobre, estos son secados hasta obtener una humedad residual entre 0,1-0,3%; el concentrado
posteriormente pasa a una etapa de fusión o fusión-conversión en donde parte de las impurezas son
volatilizadas y otras pasan a formar parte de la escoria; esto puede ser posible gracias a la oxidación del
baño fundido mediante la adición de aire enriquecido con oxígeno (25-32%). La escoria producida en esta
etapa es conducida a canchas de enfriamiento para su posterior tratamiento mediante horno eléctrico o
flotación de las partículas de cobre.
El producto de la etapa de fusión-conversión, llamado "metal blanco", que contiene principalmente cobre
y cantidades menores de hierro en forma de CU2S-FeS,es enviado a una etapa de conversión en donde se
escorifica el resto de hierro que queda de la primera etapa y se volatilizan algunas de las impurezas que
permanecen en la mezcla. Al igual que en, esto es posible mediante la adición de aire enriquecido con
oxígeno y el uso de sílice como escorificante. Los gases de anhídrido sulfúrico producto de la oxidación del
azufre en las etapas de fusión y conversión, son enviados a la planta de ácido en donde son convertidos
en ácido sulfúrico.
El producto de la etapa de conversión, conocido con el nombre de "cobre blister", es conducido a una
etapa de refinación a fuego en donde es volatilizado el resto del azufre que permanece unido al cobre
como CU2S, lo que se hace mediante un proceso de oxidación con aire enriquecido; una vez eliminado el
azufre, se realiza una reducción del contenido de oxígeno que permanece disuelto en el baño fundido
mediante quemadores que generen monóxido de carbono disuelto. El producto de esta etapa, conocido
como "cobre refinado a fuego", es moldeado como ánodos con un contenido de cobre sobre el 98%. Los
ánodos luego ingresan a la etapa de electro refinación el que se realiza en celdas electrolíticas,
sumergiéndolos en una solución que contiene iones de cobre y laminas iniciales, en donde mediante la
aplicación de una corriente eléctrica, estos ánodos son disueltos, pasando los iones a solución y
depositándose en las láminas de cobre inicial. El producto de esto son cátodos de cobre con una pureza
de 99,99% de cobre. La Figura 1.15 presenta un diagrama simplificado de las etapas de fundición y
electro refinación de cobre.
25
•
Concentrado de
Cu
Vapor de Agua
Agua
Fusión I
Conversión
Enfriamiento I
Lavado Gases
Agua
Planta de
Ácido
H2S04
1--- .....•
98%
Efluentes Ácidos a
Neutralización y
Evaporación
Refinación
a Fuego
Agua
Cátodos de Cu
99,99%
Figura 1.15. Diagrama simplificado del proceso de fundición y electro refinación de cobre.
En las fundiciones de Chile, el consumo de varía entre 6-12 m3 por tonelada de metal producido y se
utiliza principalmente en:
Enfriamiento y lavado de gases, donde se ocupa el 30% o más del agua.
Enfriamiento de escorias previo a su disposición en canchas.
Secado de concentrado antes de fusión.
Planta de oxígeno.
El lavado de gases en distintos equipos se realiza para la remoción de partículas sólidas y para los
intercambiadores de calor. Los gases provenientes de los hornos convertidores deben pasar por dos
etapas de lavado, una se realiza en seco en un precipitador electrostático y posterior a esta etapa, se
realizan limpiezas en húmedo para eliminar el arsénico, selenio, mercurio, flúor y cloro como los
principales compuestos químicos presentes.
Posterior a los precipitadores electrostáticos, los gases son limpiados en húmedo en una torre "Quench",
lavador en flujo radial o Scrubber, los que poseen intercambiadores de calor que utilizan agua de alta
pureza, aunque no necesariamente a nivel de potable, para no dañar los equipos y por último pasan por
precipitadotes electrostáticos húmedos los que utilizan agua para remover los sólidos retenidos en las
paredes de estos. Producto de estas etapas de limpieza de gases, se genera un efluente de carácter ácido
el cual contiene partículas y compuestos químicos de arsénico, selenio, cobre y cloro principalmente.
26
•
1.3.2.- Residuos Líquidos en la Industria Minera.
Debido a que todas las operaciones mineras utilizan agua para su desarrollo, una vez terminado el
proceso productivo se generan residuos líquidos que contienen sólidos coloidales en suspensión, sales,
iones, metales disueltos, reactivos químicos, modificadores de flotación, solventes orgánicos, etc. Si se
existe baja disponibilidad de agua fresca, es necesario recircularla al proceso mismo o a otras actividades
dentro de la faena minera, por lo que en algunos casos, ésta debe contar con una calidad superior con la
que sale del proceso por lo que necesitan un tratamiento de mayor complejidad para poder devolverle las
características adecuadas. En otros casos, los riles generados de los procesos mineros no pueden ser
recirculados al proceso debido a la distancia en que se pueden encontrar de la faena minera y lo costos
que resulta su retorno, por lo que se debe descargar al ambiente; si éstos son descargados en forma
cruda, impactan grandemente
la biodiversidad ambiental tales como vegetación, fauna, suelos,
modificándola e incidiendo en efectos acumulativos de sustancias que tarde o temprano es retornada al
hombre.
Estos residuos líquidos pueden ser el resultado de:
Efluentes
Efluentes
Efluentes
Efluentes
estériles.
Efluentes
hombre.
Efluentes
generados por procesos de concentración de minerales (pulpas de concentrado y relaves).
generados por humedad residual en pilas y ripios de lixiviación y descarte de soluciones.
ácidos generados por el lavado y enfriamiento de gases en fundiciones.
generados por escorrentías (drenajes) provenientes de la mina y lixiviación natural de
generados
por el lavado de equipos, instalaciones,
como también
los utilizados por el
productos del descarte de electrolitos en refinerías electrolíticas.
Estos efluentes mineros (RIL), dependiendo del proceso del cual provienen, están compuestos por:
Sólidos coloidales sedimenta bies y/o suspendidos.
Sales disueltas como Asol, 50/-, MoO/-, CN-, cr, S, etc.
Iones de metales pesados de Cu, Fe, Se, Mo, Pb, etc.
Sustancias orgánicas, tales como reactivos y solventes.
pH variado (ácido-alcalino).
Uno de los principales problemas para el tratamiento de efluentes tiene que ver con el punto de vista
económico, en donde lo primordial es el identificar la calidad de agua mínima necesaria de acuerdo a si
esta será posteriormente reutilizada en los procesos de beneficio del mineral, usada en el consumo
humano del campamento minero, evacuada hacia algún cauce de agua natural o depositada en un
tranque o piscina de evaporación natural. El tener claramente definido el rumbo final de los riles mineros
permite definir la categoría de agua a obtener en el tratamiento, ya que en algunos casos no es necesario
alcanzar la categoría de "agua potable", por lo que los costos de mantener la tecnología adecuada se
mantendrían a un nivel acorde al tipo de agua necesaria.
Si el efluente líquido tratado no es reutilizado en el proceso, se deben hacer grandes esfuerzos por parte
de las empresas mineras para poder cumplir las normativas ambientales vigentes, en cuanto a las
concentraciones máximas de cada componente en el RIL, dependiendo del cuerpo receptor final
(corrientes de agua fluvial, mar, lagos, etc. o uso en el riego de caminos, forestación, agroindustria, etc.).
Actualmente, Chile cuenta con normativas robustas sobre el manejo de residuos industriales líquidos de
distinta procedencia de acuerdo a su disposición final; de la misma manera, nuestro país cuenta con
diversos servicios públicos que están encargados de fiscalizar el cumplimiento de las normativas y leyes
respecto a esta materia. Dentro de estos servicios públicos están el servicio Nacional de Geología y
Minería (SERNAGEOMIN), el Servicio de Salud, el Servicio Agrícola y Ganadero (SAG), la Dirección General
27
•
de Aguas (DGA), la Comisión Nacional del Medioambiente (CONAMA) y la Superintendencia
Sanitarios (5155).
de Servicios
La gran mayoría de las empresas mineras de nuestro país, recirculan la mayoría de sus efluentes líquidos
generados al mismo proceso de origen, previo paso por una etapa de re-acondicionamiento o purga de
este. Ejemplo de esto son Minera Escondida Ltda y C. M. D. 1. de Collahuasi, ubicadas en la II y 1 región
respectivamente, quienes vierten sus efluentes líquidos en sus respectivos puertos de embarques, Coloso
y Patache. Estas empresas poseen una planta de tratamiento del agua obtenida en los procesos de
espesa miento y filtrado de concentrado, a través de filtración y acondicionamiento del pH de ésta. Minera
Los Pelambres, ubicada en la IV región, también posee un puerto (Punta Chunga) en donde despachan el
concentrado producido; a diferencia de las dos mineras antes mencionadas, el agua tratada es utilizada
para el riego de 75 hectáreas de eucaliptos ubicada en las cercanías de dicho puerto.
1.3.3. Aplicaciones y Problemas Presentados en las Tecnologías de Tratamiento de Efluentes
de Procesos Mineros
Los efluentes líquidos generados por los diversos usos que se le da al recurso agua en la industria minera
nacional, requieren muchas veces de ser tratados sea cual fuere su uso posterior. Para el tratamiento de
estos residuos líquidos, existen tecnologías que están disponibles en el mercado mundial, que varían de
utilización a gran escala hasta plantas a nivel piloto. A continuación se presentan algunos tratamientos
disponibles para efluentes líquidos y que tienen algún grado de aplicabilidad en empresas mineras a
través del mundo:
~
Flotación por Aire Disuelto.
La flotación por aire disuelto es una tecnología usada por más de 50 años para la clarificación de residuos
líquidos provenientes de distintos procesos industriales. Consiste en la separación de los contaminantes
contenidos en las aguas de procesos, mediante la adhesión de éstas a finas burbujas de aire lo que
disminuye la densidad de las partículas o líquidos y, permitiendo que de este modo floten debido a la
fuerza boyante existente. Estos son recuperados en canaletas y luego procesados para la obtención de un
lodo. Su aplicación alcanza un amplio rango de contaminantes tales como sólidos coloidales, grasas,
aceites, iones, macromoléculas, microorganismos, tintas, fibras y otros materiales.
En el caso del tratamiento de aguas residuales o de aguas de efluentes naturales, la adhesión entre el
contaminante y la burbuja de aire por lo general no es suficientemente resistente a las altas condiciones
de agitación, por lo que se ve dificultado el proceso de flotación convencional por aire disperso. Por lo
tanto, el agua es saturada con aire introducido a alta presión (40-50 psi) y bombeada a la celda de
flotación, con una presión de 1 atm., para el contacto con los sólidos en suspensión. Debido a que el agua
se encuentra previamente saturada con aire, las burbujas generadas por la corriente entrante son más
pequeñas que en el caso de la flotación por aire disperso (30-60 urn) por lo que la adhesión de las
partículas sólidas se realiza de mejor manera.
Las características que posee esta tecnología en el tratamiento de aguas compiten con aquellas
tecnologías que utilizan la sedimentación de partículas o compuestos sólidos para la clarificación de
aguas. Sin embargo, muestra algunas ventajas considerables con respecto a las tecnologías de
sedimentación de partículas, como por ejemplo:
•
•
•
Menores tiempos y mayor eficiencia (> 95%) en la remoción de las partículas pequeñas o más
ligeras.
Mayor flexibilidad operacional cuando el flujo de alimentación es variable y hay tendencia de
algunas partículas a flotar de manera natural.
Menor espacio físico requerido para la instalación de las celdas y equipos de apoyo.
28
Este tipo de tecnologías a pesar de ser eficiente en la separación de contaminantes,
desventajas en su aplicación como:
•
•
>
posee algunas
Altos costos de inversión, operación y mantenimiento de compresores y tuberías, y por reactivos
químicos utilizados en el proceso.
Generación de lodos los cuales necesitan tratamiento o disposición posterior, los cuales necesitan
de un manejo posterior debido a que pueden contener niveles concentrados de contaminantes
provenientes del residuo líquido, necesitándose de un adecuado plan de disposición final. La
cantidad de lodos generados va a depender de la concentración de sólidos en la alimentación.
Tratamientos
por Osmosis Inversa (OI).
Esta tecnología utiliza un medio filtrante o membrana para la separación de contaminantes desde el
residuo industrial líquido que las contiene. La operación consiste en hacer pasar el efluente a través de la
membrana semipermeable por efecto de la diferencia de presión existente en el sistema, entre el flujo de
alimentación presurizado (30-1.000 psi, dependiendo del líquido a tratar) y el agua filtrada la cual está a
una presión cercana a la atmosférica. De este modo, gran parte del agua y las partículas más pequeñas
atraviesan los microporos de la membrana y las partículas más grandes permanecen retenidas en la
membrana.
La eficiencia de remoción de contaminantes en la tecnología de OI alcanza comúnmente valores por sobre
el 90% lo que dependerá de la calidad de la membrana semipermeable y de la presión aplicada en el
efluente que entra al sistema. Puede ser aplicada para la remoción de compuestos químicos inorgánicos
tales como sales, metales y minerales; también puede ser aplicada con efluentes que contengan
microorganismos, compuestos orgánicos, desalinización de agua de mar. También puede ser utilizada en
efluentes que contengan iones de cualquier tipo, ayudándose con el uso de un campo eléctrico generado
en la membrana en donde los iones permanecen retenidos y así el agua que la atraviesa resulta de una
mejor calidad.
Filtro
Secundario
Efluente Líquido
a Presión
Membrana
semipermeable
Contaminantes
Concentrados
Contaminantes
Diluidos
Efluente Líquido
Residual
Figura 1.16. Partes del proceso de osmosis inversa.
29
La operación de plantas de remoción de contaminantes a través de osmosis inversa, por lo general, no es
complicada siempre y cuando sea monitoreada día a día su funcionamiento y además contenga un
riguroso programa de mantenimiento preventivo que incluya los equipos de instrumentación, bombas
impulsoras, tuberías y la membrana semipermeable. Esta última es uno de los principales problemas con
el cual se encuentran los operadores de tales plantas; la obstrucción de los poros de la membrana
filtrante por parte de algunas sales que precipitan o sólidos dispersos en el efluente, disminuyen la
eficiencia del equipo quedando reflejada en un producto de menor calidad o la no continuidad de la
operación normal del equipo. Una forma de evitar este problema es usar una etapa de filtración previa y
un ajuste de pH para precipitar algunos iones en solución.
La Tabla 1-5 presenta una comparación en el uso de la osmosis inversa e intercambio
remoción de contaminantes metálicos.
iónico para la
Tabla 1-5. Comparación uso de osmosis inversa e intercambio iónico en el tratamiento de efluentes con
metales iónicos
O. l. + F.
Costo capital
Costo operación
Costo Mantención
Eficiencia
Uso químicos
Uso eléctrico
Costo Disposición Residuos
O.I.+F.: Osmosisinversa + filtración
Int. Iónico: Intercambio iónico
O.I.+I.I: Osmosisinversa + intercambio iónico
Medio
Bajo
Medio
Baja
Bajo
Medio
Alto
Int.lónico
Medio
Bajo
Muy bajo
Muy alta
Muy bajo
Bajo
Bajo
Dentro de las ventajas en la utilización de esta tecnología para el tratamiento
están:
•
•
•
•
•
O. l. + l. l.
Alto
Medio
Medio
Muy Alta
Muy bajo
Medio
Bajo
de efluentes industriales
Proceso de operación simple, teniendo cuidado en el contenido de contaminantes en la corriente de
entrada para evitar obstrucción de la membrana.
Costos de instalación y mantención de equipos es bajo.
Puede ser utilizada en contaminantes del tipo orgánico e inorgánico.
Este tipo de tecnología utiliza una cantidad mínima de reactivos químicos.
En el caso de su uso como desalinizadora de agua de mar, puede ser usada con un flujo continuo.
Por otra parte, esta tecnología también presenta desventaja en su aplicación como las siguientes:
•
•
•
•
•
•
~
Las membranas pueden resultar ser sensibles al uso con determinados contaminantes.
El efluente alimentado necesita de una etapa previa para remover la cantidad de sólidos contenidos.
Los materiales y equipos utilizados en este tipo de plantas debe ser de alta calidad.
Los residuos sólidos deben tener un buen plan de disposición para evitar afectar el medio ambiente.
Algunos pesticidas, solventes y otros químicos orgánicos volátiles no pueden ser removidos
completamente, por lo que necesitan la ayuda de filtros con carbón activado en la corriente de salida
del agua clara.
Los daños en las membranas no son fácil de detectar, por lo que resulta difícil advertir si la operación
es normal y segura.
Tratamientos de Neutralización-Precipitación.
Existen otros tipos de tratamiento de efluentes en donde se busca neutralizar y precipitar los iones de
metales pesados, el cual se puede hacer a través de métodos pasivos y/o métodos activos. Los métodos
30
activos se caracterizan por el uso de reactivos químicos para la neutralización del efluente, por lo cual se
le conoce también como métodos químicos; los reactivos usados van a depender del pH que posea y de
los iones que contenga. Por otra parte, los métodos pasivos involucra la construcción de sistemas de
tratamientos que emplean reacciones químicas y biológicas que ocurren de manera natural en el efluente
y el aprovechamiento de fuentes de energía natural tales como gradiente topográfico, metabolismo de
microorganismo y fotosíntesis.
•
Métodos Activos:
a. Caliza (Carbonato calcio):
- Ventajas: Las principales ventajas en el uso de este tipo de tratamiento
son el bajo costo de
inversión y operación, fácil operación para todo tipo de efluentes y el manejo relativamente fácil
del precipitado que se forma.
- Desventajas: Las principales desventajas son los lentos tiempos de reacción, disminución de
la eficiencia del sistema debido a la capa de partículas de caliza que se forma con los
precipitados de hierro, dificultad en el tratamiento de efluentes ácidos que contengan una alta
razón ferroso/férrico e ineficiencia en la remoción de iones de manganeso.
b, Cal hidratada (Hidróxido de calcio):
- Ventajas: Las principales ventajas en el uso de cal hidratada son los bajos costos de operación,
uso relativamente fácil y uso en iones metálicos de hierro, cobre, manganeso, molibdeno.
- Desventajas: Las principales desventajas son los volúmenes de precipitados generados que
son mayores a los generados por el carbonato de calcio y los altos costos de inversión inicial
debido al tamaño de las plantas requeridas.
c. Ceniza de soda (carbonato de sodio):
- Ventaja: Es efectiva en el tratamiento de pequeños flujos de efluentes ácidos de minas.
- Desventajas: Las mayores desventajas son el alto costo del reactivo y las bajas propiedades
de sedimentación de los precipitados formados.
d. Soda cáustica (Hidróxido de sodio):
- Ventajas: Es efectiva en el tratamiento
contenido de manganeso.
- Desventajas:
de bajos flujos de efluentes ácidos que tengan un alto
alto costo, peligros en el manejo y almacenamiento
del reactivo,
propiedades de los precipitados y congelamiento del reactivo en climas muy fríos.
bajas
e. Amoniaco:
- Ventajas: El anhídrido de amoniaco es muy efectivo en el tratamiento de efluentes que
contengan altas concentraciones de ión ferroso y manganeso, y menor costo que la soda cáustica
con aplicaciones similares.
31
- Desventajas:
considerablemente
•
Las desventajas son
el medio ambiente.
su
difícil
y
peligroso
uso
el
cual
puede
afectar
Métodos Activos:
a. Humedales (Wetlands):
- Ventajas: Remueve los metales disueltos en efluentes líquidos con mayor eficiencia en el hierro
que en el manganeso y no requieren de mantenimiento continuo.
- Desventajas: Técnica de tratamiento relativamente nueva, costos de diseño y construcción
son significativos y las variaciones climáticas afectan la eficiencia de remoción de metales,
principalmente en ambientes fríos.
Otros tratamientos pasivos utilizados para la remoción de contaminantes desde efluentes mineros están
los canales de caliza abiertos y barreras reactivas bajo la superficie como las principales en el tratamiento
de efluentes mineros.
A continuación (Tabla 1.6), se presenta un cuadro esquemático que resume el tratamiento de algunos
componentes presentes en los residuos líquidos producidos en las faenas mineras con algunos de los
problemas posibles:
32
Tabla 1-6. Tratamientos y problemas en la eliminación de algunos contaminantes.
Contaminante
Tratamiento
Posibles Problemas
• Costos por inversión inicial en
equipos.
Sólidos ultrafinos
(coloides)
• Baja
capacidad
Coagulación, floculación a pH > 8 Y
tratamiento.
flotación por aire disuelto.
• Costos por manejo
disposición de sólidos.
de
de
y
• Problemas operacionales.
• Costos por inversión inicial en
equipos.
Precipitados
coloidales (Fe(OHh,
Cu(OHh, PbS, CuS)
• Baja
capacidad
tratamiento.
Coagulación, floculación a pH 8-10 Y
flotación por aire disuelto.
• Costos por manejo
de
de
y
disposición de sólidos.
• Problemas operacionales.
Cationes metálicos
disueltos (Cu2+,
Fe2+, Pb2+, Cd2+,
Zn2+, etc.)
• Flotación por adsorción coloidal y/o
partículas sorbentes.
• Precipitación,
sedimentación
y
filtración.
• Costos por inversión inicial en
equipos.
Cationes:
• Baja eficiencia
diluidos.
• Precipitación
FAD.
Aniones metálicos
disueltos (MoO/-,
As043-, etc.)
como
hidróxidos
• Precipitación
como
coagulación y FAD.
y
sulfuros,
Compuestos y
elementos solubles
(SO 4"2- CI- Ca2+ ,
Na2+, etc.)
en efluentes
• Precipitación incompleta
algunos metales.
de
• Baja
cinética
sedimentación.
de
• Probo operacionales.
Aniones:
• Adsorción
sobre
férricos y FAD.
• Dificultades en el manejo y
disposición de sólidos.
compuestos
• Inestabilidad
precipitados,
lixiviarse.
de
que
algunos
pueden
• Precipitación de SO/- con sales
regenerables de bario.
• Falta de experiencia a gran
escala.
• Tratamiento de purgas.
• Problemas operacionales.
• Intercambio iónico y microflitración.
• Reciclaje de sales de bario y
resinas de intercambio iónico.
33
1.4 CONCLUSIONES
La disponibilidad de agua en el norte de Chile está severamente limitado, viéndose amenazado por la
carencia de precipitaciones y la baja recarga de cursos de aguas naturales; además se ve afectado por el
aumento de faenas mineras que demandan gran cantidad de este recurso y falta de exploración de
nuevos cuerpos de agua. Esto hace que la recuperación de agua desde efluentes líquidos mineros como
imprescindible para la continuidad de las operaciones productivas en las faenas mineras debido la
capacidad saturada de los permisos de extracción de cauces existentes por parte de la autoridad
respectiva, por ello se hace indispensable el manejo adecuado de las aguas tanto antes como después de
ser utilizadas por las industrias quienes son los consumidores mayoritarios del recurso.
Para mantener el balance hídrico respaldado con datos actualizados se hace necesaria la aplicación de un
sistema de información geográfico debido a su gran capacidad para gestionar datos distribuidos Así
mismo, la necesidad de optimizar el recurso agua existente en las cuencas, hace necesario el manejo
integrado de ellas mediante la adquisición de datos y su procesamiento para el apoyo en la toma
informada de decisiones.
Por otro lado, las características del tratamiento de agua y de RILes son funciones de los requerimientos
legales y operacionales del agua tratada, la naturaleza y grado de contaminación del agua de ingreso al
proceso, y la cantidad de agua a ser procesada. Esto significa, que la complejidad del tratamiento del
agua varía desde el punto de vista operacional y de diseño, por tanto antes de implementar cualquier
tratamiento,
la industria debiera primero explorar maneras para reducir la producción de los
contaminantes y luego examinar la viabilidad de reciclar o reusar de los RILes generados durante la
producción. No obstante lo anterior, las tecnologías más utilizadas en las faenas mineras para el
tratamiento
de residuos líquidos de sus procesos son separación gravitacional,
neutralización,
precipitación y decantación de iones en solución, filtración y evaporación y flotación de aceites y sólidos.
Dentro de los problemas más comunes que presentan algunas de estas tecnologías están los costos de
operación, mantención e inversión, tecnología que no alcanza o sobrepasa la calidad de agua requerida y
aplicaciones no masivas en las distintas faenas mineras.
Otro aspecto importante es la recuperación de aquellas aguas residuales municipales que van
directamente al mar y que previamente sólo son sometidas a un tratamiento primario, en el caso de
Antofagasta, el 85% del agua residual se pierde por este concepto, un poco más de 50.000 m3/día
Debido a las características de los efluentes presentes en los procesos mineros y que tienen potencial
para recuperar el agua que los conforma hace que las tecnologías a desarrollar se centren en los
siguientes aspectos: eliminación de iones, eliminación de metales pesados, remoción de arsénico de
aguas crudas y tratamiento biológico de las aguas residuales urbanas y de campamentos mineros.
34
1.4 BIBLIOGRAFÍAS
c.:
1.
Salazar,
"Situación de los Recursos Hídricos en Chile". Reporte de investigación
Centre for Water Management y la Nippon Foundation, Año 2003.
2.
Vergara, E.: "Uso y Manejo Sustentable de los Recursos Hídricos". Publicación de la Red Nacional de
Acción Ecológica (RENACE), Año 2003.
3.
Matus, N., Fernández, B., Aedo, M.P., Larraín, S.: "Recursos Hídricos en Chile: Desafíos para la
Sustentabilidad". Programa Chile Sustentable, Fundación Heinrich Boll y Fundación Ford en el marco
del proyecto Agendas Ciudadanas para el Desarrollo Sustentable, LOM ediciones, Año 2004.
4.
"Uso Eficiente de Aguas en la Industria Minera y Buenas Prácticas". Documento Preparado por el
Ministerio de Minería y el Consejo Minero en el acuerdo marco de producción limpia en la gran
minería, buenas prácticas y gestión ambiental, Año 2002.
5.
Lagos, G.: "Eficiencia del Uso del Agua en la Minería del Cobre". Informe presentado en el seminario
CEP sobre Gestión del Agua en la Minería, documento N°273 CEP, Octubre de 1997.
6.
Mavis, J.: "Water Use in Industries of the Future: Mining Industry". Informe preparado por el Center
for Waste Reduction Thecnologies del Departamento de Energía de Estados Unidos, Julio de 2003.
7.
"Gestión de Residuos Líquidos Industriales Mineros y Buenas Prácticas". Documento Preparado por el
Ministerio de Minería y el Consejo Minero en el acuerdo marco de producción limpia en la gran
minería, buenas prácticas y gestión ambiental, Año 2002.
8.
Galaz, J.: "Efficient
Agosto de 2004.
9.
Henriksson, B.: "Focus on Separation in the Mining Industry".
+ Separation, Septiembre de 2000.
Use of Water in Ore Processing". Documento
presentado
para Third World
en Procemin 2004,
Artículo publicado en la revista Filtration
10. "Construcción y Operación de Tranques de Relaves". Documento preparado por el Servicio Nacional
de Geología y Minería (SERNAGEOMIN), la Sociedad Nacional de Minería (SONAMI) y el Instituto
Federal de Geociencias y Recursos Naturales de Alemania (BGR), Año 2003.
11. Rubio, J.: "Unconventional Flocculation and Flotation Techniques". Publicación del Departamento
Ingeniería en Minas de la Universidad Federal de Río Grande del Sur.
de
12. Rubio, J., Féris, L.: "Disolved Air Flotation (DAF) Performance at Low Saturation Pressures". Artículo
publicado en la revista Filtration + Separation, Noviembre de 1999.
13. Waters, A.: "Dissolved Air Flotation Used as Primary Separation for Heavy Metal Removal". Artículo
, publicado en la revista Filtration + Separation, Marzo-Abril de 1990.
14. Gare, S.: "RO Systems: The Importance of Pre-treatment".
Separation, Enero-Febrero de 2002.
15. Walrand-Gorller,
revista Filtration
c.: " Treating
Industrial Wasterwater
Artículo publicado en la revista Filtration
+
by Reverse Osmosis". Artículo publicado en la
+ Separation, Septiembre de 1995.
16. Nairn, R., Mercer, M.: "Alkalinity Generation and Metals Retention in a Succesive Alkalinity Producing
System". Artículo publicado en Mine Water and the Environment (www.IMWA.info).
Año 2006.
35
17. Younger, P.: "The Mine Water Pollution Threat to Water Resources and Its Remediation in Practice".
Artículo publicado por la Universidad de Newcastle (www.idswater.com).
18. www.dga.cI
19. www.induambiental.cI
20. www.solidliquid-separation.com
21. htlp:/ /water .me. vccs.eduj coursesjENV149/thickening.
htm
22. www.crownsolutions.com
23. www.ci.cumberland.md.usjengineering/projects/daf/daCdescription
24. www.envirowise.gov.ukjpage.aspx?o=166728
25. www.oas.orgjdsdjpublicationsjUnitjoea5ge/ch20.htm
26. www.nmfrc.orgjpdf/ro.htm
27. www.remco.com/cost-cmp.htm
36
INNOVA CHILE
PRIMER CONCURSO NACIONAL DE PROYECTOS DE
FORMACIÓN Y FORTALECIMIENTO DE CAPACIDADES
REGIONALES
PROYECTO:OSPFC01X-03
,
CENTRO PARA
EL DESARROLLO DE TECNOLOGIAS
DE
,
,
EXPLOTACION SUSTENTABLE DE RECURSOS HIDRICOS
EN ZONAS ARIDAS (CEITSAZA I FAPZA)
UNIVERSIDAD
CATÓLICA DEL NORTE
ANEXO 4
RESULTADO 2
ETAPA:
RECOPILACIÓN Y ANALlSIS DE ANTECEDENTES
FORMULACIÓN DEL PROYECTO
ACTIVIDAD 1: ESTADO DEL ARTE Y ORGANIZACIÓN
RESULTADO 2: DOCUMENTO PRELIMINAR
NECESARIOS
PARA EL PROCESO DE
PRELIMINAR
DEL USO DEL RECURSO HIDRICO
Recopilación de antecedentes sobre el uso y tecnologías de tratamiento
de organismos pertinentes a nivel regional y nacional.
de agua existentes en la literatura
ÍNDICE
1 INTRODUCCIÓN
4
2 ANTECEDENTESGENERALES
S
2.1 Generalidades De Las Plantas
2.1.1 Concentradoras
2.1.2 Hidrometalurgia
2.1.3 Pirometalúrgia
2.1.4 Sistema de aguas servidas de los campamentos
S
S
S
S
S
3 SITUACIÓN ACTUAL EN ACONDICIONAMIENTO Y USO DE AGUA PARA LAS INDUSTRIAS MINERAS..... 6
3.1 Planta Desaladora de Agua de Mar
3.2 captación del Agua de Mar
3.3 Pretratamiento
3.4 Desinfección
3.5 Filtración Sobre Lecho de Arena Cerrado
3.6 Microfiltro de Bolsa
3.7 Decloración
3.8 Dosificación del Ácido Sulfúrico y de Producto Dispersante
3.9 Desalinización
3.10 Postratamiento
6
6
6
7
7
7
7
7
8
9
4 USOS DEL AGUA EN LAS MEDIANAS Y GRANDESPLANTAS PROCESADORASDE MINERALES METALICO
y NO METALICO
9
4.1 Proyecto Mansa Mina Codelco Norte
4.1.1 Nueva planta de tratamiento de efluente arsenical
4.1.2 Drenaje de la mina
4.1.3 Manejo y conducción de relaves
4.1.4 Agua como insumo de operación de MM
4.1.5 Agua industrial
4.1.6 Aguas servidas
4.2 Proyecto Mina Spence
4.3 Planta Minera El Peñón
4.3.1 Disposición del residuo sólido resultante del filtrado
4.3.2 Insumos del proceso
4.4 Extracción de Yodo Mina Aguas Blancas
4.5 Planta Maria Elena
4.6 Alternativas para tratar ril minero
:
9
11
11
12
12
12
12
12
12
13
13
13
13
14
S CAPTACIÓN Y TRATAMIENTO DEL AGUA EN LA ZONA NORTE
14
5.1 Acondicionamiento del Agua
5.2 Técnicas Para El Tratamiento De Aguas
5.3 Suministro de Agua Para Fundición Altonorte
14
15
15
6 PLANTAS POTABILIZADORAS Y REDUCTORASDE ARSENICO CONVENCIONALES DE ANTOFAGASTA Y
CALAMA
15
2
7 ALTERNATIVAS PARA TRATAR RIL MINERO
16
8 PLANTAS DE TRATAMIENTO DE AGUAS SERVIDAS
16
8.1 Planta de Tratamiento Calama
16
8.2 Planta Tratamiento
17
Antofagasta
9 CONCLUSIONES
18
10 BIBLIOGRAFÍA
19
3
1 INTRODUCCIÓN
El recurso hídrico es la fuente de los principales problemas que enfrenta la industria minera hoy en día.
Esto es debido, por una parte, a lo escaso del recurso en forma natural que se presenta en la zona de la
11 región, sumándose a la restricción por parte de la autoridad ambiental y de la modificación al código de
aguas que establece nuevos requisitos para la constitución de derechos de aprovechamiento y el pago de
patente por el no uso de las aguas, así como el aumento de las regulaciones y facultades por parte de la
DGA. El manejo responsable del recurso hace que las empresas busquen, además, otras fuentes de
abastecimiento.
En lo que se refiere a esto último, se tiene el caso de las compañías mineras que están apostando al uso
de agua de mar, como es el caso de las Mineras Michilla, que actualmente esta utilizando este recurso, y
Escondida (está en proceso de llevarse a cabo), las que han debido construir plantas desaladoras. No
obstante, la problemática que se genera con este tipo de alternativa, es el aumento de costos de
inversión y operación que reviste una planta de purificación por osmosis inversa, sumándose el costo por
transporte (bombeo) del agua hasta las faenas mineras, como es el caso de Minera Escondida y de la
mayoría de las faenas que se encuentran ubicadas al interior de la segunda región.
Respecto a la reutilización de las aguas de desecho de los procesos la técnica aplicada en la mayoría de
las faenas mineras está el espesado y filtrado de relaves, tranques de relaves el espesado y filtrado de
concentrados, los pozos captadores de aguas usadas en ruedas de moldeo, convertidores y hornos,
lavado de equipos e instalaciones, recirculación de agua desde sistemas de enfriamiento, plantas termoeléctricas y efluentes.
La utilización de agua en los procesos metalúrgicos del cobre puede alcanzar en promedio entre 0.75 y
1.2 m3jton de mineral (por sobre 1.000.000 m3 por día). El proceso que requiere más del recurso agua es
la concentración del que consume entre un 65 - 70 % del total, el proceso de hidrometalurgia consume
entre un 15 - 20 % del agua total y el resto es consumido en otros procesos.
A lo que se refiere del consumo doméstico, su tratamiento y reutilización en la segunda región se aplica
sistemas de tratamiento de residuos con métodos convencionales que consta de un tratamiento primario
o físico, segundario o biológico y terciario que normalmente implica una cloración. Las aguas servidas
generadas de una población total aproximada de 295.792 de la ciudad de Antofagasta es de 59.158,4
m3jdía, de este total sólo un 15% se trata y es reutilizada tanto en parques y jardines como en las
industrias de la región (Fundición de Altonorte). Lo anterior muestra que es posible recuperar todavía un
85 % del agua residual doméstica generada por la ciudad de Antofagasta.
4
2 ANTECEDENTES
GENERALES
A continuación se presenta datos generales respecto a uso de las aguas en las plantas mineras,
considerando que los procesos son similares en las distintas faenas mineras.
Actualmente en la segunda región concentra la mayoría de las productoras de cobre fino de las cuales se
puede nombrar CODELCO NORTE con sus minas de Chuquicamata, Radomiro Tomic, Mansa Mina, Gaby
Sur, División el Salvador, además de las que operan con capitales extranjeros como Escondida, Zaldivar,
Cerro Colorado, Michilla, Mantos Blancos, y otras más. En la mayoría de estas plantas, utilizan la misma
técnica en la recuperación de aguas, o tratamiento de RIL.
2.1 Generalidades De Las Plantas
2.1.1 Concentradoras
En circuitos de flotación trabajando entre un 20 - 40 % de sólidos en la pulpa, el consumo real promedio
de agua fresca en plantas concentradoras
puede variar entre 0.3 a 3 m3/ton de mineral. La máxima
recuperación y recirculación de agua por los equipos de espesador y tranques de relave es de 0.2 - 1
m3/ton de mineral. El agua recuperada en espesamiento y filtración puede alcanzar entre un 75 - 87 %
del agua contenida en los relaves, la cual en recirculada a proceso. Las pérdidas de agua están por mal
funcionamiento de espesadores debido a embancamiento de las canaletas de evacuación y problemas de
bombas. Las referidas a un tranque pueden ser debido a la retención de aguas en el relave, evaporación,
infiltraciones y problemas de bombeo.
2.1.2 Hidrometalurgia
El consumo de agua en este tipo de plantas puede variar desde 0,1 - 0,5 m3/ton de mineral. Al recircular
las soluciones, minimizando infiltraciones evaporaciones, el consumo de agua fresca se puede mantener
por debajo de los 0,2 m3/ton de mineral a esto también se puede agregar sistemas de captación y pozos
en las plantas de chancado, extracción por solvente y electro obtención. Existen perdidas de agua por
evaporación entre 5 - 20 It/m2 por día esto debido a la retención en los ripios de lixiviación con un 10 13 %, Y lavado de orgánico y purgas.
2.1.3 Pirometalúrgia
En fundiciones el consumo de agua varía entre 5 - 15 m3/ton, esto es en la etapa de secado de
concentrado, enfriamiento con atomización de agua, lavado de gases en la remoción de sólidos y
generación de oxigeno. Algunas prácticas de recuperación de agua consisten en la purga del agua
proveniente de los sistemas de enfriamiento la cual es usada en sistemas de lavado de gases y
enfriamiento de escoria.
2.1.4 Sistema de aguas servidas de los campamentos
El agua servida proveniente de campamentos y servicios de personal, son tratadas en plantas
convencionales de filtros de ripios y lodos, esta agua son utilizadas para riego de caminos y regadío de
áreas verdes.
5
3 SITUACIÓN
MINERAS
ACTUAL EN ACONDICIONAMIENTO
Y USO DE AGUA PARA LAS INDUSTRIAS
3.1 Planta Desaladora de Agua de Mar
Este es uno de los métodos por las cuales las empresas mineras están en plan de desarrollo, como
ejemplo la empresa minera de carolina de Michilla opera con una de estas plantas para obtener el agua
de excelente calidad para su producción.
Actualmente Minera Escondida esta en planes de implementar este sistema de osmosis para
requerimientos ya que en el año 2010 cerrará sus pozos del cuál extraen 500 L/s de agua para
procesos. Consideran implementar 3 plantas desaladoras
hasta el año 2016 las cuales van con
producción en la primera etapa de 500 L/s, en la segunda una producción de 600 L/s, y en la tercera
L/s. El costo actual de producción de agua osmótica es de aproximadamente US$ 1,5 m3
sus
sus
una
800
3.2 Captación del Agua de Mar
Planta ubicada en el límite urbano norte de la ciudad de Antofagasta, con una producción máxima de 600
L/s Por segundo de agua dulce para lo cual considerando la eficiencia del proceso, esta requiere captar
un caudal máximo de agua de mar de 1.500 L/s. Para la captación de agua de mar se utiliza una cañería
en sifón, el punto de succión se encuentra ubicado a una profundidad de 15 m. La ventaja de este
sistema es:
•
•
•
Mínimo riesgo de captar aguas contaminadas, en profundidad
menor y más estable.
Mantenimiento mínimo.
Obra más natural desde el punto de vista de diseño.
es posible que la salinidad sea
3.3 Pretratamiento
El pretratamiento del agua para un sistema de osmosis inversa tiene por objeto condicionar el agua bruta
a los requerimientos de la membrana de osmosis, estos requisitos son:
•
•
•
•
•
Ausencia de sólidos en suspensión.
Ausencia de materia orgánica y biológica.
Ausencia de componentes oxidantes (cloro libre, oxigeno disuelto, etc.) que daña la estructura
molecular del polímero que conforma la membrana.
Solubilización de sales con poder incrustante sobre las superficies de las membranas (carbonatos
y sulfatos).
Temperatura inferior a 40° Celsius.
El pretratamiento
•
•
•
•
•
consta de los siguientes elementos:
Desinfección
Filtración sobre lecho sobre arena cerrado.
Microfiltros de bolsas.
Decloración.
Dosificación de ácido sulfúrico y de producto dispersante.
6
"
3.4 Desinfección
La dosificación de hipoclorito se proyecta para inyección en continuo (pequeñas dosis que se mantiene
con el tiempo) o en dosis de choque (fuerte dosis en cortos períodos de tiempo), este último sistema es
el que mejor resultados ofrece. El hipoclorito de sódico se inyecta en el depósito de almacenamiento de
agua bruta, y se neutraliza después de la microfiltración y antes de la entrada a los módulos de osmosis.
3.5 Filtración Sobre Lecho de Arena Cerrado
Se pretende la eliminación de sólidos en suspensión de grueso tamaño > 50 urn, pasando el flujo a través
de un lecho granular de arena silicea sobre el que quedan retenidos. La acumulación de sólidos provoca
un paulatino atasco del filtro que se manifiesta por el incremento de presión diferencial entre la entrada y
la salida del mismo. Alcanzado el valor máximo prefijado (1 al 15 bar.) se realiza el lavado del filtro con
agua y aire en contracorriente con tiempos predeterminados que pueden variar según el contenido en
sólidos de agua bruta.
Para agua procedente de toma abierta, como en este caso, la filtración por si sola no es suficiente y hay
que recurrir en la mayor parte de los casos a procesos de coagulación y floculación previos a la filtración.
3.6 Microfiltro de Bolsa
Como la filtración en lecho de arena no elimina la totalidad de sólidos en suspensión se recurre a la
microfiltración de bolsa. Para conseguir un grado mayor de retención de sólido, se instalan microfiltros de
bolsas. Las bolsas son telas filtrantes de polietileno con capacidad de retener partículas con tamaño
superior a 5 urn, Los microfiltros no admiten lavados para su restitución y tanto en sistemas de cartuchos
como en el de bolsas, la regeneración del equipo pasa indefectiblemente por la reposición del juego de
bolsas filtrantes.
De modo similar a los filtros de arena, el grado de atascamiento de las bolsas se
detecta por la presión diferencial entre la entrada y la salida del equipo (2 a 2,5 bar.).
3.7 Decloración
El hipoclorito de sodio es un fuerte oxidante, pernicioso para las membranas de poliamida de la osmosis,
por lo que la acción del producto debe neutralizarse antes de la entrada del agua a la membrana. Para
eliminar el cloro residual en exceso que lleve el agua se dosifica metabisulfito sódico cuya disolución
acuosa forma bisulfito sódico, reactivo de gran poder reductor, además el bisulfito es un agente
bacteriostático que inhibe el crecimiento de colonias bacterianas, factor que ayuda a preservar las
membranas de la contaminación microbiológica.
3.8 Dosificación del Ácido Sulfúrico y de Producto Dispersante
Como es natural y de acuerdo con el balance de materia, la solución de partida se concentra
incrementa la presión exterior, pudiendo llegar la concentración hasta el punto en que
precipitación de aquellas sales de menor producto de solubilidad.
Los precipitados salinos
sobre la superficie activa de las membranas, bloquean los interticios de pasos, reduciendo
efectiva con la consiguiente perdida de producción de agua dulce.
conforme se
comienza la
depositados
la superficie
Considerando que en las plantas de osmosis inversa, la concentración salina del rechazo pueda llegar
hasta 1,7 veces la concentración del agua de alimentación, el riesgo de precipitación de las sales más
insolubles es elevado, para evitar la precipitación de estas sales se dosifica ácido sulfúrico y un producto
dispersante. El ácido sulfúrico se añade para llevar el pH de agua de alimentación a valores en los que el
equilibrio C03 H/ C03lC02
se desplaza hacia la disolución de carbonatos (pH ligeramente ácidos 6,5 6,7).
Hay que tener presente que los precipitados calcáreos, sobre las membranas se las hacen
prácticamente irrecuperables, esto también sucede con los sulfatos que pueden causar taponamiento.
7
Para mantener en disolución estas sales se proyecta dosificar reactivos sintéticos que elevan los productos
de solubilidad de las sales susceptibles a precipitar.
Habitualmente se emplean polímetros del ácido
poliacrilico, polifosfatos, polimaleatos.
3.9 Desalinización
Existen dos tipos de membranas
membrana de fibra hueca sirve
cantidad de sólidos suspendidos
con mayor facilidad esto genera
de poliamida, una de fibra hueca y otra de membrana en espiral.
La
para altas concentraciones, como salinidades superior a 40 giL, escasa
y microbiológicos. Están dispuesta en haces lo genera que se ensucien
un elevado coste de mantenimiento.
La membrana de enrollada en espiral es adecuada para salinidad de agua inferior a 45 giL, y permiten
mayor material suspendido y microbiológico. La disposición en espira de las membranas planas permite
canales intermedios lo que proporciona un régimen turbulento del flujo al pasar, esto dificulta la
deposición y retención de sólidos en suspensión sobre las membranas ver figura 1.
La resistencia mecánica es mayor a fluctuaciones
respecto a la fibra hueca.
de presión del sistema
(arranques,
paradas) con
Figura 1. Vista posterior de una membrana en espiral
En la planta desaladora se utilizarán
membranas en espiral, ya que los parámetros de operación
presentan una salinidad máxima de 36 giL y, un contenido real de sólidos en suspensión de 15 mg/L.
La producción de la planta de osmosis inversa contempla una producción mínima de 13.000 m3/día y una
máxima de 52.000 m3/día. Con dos trenes se tiene una producción mínima y con una de 8 trenes se tiene
la máxima producción.
Se configuran bastidores de ósmosis de 84 tubos de presión con 6 elementos por tubo, es decir un total
de 504 elementos por bastidor, la presión de entrada a los bastidores oscila en el intervalo de 55 a 77
bar. Cada bastidor tiene una turbo bomba montados sobre el mismo eje (bomba - motor - turbina), las
bombas son centrífugas multietapas y las turbinas tipo Pelton.
El agua osmotizada es un agua de baja salinidad ( inferior a 400 mg/L) y la desionización realizada por los
elementos de ósmosis produce un agua de carácter ácido ( pH ligeramente inferior a 6), como
consecuencia del contenido en CO2 disuelto (acidificación carbónica)que
no es retenido por las
membranas.
8
3.10 Postratamiento
El postratamiento para la potabilización del agua, tiene por objeto acondicionar el agua osmotizada a los
requisitos establecidos por el Servicio de Salud para el consumo humano. Es por tanto un tratamiento en
cierta medida condicionado a la normativa vigente, con un pH entre 6 y 8,5 Y una desinfección que
garantizase la calidad del agua. El sistema de desinfección se dosifica en el estanque de almacenamiento.
4 USOS DEL AGUA EN LAS MEDIANAS
METALICO y NO METALICO
Y GRANDES PLANTAS PROCESADORAS
DE MINERALES
4.1 Proyecto Mansa Mina Codelco Norte
El yacimiento Mansa Mina (MM), corresponde a la reposición de CODELCO NORTE. La explotación de esta
minera permitirá compensar la baja paulatina en las leyes del mineral de la mina Chuquicamata,
permitiendo con ello aumentar en promedio la producción de cobre en 188.000 t/año. El presente
proyecto incorpora la explotación y procesamiento del mineral del yacimiento MM, aumentando el ritmo
de beneficio de mineral sulfurado del complejo industrial minero de CODELCO NORTE. El mineral de MM
será explotado a través de un rajo abierto, sometido a una etapa de chancado primario en el área de la
mina y luego enviado a la planta concentradora existente de Chuquicamata mediante correas
transportadoras cubiertas.
Esta planta será modificada con motivo del presente proyecto, reemplazándose principalmente las plantas
de chancado secundario y terciario y la molienda convencional de las concentradoras AO y Al por
tecnología de molienda SAG. El proyecto considera incorporar una nueva etapa de flotación primaria y
procesar, en etapas independiente de flotación el mineral de Chuquicamata y el de MM. Además, se tiene
proyectado un aumento en la cota de coronamiento (peralte) de los muros del tranque de relaves
Talabre, de modo de aumentar la capacidad de depositación de relaves de esta instalación.
Las obras y/o actividades nuevas o que sufren modificaciones debido al desarrollo
proyecto MM, y que somete a evaluación de la autoridad ambiental de la II región son:
•
•
•
•
•
•
y operación
del
Explotación a rajo abierto de la mina MM
Transporte y acopio de mineral
Modernización y ampliación de la planta concentradora de Chuquicamata
Modificación de la fundición y refinería de Chuquicamata
Ampliación del tranque de relaves Talabre
Ampliación de depósitos de residuos arsenicales de Montecristo
Principales proyectos que se realizarán para la reutilización de las aguas de proceso así como las que
salen del rajo.
•
El área del tranque de Talabre se ubica al este del yacimiento MM y hacia el norte de la ciudad de
9
km. Existe un aumento de la tasa de disposición de relaves para esto se contempla el aumento del
peralte de los muros del tranque Talabre
existente, desde la cota 2490 m.s.n.m. autorizada hasta la
cota 2500 m.s.n.m. esto con el fin de lograr un área adicional de disposición. La obra de peralte considera
impermeabilizar la superficie de contacto laguna - ladera de la futura área de ampliación del tranque, a
través de la instalación de una carpeta de HDPE o similar, lo que reducirá las eventuales infiltraciones al
subsuelo y aumentará la recuperación de agua, optimizando así el uso de agua fresca, se estima
impermeabilizar un área de 3 hectáreas. Además, se prevé la ampliación de la capacidad de la planta de
clasificación de arenas para la construcción del muro. Esta modificación consistirá básicamente en la
incorporación una nueva batería de ciclones .
Calama, La distancia que separa el muro sur del tranque y la ciudad de Calarna es de aproximadamente
•
9
•
Construcción de una planta de tratamiento de efluentes arsenicales; la nueva instalación se
ubicará en el área industrial de Chuquicamata, aprovechando la mayor parte de la infraestructura auxiliar
existente (agua, energía, etc.)
•
En el relave de la parte de flotación se envía una etapa de espesamiento para recuperar agua,
recirculándola a proceso. La pulpa resultante del espesamiento es enviada al depósito de relave de
Talabre, a una taza media de 177.000 t/d, a través de dos líneas de HDPE de 800 mm de diámetro y 22
km de longitud.
•
Manejo de efluentes de la planta de ácido durante la etapa de limpieza de gases metalúrgicos, se
genera una corriente líquida llamada efluente de planta de ácido, la cuál es enviada a la planta de
tratamiento de arsénico (planta ATP), en donde se neutraliza el arsénico contenido precipitándolo a la
forma de arsenito I arseniato de calcio en una matriz de yeso.
Actualmente la planta ATP de Codelco
Norte procesa entre 1600 a 2000 m3 /dfa de efluentes con contenido medios de entre 6 a 8 gIL de
arsénico.
•
En el proceso de espesado de la planta de acldo, la pulpa neutraliza pasa hacia un estanque
espesador en donde se recupera parte del agua contenida en la pulpa (separación sólido -líquido), la que
retorna clarificada hacia las plantas concentradoras. La pulpa remanente es enviada a una etapa de
filtrado.
•
Filtrado de la pulpa, con un mayor porcentaje de sólido, pasa hacia el siguiente proceso de
filtración mediante filtros prensa, desde los cuales se obtiene un queque con contenido de arsénico que
varía en función del contenido de esta impureza en el efluente a tratar ( típicamente 6 a 10 % de
arsénico). El producto descargado en cada ciclo de filtrado se carga en camiones tolva cerrados con lona
para ser transportado hacia el vertedero de Monte cristo, actual mente se depositan en este vertedero
aproximadamente 40.000 a 45.000 t/día de residuos arsenicales. El depósito estará constituido por un
conjunto de pozos de 4 a 5 hectáreas de superficie cada uno y aproximadamente
4 metros de
profundidad (3 metros de depositación efectiva), los cuales se irán habilitando secuencialmente en el
tiempo de acuerdo a los requerimientos de disposición del residuo. Además la instalación considera una
piscina para el almacenamiento y evaporación de los líquidos percolados, de aproximadamente 5.000 m2
de superficie. Los líquidos percolados serán conducidos desde el área de la disposición hasta la piscina de
evaporación a través de una tubería de HDPE de diámetro de 110 mm.
•
Manejo de efluente de refinería, de acuerdo a las características de la alimentación anódica y
naturaleza del proceso de electrorefinación, el contenido de cobre en solución se va incrementando en el
tiempo, motivo por el cual es necesario descartar periódicamente un volumen de electrolito para de esta
manera mantener la concentración de este elemento dentro del rango aceptado por el proceso,
reponiendo este volumen con la adición de agua y ácido sulfúrico directamente a los estanques de
recirculación de electrolito. De esta forma, indirectamente se controla además el nivel de las impurezas
presentes en solución.
•
Se estima que se genera alrededor de 1000 m3 I día de estas soluciones, las cuales son
evacuadas en conjunto con los barros anódicos durante la operación de desborre de celdas electrolíticas
hacia la Planta de Tratamiento de Barros Anódicos (PTBA) junto a otras aguas de proceso. Después de la
separación (por espesamiento) de estas soluciones del barro anódico al interior de la PTBA, el proceso de
tratamiento de los barros anódicos genera una solución de lixiviación que se mezcla con las anteriores
previamente filtradas y pasan constituir el Efluente de Refinerías evacuando hacia los procesos de la
Planta Hidrometalúrgica de la División, en donde por un lado se recupera el cobre contenido como cátodo
SX-EW y por otro lado se confina el arsénico en forma estable mediante un proceso natural, en las gravas
subyacentes de la lixiviación de ripios.
•
Las áreas de servicio mina contempla talleres de mantención de camiones y maquinaria de apoyo
y otras dependencias, el agua potable y contra incendio será abastecida de las actuales instalaciones de
Codelco Norte en Chuquicamata a través de camiones aljibe y almacenada en el sector en un estanque de
500 m3 de capacidad. En el área de mantención de camiones y maquinaria se habilitará un sistema de
remoción de grasas y aceites de las aguas de lavado y de recirculación de las mismas, así como
estanques de acumulación de los aceites y grasas usados para su posterior retiro de la faena por
empresas autorizadas.
10
•
Sistema de suministro de agua para el consumo de MM se considera habilitar los siguientes
sistemas. 1) Estanque de acumulación de agua extraída de la mina, ubicado en el sector sur del rajo, de
10.000 m3 de capacidad, con esto se alimentará gravitacionalmente el sistema de llenado de camiones
regadores. 2) Sistema de distribución del agua de drenaje del rajo, consistente en un sistema de bombeo
desde el estanque de 10.000 m3 hasta el estanque RESERVOIR 23 B Y tuberías de 16 pulgadas de
diámetro y de 16,9 km de extensión. 3) Desde la tubería de 16 pulgadas de diámetro, se alimentará un
estanque de 40 rrr', el que abastecerá el sistema de lavado de equipos y camiones. 4) Se contará con un
abastecimiento de agua potable y contra incendio, a través de un estanque de 500 rrr', el que será
alimentado por camiones aljibe provenientes de la red de agua potable de Chuquicamata.
Para estas actividades se requiere del recurso agua y se obtendrá desde las fuentes de autorizadas de
Codelco Norte. El consumo agua potable para la etapa de construcción se estima 300 m3/día en promedio
(3,5 L/s), considerando una dotación de 3000 trabajadores y un consumo de medio de 100
L/d/trabajador. El agua para la actividad de construcción se estima en un promedio de 1100 m3/día (13
L/s).
Para las aguas servidas que es de variada cantidad, para lo cual se estima un promedio de 240 m3/día,
con un valor máximo de 320 m3/día. Para el tratamiento de las aguas servidas se contratará una empresa
externa que será responsable de la instalación de una planta compacta provisoria del tipo lodo activado
con aireación forzada por difusión de burbujas con biofiltros, además del retiro y tratamiento de
inertización de los lodos residuales, los que serán dispuestos en lugares autorizados. Esta planta de
tratamiento será móvil, se proyecta una capacidad para 100 personas
(10 m3/día). Chuquicamata
cuenta con una planta de tratamiento de aguas servidas con capacidad para 14.688 m3/día y una
capacidad disponible de 4.320 m3/día.
4.1.1 Nueva planta de tratamiento
de efluente arsenical
Se construirá una planta de precipitación de arsénico semejante a la actual (denominada ATP), con
capacidad para tratar aproximadamente entre 2.500 a 4.000 m3/día de efluente. La planta estará ubicada
en el sector suroeste de la planta concentradora Chuquicamata.
La construcción de esta planta incluye la habilitación de una piscina o estanque de almacenamiento de
19.300 m3 de capacidad; estanque de acondicionamiento y dosificación de lechada de cal y de floculante;
dos estanques de neutralización; espesador primario; estanque clarificador de regulación de pulpa a
filtración; sistema de filtración de precipitado; estanque de regulación de agua clara para recirculación a
proceso; sistema de carguío del residuo a camiones para su transporte a depósito.
4.1.2 Drenaje de la mina.
En la mina propiamente tal existen bolsones de agua que se verán perturbadas por la explotación de la
mina, entonces se colocaran en el perímetro del rajo pozos de bombeo y se descargara a los colectores,
compuesto por tuberías de HDPE.
El agua extraída será enviada a un estanque acumulador de 10.000m3 de capacidad, esta agua será
bombeada mediante una estación de bombeo contigua al estanque y tendrá los siguientes destinos.
•
•
Empleo en medidas de abatimiento de material particulado de la mina y chancador primario MM.
Envío al estanque Reservoir 23-B del complejo minero industrial de Chuquicamata para su uso en
procesos, especialmente en molienda.
En total el sistema tendrá capacidad para extraer 150 L/s.
11
4.1.3 Manejo y conducción de relaves
El material remanente de los procesos reflotación y molienda del circuito será de aproximadamente
49.000 t/día. Al igual que la actual operación, los relaves generados en las diferentes etapas de flotación
serán conducidos hidráulicamente desde los espesadores en la planta concentradora de Chuquicamata en
canaletas de hormigón y tuberías de HDPE hacia una cámara de distribución de relaves a una tasa de
226.000 t/d,
El relave proyectado poseerá una mayor densidad, aumentando desde el 54% actual hasta un 59%. Este
aumento de densidad se traducirá en un mayor transporte de sólidos por las canaletas de relaves y un
menor transporte de agua, permitiendo por lo tanto disminuir el agua clara acumulada en el tranque. La
laguna de clarificación contará con el mismo sistema de recuperación y recirculación de agua para
proceso ya que la recuperación estimada futura será similar a la actual. La actual capacidad del sistema
permite bombear un máximo de 690 L/s.
4.1.4 Agua como insumo de operación de MM
El consumo de agua potable para la fase de operación no aumentará respecto al consumo actual, el
consumo de agua calculado para MM es de 60 m3/día (0,7 L/s) considerando personal directo e indirecto y
un consumo medio de 100 L/día por cada trabajador.
4.1.5 Agua industrial
Para el área de la mina ocupará agua para el control de polvo, red contra incendios y riego de caminos
entre otros, el consumo estimado será de 20 a 35 L/s que será obtenido del sistema de drenaje. Para el
proceso el consumo adicional de agua fresca respecto a la situación actual se estima en 350 L/s debido al
aumento del beneficio del mineral, esta agua fresca será obtenida de fuentes de Codelco Norte.
4.1.6 Aguas servidas
Se dispondrá de una de una planta de tratamiento que tendrá una capacidad aproximadamente de 30
m3/día, suficiente para tratar el efluente generado por 300 personas, considerando 100 t/persona/cfa que
corresponde a la dotación estimada.
4.2 Proyecto Mina Spence
Se planifica la extracción de mineral de 50.000 a 65.000 tpd, el consumo de agua para la operación es de
250 L/s (21.600 m3/día) la cuál será obtenida de un proveedor local. Se estima una dotación de 800
personas, para lo cual existe plantas convencionales de tratamiento de aguas servidas que contemplan
una capacidad de proceso de 80 m3/día del tipo lodo activado con aireación forzada por difusión de
burbujas con biofiltros y inertización de lodos.
4.3 Planta Minera El Peñón
Esta mina produce metal de oro y utiliza el siguiente procedimiento
•
•
•
•
•
en su proceso:
Chancado y clasificación del mineral
Molienda y concentración Gravitacional
Lixiviación por agitación
Espesamiento por relaves y precipitación con zinc
Fundición y producción de metal doré
12
1
4.3.1 Disposición del residuo sólido resultante del filtrado
Los relaves del proceso serán filtrados y lavados para retira la solución de cianuro remanente. La fracción
sólida quedaría con una humedad de entre un 18 y 20%, un contenido de cianuro de 12 ppm y un pH de
11 y 12 impidiéndose de esta manera la formación de ácido cianhídrico.
4.3.2 Insumos del proceso
Abastecimiento de agua para la planta es de un total promedio de agua fresca de 9 L/s. El agua fresca es
bombeada durante 12 horas diarias a una razón de 12 L/s que llega a través de un acueducto a un
estanque de 650 m3 el cual está cubierto por una membrana de plástico para minimizar la evaporación.
4.4 Extracción de Yodo Mina Aguas Blancas
El proyecto de Aguas Blancas, ubicada en la segunda región, contempla la producción y comercialización
de 1.000 toneladas anuales de yodo al 99,8%, 150.000 toneladas anuales de sulfato de sodio grado
detergente y 70.000 toneladas anuales de nitrato de potasio. Estos productos serán embarcados a través
del puerto de Antofagasta para los mercados de Sudamérica y Norteamérica, Asia.
La operación de la planta Aguas Blancas involucra los siguientes procesos unitarios:
•
•
•
•
Explotación del yacimiento
Conminución del mineral
Lixiviación
Recuperación del yodo, sulfato de sodio, nitrato de potasio
En el proceso de lixiviación el agente lixiviante es agua que disuelve las sales de interés que están
contenidas en el mineral obteniéndose una solución acuosa que contiene yodo, sulfatos, nitratos y otras
sales.
Las pilas serán irrigadas a una razón de 4 a 5 L/h/m2. Del proceso de lixiviación en pilas se obtendrá 45
L/s de una solución que tendrá una concentración de yodo entre 1,3 y 1,6 giL.
En los estanque de almacenamiento de agua como de solución rica y solución pobre existe una
evaporación que es de interés para provocar la concentración de las sales este estanque tienen una
capacidad de:
•
•
•
Estanque de almacenamiento
Estanque de almacenamiento
Estanque de almacenamiento
de agua 1.750 m2 y un volumen de 5.250 m3
de solución rica 1.750 m2 y un volumen de 5.250 m3
de solución pobre 1.750 m2 y un volumen de 5.250 rrr',
4.5 Planta Maria Elena
La planta de Maria Elena consiste en lixiviar caliche en pilas. Dicho cambio de proceso trae consecuencia
la detención de las plantas de Chancado, Harneros, de finos en bateas y el sistema de evacuación de
ripios.
La lixiviación se realiza en pilas para la recuperación de nitratos, sulfatos y yodato contenida en le caliche.
Como agente lixiviante se utiliza agua a razón de 0,57 m3/ton de caliche, la solución se conduce a un
estanque acumulador de 15.000 rrr'.
Para la producción de sales se cristaliza en grandes piscinas en serie mediante la eliminación de agua por
evaporación por este método se obtiene sales cosechadas por vía húmeda y sales de descarte.
13
El agua que utiliza La planta de Maria Elena en el proceso de obtención de sales es de aproximadamente,
es de 3.900.000 m3/año.
4.6 Alternativas para tratar ril minero
En Chile, la gran minería, reutiliza un 80% de "aguas claras" que se caracterizan por contener una alta
concentración de sulfatos.
Hidrográficamente,
el Norte de Chile se caracteriza por un arreísmo completo, producto del clima
desértico, la disposición del relieve y la alta salinidad de los suelos, siendo el río Loa la excepción. Es el
principal recurso hídrico de la Segunda Región que concentra la gran minería del cobre, recurso del cual
Chile es el mayor productor mundial. Presenta una cuenca de tipo exorreica, con una superficie de 33.570
km2 y un caudal de 2,7 m3/s. Su agua se caracteriza por una elevada concentración de As y salinidad,
producto, principalmente de la alta evaporación, debida al clima desértico en el cual está inserto y de las
aguas de uno de sus tributarios, el río Salado, que al nacer en las fuentes geotermales del Tatio, en la
Cordillera de los Andes, acarrea consigo grandes cantidades de minerales. Por consiguiente, las aguas del
Loa presentan un bajo potencial para el consumo humano, lo que implica que en esta zona del país el
agua proveniente de acuíferos subterráneos representen la principal fuente de abastecimiento de
demandas domésticas y mineras, y a la vez adquieren un elevado grado de importancia en el contexto del
desarrollo general del país.
El proceso de obtención de metales no férricos, como el cobre, genera diferentes tipos de efluentes,
siendo las fuentes más importantes las aguas utilizadas en la etapa de concentración que, o bien se
reintegran al proceso o se almacenan en tranques; para el transporte a través de mineroductos, aguas de
enfriamiento y lavado de gases en las fundiciones, el agua utilizada en el proceso de hidrometalurgia y el
descarte de electrolitos en la refinería electrolítica
5 CAPTACIÓN Y TRATAMIENTO
DEL AGUA EN LA ZONA NORTE
El agua pura no existe en la naturaleza, sin duda es el solvente más abundante, y es capaz de incorporar
gran cantidad de sustancias al estar en contacto con los terrenos por donde circula. De este punto de
vista, las aguas subterráneas tienen una mayor oportunidad de disolver materiales por las mayores
superficies de contacto, lentas velocidades de circulación y mayores presiones y temperaturas a las que
están expuestas y facilidad de disolver CO2 del suelo no saturado. Razón por la cual sus concentraciones
salinas son superiores a las aguas superficiales.
La calidad del agua queda definida por su composición, y el conocimientote los efectos que puede causar
cada uno de los elementos que contiene o el conjunto de todos ellos, permite establecer las posibilidades
de su utilización, de acuerdo a límites estudiados.
cabe considerar la calidad natural de un agua y la calidad afectada por actividades humanas (factores
antropogénicos o antrópicos), que en general lleva una degradación. Agua natural y buena calidad no son
sinónimas, en muchos casos las aguas naturales pueden ser de muy mala calidad e incluso toxicas.
5.1 Acondicionamiento del Agua
El acondicionamiento del agua debe adaptarse de acuerdo al uso que se le asigne al recurso. cada
industria tiene sus requerimientos especiales para acondicionar el agua.
La purificación a ablandamiento del agua puede lograrse mediante diferente método. Ablandamiento es el
término que se aplica a los procesos que eliminan o reducen la dureza del agua. El término purificación,
para distinguirlo de ablandamiento,
se refiere a la eliminación de la materia orgánica y de los
14
microorganismos del agua. La clarificación
ablandamientote agua fría por precipitación.
5.2 Técnicas Para El Tratamiento
•
•
puede ser muy importante
y puede ser combinada
con el
De Aguas
Intercambio iónico, es un método valioso de la conversión química, con una amplia aplicación
industrial, en la producción de agua desmineralizada con baja conductividad eléctrica. El
intercambio iónico es una reacción química en la que los iones móviles hidratados de un sólido
son intercambiados equivalentemente por iones de igual carga en solución.
Desmineralización y desalación, estos sistemas se utilizan no solo para el acondicionamiento de
aguas para calderas, si no también para acondicionar agua para otros procesos y usos. Los
sistemas de intercambio iónico varía de acuerdo con 1) el volumen y composición de las aguas
crudas 2) los requerimientos de calidad del efluente para diversos empleos 3) los costos
comparativos de capital y de operación.
5.3 Suministro
de Agua Para Fundición Altonorte
Esta planta esta localizada a unos 35 km de Antofagasta en el sector de La Negra, en el lugar muy seco
del planeta. Anteriormente se contaba sólo con recursos de agua provenientes de pozos en Yungay,
aproximadamente a 100 km de AltoNorte, lo que tenía un alto coste y además era un suministro muy
limitado. Muchas de estas nuevas empresas en este sector, tienen acceso a suministro de electricidad
pero un acceso muy restringido al agua. Todos los nuevos usos de agua tratada en Antofagasta, cuentan
con un recurso que ha sido tratado de acuerdo a los estándares internacionales. Anteriormente las aguas
servidas de Antofagasta eran impulsadas directamente al mar, causando polución y dañando la vida
marina. El proyecto consiste en más de 12km de impulsión desde el estanque Grandón en la ciudad de
Antofagasta hasta la localidad de Salar del carmen, diseñada para transportar 120 litros por segundo. Se
utilizan dos estaciones de bombeo para llevar el agua de 70m sobre el nivel del mar a 600m sobre el nivel
del mar. Una vez que el agua llega al Salar carmen, ésta es enviada a un estanque desde donde se envía
gravitacionalmente a través de una tubería, hasta las instalaciones de AltoNorte, situadas a 27 Kilómetros
de distancia. El suministro se garantiza las 24 horas con el depósito de acumulación que está muy cerca
de la planta de filtros de ESSAN. En el improbable evento de un problema técnico nuestra empresa
mantiene una interconexión con la planta de ESSAN.
6 PLANTAS POTABILIZADORAS
ANTOFAGASTA y CALAMA
y REDUCTORAS DE ARSENICO CONVENCIONALES
DE
Las plantas de tratamiento convencional de la segunda región, tiene como principio disminuir los altos
contenidos de arsénico de las aguas crudas con que se nutren (0,15 mg/L a 0,9 mg/L). Para la remoción
del arsénico se aplican los siguientes procesos.
1.- Oxidación, se obtiene agregando cloro para oxidar As+3 a As+s
2.-Adsorción, se obtiene agregando cloruro férrico para la adsorción del As
3.- Floculación, formación y crecimiento de flóculos (suspensión de hidróxido de hierro con arsénico
adsorbido)
4.- Decantación, eliminación del arsénico la sedimentación de los floculos de mayor tamaño
5.- Filtración, eliminación de arsénico mediante la filtración de los f1óculos de menor tamaño y que no
pudieron eliminarse en la etapa de decantación.
Ingreso de agua a las plantas
La alimentación de agua a la planta de filtro se almacena en un estanque de 2000 m3, este es alimentado
por las aducciones de Toconce, Lequena, Quinchamale el objetivo es homogeneizar las impurezas de aquí
15
sale un acueducto que se dirige hacia el complejo salar del carmen. Esta aguas luego es sometida a
proceso descrito anteriormente.
7 ALTERNATIVAS
PARA TRATAR RIL MINERO
En Chile, la gran minería, reutiliza un 80% de "aguas claras" que se caracterizan por contener una alta
concentración de sulfatos.
Hidrográficamente,
el Norte de Chile se caracteriza por un arreísmo completo, producto del clima
desértico, la disposición del relieve y la alta salinidad de los suelos, siendo el río Loa la excepción. Es el
principal recurso hídrico de la Segunda Región que concentra la gran minería del cobre, recurso del cual
Chile es el mayor productor mundial. Presenta una cuenca de tipo exorreica, con una superficie de 33.570
km2 y un caudal de 2,7 m3/s. Su agua se caracteriza por una elevada concentración de As y salinidad,
producto, principalmente de la alta evaporación, debida al clima desértico en el cual está inserto y de las
aguas de uno de sus tributarios, el río Salado, que al nacer en las fuentes geotermales del Tatio, en la
Cordillera de los Andes, acarrea consigo grandes cantidades de minerales. Por consiguiente, las aguas del
Loa presentan un bajo potencial para el consumo humano, lo que implica que en esta zona del país el
agua proveniente de acuíferos subterráneos representen la principal fuente de abastecimiento de
demandas domésticas y mineras, y a la vez adquieren un elevado grado de importancia en el contexto del
desarrollo general del país
El proceso de obtención de metales no férricos, como el cobre, genera diferentes tipos de efluentes,
siendo las fuentes más importantes las aguas utilizadas en la etapa de concentración que, o bien se
reintegran al proceso o se almacenan en tranques; para el transporte a través de mineroductos, aguas de
enfriamiento y lavado de gases en las fundiciones, el agua utilizada en el proceso de hidrometalurgia y el
descarte de electrolitos en la refinería electrolítica.Actualmente,
para tratar este tipo de efluentes, se
utilizan diversos métodos físico-químicos que permiten controlar los contaminantes que éstos puedan
contener, siendo los más comúnmente empleados, para el caso de metales pesados como el Cu, la
precipitación como hidróxidos, carbonatos o sulfuros, la sorpción (adsorción, intercambio iónlco), las
membranas, la recuperación electrolítica, la extracción líquido-líquido y la flotación. Además de éstos
existen métodos biológicos, como los biorreactores y los humedales artificialmente construidos, que usan
materia orgánica como sustrato.
8 PLANTAS DE TRATAMIENTO
8.1 Planta de Tratamiento
DE AGUAS SERVIDAS
Calama
La planta de tratamiento de CascaI en la ciudad de Calama, ubicada en la segunda región del país, ha
detenido la descarga de aguas servidas crudas a los ríos locales, evitándose de esta manera la
contaminación del curso del agua. La ciudad de Calama se encuentra ubicada cerca de la mina de cobre
más grande del mundo, Chuquicamata y en ella viven aproximadamente
150,000 habitantes. El
crecimiento de la industria del cobre ha impactado fuertemente
a esta ciudad minera donde la
infraestructura existente no da a basto con el crecimiento que ha experimentado la población como
consecuencia de la importante cantidad de nuevos proyectos que se están desarrollando. El proyecto tipo
BOT (Construcción, Operación, Transferencia) consiste en el diseño, construcción y operación de la
planta, la cual procesa aproximadamente 250 litros por segundo de aguas servidas.
La construcción de la planta empezó en Julio del 2001 y fue acabada en Julio del 2002. Durante dos
meses después, CascaI trabajó junto con la empresa estatal ESSAN (Empresa de Servicios Sanitarios de
Antofagasta) para organizar la puesta en marcha de la planta y asegurar que los parámetros exigidos por
las Autoridades Ambientales y de Servicios Sanitarios eran alcanzados después de cumplir con una exitosa
puesta en marcha, la planta de tratamiento de Calama espesó sus operaciones en Octubre 2002.
16
8.2 Planta Tratamiento Antofagasta
CascaI se adjudicó la concesión para el tratamiento de las Aguas Residuales de la ciudad de Antofagasta,
a través de una licitación internacional a la que llamó ESSAN. La licitación contemplaba tomar las
instalaciones de recolección y tratamiento vigentes a la fecha y mejorarlas, para ello realizó una
restauración completa de la planta existente, y mejorando la red de recolección de las aguas residuales lo
que incluyó la construcción de plantas elevadoras, una planta de pre-tratamiento
y un submarino.
Asimismo se mejoró la red de distribución de aguas residuales existente.
El proyecto minimiza el uso de un recurso escaso como el agua, es el objetivo crucial de este proyecto
debido a la sequedad del lugar. Desde la restauración la planta, agua tratada de alta calidad se está
utilizando ahora en la industria y agricultura con el fin de conservar los recursos de agua potable. La
venta de aguas residuales también ha colaborado en el financiamiento de este proyecto.
Una característica principal del proyecto fue proporcionar protección ambiental a las playas y las áreas
costeras de la ciudad de Antofagasta. Anteriormente las aguas residuales de la ciudad se descargaban
directamente al mar a través de las playas, causando una gran polución ambiental, la cual ahora ha sido
eliminada gracias a una mejora constante en los sistemas de captación.
Se está promoviendo y educando a las personas, para motivarlas a utilizar agua reciclada. Así de esta
manera disminuye la demanda de agua potable y la necesidad de mayor capital para traer mayor
suministro de agua potable a la ciudad de Antofagasta. Se ha puesto especial énfasis en los sistemas de
emergencia debido a la pobre condición original de las instalaciones, y de la sensibilidad medioambiental
de la costa.
Desde los inicios en 1994 cuando empezó el proyecto en Antofagasta, cascal ha completado varios y
extensos proyectos en la región. Éstos incluyen el diseño, construcción y operación de una planta de
tratamiento de aguas residuales para la Fuerza Aérea de Chile en la base aérea de Cerro Moreno.
En Noviembre del 2001, se firmó un contrato para el suministro de 70 L/s de agua tratada, por un período
de veintidós meses a una fundición de cobre, localizada en el sector de La Negra, a 45 kilómetros de
Antofagasta. La inversión total de este proyecto alcanzó la suma de seis millones de dólares y abarcó la
instalación de un sistema de tuberías con un total de cuarenta kilómetros en longitud con una capacidad
de 120 litros por segundo. Esto da a la compañía un sobrante de 50 L/s que pueden venderse a otras
industrias que también se están en el sector de La Negra.
17
_
9 CONCLUSIONES
Las características del
operacionales del agua
la cantidad de agua a
desde el punto de vista
tratamiento de agua y de RILes son funciones de los requerimientos legales y
tratada, la naturaleza y grado de contaminación del agua de ingreso al proceso, y
ser procesada. Esto significa, que la complejidad del tratamiento del agua varía
operacional y de diseño.
Es imperante que la industria antes de implementar cualquier tratamiento, debiera primero optimizar sus
procesos para así reducir la producción de los contaminantes y luego examinar la viabilidad de reciclar o
reusar de los RILes generados durante la producción.
Las tecnologías más utilizadas en las faenas mineras para el tratamiento de residuos líquidos de sus
procesos son separación gravitacional, neutralización, precipitación y decantación de iones en solución,
filtración y evaporación y flotación de aceites y sólidos. Dentro de los problemas más comunes que
presentan algunas de estas tecnologías están los costos de operación, mantención e inversión, tecnología
que no alcanza o sobrepasa la calidad de agua requerida y aplicaciones no masivas en las distintas faenas
mineras.
Existe una fuente potencial de reutilización de recurso hídrico por medio de las aguas residuales urbanas,
ya que sólo una parte de ella se reutiliza y la otra es enviada directamente al mar, que en el caso de
Antofagasta es el 85% de su producción, esto es un poco mayor a los 50.000 m3/dia.
18
10 BIBLIOGRAFÍA
1.- Codelco, Division
Noviembre 2004
Codelco Norte,
2.- Gustavo Lagos "Antiguos
Año 2004
Proyecto Mansa Mina, Estudio de Impacto
Ambiental
Estudio
Problemas de la Mineria Chilena" Revista Ambiente y Desarrollo De Cimpa
3.- José Antonio Meneses, Walter Cerda Acuña, David Godoy Andrade "El Camino
Notoriamente El Arsénico en el Agua Potable" Revista Aidis - Chile, Artículo Técnico
Para Reducir
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/mchilena/feb2003/articulo/corema.Html
www.editec.cI
Aprueba
E.I.A.
de
la
Minera
Spence
5.- Anuario Cochilco 2005 Producción de Cobre Comerciable por Empresa y Producto
6.- Gobierno de Chile Ministerio de Mineria, Subsecretaria de Mineria Consejo Minero Uso Eficiente de
Aguas en la Industria Minera y Buenas Prácticas
19
INNOVA CHILE
PRIMER CONCURSO
NACIONAL DE PROYECTOS DE
,
FORMACION Y FORTALECIMIENTO DE CAPACIDADES
REGIONALES
PROYECTO:OSPFC01X-03
,
CENTRO PARA EL DESARROLLO DE TECNOLOGIAS
DE EXPLOTACIÓN
SUSTENTABLE DE RECURSOS
,
HIDRICOS EN ZONAS ARIDAS
(CEITSAZA I FAPZA)
UNIVERSIDAD
CATÓLICA DEL NORTE
ANEXO 5
RESULTADO 3
ETAPA:
RECOPILACIÓN Y ANALlSIS DE ANTECEDENTES NECESARIOS
PROCESO DE FORMULACIÓN DEL PROYECTO.
PARA EL
ACTIVIDAD 5: EVALUACIÓN TÉCNICO-ECONÓMICA
RESULTADO 3: ESTIMACIÓN DE LA DEMANDA POR SERVICIOS
RECURSO HÍDRlCO.
TECNOLÓGICOS
DEL
Llevar a cabo una proyección estimativa que permita conocer la demanda real por servicios
tecnológicos hídricos relacionados con la actividad minera, industrial yagroindustrial.
INDICE
1.- RESUMENEJECUTIVO
2
2.- MATRIZ AMBIENTAL DEL AGUA
6
2.1. El Recurso Agua
6
3.- NORMATIVAS DE AGUAS
8
3.1. Arsénico
8
3.2. Cadmio
8
3.3. Cobalto
8
3.4. Cobre
9
3.5. Cromo
9
3.6. Molibdeno
9
3.7. Níquel
10
3.8 Plomo
10
3.9. Selenio
10
3.10. Zinc
11
3.11. Aspectos Tecnológicos de la Normativa
11
4. TIPOS DE CONTAMINANTES
13
4.1. Tipos de Contaminantes
13
4.2. Lluvia Acida
13
4.3.- Efluentes Líquidos
14
4.4. Elementos Sólidos
15
4.5. Metales
16
4.6. Efectos Sobre el Agua
16
4.7. Impactos mineros sobre la Cantidad del agua
17
4.8. Impactos mineros sobre la calidad del agua
18
5.- PRODUCCIÓNMINERA EN LA 11REGIÓN
20
5.1.- Producción Minera
20
5.2. Inversión Extranjera
21
6. PRODUCCIÓN DE LAS EMPRESASMINERAS
23
6.1. Producción
23
6.2. Porcentajes
23
7.- Consumo de Agua en Minería (11 Región)
25
7.1.- Marco General
25
7.2.- Consumo de Agua en Minería
25
7.3. Pérdidas de Agua
27
7.4. Transporte de Mineral o Concentrado
27
7.5. Fundiciones
28
7.6. Refinerías Electrolíticas
28
7.7. Proceso Hidrometalúrgico
29
8. ESTRUCTURAMERCADO MINERO II REGIÓN
33
9.- ANÁLISIS MERCADO INDUSTRIAL Y AGRICULTURA
34
10. ESTRUCTURAMERCADO INDUSTRIAL
37
11. ESTRUCTURAMERCADO AGRÍCOLA
39
12.- OFERTATECNOLÓGICA EXISTENTE
42
12.1. Biotratamiento De Aguas de Riego
42
12.1.1. Bioremediación de Suelos
43
12.2.- Otras Alternativas Tecnológicas Disponibles
44
12.2.1.- Sistemas de Tratamiento
44
12.2.2.- Descripción de los Sistemas de Tratamientos
45
12.2.3.- Tecnologías de Electrocoagulación y Electrooxidación Avanzada
51
13. COMPETENCIA
56
13.1.- Competencia Directa: GlobaIWater
56
13.2.- GTA Ingenieros (Minmetal)
57
13.3.- Otros Competidores
59
14. MERCADO POTENCIAL CENTRO
63
1.- RESUMEN EJECUTIVO
Agua Mundial:
El crecimiento
poblacional y el desarrollo econorruco están amenazando
seriamente la disponibilidad adecuada de agua y también la calidad de la misma. Esta situación no
es exclusiva de las ciudades del norte del país, ya que también incluye a numerosos lugares a nivel
mundial, donde es especialmente crítica en la India (Madras), China (Beijing), México (Ciudad de
México) entre muchos otros. Más aún, existen diversos lugares en que la escasez de agua implica
serios problemas que ponen en serio riesgo la estabilidad geopolítica en esas naciones (Egipto,
Israel entre otros).
A pesar de que tres tercios de la superficie del planeta está constituido por agua solo un 1% de ella
es bebestible, y un porcentaje aún menor está en condiciones de calidad, cantidad y costo para que
su acceso sea ampliamente disponible (menos del 0,6%). El agua es un elemento esencial para el
desarrollo de la vida, y su utilización es extremadamente
sensible para el equilibrio de los
ecosistemas. Además, el agua es esencial en la agricultura (tres tercios del agua fresca es utilizada
en agricultura) y su potencial escasez impactará negativamente en la seguridad alimentaria
mundial.
Agua Regional: En esta perspectiva en muchos lugares a nivel mundial, el agua se ha
transformado o se transformará en una limitante del crecimiento poblacional y del
crecimiento económico, por lo tanto, su adecuada gestión es clave para el desarrollo
sustentable. Considerando que la 11 Región de Antofagasta es una de las más desiertas del mundo,
el crear un Centro Tecnológico asociado al agua, tiene una importante relevancia estratégica ya
que se hace cargo de una problemática de un recurso finito, vulnerable, y además esencial para
establecer desarrollo sustentable.
La relevancia estratégica
es transversal a muchas
El Centro reconoce el
capacidades tecnológicas
perspectiva de desarrollo
del Centro no sólo es local, ya que se hace cargo de una problemática que
naciones a nivel mundial y especialmente en una perspectiva tecnológica.
valor estratégico y económico del agua para la Región y establece
fundamentales para su optimización, preservación y recuperación en una
sustentable en términos sociales, económicos y ambientales.
Producción Minera Regional: La producción minera de la región se entrega en el siguiente
cuadro (mayor detalle en el Punto S, del Estudio de mercado), donde se aprecia que
cuantitativamente,
existe una significativa mayor producción de cobre, cuyos volúmenes de
producción han aumentado progresivamente a través del tiempo, alcanzado los 2,9 millones de
T.M. de mineral en el 2005, cifra muy superior a los otros minerales señalados (molibdeno, oro y
plata).
¡(Todas las cifras en T.M.)
;CO~PÚESTÓSOE8ÓR6
..
¡CARBONATO DE CALCIO
'¿ÓMPÚESTÓs6EÚTi6
..
!COMPÚESTÓSO·EPÓTAsió
¡NiTRATós···
2
Producción por Empresa: En el siguiente cuadro se entrega la producción de cobre por empresa,
de esta manera, se puede apreciar que efectivamente, la mayor producción la presentan Escondida
y Codelco Norte, que en su conjunto significan el 77% del mercado. Cifra extraordinariamente
significativa para la estrategia comercial del Centro. Ya que al incorporar a estas empresas a las
iniciativas del Centro generan una penetración de mercado muy alta en poco tiempo. Es importante
indicar que estas empresas apoyan el desarrollo del Centro.
1
ANO
20011
%1
20031
%1
2005
%
149
5,1
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Codelco Norte
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Mantos Blancos
6,6!
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31·=~==~
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T.M.
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2477
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100)1]
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• Grande.
IFuente: CochDco
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Anuario
1
I
I
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123
4,2
2764
138
2902
952
4O
100 O
-·-----2-m ------------7·;2
I
1
Posteriormente en nivel de importancia destacan El Abra, Mantos Blancos y Zaldivar y por último,
Michilla, con un porcentaje de 18,1%. Finalmente, un grupo de aproximadamente 78 empresas
representan 4,8% del total de la producción. Lo anterior ejemplifica el alto grado de concentración
de esta industria minera.
Estructura del mercado: A continuación, se ilustra una tabla que detalla la estructura del
mercado de la región, presentando la cantidad de minas y plantas presentes en cada comuna,
clasificándolas de acuerdo a la siguiente categoría de Empresas: A
Mayor a 400 trabajadores en
el total de sus faenas; B = Entre 80 y 400 trabajadores en el total de sus faenas; C = Menor de 80
trabajadores en el total de sus faenas.
=
~::::::::.=::::T==+~~~~~~]:~~}l@j~ªi9f-===---::F::=
I
MINAS
,¡COMUNA
A
B
SubTot.1
A
14
t5
o
t4
15
¡PLANTAS
B
'
C
SubTot.'
TOTAl
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¡SubTot.1
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¡SubTotal
3
3
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12
12
2
._-.!~
-~
._-~
43
20
B5
29
113
i
¡TOTAL
9
69
[Fuente: Atlas de Faenas Mineras; Semageomin;
84
19
I
3
7
1
1
i
De este modo, se puede observar que la mayoría de las empresas corresponden a minas de
categoría C, con un total de 69 minas. La mayor cantidad de ellas (38 minas) se ubican en la
comuna de Tal Tal, que pertenece a la provincia Antofagasta. En cuanto a las plantas, la mayoría
corresponde a aquellas de categoría A, con un total de 19 plantas. La mayoría de ellas (12 plantas)
se localizan en la provincia de Antofagasta, específicamente 9 plantas en la comuna del mismo
nombre y 7 plantas en la comuna de El Loa.
Además, se aprecia que la mayoría de minas como plantas se localizan en la provincia de
Antofagasta, ya que del total de 84 minas en la región, 65 pertenecen a esta comuna (lo que
3
corresponde al 77%) Y del mismo modo, del total de 29 plantas en la región, 20 pertenecen a ella
(lo cual representa un 69%). Como se mencionó anteriormente, la mayoría de las empresas
corresponden a minas de categoría C, de las cuales la mayoría se encuentra en la provincia de
Antofagasta (54 minas), dentro de la cual el mayor número está ubicado en la comuna de Tal Tal
(con una significativa mayoría de 38 minas), luego en Mejillones (11 minas), y por último en las
comunas de Antofagasta y Sierra Gorda (con 2 y 3 minas respectivamente).
Consumo de Agua en Minería: El consumo de agua en minería se extiende a todas las partes
del proceso como por ejemplo en la extracción, en la mina, en las plantas de procesamiento, en el
transporte de mineral o concentrado, fundición, refinería electrolítica, proceso hidrometalúrgico,
tranques de relave entre otros, todo dependiendo del tipo de proceso de la empresa. El agua usada
en procesos industriales, en el caso de la minería, no puede ser reutilizada por las personas, debido
a la escasez de tecnologías que permitan eliminar los contaminantes que han sido incorporados
durante los procesos industriales. El requerimiento de agua ha ido aumentando debido al
empobrecimiento de la ley de los minerales. Por lo anterior las tendencias que han ocurrido en los
últimos años en la minería han estado orientadas a obtener nuevas fuentes de agua y a ahorrar
agua en los procesos de extracción, lo que incluye no sólo reducir el consumo de agua por unidad
de cobre producida, sino que en muchos casos, la utilización del agua de descarte en otras
actividades. Específicamente para este estudio, se ha considerado el factor establecido que es
estimado en 97,3 litros de agua fresca utilizada por kilo de cobre obtenido (Fuente: Consejo
Minero, Estudio "Uso Eficiente de Aguas en la Industria Minera y Buenas Prácticas" Noviembre
2002).
Específicamente, en la 11 región la minería tiene un importante impacto en el consumo
(representando el 74,5% del consumo regional) y en la calidad del agua (En el punto 2 y Punto 4
del Estudio de Mercado se detallan el impacto de la minería en la calidad del agua). Junto a lo
anterior, se suma la creciente rigurosidad, sofisticación y complejidad a través del tiempo de la
normativa internacional (Ver detalle en el Punto 3) respecto a metales en el agua y que también ha
sido emulada a nivel nacional aunque con atraso y lentitud en las exigencias de su cumplimiento.
Estos dos elementos en su conjunto, favorecen que los impactos asociados al Centro tiene un
extraordinario impacto económico y social en la región, incluso en elementos no valorados en el
mismo que se asocian a la sustentabilidad de largo plazo de la región.
Estimación Agua Minería: En el siguiente cuadro se entrega una proyección muy aproximada del
consumo por sectores productivos de la región para el año 2005. Este estudio utiliza similares tasas
de crecimiento anual (para el período 1993-2005) excepto para la minería, que utiliza la tasa
corregido a través del consumo real de agua en la minería.
[ESTIMACION DEMANDA'ANUAl-RECURSO
HIDRICÓ--··-,----
iESTIMACION PROMEDIO ANUAL 1993 2017 Mt3/Seg
i Mt3/Seg:
¡Año 1993
AQrícolal
AQua Potable!
Industrialesl
Mineras:
i'
i
!i,ReqiÓñl¡¡;53il··················¡¡;Oi5r·¡¡;o56!-4;7151
i¡%
~'rOyeCCrÓ~2005
111Región:
0,583
0,000
Total
6,928
~----~~----+----'I..
<;recimi e nt(JJ:\I1I,!¡¡I.1993-2005.1
illReQión
:
0,771
1,331
¡
Energía
4,85
5,49:
4,69
::~L::=::::=:::~j~:::=:·::~::i::=~:::::::
:::::~=:::=
1,5111
8,9541
. 12,015
0,967¡
De acuerdo a esta proyección el consumo de agua de la 11 Región en la agricultura es de 0,583
3
m /s; en agua potable 0,967 m3/s, en la industria 1,511 m3/s y en I la minería 8,954 m3/s. En
definitiva el consumo de agua de la región el año 2000 alcanzó a 12,015 m3/s donde la minería
representa el 74,5% del total aproximadamente (Ver detalle en Punto 14 del Estudio de Mercado).
4
Es importante indicar que en la evaluación econormca, los beneficios del proyecto
conservadoramente están valorizados solo en el consumo de agua de la minería, que se estima en
8,954 m3/s que equivale a 282,4 millones de metros cúbicos año aproximadamente. Por lo tanto en
la evaluación, no están considerados los volúmenes de agua asociados a los otros sectores
productivos como agricultura, industria yagua potable que significan aproximadamente 25,5% del
total, 96 millones de metros cúbicos, los cuales también pueden ser optimizados con distintas
tecnologías.
•
5
2.- MATRIZ AMBIENTAL DEL AGUA
Fuente: estudio Coexistencia Minería - Agricultura, Fundación Chile
2.1. El Recurso Agua
El agua es un componente vital que participa en prácticamente todos los procesos biológicos, yes
soporte de la vida de muchos organismos.
Por otra parte, el hombre utiliza las aguas naturales en multitud de aplicaciones, tanto de carácter
urbano (bebida y usos domésticos en general), como industriales o agrícolas (regadíos, bebida del
ganado). De esta forma, su calidad es un factor muy importante a controlar para adecuar sus
potenciales usos.
Se pueden considerar dos factores de calidad, que se denominan "calidad Química del Agua" y
"calidad Biológica del Agua". Estos factores están influenciados por las condiciones naturales de la
región y por los factores antropogénicos, es decir, por el tipo de actividad humana existente en la
zona. Los parámetros más significativos a considerar son los siguientes:
a.pH
Es la medida de la acidez del agua, expresada por una escala entre 1 y 14, de forma que el valor 1
indica condiciones de máxima acidez, y 14, de alcalinidad extrema (pH
-Iog [W]). El valor de 7
indica la neutralidad, y es el más deseable, por lo generar, para la mayor parte de las aplicaciones.
Los valores más distantes indican alta reactividad, y son siempre indeseables pues suelen llevar
asociados otros problemas, como un alto contenido en sales (y a menudo en metales pesados),
debido precisamente a dicha reactividad.
=
b. Temperatura
Constituye otro tipo de contaminación
de las aguas, denominada
contaminación
térmica.
Naturalmente, depende del nivel térmico del aire en el entorno (o de las rocas-almacén
[reservoirs], en las aguas subterráneas), aunque en ocasiones presenta condicionantes propios, ya
sean naturales (aguas termales), o antrópicos (industrias que implican el calentamiento de aguas:
centrales térmicas). Al igual que en caso anterior, a menudo implica también otros problemas,
debido a la relación que se establece entre temperatura y solubilidad de sales y gases; a mayor
temperatura mayor solubilidad de iones, y menor en gases, factores ambos que degradan la calidad
de las aguas, ya que aumentan su dureza y disminuyen la capacidad de disolución de oxígeno.
c. Contenido en Gases
La proporción de gases disueltos en las aguas naturales depende de factores diversos, entre ellos la
temperatura, la presión (sobre todo en aguas subterráneas) y la presencia de gases en la
atmósfera en contacto.
d. Contenido en Sales
6
Las aguas naturales siempre presentan un cierto contenido en sales, necesarias como nutrientes
para la mayor parte de los organismos vivos. La conductividad del agua es una medida que nos
relaciona la capacidad del agua natural para conducir la electricidad en respuesta al contenido total
en sales que presenta C'dureza' del agua). La conductividad es un parámetro aproximativo, pero
muy útil por lo fácil que resulta su medida. El contenido en sales implica la presencia de aniones y
cationes, que tienen dos orígenes: reacciones de equilibrio gases-agua, y disolución de los
compuestos solubles de las rocas del entorno.
e. Sólidos en Suspensión
Las aguas contienen partículas en suspensión, que son arrastradas por la dinámica correspondiente
y producen la turbidez más evidente. Son de dos tipos: suspensiones (geles en el estado de
solución), y partículas en sentido estricto (partículas sólidas arrastradas).
Las partículas en
suspensión constituyen un problema en cuanto a la calidad del agua no sólo por su presencia, que
constituye un factor negativo sobre todo de cara a su aspecto, sino también porque a menudo a
estas partículas sólidas se adhieren (adsorción, absorción) una gran cantidad de contaminantes:
metales pesados como el plomo o el mercurio, bacterias, etc. En este sentido, las arcillas, por sus
particulares propiedades estructurales (armazón en capas, desequilibrio de cargas) juegan un papel
muy importante.
f. Contenido orgánico
El contenido de materia orgánica en las aguas naturales puede provenir de diversas fuentes, ya
sean antropogénicas o naturales. Este componente plantea una problemática doble: por un lado,
pueden ser perjudiciales, o producir efectos adversos aunque no tóxicos: olor, color. Por otra parte,
constituyen la base de la alimentación de algunos microorganismos, produciendo su proliferación.
7
3.- NORMATIVAS DE AGUAS
Fuente: estudio Coexistencia Minería - Agricultura Fundación Chile
Dependiendoel tipo y/o uso de las aguas podemos encontrar a nivel mundial diferentes valores de
referencia para eada tipo de metal.
3.1. Arsénico
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3.2. Cadmio
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3.3. Cobalto
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3.6. Molibdeno
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I
3.10. Zinc
3.11. Aspectos Tecnológicos de la Normativa
Actualmente la normativa establece una serie de estándares para su aprobación que hace
significativamente complejo su cumplimiento desde el punto de vista tecnológico. Esto se debe
fundamentalmente
a que los caudales son fluctuantes y también los niveles de carga en las
distintas variables; por lo tanto las plantas deben lograr altos niveles de abatimiento en amplios
rangos de operación y económicamente eficientes; lo cual implica un intenso desafío tecnológico y
de performance.
Debido a malas experiencias de empresas que han invertido en soluciones parciales que han
fracasado, se ha establecido como tendencia general a nivel industrial, entregar una integración de
equipos que solucionan el cumplimiento de la normativa en forma integral.
A continuación se entrega un resumen del Decreto 90, que está construido en base a los elementos
característicos, donde la Tecnología OAC (desarrollada por Fundación Chile) tiene una ventaja
competitiva respecto al resto de las otras alternativas en una operación general, para especies
orgánicas persistentes.
11
Parámetro
Fluvial
Sin
Dilución
Fluvial
Con
Dilución
Lacustres
Sólidos Susp. Totales
(mg/L)
DBOS (mg/L)
Aceites y Grasas
(mg/L)
80
300
80
35
20
300
50
PH
Aluminio (mg/L)
Arsénico (mg/L)
Cloruros (mg/L)
Fósforo Total (mg/L)
Indice de Fenal
Hidrocarburos Fijos
(mg/L)
Pentaclorofenol
(mg/L)
Nitrógeno (mg/L)
Tetracloroeteno
(mg/L)
Triclorometano
(mg/L)
Zinc (mg/L)
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05
10
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10
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50
0,04
0,144
75
10
50
800
0,64
0,2
30
6-8
16
0,8 gd
6400
160
08
160 gd
3,2
5
16
•
12
4. TIPOS DE CONTAMINANTES
Fuente: estudio Coexistencia Minería - Agricultura Fundaci6n Chile
4.1. Tipos de Contaminantes
La minería en su conjunto produce toda una serie de contaminantes gaseosos, líquidos y sólidos,
que de una forma u otra van a parar al suelo. Esto sucede ya sea por depósito a partir de la
atmósfera como partículas sedimentadas o traídas por las aguas de lluvia, por el vertido directo de
los productos líquidos de la actividad minera y metalúrgica, o por la infiltración de productos de
lixiviación del entorno minero: aguas provenientes de minas a cielo abierto, tranques de relave,
etc., o por la disposición de elementos mineros sobre el suelo: tranques, talleres de la mina u otras
edificaciones más o menos contaminantes, en cada caso.
4.2. Lluvia Acida
la presencia de gases contaminantes de origen minero en la atmósfera constituye sin duda un
problema menor frente a los de origen industrial o urbano. Esto es debido a que sus volúmenes,
comparados con los emitidos por otro tipo de actividades, suelen ser limitados. las excepciones son
las relacionadas con la actividad metalúrgica (sobre todo de sulfuros) o de procesos de combustión
directa de carbón. En estos casos, las emisiones gaseosas suelen ser ricas en anhídridos sulfurosos
y sulfúricos (502-503) , lo que implica la formación de la denominada "lluvia ácida", cargada en
ácidos fuertes como el sulfúrico o el sulfuroso. Los pasos secuenciales de la generación de lluvia
ácida son los siguientes:
502(9) + H20(1) <=> 502(1)
502(1) + 2H20(l) < > H30+ + H503H503- + H20(I) <=> H30+ + 50l
=
Al llegar estos ácidos al suelo producen efectos devastadores sobre la vegetación, infiltrándose en
el suelo. Cabe destacar también la acción sobre las aguas continentales (lagos), que puede
ocasionar la muerte de peces y otros habitantes de esos ecosistemas.
La lluvia ácida puede producir efectos más o menos importantes en función de la alcalinidad del
suelo: cuando el suelo contiene abundantes carbonatos tiene una alta capacidad de neutralizar
estos efectos, mediante la formación de sulfato cálcico y liberación de CO2•
A su vez, el CO2 liberado en el proceso puede combinarse con el agua del suelo produciendo ácido
carbónico y bicarbonatos, que en todo caso son menos fuertes que los ácidos derivados del azufre.
Así pues, en ausencia de agentes neutralizadores (carbonatos) la lluvia ácida acaba produciendo
una acidificación del suelo, que degrada y oxida la materia orgánica que contiene, reduciendo
considerablemente su productividad agronómica y forestal.
Además, puede producir tanto la movilización de algunos componentes a través de la formación de
sales solubles, como la inmovilización agronómica de otros, que pueden pasar a formar compuestos
insolubles, no biodisponibles.
En los bosques y cultivos la acción directa de la lluvia ácida es un tanto distinta. Aunque los
científicos no se han puesto de acuerdo con respecto a los efectos inmediatos concretos, todos
estiman que la lluvia ácida no mata directamente a plantas y árboles, sino que actúa a través de
ciertos mecanismos que los debilitan, haciéndolos más vulnerables a la acción del viento, el frío, la
sequía, las enfermedades y los parásitos. la lluvia ácida afecta directamente las hojas de los
13
vegetales, despojándolas de su cubierta cerosa y provocando pequeñas lesiones que alteran la
acción fotosintética. Con ello, las plantas pierden hojas y así, la posibilidad de alimentarse
adecuadamente. En ocasiones la lluvia ácida hace que penetren al vegetal ciertos elementos como
el aluminio (éste bloquea la absorción de nutrientes en las raíces), que afectan directamente su
desarrollo.
4.3.- Efluentes Líquidos
El mayor problema que representa la minería frente a las aguas es la formación del denominado
drenaje ácido de mina ("acid mine drainage", AMO), consistente en la emisión o formación de
aguas de gran acidez, por lo general ricas en sulfatos, y con contenidos variables en metales
pesados. Dicho drenaje se desarrolla a partir de la lixiviación de sulfuros metálicos o y de la pirita
presente en carbones. Para ello existen dos fuentes principales:
o
o
El mineral sulfurado "in situ" (condiciones naturales del lugar)
Las tranques (pilas de acumulación de mineral generadas por la minería).
No obstante, en algunos casos los fenómenos naturales, ejemplificados
(Huelva), pueden llegar a alcanzar grandes proporciones.
en el caso del Río Tinto
Como resultado se obtienen aguas de pH muy bajo (2-3), cargadas en sales, sobre todo en
sulfatos, en las que normalmente son más solubles los metales pesados, como Pb, Zn, Cu, As, Cd,
etc. (Gráfico siguiente). Una excepción importante a tener en cuenta es el mercurio, que en medio
ácido sulfúrico es insoluble, debido a que el sulfato de mercurio es insoluble en agua. Solubilidad de
Metales Pesados en Función del pH
23
••
S
67
89
10
11
12
13
pH
14
Otro factor importante es la granulometría del material: cuanto menor es el tamaño de grano de las
partículas, mayor es la superficie específica, y por tanto, mayor la posibilidad de que se produzcan
estas reacciones. Sobre esta base, las balsas de finos (relaves) son excelentes candidatos al
desarrollo de aguas ácidas, siempre y cuando además presenten una porosidad y permeabilidad
suficientes como para permitir la entrada y salida de agua.
Las condiciones hidrológicas de la zona, por su parte, son siempre un factor a tener muy en cuenta:
disponibilidad del agua, temperatura, composición, etc. Suelen estar relacionadas con factores
climáticos: pluviosidad, temperaturas medias y su distribución: los ciclos muy continuos de mojadosecado favorecen mucho el proceso de acidificación.
La mineralogía de las rocas puede jugar también un papel importante en el desarrollo de estos
fenómenos. En este campo los carbonatos juegan un papel especialmente importante, por su
potencial natural de neutralización de la acidez generada por este proceso.
4.4. Elementos
Sólidos
La disposición de elementos
variados:
mineros sólidos
sobre el suelo puede tener
sobre éste efectos
o
La disposición de elementos mineros sólidos en tranque de relave puede inducir la
infiltración de aguas de lixiviación, más o menos contaminadas en función de la
naturaleza del tranque en cuestión. Por ejemplo, mientras hay minerales fácilmente
lixivia bies (p.ej., pirita, esfalerita), otros son mucho más estables (p.ej., galena). De esta
manera, es más fácil introducir en las aguas Zn2+, Cu2+, Fe3+, Fe2+ que Pb2+. También
produce un importante efecto de apelmazado del suelo, relacionado con el peso de los
materiales acumulados, que cambia completamente el comportamiento
mecánico de
éste, incluso después de retirados los contaminantes del tranque. Otro efecto es el de
recubrimiento, que evita la formación y acumulación de la materia orgánica, y el
intercambio de gases con la atmósfera.
o
La disposición de elementos mineros sólidos de los procesos derivados de la lixiviación
en pila (heap leaching), comúnmente utilizados para la extracción metalúrgica de uranio,
cobre y oro. La mena triturada es dispuesta en agrupamientos rectangulares de unos
metros de altura sobre bases impermeables. En el caso del uranio y del cobre las pilas se
riegan mediante aspersores con una solución de ácido sulfúrico (en el caso del cobre, se
pueden introducir también bacterias del tipo T. ferrooxidans). La química del proceso es
similar a la que vimos en el Tema 4.3 sobre drenaje ácido. En cuanto al oro, su lixiviación
se basa en la utilización de compuestos cianurados (normalmente cianuro de sodio). La
pila también se riega con aspersores, y el proceso químico es del tipo:
Aunque en todos los casos se utilizan superficies impermeables en la base de las pilas,
las infiltraciones son siempre posibles. Por otra parte, el viento puede formar aerosoles,
arrastrando a áreas más o menos alejadas, esos productos.
o
La disposición de elementos de talleres de mina es una de las que tienen un mayor
potencial contaminante,
derivado de la presencia de hidrocarburos
en grandes
cantidades: depósitos de combustible para repostar, aceites pesados lubricantes, etc.,
15
cuyo vertido accidental suele ser bastante común, y tienen una gran facilidad de flujo y
de infiltración en el suelo.
o
La disposición de elementos sólidos de otros edificios mineros (lavaderos, polvorines,
oficinas, etc.) pueden producir efectos más o menos importantes, en función de factores
diversos: existencia de instalaciones anexas, empleo de reactivos más o menos tóxicos,
condiciones de almacenamiento de éstos, etc.
En definitiva, la minería puede producir sobre el suelo alteraciones más o menos importantes de
carácter físico, ffsico-qufrnlco y químico, que en general ocasionan su infertilidad, o en el peor de
los casos, mantienen su fertilidad pero permiten el paso de los contaminantes a la cadena
alimenticia, a través del agua, o de la incorporación de los contaminantes a los tejidos de animales
o vegetales comestibles.
4.5. Metales
La contaminación por metales es la principal fuente de preocupación de la actividad minera. Estos
metales, dependiendo del estado en que se encuentren, podrían causar efectos en todas las
matrices ambientales (suelo, aguas subterráneas y superficiales, aire), a otros sectores económicos
(agricultura, ganadería, etc.) y a las personas. Sea cual sea la vía que sigan los metales, tarde o
temprano llegarán a los suelos.
Dentro de los metales, los que generan un mayor grado de interés respecto a la contaminación que
producen, son los metales pesados.
Los metales pesados son aquellos elementos que poseen una densidad igualo superior a 5 g/cm3
cuando están en forma elemental. Dentro de los metales pesados hay dos grupos: oligoelementos
o micronutrientes (requeridos en pequeñas cantidades por los animales y plantas), pero que
pasado cierto umbral se vuelven tóxicos como el As, B, Ca, Cr, Cu, Mo, Mn, Ni, Se y Zn; y los
metales pesados sin función biológica conocida, los cuales resultan altamente tóxicos y presentan la
propiedad de acumularse en los organismos vivos, son principalmente Cd, Hg, Pb, Ni, Sb y Bi.
4.6. Efectos Sobre el Agua
La minería, como cualquier otro proceso industrial, produce problemas en la calidad del agua en
varios aspectos:
o
Contaminación de aguas debidas a la propia naturaleza de los materiales explotados, por
ejemplo los metales (Cu, Zn, Cd, Hg, etc) y aniones asociados (sulfatos, carbonatos, etc).
o
Contaminación de aguas debidas al uso de técnicas de lixiviación en pila (heap leaching)
de metales, donde el agente lixiviante puede ser el ácido sulfúrico (para el cobre) o el
cianuro de sodio (para el oro).
o
Contaminación de aguas debido a su empleo en procesos post-Extracción
lavado por flotación).
o
Contaminación de las aguas debido a factores indirectos: arrastre de partículas por el
viento u otros mecanismos a aguas de áreas más o menos alejadas de la explotación.
minera (p.ej.,
En cualquier caso, los efectos de la minería sobre las aguas se traducen en:
16
o
Movilización de partículas sólidas, ya sean procedentes del arrastre por las aguas
superficiales de polvo de tranques o labores, o traídas hasta la superficie por el agua de
lluvia, a partir del polvo en suspensión.
o
Adición de sales al agua, ya sean por procesos 'naturales' (disolución de minerales
que la minería pone a disposición de las aguas superficiales), o por mecanismos
industriales (vertido de aguas de plantas de flotación u otro tipo).
o
Adición de metales pesados a las aguas. Naturalmente,
la minería metálica pone a
disposición de los agentes externos unos elementos metálicos que pueden movilizarse
hacia las aguas bien por la formación de compuestos solubles, o bien por mecanismos de
'sorción' en la fracción sólida arrastrada por el agua.
o
Cambio del pH de las aguas. Especialmente significativa suele ser la acidificación,
consecuencia de la oxidación e hidrólisis de sulfuros con formación de sulfatos y sulfatos
ácidos: el drenaje ácido de mina, del que se va a hablar con mayor detalle .
.. La minería también produce problemas hidrogeológicos en las aguas subterráneas (Figura
siguiente). La presencia de agua en la mina, sobre todo a ciertas profundidades, constituye un
problema. Ello puede implicar la desecación de pozos próximos, a distancias variables en función de
la litología de las rocas que constituyan cada acuífero: si se trata de rocas poco permeables y
transmisivas, el problema afectará solamente al entorno inmediato de las labores, pero si se trata
de rocas muy porosas y permeables, el problema puede alcanzar distancias considerables. También
podrá afectar a parámetros físico-químicos, pues a menudo por el fondo de la explotación a cielo
abierto se podrán infiltrar aguas afectadas por la problemática específica de cada mina: turbidez
(siempre), cambios composicionales, de acidez, de condiciones redox, etc.
·Afeccionesde una mina a cielo abierto a las aguas subterráneas
4.7. Impactos mineros sobre la Cantidad del agua
Normalmente, aún las regiones más desérticas cuentan con cantidades disponibles de aguas
subterráneas - muchas veces a gran profundidad - que se han trasladados largas distancias desde
su fuente de origen en las montañas. La región de Atacama de Perú y Chile es un típico caso de lo
17
anterior. Estas aguas usualmente se pueden valorizar bajo condiciones de escasez, siempre que se
permita a los mercados operar libremente.
El agua también puede ser llevada, desde muchos kilómetros lejos de las minas, para abastecer las
diversas necesidades de procesamiento de minerales, agua potable, supresión de polvos, etc. Tales
desviaciones son la causa de una verdadera competencia con otros sectores de la sociedad por el
recurso agua, posiblemente reduciendo los suministros a pueblos, ciudades y grupos indígenas;
además, pueden crear impactos negativos en lagos o salares debido a la reducción de los niveles
de agua o del afloramiento de agua dulce, y podría dañar flora y fauna silvestre local. En algunos
lugares de Chile, Bolivia y Perú, los desvíos también se efectúan cerca de fronteras internacionales,
produciendo serios conflictos transfronterizos.
El agotamiento del agua
reduce el nivel local y a
reducir el nivel del agua
hacia la superficie para
pozos.
asociado a la apertura de futuras minas a tajo abierto, inevitablemente
veces regional del agua. Esto puede causar la sequía de los afluentes y
en pozos vecinos. Esto último aumenta los costos de bombeo de agua
los afectados o podría forzarlos a perforar nuevamente y profundizar los
La reducción de vertientes y riachuelos puede afectar el uso de agua para el ganado y la vida
silvestre nativa, así como los usos municipales y domésticos de agua. El agotamiento se detiene
cuando lo hace la minería, pero los niveles de agua podrían requerir de muchos años para volver a
su estado original (o casi original).
4.8. Impactos mineros sobre la calidad del agua
El procesamiento de minerales produce una cantidad de residuos y productos que pueden causar la
contaminación del agua. Además, la infraestructura que debe ser construida para apoyar una
operación minera y sus operaciones de procesamiento, genera residuos de alcantarillados, de
tratamiento de aguas, aceites, petróleo, combustibles diesel, etc.
La minería rompe y comprime la roca, creando nuevos túneles para que el oxígeno, aire y
microbios, reaccionen con los minerales. En consecuencia las rocas pueden generar ácido,
movilizando muchos otros constituyentes químicos, los que podrían contaminar cuerpos de agua
por décadas o incluso cientos de años después del cierre de la mina. Incluso el uso de explosivos
aumenta las concentraciones de nitrato y amoníaco, provocando el incremento de la eutroficación
y la contaminación de cuerpos de agua.
La roca residual a menudo contiene concentraciones elevadas de sulfatos, metales tóxicos, nometales, y componentes radioactivos. Dicha roca generalmente se desecha en montones en la
superficie del suelo al borde de los tajos o fuera de las obras. Muchos contaminantes se pueden
filtrar de estos montones de desecho, contaminando las aguas superficiales y subterráneas.
El procesamiento del mineral generalmente requiere de tratamientos químicos para remover los
metales pesados. Estos metales a menudo son filtrados directamente del mineral usando ácidos
fuertes. De otro modo, los minerales sufren un proceso de molienda que implica compresión,
adición de diversos químicos, combinado con procesos de separación física que producen residuos
llamados relaves.
Ambos tipos de procesos resultan en desechos que contienen numerosos
residuos metálicos y no- metálicos del mineral, pero que también contienen altas concentraciones
de químicos.
En operaciones mineras modernas, los relaves generalmente son depositados en tranques
especiales sellados con material sintético. Anteriormente, o cuando no se tomaban todas las
18
previsiones, en estas operaciones los relaves podrían ser vertidos directamente en canales y
vertientes o al mar. (Por ej. lo que ocurría antes de 1997 en Cobre del Sur en Perú y Chañaral).
Donde no existe fiscalización, estos relaves obviamente pueden causar una contaminación
significativa de todos los cuerpos de agua. Este material muchas veces contiene pH muy alto (10 a
12), así como concentraciones potencialmente tóxicas de numerosos metales y no metales,
radioactividad, cianuros y compuestos orgánicos relacionados.
Aún donde han sido construidos tranques de relave modernos, existen posibilidades significativas
de contaminación a largo plazo, debido a la posible filtración que puede no ser detectada hasta
después de varios años de operación o del cierre de la mina. Todas estas actividades aumentan
fuertemente la carga de sedimentos a los cuerpos de agua (ríos, lagos, mares), lo que podría dañar
cultivos y, más importante aún, la calidad de agua y organismos acuáticos.
En el caso de formaciones lacustres en minas abandonadas de tajo abierto, éstas podrían llegar a
contaminarse a través de los procesos antes mencionados y por evaporación, especialmente en
ambientes desérticos. Tales minas requieren además de secado, de la construcción de tranques o
reinyección de aguas subterráneas hacia la superficie. Dichas operaciones resultan a menudo en
interacciones químicas no deseadas entre el agua que está siendo removida y la roca o los
sedimentos, cuyo contacto entre sí puede generar elementos como el arsénico.
Los tranques de relave en países andinos frecuentemente sufren el efecto de movimientos telúricos
fuertes, lo cual hace que los detalles en la construcción sean importantes y requieran de una
mantención a largo plazo, incluso después del cierre, para prevenir tanto fallas catastróficas de
funcionamiento, como filtraciones crónicas.
Los desechos de las fundiciones tales como la escoria y el material particulado (polvo), pueden
contaminar las aguas superficiales y subterráneas. Los desechos de las fundiciones, a pesar de
numerosos reclamos por parte de la industria, frecuentemente
emiten
contaminantes,
especialmente donde las aguas que reaccionan tienen un pH inusualmente alto o bajo, y/o son
saladas o contienen cal.
Muchos de los procesos antes descritos implican la implementación de infraestructura que requiera
de mantención a largo plazo, para prevenir el deterioro y la seria contaminación: tranques de relave
(con o sin sellos), filtraciones, pilas de sedimentos de rocas (con o sin tapas), equipos de desvío/
bombeo/ filtración, áreas de revegetación, sistemas de tratamiento de "pasivos", etc.
Varios países desarrollados hoy cuentan con plantas de tratamiento en operación para corregir
problemas de calidad del agua después del cierre de la mina. Se anticipa que algunas de estas
plantas lleguen a operar por décadas después del cierre, o incluso para siempre. Tales plantas y
equipos requieren de mantención continua y a largo plazo, pudiendo ser una de las actividades
ambientales más costosas relacionadas con la minería.
Estos impactos se podrían describir como daños al: abastecimiento de agua para usos domésticos y
municipales, usos en la ganadería y agricultura - en situaciones donde las filtraciones pueden
impactar huertos o viñas -, la salud de las personas, la pesquería y vida acuáticas, y usos
industriales de agua. Tales daños también pueden tener impactos indirectos en los aspectos
sociales, educacionales y turísticos de una economía.
19
S.- PRODUCCIÓN MINERA EN LA II REGIÓN
Fuente: Anuario Cochilco Año 2005
S.l.- Producción Minera
La tabla expuesta a continuación detalla la producción minera, metálica y no metálica, que presentó
la II Región entre los años 2000 y 2005, especificando las unidades producidas de los distintos
minerales.
ODuéCiONMINERA -:'Ü-REGlON
1
METAlI CA y NO METÁLICA
ANO
l. MINERIA METAlICA
C08RE{L~.
de Fino)
OLl8DENº-IT!!1:."
RO (Kg:de.Fino)
PLATA(Kg:"de""FiMi-.
~_.
L
deFLNO
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1fu-_.J~
14:
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15,
2902
,16._, __ .)4 .__ ~
17
17
16
-··-495r··-·'·S39-¡-'-········-4·76r--·-·-496-'··'·-556"-'-"""-:-663
I
-,---------+----+---+-----+----1
11. MINERIA NO METAlICA
.----'-
13¡
161.
36
451
36
..--8-83::+---:9:-::6:-:::-2+----=-=-=:i----:::-:-::+---:-:::--:-::+--'-'-'-:1-4~3=2i
_.'.
NITRATOS
.35
31
7._9_0t-. 9_1_8+-__ 9
988
1072
1174
.44
895
1151
En cuanto a la minería metálica, se aprecia que cuantitativamente, existe una significativa mayor
producción de cobre, cuyos volúmenes de producción han aumentado progresivamente en los
últimos cinco años, alcanzado los 2,9 millones de T.M. de mineral en el 2005, cifra muy superior a
los otros minerales señalados (molibdeno, oro y plata). Cabe destacar que la tasa de crecimiento ha
sido mayor en los últimos tres años, como demuestran los datos.
En segundo lugar, en cuanto a volúmenes de producción, lo presenta el molibdeno, cuya
producción también ha ido incrementando sistemáticamente durante los últimos cinco años (salvo
una baja exhibida en el 2002). Especial auge presentó en los años 2004 y 2005, en los cuales su
producción alcanzó los 24 mil y 26 mil T.M. de mineral respectivamente, cantidad considerable en
relación a los 16 T.M. de mineral producido en el 2003.
Lógicamente, la menor
menor aún por el oro.
producción
en términos
cuantitativos,
está representada
por la plata y
En cuanto a la producción de plata, ésta ha promediado los 538 mil kg. de mineral en los últimos 5
años, presentando pequeñas variaciones a lo largo de éstos, existiendo en los años 2004 y 2005 las
mayores producciones de mineral (556 mil y 663 mil kg. respectivamente).
El oro a su vez ha tenido una producción bastante pareja en los últimos 5 años, promediando
15.600 kg. de mineral, cuya mayor producción se obtuvo en los años 2003 y 2004 (17 mil kg.), la
que bajó a 16 mil kg. en el 2005.
20
Con respecto a la minería no metálica, ha existido a lo largo de los cinco años una evidente mayor
producción de nitratos (salvo en el último año, excepción detallada posteriormente),
cuya
elaboración ha sido bastante constante, promediando 1.137.500 T.M.
Sin embargo, como se señalaba anteriormente, en el año 2005 la producción de nitratos no
representó los mayores volúmenes de producción de los minerales metálicos, ya que ese año fue
superada por la producción de carbonato de calcio (con 1,4 T.M. de millones de éste en
comparación a los 1,15 millones T.M. de nitratos). Esto se debe a que la producción de carbonato
de calcio experimentó un considerable incremento en los últimos dos años, superando el millón de
T.M. de mineral producidos, a diferencia de los años anteriores.
Sigue, en orden cuantitativo, la producción de compuestos de potasio, cuya producción
pareja, promediando 898 mil T.M. a lo largo de los últimos cinco años.
ha sido
Por último, con volúmenes de producciones bastante menores, se encuentra la de compuestos de
litio y de boro. Si bien, ambas producciones han promediado volúmenes similares en los últimos
cinco años (compuestos de boro: 38 mil T.M.; compuestos de litio: 40 mil T.M.), se aprecia que la
producción de compuestos de boro ha tenido mayores variaciones en los cinco años, mientras que
la de compuestos de litio ha ido aumentando a partir del año 2002.
5.2. Inversión Extranjera
A continuación, se dispone una tabla que señala la inversión extranjera en la región y, a su vez, la
participación de la segunda región en la inversión extranjera materializada en minería, que se
presentó entre los años 2000 y 2005.
"Inversión
Extranjera Materializada II Región Según DI - 600 Por Regiones"
(Cifras en Millones de US$ de cada año)
PERÍODO
INVERSIÓN
PARTICIPACIÓN
2000
62,3
26,7
2001
1.017,1
89,5
2002
623,3
31,1
2003
145,5
37,1
2004
135,5
38,8
2005
634,5
77,1
Se puede apreciar que hubo una notoria alza de la inversión realizada por extranjeros en el año
2001, cuyo monto fue de 1.017 millones de dólares, en comparación a los 62,3 millones invertidos
el año anterior (2000).
Sin embargo, la inversión extranjera no volvió a ser tan elevada durante los años posteriores
(aunque, de todas maneras, ha sido mayor a la reducida cantidad presentada en el año 2000). En
el año 2002 fue de 623 millones de dólares, luego bajó en los dos años posteriores a 146 y 136
millones de dólares respectivamente y en el año 2005 volvió a subir a 635 millones de dólares.
En cuanto a la participación de la II región en la inversión extranjera materializada en minería, se
puede apreciar que el año donde la inversión fue mayor (año 2001), la participación de la región
(90 millones de dólares aprox.) también fue la más alta de los últimos cinco años.
21
Durante los tres años posteriores ésta bajó a los treinta y tanto millones de dólares, para
finalmente volver a subir en el año 2005 a 77 millones de dólares aproximadamente.
22
6. PRODUCCIÓN
DE LAS EMPRESAS MINERAS
Fuente: Anuario Cochilco
6.1. Producción
La tabla presentada a continuación señala la producción minera de grandes empresas de la 11
Región, entre los años 2000 y 2005, especificando las unidades producidas de los distintos
minerales (cuyas cifras corresponden a miles T.M.)
f
,
p,
Rºº~9~1.9NMI~r~~º~
ANO
2000
-=
20011
~M~~~~~S-lt~EGI6N¡
2002
i
2003
20041
2005
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..0::;2::t+~_
....
-_-.c.:-8:::9::::.3Tj..i"" --..._~..............;~~--9::38=i2"-~--:::91-::649471
155
156
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¡..::==;.,.:
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7581
995
1195
1272
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1--
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-
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_.••
Iill=_ .._
52
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El Abra
SubTotal
Otras
T uta I
Corresponde a Grandes!,:tnpresas,
Fuente: Cochilco, Anuario 2006
49 ·'51
1
52
50
46
- ""- - ~1~4::7-::~.~
~..~ ~ ·.:,:::-1
2;3
..
0'- + - - ·.- - -1........::4:....:7+11:-=:5c:::.¡Q.217
2251
2261
218
210
--:1.....::A;:::T.. ¡..... - '..'..c~ ~ "- -:1"':":4
"""'C
•••••••
-•••••••
- ••••••
-
197
2290
42
22581
22291
24771
901
131!
129,
23321
2348
i
2606
I
i
----r-..
--T------
Cifras en Miles de T..M..
·-----
2360
..
2747
1441
2891
2764
138
2902
.
..
---'-----+-----'-""'---1
Como se puede apreciar, las mayores producciones mineras se han presentado en Codelco Norte y
Escondida, cuyos volúmenes de producción promedian los 912 y 989 miles de T.M. respectivamente
durante los últimos cinco años.
Sin embargo, la producción en Escondida ha presentado considerables y progresivos aumentos
durante los cuatro últimos años, superando en el 2004 y 2005 el millón de T.M, específicamente
alcanzando el último año 1.272 T.M.; mientras que en Codelco Norte la producción se ha
mantenido más bien pareja durante los últimos años,.
De este modo, en cuanto a niveles de producción siguen El Abra (con 216 miles de T.M.
promediados en los últimos cinco años), Mantos Blancos (153 miles de T.M.) y Zaldivar (142 miles
de T.M.) y por último, con volúmenes bastante menores, Michilla (con 50 miles de T.M.
promediados en los últimos cinco años).
6.2. Porcentajes
A continuación, se ilustra una tabla que especifica el porcentaje representado por cada una de
dichas empresas en la producción minera de la 11Región en los años 2001, 2003 Y 2005.
23
POReENTAJE PRooücCioNMINERA:liREGiON
ANO
2001
Total
Otras
Total
22581
90
2348
20031
%
96,21
3,81
100,01
Corresponde
a gr~!1~~~~tl1pr~~~~,q!r~~~!1
Milesde T.M
Fuente: Cochilco, Anuario 2006
2477í
129'
2606
+...........................................
%
95,01
5,0
100,0
2005
%
2764
138
2902
95,2
4,8
100,0
+.............................................¡
Estos porcentajes permiten comparar de forma más específica la participación
relación a sus pares.
de cada empresa en
De esta manera, se puede apreciar que efectivamente, la mayor producción la presentan Escondida
y Codelco Norte, que en su conjunto significan el 77% del mercado. Cifra extraordinariamente
significativa para la estrategia comercial del Centro.
Posteriormente en nivel de importancia destacan El Abra, Mantos Blancos y Zaldivar y por último,
Michilla, con un porcentaje de 18,1%.
Finalmente, un grupo de aproximadamente
78 empresas representan 4,8% del total de la
producción. Lo anterior ejemplifica el alto grado de concentración de esta industria, que interfiere
significativamente el diseño estratégico del Centro.
24
7.- Consumo de Agua en Minería (II Región)
Fuente: Uso y Tecnologías de Tratamiento de Aguas Minería 11 Región, UCN, Jaime Silva González
7.1.- Marco General
En la zona Norte de Chile, una de las más secas del planeta, se está generando un problema de
escasez de agua. Asimismo el agua usada en procesos industriales, en el caso de la minería, no
puede ser reutilizada por las personas, debido a la escasez de procesos que permiten eliminar los
contaminantes que han sido incorporados durante los procesos industriales. En el caso de la
minería, la eficiencia de uso puede ser definida como aquella fracción del total utilizada que no es
consumida. Cabe agregar en este sentido que en la actualidad existen numerosos lugares del norte
de Chile en donde la demanda de agua es superior a la oferta, lo que crea conflictos con grupos
humanos y ecológicos.
Los nuevos proyectos mineros han debido, por esto, explorar nuevas fuentes de agua, muchas
veces a un costo considerable.
El requerimiento de agua ha ido aumentando debido al
empobrecimiento de la ley de los minerales. Por lo anterior las tendencias que han ocurrido en los
últimos años en la minería han estado orientadas a obtener nuevas fuentes de agua y a ahorrar
agua en los procesos de extracción, lo que incluye no sólo reducir el consumo de agua por unidad
de cobre producida, sino que en muchos casos, la utilización del agua de descarte en otras
actividades.
Para tal efecto las grandes industrias mineras necesitan de nuevas, y revolucionarias tecnologías
para la reclamación de recursos hídricos. En éste Capítulo se da a conocer en forma general el
procedimiento que se usa en todas las grandes plantas de procesamiento de mineral, para la
extracción de cobre en forma electrolítica, fundición y flotación, toda ellas involucran una serie de
operaciones unitarias donde se incorpora agua.
7.2.- Consumo de Agua en Minería
a. Agua en la extracción del Cobre
En la minería del cobre el agua se utiliza fundamentalmente
en el proceso tradicional de
concentración por flotación, seguido de fusión y electro refinación, o en el proceso hidrometalúrgico
el que consta de lixiviación - extracción por solventes -electro obtención.
b. Consumo en la Mina
El uso principal de agua en las minas de cielo abierto es en el riego de caminos con objeto de
reducir el polvo en suspensión. Se trata, por ende, de consumo. En la minería subterránea, el
consumo del agua es reducido y el problema consiste generalmente, al igual que en la minería de
cielo abierto, en extraer el agua natural que se aposa en el fondo de los piques, la que puede
provenir de lluvias o de afloramientos de las napas subterráneas.
Las cifras disponibles de consumo de agua, para minas recientemente inauguradas es de 5,4 a 5,8
m3jton de cobre fino producido (Lefort, 1996). Esta cifra es bastante más variable que lo indicado
anteriormente ya que hay muchos factores que influyen en el abatimiento del polvo: superficies
expuestas, morfología del terreno, precipitaciones anuales, vegetación
natural, etc. Cifras
disponibles indican que el agua utilizada en riego de caminos puede variar entre cero y el 15% del
25
consumo total de agua de una faena minera. El consumo de 5,4 y 5,8 m3 por tonelada indicado
más arriba corresponde aproximadamente a un 3% del consumo total por tonelada de cobre
producida, considerando que la planta llega a producir cobre catódico.
c. Consumo de agua en Campamentos
El agua de consumo humano es para bebida, cocción, lavado, riego, y baños. Los datos disponibles
indican que esta cantidad varía entre 130 y 200 litros por día por persona (Bechtel Chile, 1997).
Esta cantidad representa usualmente menos de 1,5% por ciento del agua consumida en una
empresa minera. Este porcentaje varía bastante debido al diferente ámbito de actividades de las
diversas empresas mineras. En empresas de gran dimensión, el consumo es usualmente más
cercano o inferior a 1%.
d. Plantas de Procesamiento de Minerales
Estas plantas realizan el chancado y molienda del mineral, seguido por la flotación, clasificación y
espesa miento. La alimentación de estas plantas consiste en el mineral proveniente de la mina, el
que consiste en sulfuros de cobre y contiene usualmente entre 0,5 y 3 por ciento de cobre. Con
frecuencia, el mineral es acondicionado previo a la molienda. Ello significa que se le agrega agua y
algunos reactivos que son importantes en la flotación. En la flotación existe un exceso de agua en
relación al mineral y se hace generalmente a un ph alcalino (10 a 11). Por tanto es necesario añadir
algún reactivo, usualmente cal, para elevar el ph desde 7 que contiene el agua natural, hasta 10 o
11.
El producto de estas plantas es un concentrado (parte valiosa del mineral que flota durante el
proceso de flotación), el que contiene entre 25 y 45 % de cobre dependiendo de las especies de
mineral involucrado (calcopirita, covelina, calcosina, óxidos, etc.). Por otro lado el desecho de estas
plantas es el relave, el que consiste en el mineral que no flota y que es enviado a los tranques de
relave. En algunas alternativas de la flotación el mineral valioso es el que no flota, mientras que el
desecho flota.
La figura 1, muestra el diagrama que representa la incorporación de agua a los procesos unitarios
y método de recuperación.
Figura 1. Diagrama de incorporación de agua a las etapas del proceso minero
26
.'
7.3. Pérdidas de Agua
Las pérdidas de agua durante el procesamiento de minerales es variado: mantenimiento de planta,
fallas de drenajes, roturas de líneas, etc. La evaporación, especialmente en tranques de relave,
espesadores y acopio de mineral y/o concentrado. La humedad del concentrado o de los minerales
puede variar entre unos pocos por ciento hasta 15 o 20 %, siendo lo usual cerca de 10 %.
La
evaporación que se puede producir a partir de un concentrado con 10% de humedad en el desierto
es severa, mientras que en lugares cerca del mar esta cifra puede mantenerse.
La evaporación que puede producirse en un tranque de relaves, por ejemplo Minera Escondida cita
en un estudio del año 95 (Mel, 1995) una evaporación en el relave de aproximadamente 13% con
respecto a la circulación de agua en el relave. Si la cifra se compara con la alimentación de agua
fresca, el porcentaje evaporado es aproximadamente 23%.
Las infiltraciones producidas hacia las napas subterráneas pueden ser consideradas muchas veces
como perdidas ya que una parte considerable de esta agua queda absorbida en los suelos o se
evapora. Sin embargo, una parte del agua puede ser recuperada de las napas.
En el proceso de secado del concentrado previo a la fusión, el mineral debe ser alimentado a los
hornos de fusión con la mínima cantidad de agua posible con objeto de aprovechar al máximo el
combustible y las reacciones exotérmicas producidas durante la fusión. Si se considera una
fundición de 100 mil toneladas de concentrado por año y de 10% de humedad, el agua que debe
ser evaporada antes de la fusión es aproximadamente 0,3 m3 por tonelada de cobre blister,
aunque esta cifra puede variar dependiendo de la ley del concentrado y de las características de la
fundición.
En el caso de descarte de agua de tranques de relave, debe considerarse que los niveles de
metales o sales de estas aguas, denominadas las aguas claras, muchas veces no es adecuado para
ningún uso, excepto de regadío, siempre y cuando no tenga sustancias nocivas.
En resumen la recuperación de agua de las grandes plantas concentradoras es del orden de 30 a
84%, esto va a depender de las características de los procesos. El consumo de agua por tonelada
de mineral tratado (mineral que ingresa a las plantas concentradoras) varía: 0,36 m3 (por tonelada
seca) a 1 m3/ton en el caso de otras grandes instalaciones mineras (Lefort,1996).
Así, para el caso
de Candelaria (Minería Chilena, No 186, 1996), 0,4 m3/ton después de la ampliación proyectada
de Pelambres (Minería Chilena, No 185, 1996), 0,68 m3/ton en el caso de Minera Escondida (en
1995) (MEL, 1995), Y aproximadamente
1 m3/ton en el caso de otras grandes instalaciones
mineras (Lefort,1996).
En plantas concentradoras de tamaño mediano pequeño (> 120 toneladas por día) hay cifras que
sitúan el consumo entre 1,3 a 1,4 m3/ton de mineral, mientras que en plantas menores que 120
tpd en general no se recupera agua y el consumo puede llegar a 2,1 m3/ton (Luna, 1991).
7.4. Transporte de Mineral o Concentrado
El mineral es generalmente tratado en Plantas Concentradoras que se encuentran en la vecindad de
las minas, debido a que el costo de su transporte es entre 10 y 60 veces más caro que transportar
concentrado. Existen básicamente dos formas de transportar el concentrado desde las minas a las
fundiciones o a un puerto: mediante camiones o trenes, y mediante un mineroducto.
27
En Chile hay tres grandes plantas concentradoras que envían, concentrado a un puerto mediante
un mineroducto. Estas son las plantas de Minera Escondida, la de Collahuasi y la de Pelambres. En
todos estos casos el concentrado es transportado más de 150 kilómetros, desde alturas por sobre
los dos mil metros sobre el nivel del mar hasta un puerto. Con objeto que el concentrado fluya a lo
largo del mineroducto, es preciso agregar agua. El agua promedio utilizada en estos mineroductos
es de 40 litros por tonelada (MEL, 1995) de concentrado, y representa aproximadamente entre un
4 y un 6% del total de agua consumida en las respectivas plantas concentradoras. Adicionalmente,
la cantidad de agua utilizada por tonelada de mineral transportada es constante con respecto a la
distancia transportada, lo que no ocurre en el caso del transporte terrestre.
7.5. Fundiciones
La fusión de concentrados se realiza con minerales sulfurados en diversos reactores y da origen al
cobre blister o a ánodos. Una parte fundamental de la fusión es la recuperación del azufre
contenido en el concentrado, el que durante la fusión se transforma en anhídrido sulfuroso, 502•
En este ejemplo (Refimet, 1994), correspondiente a una fundición chilena, cerca del 26% del agua
consumida se utiliza en enfriamiento de gases, ya sea directamente en la fusión o en la sección de
producción de ácido sulfúrico, donde el gas llega con una temperatura mayor de 200 CO.
El consumo de agua en enfriamiento de gases puede variar considerablemente de una fundición a
otra. Por ejemplo, una fundición que se encuentre cercana al mar puede utilizar en la casi totalidad
del enfriamiento, agua de mar, devolviendo esta al mar una vez utilizada y asegurando que no se
produzcan impactos ambientales de consideración debido al cambio de temperatura. Por otra parte
se puede utilizar intercambiadores de calor más eficientes en el enfriamiento, reduciendo de esta
forma el consumo. También es posible utilizar más agua que la indicada anteriormente.
Los otros procesos en que se usa parte importante del agua son en la producción de oxígeno, el
que es necesario para hacer más eficiente las reacciones de fusión, y el lavado de gases que se
realiza en las plantas de ácido con objeto de remover los sólidos que vienen entrampados en los
gases. Por los motivos anteriores se ha estimado que la variación en el consumo de agua de una
fundición de cobre puede variar entre 8 y 15 m3 por tonelada de cobre blister.
7.6. Refinerías Electrolíticas
El proceso de refinación electrolítica es el último de la vía tradicional de recuperación del cobre.
Consiste en electrolizar los ánodos provenientes de la fundición con objeto de eliminar las
impurezas, principalmente metálicas, que son del orden de 0,1 a 0,3 %.
El cobre depositado en
los cátodos durante la electrorefinación
debe tener una pureza superior al 99.99%. En la
electrorefinación las pérdidas de agua se producen fundamentalmente debido a la evaporación y al
descarte de soluciones. La primera ocurre en la parte superior de las celdas electrolíticas y está
exacerbada debido a que la temperatura del electrolito es de aproximadamente 60 CO.
En la actualidad se utilizan pequeñas esferas plásticas que flotan sobre el electrolito y reducen la
evaporación en forma muy sustancial. Se dispone de una cifra para una planta de electro obtención
recién construida, y con respecto a la que no existen tantas variaciones. Esta cifra es de 0,25 m 3
de agua por tonelada de cobre producido (Fluor-DanieI1997).
El descarte de soluciones debe realizarse debido a que el electrolito se va envenenando con
metales y elementos no deseados tales como el arsénico y el antimonio, y debe limpiarse en celdas
especiales mediante un proceso de electro obtención. Al cabo de las diversas etapas de limpieza
siempre hay soluciones que contienen demasiadas impurezas y por tanto no pueden ser recicladas.
28
-
\1
Dependiendo de las impurezas iniciales que contenga el ánodo, el descarte de electrolito
variar entre 0,5 y 1,0 m 3 Itonelada de cobre producido (Biswas-1976, Fluor Daniel-1997).
puede
7.7. Proceso Hidrometalúrgico
El proceso de lixiviación - extracción por solventes - electroobtención se utiliza para la recuperación
de cobre a partir de minerales oxidados de cobre, y desde la década de los 80 para la recuperación
de algunos sulfuros secundarios, principalmente la calcosina.
Durante los 90, este proceso se ha aplicado en un creciente número de minas debido a su bajo
costo de operación, comparado con el proceso tradicional. El proceso consiste básicamente en que
el mineral extraído de la mina es chancado y posteriormente aglomerado, con objeto de que
cuando se construyen las pilas de lixiviación, la solución lixiviante pueda percolar y entrar en
contacto con las diversas partículas que contienen mineral. Durante la aglomeración el mineral se
contacta con una solución que contiene ácido sulfúrico con objeto de comenzar el proceso de
disolución del cobre.
Con posterioridad a la aglomeración el mineral, que contiene aproximadamente
un 10% de
humedad, se acopia en pilas de unos pocos metros de altura (dos a diez metros), dependiendo de
las características del mineral y del lugar, y se riega la superficie superior con una solución ácida.
Dicha solución percola al interior de la pila y junto al oxígeno produce la oxidación de los óxidos y
sulfuros secundarios de cobre. Este proceso se puede acelerar con la inclusión de otros agentes
oxidantes tales como ión férrico, Y/o bacterias. Las pilas han sido construidas sobre una superficie
impermeabilizada con objeto de recuperar la totalidad de las soluciones y también de evitar la
contaminación de aguas superficiales y subterráneas.
La solución recuperada en la parte inferior de las pilas contiene una pequeña concentración (1 a 3
es preciso elevar su
concentración en la solución. Ello se hace mediante el proceso de extracción por solventes (SX), el
que consiste en la extracción del cobre de la fase acuosa a una fase orgánica y posteriormente la
re-extracción del cobre desde la fase orgánica cargada con cobre a una nueva fase acuosa. La
concentración del cobre en esta nueva fase acuosa, al cabo del proceso de extracción por
solventes, es de aproximadamente 40 gIl. Esta solución denominada fase cargada, se alimenta a la
planta de electro obtención.
gIl) de cobre, y previo a recuperar este mediante electro obtención,
Una vez que la solución proveniente de la lixiviación es descargada de cobre mediante SX, se
reacondiciona su pH, el que ha variado, y se reutiliza en el riego de las pilas. En definitiva y al cabo
de algunos ciclos, la solución contiene bastantes impurezas que han sido incorporadas mediante la
disolución de las pilas. La forma de descartar estas soluciones es agregarlas a una pila de la que ya
se extrajo todo el cobre presupuestado y dejarla ahí. Como la base de estas pilas es impermeable,
el destino de la solución de descarte es la evaporación. Las impurezas quedan atrapadas en la pila
de descarte, la que se denomina ripio.
Por último, la solución cargada con cobre que ingresa a la planta de electro obtención, previo
filtrado para eliminar impurezas sólidas, es sometida a electrólisis, generándose oxígeno en el
ánodo, constituido a partir de una aleación de plomo, y cobre metálico en el cátodo. El producto de
la planta-de electro obtención es cobre de alta pureza.
En la planta de extracción por solventes se descartan las soluciones orqarucas después de
numerosos ciclos, debido a la degradación de los reactivos orgánicos y debido a la contaminación
de la solución. Durante la vida útil de estas soluciones, estas son lavadas, y el agua requerida para
29
ello es cuantiosa. Los factores más variables en cuanto a consumo son la evaporación en las pilas,
el descarte de soluciones (el que depende entre otras factores de la cinética de disolución del
mineral) y el lavado de orgánico. (Ver tabla siguiente)
Lavado orgánico SX
16%
Evaporación piscinas
1%
Descarte lixiviación
37%
Evaporación Pilas
44%
Evaporación en Electro Obtención
1%
Reacción en Electro Obtención
1%
Total consumo 32 m3
/
ton cobre fino
Tabla de consumo de agua en el proceso hidrometalúrgico
7.8 Estadística en el Manejo de Riles
Se muestra una estadística de los Riles de la gran minería, empresas que participan del "Consejo
Minero" que incluye la descargas, volúmenes, tipo de tratamiento, característica de las descargas y
nivel de cumplimiento, dato recopilado de "Gestión de Residuos Industriales Líquidos Mineros"
Seminario de Riles año 2002.
Esto permite conocer, el nivel de descargas de RIL y el tipo de tratamiento, mediciones que se
efectúan en las corrientes, nivel de cumplimiento en la descarga y dificultades para su logro, tipo
de información manejada por las empresas y servicios públicos ambiental y planes de
contingencias.
a. Manejo de RIL
Las aguas de servicio para las faenas mineras y que ocupa el personal, también se considera en las
grandes faenas mineras.
SI
56.3%
Tabla.
b. Tratamiento
No
43.7%
Existe tratamiento de residuos líquidos en faena.
de RIL y recirculación
Las aguas que utilizan RIL reciben tratamiento
Sin información
33%
No responde
0%
Tratamiento y
disposición final
24%
Tabla. Tratamiento
para recircular a proceso.
Recirculación a proceso
19%
Tratamiento y
recirculación a proceso
24%
y recirculación de aguas de servicio.
30
c. Tratamientos de aguas servidas
Las aguas de servicio en las faenas mineras no tienen las características de RIL pero son efluentes
líquidos.
Sin
información
Lodos activados
36%
50%
Lagunas
anaerobias y
facultativas
7%
Biofiltro
7%
Tabla. Tipo de tratamiento de aguas servidas
d. Medición y monitoreo de RIL
Esto da cuenta cantidad de RIL vertido, los rangos de caudal vertido va desde 0.04 L/s hasta 2200
L/s.
No responde
18.7%
Si
68.7%
No
12.5
Tabla. ¿Se realizan mediciones del volumen descargado como rutina de operación?
e. Medición de análisis de calidad de los efluentes
Esto da cuenta calidad de RIL vertido, los más relevantes son ph, cobre, sólidos totales, sulfato,
molibdeno, plomo y arsénico.
Tabla. ¿Se realiza análisis físico químico?
f. Se cumple con las normas de descarga de RIL
Según se cumple con las normas D.S.SEGPRES90/2000
Sin
información
17%
Cumple con el
decreto
58%
No cumple con el
decreto
25%
Tabla. ¿Se cumple con el D.S. 90 para los parámetros de calidad?
g. Razones por el cual no se cumple con las normas
Se dan las distintas razones por las cuales no se cumple con Norma D.S. 90
No hay razones para no
adecuarse
50%
Tiempo
y costo
25%
Falta autorización
para recursos
25 %
Tabla. Obstáculos para no cumplir
31
h. Información emitida a los servicios de carácter ambiental
Información
los RIL
a los servicios de carácter ambiental de los resultados de los monitoreos
Sin información
19%
No informa de los
resultados
13%
realizados a
Informa los
resultados
68%
Tabla. ¿Se informa a algún servicio público de los resultados realizado a los RIL?
i. Eventos de emergencias
Los eventos de emergencias asociados a los efluentes en algunas empresas mineras y en las que
ocurrió y que cuentan con Planes de Emergencias
Sin información
6%
Si
25%
No
69%
Tabla. Eventos de emergencias debido al vertido de efluente
7.9 Resumen de Consumos y Pérdidas de Agua Minería (Cobre)
1.- Agua en campamentos mineros es de 130- 200 L/día por persona, esto representa el 1,5% del
total utilizado en faenas mineras.
2.- Consumo en la mina 5,4 - 5,8 m3/ton cobre fino.
3.- Consumo de agua por mineral tratado 0,36 m3/tonelada seca.
4.- Recuperación de agua en las grandes concentradoras 30-84 %.
5.- Electro refinación
0,25 m3 agua /tonelada cobre fino.
6.- Descarte de electrolito contaminado 0,5 -1 m3 agua /tonelada cobre fino.
7.- Fundición Alto Norte (REFIMET) consumo de agua 8-15 m3 agua /tonelada cobre Blister.
8.- Pérdidas en la fusión si se considera un procesamiento de 100 toneladas de concentrado al año
con un 10 % de humedad el agua evaporada asciende a 0,3 m' agua /tonelada.
9.- Pérdida de agua en concentrado usual 10-20 %
10.- pérdida en los tranques de relaves y/o infiltración hacia las napas 13 %
32
8. ESTRUCTURA MERCADO MINERO II REGIÓN
A continuación, se ilustra una tabla que detalla la estructura del mercado de la región, presentando
la cantidad de minas y plantas presentes en cada comuna, clasificándolas de acuerdo a la siguiente
Categoría de Empresas:
A
= Mayor a 400 trabajadores
B
= Entre
e = Menor
en el total de sus faenas.
80 y 400 trabajadores en el total de sus faenas.
de 80 trabajadores en el total de sus faenas.
"Estructura Del Mercado Minero II Región"
¡COMUNA
A
ITOCOPtLLA
o
[Tocopilla
ISubTotal
3
3
GA STA
~tofag<:l..~ª- ..
Meji"on~._
¡Sierra Gorda
Tal TalO'
iSubTotal
¡TOTAL
.
..
__
I
C
SubTotal
14
14
o
¡EL LOA
iCalama
jSubTotal
!AfffOFA
IMINAS i
B
o
o
_1. _.--1. __
._._
.._..?.
~ __.._.--1. _._..__ !.1..
A
15
15
o
4
7
.4
7
¡PLANTAS
B
_
6
1
2
5
3
38
54
7 _ ... ...........
9 14 ._.._.__ 2..... _.O __
4 __
40
1
65
12
9
6
69
84
O __
IFuente:Atlas de Faenas Mineras' Serhageomin'
o
2
2
o
19
SubTotal
TOTAL
o
2
2
17
17
o
o
o
o
7
7
11
11
o
1
2 __
2
O
1
2
5
O
3
12
2
3
3
20
19
16
7
43
85
3
29
113
7
I
1
C
I
De este modo, se puede observar que la mayoría de las empresas corresponden a minas de
categoría
con un total de 69 minas. La mayor cantidad de ellas (38 minas) se ubican en la
comuna de Tal Tal, que pertenece a la provincia Antofagasta.
e,
En cuanto a las plantas, la mayoría corresponde a aquellas de categoría A, con un total de 19
plantas. La mayoría de ellas (12 plantas) se localizan en la provincia de Antofagasta,
específicamente 9 plantas en la comuna del mismo nombre y 7 plantas en la comuna de El Loa.
Además, se aprecia que la mayoría de minas como plantas se localizan en la provincia de
Antofagasta, ya que del total de 84 minas en la región, 65 pertenecen a esta comuna (lo que
corresponde al 77%) Y del mismo modo, del total de 29 plantas en la región, 20 pertenecen a ella
(lo cual representa un 69%).
Como se mencionó anteriormente, la mayoría de las empresas corresponden a minas de categoría
de las cuales la mayoría se encuentra en la provincia de Antofagasta (54 minas), dentro de la
cual el mayor número está ubicado en la comuna de Tal Tal (con una significativa mayoría de 38
minas), luego en Mejillones (11 minas), y por último en las comunas de Antofagasta y Sierra Gorda
(con 2 y 3 minas respectivamente).
e,
33
9.- ANÁLISIS
MERCADO INDUSTRIAL
Y AGRICULTURA
Fuente: Estudios Coño
El criterio utilizado por CORFO para definir el tamaño de las empresas es de acuerdo al valor de sus
ventas anuales en UF, según las siguientes categorías:
VALOR VENTAS ANUALES EN
UNIDADES DE FOMENTO
TAMAÑO
Microempresa
Pequeña Empresa
Mediana Empresa
Gran Empresa
Menos de 2.400
De 2.401 a 25.000
De 25.001 a 100.000
Más de 100.001
La siguiente tabla señala la cantidad de micro, pequeñas y medianas empresas (empresas PYME) y
de grandes empresas de las tres primeras regiones del país.
NUMERO
REGION
1 de Tarapacá
11 de Antofagasta
III de Atacama
MICRO
14.776
12.650
7.619
DE EMPRESAS POR TAMAÑO Y REGION
1997
PEQUENA
MEDIANA
TOTALP"YME¡
1.834
2.291
1.142
213
273
108
2.0.47
~
' 2.564
"', ",: 1.250:»'
,
,('
',,"
GRANDE
67
103
33
TOTAL
16.890
15.317
8.902
Como es de suponer, en la 11 Región (al igual que en la primera y la tercera), la gran mayoría de la
empresas corresponden a microempresas y la gran minoría de ellas corresponde a grandes
empresas.
En cuanto al total de empresas PYME por región, esta cantidad es mayor en la 11 Región en
comparación con la primera y tercera- específicamente, las PYME en la 11 Región representan un
43,7% del total de ellas en las tres regiones.
Además, con respecto a las grandes empresas, se puede observar que también existe una mayor
cantidad de éstas en la 11 Región, en comparación a la primera y tercera región- específicamente,
las grandes empresas en la 11 Región representan un 50,7% del total de ellas en las tres regiones.
Sin embargo, en relación a las microempresas, esta cantidad es mayor en la primera región,
aunque la segunda constituye un cercano segundo lugar- específicamente, en la 11 Región se
encuentra el 36,1% del total de microempresas en las tres regiones (mientras que en la 1 Región
está el 42,2%).
Por otro lado, como se había mencionado anteriormente,
la mayoría de las empresas son
microempresas y la minoría son grandes empresas. De este modo, la siguiente tabla utiliza los
datos de la tabla anterior para especificar el porcentaje que representan los distintos tamaños de
empresas en cada región.
34
DISTRIBUCION
REGlaN
1 de Tarapacá
11 de Antofagasta
III de Atacama
INTRARREGIONAL DE LAS EMPRESAS POR TAMAÑO 1997
MICRO
87,48%
82,59%
8559%
PEQUENA
10,86%
14,96%
1283%
MEDIANA
1,26%
1,78%
121%
TOTALPYME
12'12%,.
I ....
.. s;'·
..
,1.
GRANDE
0,40%
0,67%
037%
"
16;72oJ~
14,04%
TOTAL
100%
100%
100%
Como ilustra la tabla, el 82,59% de las empresas de la segunda región son microempresas,
16,72% corresponden a PYME y el 0,67% constituye grandes empresas.
el
El siguiente cuadro muestra la cantidad de empresas PYME que existían en cada región entre los
años 1994 y 1997, lo que permite visualizar su tasa de crecimiento a lo largo de estos años.
NUMERO DE EMPRESAS PYME POR REGION y TASA DE CRECIMIENTO 1994 • 1997
REGlaN
1 de Tarapacá
11 de Antofagasta
III de Atacama
1994
1995
1996
1997
1.802
2.031
1.079
1.868
2.279
1.157
1.939
2.418
1.199
2.047
2.564
1.250
Crecimiento %
1997/1994
13,60
26,24
1585
De este modo, se puede apreciar que, si bien ha existido un crecimiento progresivo de las PYME
tanto en la segunda región como en la primera y la tercera, el porcentaje de crecimiento entre los
años 1994 y 1997 es mayor en la segunda región (26,24%).
Distribución territorial de las ventas de la PYME
La siguiente tabla detalla el nivel de ventas según el tamaño de la empresa en las primeras tres
regiones.
VENTAS SEGUN TAMAÑO DE EMPRESAY REGION 1997 (en miles de UF)
REGlaN
1 de Tarapacá
11 de Antofagasta
III de Atacama
MICRO
5.925
6.353
3.385
PEQUEÑA
MEDIANA
12.453
16.232
7.793
10.221
13.059
4.973
1~1;'1: PY
ME
22.675
29.292
12.766
GRANDE
42.470
60.154
13.891
TOTAL
71.070
95.798
30.042
Así, se puede constatar que las ventas de las microempresas, las PYME y de las grandes empresas
presentan todas mayores niveles en la II Región en comparación a la 1 y III Región. De hecho, el
total de ventas (aproximadamente 96 millones de UF) representa casi el 49% del total de las tres
regiones.
La siguiente tabla utiliza los datos de la tabla anterior para especificar el porcentaje
representan los niveles de venta según el tamaño de la empresa en cada región.
que
35
DISTRIBUCION
REGIO N
1 de Tarapacá
11 de Antofagasta
III de Atacama
DE LAS VENTAS POR TAMAÑO DE EMPRESA 1997 (%)
MICRO
8,34
6,63
1127
PEQUEÑA
17,52
16,94
2594
MEDIANA
14,38
13,63
1655
1.1.2.
I
k
PY
M~
"
..31,90
30~Sá
4250
GRANDE
TOTAL
59,76
62,79
46,24
100
100
100
Se manifiesta que, evidentemente, el mayor valor monetario en las tres regiones es generado por
las ventas de las grandes empresas, representando éstas en la II Región cerca del 63% del total.
Las ventas de las PYME por su parte constituyen en la segunda región cerca del 30%, mientras que
las de las microempresas alcanzan cerca del 7%.
36
10. ESTRUCTURA MERCADO INDUSTRIAL
El siguiente cuadro especifica la cantidad de empresas PYME ubicadas en las tres primeras regiones
asociadas a la industria manufacturera.
NUMERO DE PYMES MANUFACTURERAS POR REGlaN 1997
REGION
Industria manufacturera
De este modo se observa que la mayor cantidad de empresas orientadas a la industria
manufacturera de las tres primeras regiones se encuentran en la II Región, que con 169 empresas
representa el 41,83% del total. Muy cercana está la primera región, que con 155 empresas forma
el 38,37% del total.
De acuerdo a lo anterior, la tabla expuesta a continuación detalla el número de PYME en las
primeras 3 regiones clasificándolas de acuerdo a los distintos sectores manufactureros.
NUMERO DE PYME POR REGION y SUBSECTOR MANUFACTURERO 1997
SECTOR
I
56
9
6
16
11
71
4
7
15
111
Productos alimenticios, bebidas y tabaco
Industria textil, confección y cueros
Industria de la madera, corcho y muebles
Industria del papel, imprenta y editoriales
Fabricación de sustancias químicas industriales
Y productos de caucho
Fabricación de productos minerales no
metálicos, excepto derivados del petróleo
Industrias metálicas básicas
Fabricación de productos metálicos,
incluyendo maquinarias y equipos
Otras industrias manufactureras
15
8
2
5
4
2
2
2
1
46
58
14
O
155
O
169
1
80
TOTAL
Fuente: CORFO, sobre la base de información
45
3
4
8
del SIl
Así, se puede apreciar que en la II Región el mayor número de empresas corresponde a aquellas
destinadas a la producción de alimentos, bebidas y tabacos, ya que con 71 empresas, constituye el
42% del total de empresas manufactureras.
•
Luego, siempre en la segunda región, existe una considerable cantidad de empresas destinadas a la
fabricación de productos metálicos, incluyendo maquinarias y equipos, ya que con 58 empresas,
conforma el 34% del total de empresas manufactureras.
El siguiente cuadro muestra el nivel de ventas generado por
clasificadas (industrial manufacturera de las tres primeras regiones).
las empresas
anteriormente
37
VENTAS PYME POR REGION
y SUBSECTOR
1997 (en UF)
MANUFACTURERO
SUBSECfOR
Alimentos, bebidas y tabaco
Industria textil, confección y cueros
Industria madera, corcho y muebles
Industria papel, imprenta y editoriales
Fabricación de sustancias químicas industriales y productos
caucho
Fabricación productos minerales no metálicos, excepto derivados
petróleo
Industrias metálicas básicas
Fabricación de productos metálicos, incluyendo maquinarias y
equipos
Otras industrias manufactureras
TOTAL
I
111
619.668
38.170
29.985
108.756
219.444
11
562.473
39.540
102.560
122.324
101.428
404.560
16.819
17.061
54.237
60.664
92.739
16.919
14.228
109.591
13.505
734.556 1.046.633
4.320
175.225
2.549
O
O
1.856.823 2.101.468 749.663
Fuente: CORFO, sobre la base de información del Servicio de Impuestos Internos.
Según se puede observar, el mayor nivel de ventas en la 11 Región lo generan las empresas
destinadas a la fabricación de productos metálicos, incluyendo maquinarias y equipos, que con
1.046.633 UF, representan casi el 50% del total de ventas generadas por este sector.
En un segundo lugar están las empresas destinadas a la producción
tabaco, que con 562.473 UF, constituyen el 27% del total.
de
alimentos,
bebidas y
Inacer 11 Región
El siguiente grafico muestra la variación anual del Indice de actividad económica de la 11 Región.
INACER 11 Región
Variarión Anual (%); Fuente: INI':
14,0
12,0
10,0
8,0
6,0
4,0
2,0
0,0
-r-~4ll..---------------------..,
1997
1998
1999
2000
2001
2002
2003
2004
Se puede apreciar que la actividad económica experimentó un crecimiento de 10,6% durante el año
2004 y de un 7,7% en al año 2003, tras una fuerte caída en el año 2002, donde el crecimiento fue
de tan solo un 0,2%
38
11. ESTRUCTURA MERCADO AGRÍCOLA
Fuente: Anuario INE, Censo Nacional Agropecuario
A continuación, la tabla detalla la cantidad de empresas PYME ubicadas en las tres primeras
regiones asociadas a la agricultura.
NUMERO DE PYMES AGRICULTORAS POR REGION 1997
SECTOR
I
II
III
Producción agropecuaria
Servicios agrícolas y caza
Silvicultura
69
9
3
3
TOTAL
78
6
78
7
1
86
Se puede apreciar que claramente, la segunda región es la que presenta el menor número de
empresas orientadas a la actividad agrícola, ya que con tan sólo 6 empresas, representa apenas un
3,5% del total de PYME localizada en las tres primeras regiones.
El siguiente cuadro detalla el nivel de ventas generados por las PYME en las regiones 1, 11 Y III en
el sector agrícola.
VENTAS DE LAS PYME AGRICULTORAS POR REGION 1997 (en miles de UF)
SECTOR
I
Producción agropecuaria
Servicios agrícolas y caza
Silvicultura
494
94
TOTAL
588
11
O
.,
23
SO
O
73
III
1.088
44
17
1.149
Fuente: CORFO, sobre la base de información del SIL
De acuerdo a lo anterior, es lógico que el aporte en ventas del sector agrícola en la 11 Región es el
menor de las tres primeras regiones, específicamente corresponde a 73 miles de UF lo que
conforma solamente un 4% del total generado por las tres regiones.
39
De acuerdo al Anuario del INE las superficies agrícolas el año 2003 son las siguientes:
SUPERFICIE POR TIPO DE USO
En miles de Hectáreas
Total
I
75.663
5.966
Areas Urbanas
e Industriales
2183
89
II
12.722
3,5
3,7
1.813
3,4
7.614
1,4
45.9
3.113
00
REGIÓN
Total
III
Terrenos Agrícolas
Pradera y Matorrales
Bosques
3.7665
293
20.597
1.877
15.802
342
Respecto a los humedales y cuerpos de agua para similar año las superficies son las siguientes:
SUPERFICIE POR TIPO DE USO
En miles de Hectáreas
REGION
Total
I
Humedales
4.500
46
Cuerpos de Agua
1229
37
49
11,0
7
76
II
III
Respecto al Censo Nacional Agropecuario 1996-1997 la superficie sembrada y plantada en la
segunda región es la siguiente:
SUPERFICIE
TOTAL SEMBRADA O PLANTADA POR GRUPOS DE CULTIVO
Censo Nacional Agropecuario
Región
Total
Cereales
I
8.3925
1741
II
2.969,7
87,7
III
14.3041
2201
Chacras
627
1996 - 1997, Hectáreas
Cultivos
Industriales
238
12,4
1023
Hortalizas
-
Flores
3.018,8
173
4,9
40 O
774,6
1.855,9
(Continuación)
Región
I
Forrajeras
Anuales y
Permanentes
2.8816
Frutales
2.171 O
II
1.890,3
128,7
III
1.7407
8.802,7
Viñas Y
patronales
Viníferos
38,3
-
937 O
Viveros
Semilleros
Plantaciones
Forestales
1,5
34
-
1,0
0,2
69,9
8,5
102
586,7
De acuerdo a este cuadro la superficie total de la 11 Región el período 1996-1997 fue de 3,0 mil
hectáreas aproximadamente. Si se resta las plantaciones Forrajeras y Forestales la cifra disminuye
a mil hectáreas aproximadamente.
40
USO DEL SUELO: SUPERFICIE DE LAS EXPLOTACIONES AGROPECUARIAS
Censo Nacional Agropecuario 1996 - 1997, (miles de hectáreas)
Suelos de Cultivo
Cultivos
Praderas
Región
Total
1
11
13,43
521
2,89
5,32
88358
5,06
0,91
1,89
2,26
35,65
III
29,80
1198
1,49
16,33
En
Barbecho
Total
2.000150
CON TIERRA
Otros Suelos
Praderas
Mejoradas
0,10
°L
14
°L28
De acuerdo a este cuadro el área efectiva destinada a cultivos
aproximadamente.
Naturales
475,78
24L41
418L45
Forestales
Bosques
000
1959
0,07
0,00
0,58
106
alcanza a 0,9 mil hectáreas
41
12.- OFERTA TECNOLÓGICA
12.1. Biotratamiento
EXISTENTE
De Aguas de Riego
Biotratar las aguas antes de ser empleadas para riego, es una alternativa al tratamiento
convencional de los efectos provocados en los cursos de agua por los drenajes ácidos de mina,
tanto si las instalaciones se encuentran en operación o en abandono. Esta Biotecnología constituye
un método de tratamiento pasivo, debido a su bajo costo de construcción, fácil operación y
mantenimiento, y buena eficiencia en el tratamiento de aguas ácidas.
En la última década se han investigado diversos métodos de tratamiento pasivo y se ha
comprobado que dan buenos rendimientos en la neutralización del pH y en la eliminación de
metales pesados. Además requieren poco mantenimiento y su bajo costo puede ser asumido
durante largos períodos de tiempo (20 a 40 años) una vez clausurada la instalación minera.
Los métodos de tratamiento pasivo se basan en los mismos procesos físicos, químicos y biológicos
que tienen lugar en los humedales naturales (wetlands), en donde se modifican favorablemente
ciertas características de las aguas contaminadas, consiguiendo la eliminación de metales y la
neutralizacióndel pH.
Los Humedales Artificiales
(wetlads)
corresponden a una fitotecnología (uso de plantas
vegetales) para la remediación de aguas superficiales contaminadas. Las plantas a utilizar y el
diseño del wetland dependerán exclusivamente de las características químicas y mineralógicas del
efluente.
Entre los métodos pasivos que más se han utilizado destacan los humedales aerobios, los
humedales anaerobios o balsas orgánicas, los drenajes anóxicos calizos (ALO, Anoxic Limestone
Drains), los sistemas sucesivos de producción de alcalinidad (SAPS,SuccessiveAlkalinity Producing
Systems) y las barreras reactivas permeables cuando son aguas subterráneas (PRB, Permeable
Reactive Barriers). En la práctica estos métodos se emplean solos o combinados, dependiendo del
tipo de drenaje ácido y de los requerimientos de tratamiento.
Humedal Aerobio, disposición
de sus celdas y circulación
del agua en su interior
42
12.1.1. Bioremediación de Suelos
Los tratamientos de Fitorremediación consisten en el uso de plantas y árboles para limpiar el suelo
contaminado. Cultivar plantas en un lugar contaminado, y en algunos casos cosecharlas, como
método correctivo es una técnica pasiva estéticamente agradable que aprovecha la energía solar y
se puede usar junto con métodos de limpieza mecánicos o en algunos casos en vez de métodos de
este tipo. Implementar estos sistemas de fitorremediación alrededor de los cultivos permitirá captar
la contaminación antes que lo haga la especie vegetal de interés económico.
Las plantas actúan como filtros o trampas y pueden descomponer o degradar contaminantes
orgánicos o estabilizar contaminantes metálicos. Hay varias formas en que se pueden usar plantas
para la fitocorrección de contaminantes orgánicos: fitodegradación, biodegradación mejorada de la
rizósfera, bombeo orgánico y fitovolatilización como muestra la Figura 6.2.
PhytovolatilJzation
- 'ñ'tII~\'I!l1
Oh~(Il1i"ffl¡lIl1nU.
I"mm'bt
~~llInCl Ml~utíll
ñ'kaft:io.:h~.'mQi.J!1tt~ .
Phytoextraction
; ·'dlt.t1lono( col'll.nitililll
6yfhtpblnt
'
El tipo de especies vegetales fitoremediadoras,
la configuración de estas en el espacio y su
mantención dependerán del cultivo que se quiera proteger, el tipo de suelo y de contaminante
presente.
Aunque
son tan
cadena
(efectos
los contenidos de metales pesados en el suelo en la mayoría de las ciudades en desarrollo
altos que puede causar síntomas agudos de intoxicación, su creciente concentración en la
de alimentos humanos por un largo período puede provocar daños detectables a la salud
cancerígenos y mutagénicos).
Puschenreiter et al (1999) concluyen, después de considerar las diversas vías disponibles para
reducir la transferencia de metales pesados a la cadena alimentaria, que los suelos urbanos con
bajos niveles de contaminación de metales pesados pueden ser usados sin riesgos para la
horticultura y la agricultura, si se toman las debidas precauciones. Sin embargo, Birley y Lock
(2000) argumentan que se sabe muy poco sobre el efecto crónico en la salud del consumo de
pequeñas cantidades de metales pesados durante largos períodos y por lo tanto, se necesita mayor
investigación
Es por este motivo que se deben tomar medidas de mitigación para las aguas o suelos que se
encuentren con problemas de contaminación por metales, sulfatos, u otros agentes contaminantes
de diverso origen y que pudiesen en algún momento llegar a los cultivos de exportación.
43
Algunas medidas de mitigación para suelos con alto contenido de metales son las siguientes:
La aplicación de cal aumenta el pH y por consiguiente reduce la presencia de metales,
excepto en el caso del selenio.
La aplicación de abonos agrícolas reduce el contenido de níquel, zinc y cobre (pero puede
aumentar los niveles de cadmio).
La aplicación de óxidos de hierro (como el fango rojo) y zeolitas a los suelos, pues son
conocidos por sus propiedades de absorber metales pesados como el cadmio y arsénico.
El lavado y procesado de cultivos contaminados puede reducir efectivamente el contenido
de metales pesados. Se han obtenido buenos resultados para el plomo (menores para el
cadmio) en judías verdes (chauchas), espinaca y papas.
Otro tipo de medidas a corresponden a los sistemas de Biolnqenlerla', los cuales son tecnologías de
remediación aplicadas in situ que combinan la inserción de especies vegetales para remediar y
mejorar las condiciones del suelo yaguas. La configuración y selección de determinadas especies
es determinante y permite crear una red combinada de especies vegetales que se conocen como
bioestructuras. Se trata de técnicas de tratamiento pasivo, se realizan in situ, son de bajo costo de
construcción, operación y mantenimiento y eficientes para el tratamiento de aguas ácidas.
Las aplicaciones de la Bioingeniería para la minimización de los efectos de la coexistencia
minería y agricultura se dividen en dos sistemas complementarios:
entre
Biotratamiento de Aguas para Riego
Fitorremediación
12.2.- Otras Alternativas Tecnológicas Disponibles
12.2.1.- Sistemas de Tratamiento
Los sistemas más usados por las plantas de tratamiento de riles, autorizadas actualmente por la
SISS, utilizan las tecnologías (procesos) mencionados en la siguiente Tabla:
"I
Sistemas de Tratamiento d e RI"1es y sus slglas
SISTEMA
SIGLA
Biofiltro dinámico aerobio
BDA
DIGAER
Digestor aeróbico
FíSico-químico con flotación
FQF
Hsíco-qufmtco con sedimentación
FQS
II
Intercambio iónico
Lodos Activados
LA
Lagunas de aireación con sedimentación
LAGAIR/SED
Laguna aeróbica y laguna facultativa
LA-LF
Laguna de estabilización anaeróbica
LEA
Neutralización
N
Precipitación
PP
Lodos activados con decantación
LA-AE
Físico con sedimentación
FS
Fuente: SISS, 1999.
PROCESOS
SS-H-BDA
SS-N-RA-CS
SS-H-CF
SS-H-CS
H-FC-ResC(ResA)
SS{CD)-LA
SS-CS-N-LAi-CS
SS-LAn-LF
H-LEAn
SS-N
SS{CD)-H-PP
SS-TA-LA-D
SS{CD)-H-CS
44
Las siglas indicativas de los contenidos son:
BDA
CA
CF
D
FB
Fc
FM
FQF
FQS
H
II
LAi
LEAn
N
Oz
R
RAe
ResC
TA
: Biofiltro dinámico aerobio
: Carbón activado
: Cámara de flotación
: Desinfección
: Filtración biológica
: Floculación
: Filtración multicapas
: Tratamiento físico-químico con flotación
: Tratamiento ñslco-qufrnlco con sedimentación
: Estanque de Homogeneización
: Intercambio iónico
: Laguna de aireación
: Laguna de estabilización anaeróbica
: Neutralización
: Ozonización
: Reducción
: Reactor aerobio
: Resinas catiónicas
: Tanque de aireación
C
CD
CS
FA
FC
FG
FP
FPer
FR
HD
LA
LAn
LF
Ox
PP
RA
ResA
SS
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
Centrífuga
Cámara desgrasadora
Cámara de sedimentación
Filtro de arena
Filtro carbón
Filtración granular
Filtro prensa
Filtro percolador
Filtro rotatorio
Hidrólisis
Lodos activados
Laguna anaeróbica
Laguna facultativa
Oxidación
Precipitación
Reactor anaerobio
Resinas aniónicas
Separación de sólidos
12.2.2.- Descripción de los Sistemas de Tratamientos
A continuación se entrega una descripción técnica de las tecnologías y antecedentes respecto al
performance de las mismas. Esta información fue obtenida de distintas fuentes que considera la
información comercial de los productos, información de la web, información de la Revista
Induambiente, entre otras.
a.- Tratamiento Preliminar
El tratamiento preliminar consta de las siguientes componentes unitarias, la cual depende de las
características de los riles.
a.- Cámaras Desgrasadoras:
Se utilizan frecuentemente
en industrias
que procesan
hidrocarburos, aceites, grasas mecánicas, grasas alimenticias, así como en aquellas que utilizan
tales componentes para el lavado de sus equipos.
b.- Desarenación: Sólo se le requiere en casos particulares, como en la industria de la
lami nación, fundiciones, en las acerera s y areneras.
C.- Cámaras de Rejas: Recomendables en la mayoría de las industrias e indispensables en
algunas de ellas, especialmente las del tipo agrícola, alimenticio y papeleras. Tienen por función
atrapar los sólidos mayores, tales como papel, envases y trozos de madera.
d.- Tanque de Compensación (Homogeneización y Ecualización): Constituyen una etapa
obligada cuando algunos riles son generados en forma batch o discontinua al interior del
proceso productivo. La idea es almacenar lo suficiente como para poder entregar un caudal
constante al sistema de tratamiento, así como permitir la tratabilidad de los distintos tipos de
RILES generados al interior del proceso productivo, evitando sobrecargas de concentración
perjudiciales para el funcionamiento regular del sistema de tratamiento. El parámetro de diseño
de un estanque de Ecualización es el tiempo de retención hidráulico, definido como el volumen
del estanque dividido por el caudal medio del RIL.
b.- Deshidratación de Lodos
Los lechos de secado son una opción relativamente económica que en general presenta un alto
requerimiento de terreno. otra alternativa,
lo constituyen los sistemas de deshidratación de
45
tecnología establecida, destacando los Filtros de Prensa de Banda Continua, que, dependiendo del
tipo y marca, permiten llegar a contenidos de humedad del lodo deshidratado del orden de 70% al
80% (30% a 20% de sólidos secos) y que pueden operar en forma continua.
Dependiendo del tipo de lodo generado, por ejemplo lodos con alto contenido de grasas y aceites,
en ocasiones se hace necesario considerar la deshidratación de éstos por métodos más caros pero
más efectivos, como los Filtros Prensa, que tienen la ventaja de un deshidratado mayor, del orden
de un 50-60% de humedad (50-40% de sólidos secos). Sin embargo, el funcionamiento de estas
unidades es por ciclos discontinuos, lo que conlleva mayores costos de operación por el personal
requerido. Se conseguirá una mejor deshidratación coagulando el lodo antes de pasar por los
sistemas de banda o filtro prensa.
c.- Tratamiento Biológico
Consiste en aclimatar una flora bacteriana (biomasa) que utilice la materia orgánica como alimento
(sustrato), convirtiéndola en gases (C02) que escapan a la atmósfera, y en tejido celular de las
bacterias, que puede ser removido por sedimentación.
Dependiendo del tipo de bacterias, se tratará de un proceso aeróbico, anaeróbico o facultativo.
Existen también procesos anóxicos en los que las bacterias utilizan compuestos que contiene
oxígeno, por ejemplo nitrato, como fuente de oxígeno para respiración. Los sistemas de
tratamiento
pueden clasificarse
en convencionales
y no convencionales.
Los procesos
convencionales abarcan aquellos que involucran mecanización, pero requieren grandes áreas de
terreno y están enfocados mayormente al tratamiento de aguas servidas domésticas.
Los sistemas convencionales se dividen, a su vez, según el tipo de cultivo que se trate: cultivo fijo
(biomasa adherida en forma de película a un medio de soporte) o cultivo suspendido (biomasa
llamada licor mezclado en suspensión en un estanque). En los procesos biológicos aeróbicos de
cultivo suspendido, se suministra aire u oxígeno por distintos sistemas, tales como aireadores
mecánicos del tipo superficiales (lentos, rápidos o aspirante) y aireadores sumergibles. Otro sistema
es el de aireación difusa, en que se usa sopladores que inyectan aire u oxígeno a través de
difusores de burbuja fina, media o gruesa. El parámetro más apropiado para comparar aireadores
es la transferencia de oxígeno medida en [Kg02jkWjhr].
d.- Sistemas de Lodos Activados
En este sistema la biomasa se mantiene en agitación en el estanque de aireación desde donde pasa
a la unidad de sedimentación. La biomasa sedimentada es devuelta parcialmente al tratamiento
biológico, para mantener una población adecuada, y una parte se purga del sistema como lodo en
exceso. Algunas de las variantes del proceso de lodos activados son: Convencional flujo pistón;
Aireación graduada;
Mezcla completa;
Aireación con alimentación
escalonada;
Aireación
modificada; Contacto y estabilización; Aireación extendida; Zanja de oxidación, con sistema
carrusel; Aireación de alta carga; Sistema de oxígeno puro; Reactor Discontinuo Secuencial;
Lagunas aireadas a mezcla completa.
Los parámetros de diseño de un sistema de lodos activados son la edad del lodo que indica el
tiempo que el lodo debe permanecer en el sistema y la relación alimento j microorganismos (FjM).
Para aireación extendida yaguas servidas domésticas, la edad del lodo o "tiempo de retención
celular" oscila entre 20 y 30 días, en tanto que para lodos activados convencionales, mezcla
completa, contacto-estabilización y alimentación escalonada, varía entre 5 y 15 días. Se acepta que
un proceso con una edad del lodo mayor a 20-25 días producirá un lodo mineralizado que no
necesitará digestión posterior.
46
=
La razón F/M se determina dividiendo los kilos de alimento (carga orgánica afluente: KgDBO/día
DBO [mg/I]
Caudal [m3/día]/1000)
por la cantidad en Kg. de sólidos suspendidos del licor
mezclado en el tanque de aireación. Dicha cantidad de sólidos suspendidos se puede calcular
considerando la parte volátil (SSVLM) o los totales (SSLM), siendo los volátiles un 75%
aproximadamente de los totales. La cantidad de sólidos se calcula como el producto de la
concentración de SSLM o SSVLM (2 a 6 [KgSSLM/m3] dependiendo del proceso) y el volumen del
estanque.
*
e.- Sistemas de Lechos Bacterianos
Los lechos bacterianos son reactores de cultivo fijo, donde los microorganismos se desarrollan
adheridos a un lecho o medio de soporte (el cual puede ser fijo o móvil) en forma de superficies de
cultivo, asemejando una carpeta biológica. El material del medio de soporte puede ser roca,
madera o plástico.
Una de las versiones de lecho fijo más difundido, la constituyen los Biofiltros o Filtros Percoladores,
mientras que entre las de lecho móvil destacan los Biodiscos o Contactores Biológicos Rotatorios
(CBR).
Los biofiltros son estanques generalmente circulares rellenos con medio de soporte de roca o
plástico, a través del cual fluye verticalmente el afluente, el que es recogido junto a la biomasa en
exceso que se desprende del medio, a través de un fondo falso, desde donde pasa a la
sedimentación secundaria. El criterio de diseño de estas unidades es la carga orgánica (KgDBO)
aplicada diariamente por metro cúbico de medio soporte y la carga hidráulica aplicada (m3/día) por
metro cuadrado de superficie horizontal del biofiltro. Este sistema presenta numerosos ventajas,
entre ellas la estabilidad ante variaciones de la carga y concentración del afluente, bajos costos de
operación y mantenimiento comparado con otros procesos de tipo convencional; produce un lodo
estable concentrado (en general bien floculado y difícil de decantar) y es de fácil puesta en marcha
luego de una detención.
Entre las desventajas de los biofiltros, puede citarse la baja posibilidad de incluir remoción de
nutrientes en el proceso, el riesgo de desarrollo de moscas, especialmente en climas cálidos o
templado durante las estaciones de alta temperatura y la necesidad de sedimentación primaria para
disminuir los sólidos suspendidos afluentes.
f.- Tratamiento Físico Químico
A diferencia de la alternativa biológica, el tratamiento fisicoquímico no involucra el tratamiento de
los riles mediante un proceso biológico, sino fundamentalmente
por la reacción física y química
sobre la base de adición de reactivos específicos.
El dimensionamiento de este sistema responde fundamentalmente al comportamiento de los RILES
frente a ciertas componentes unitarias de tratamiento de tipo físico (sedimentación, flotación,
filtración) y a reacciones estequiométricas ante la adición de ciertos reactivos dados (coagulantes,
polielectrolitos, polímeros, etc.).
La adición de coagulantes permite la aglomeración de las partículas presentes en los riles,
formándose partículas de mayor tamaño, llamadas flóculos, que son más fáciles de remover. La
mayor o menor formación de flóculos, así como su tamaño y peso, depende del tipo y cantidad de
floculante empleado.
Las componentes unitarias involucradas dependerán del tipo de RIL a tratar, contemplando en
general
distintas
variables
consignadas
con anterioridad
(pretratamiento,
ecualización,
deshidratado) y adicionalmente, algunas de las siguientes componentes: Coagulación-floculación;
Sedimentación o flotación; Acidulación; Filtración.
47
t.l.- Flotación
La flotación se emplea en sustitución de la sedimentación cuando el RIL contiene una alta
concentración de aceites y grasas, el flujo es liviano y de difícil sedimentabilidad o el volumen
de lodos decantados es muy alto. La flotación se produce mediante la introducción de aire en
forma de micro burbujas. Las partículas se fijan a las micro burbujas, produciéndose su
remoción al ascender a la superficie.
La introducción de aire de la forma antes citada suele conseguirse generalmente mediante el
sistema de flotación por aire disuelto (DAF) y últimamente por flotación por aire inducido (IAF)
o cavitación (CAF). Para pasos específicos, suele además emplearse electrofloculación u otros
sistemas. El criterio de diseño de un estanque de flotación es la tasa superficial, definida como
el caudal afluente dividido por el área horizontal del estanque disponible para flotación.
t.2.- Acidulación
Para algunas industrias con alto contenido de aceites y grasas se ha comprobado que el
tratamiento ñslco-químtco mejora su eficiencia en ausencia de éstos. La separación se logra
acidulando el RIL (generalmente con ácido sulfúrico) con lo que se corta el enlace que se
produce por efecto de los agentes emulsionantes (detergentes) presentes en el RIL con la
materia orgánica.
La inclusión de la componente de acidulación debe contemplar
necesariamente
una
neutralización posterior del RIL, para que pueda ser descargado a pH relativamente neutro o
para que los procesos posteriores operen adecuadamente.
q.- Sistemas Aeróbicos y Anaeróbicos
La tendencia apunta hacia la implementación de sistemas aerobios para el tratamiento de aguas
urbanas y de sistemas anaerobios para el tratamiento de efluentes industriales en general. La
digestión anaerobia es un proceso biológico que a través de una serie de reacciones bioquímicas
transforma la materia contaminante en un gas cuyos componentes principales son el CH4 y el C02
(biogas).
El sistema anaerobico transcurre en ausencia de oxígeno y los materiales orgánicos son
descompuestos en una serie de compuestos gaseosos (CH4, C02, H2S, H2). Además de esta
corriente gaseosa, se produce también una suspensión acuosa de materiales sólidos (Iodos), en los
que se encuentran los componentes más difíciles de degradar, la mayor parte del nitrógeno y el
fósforo y la totalidad de los elementos minerales (K, Ca, Mg, etc.).
El gas producido puede ser recuperado y usado como combustible. De esta forma, la digestión
anaerobia como método de tratamiento de residuos permite reducir la cantidad de materia orgánica
contaminante y, al mismo tiempo, producir energía. El que uno de estos dos objetivos predomine
sobre el otro depende de las necesidades de descontaminación del medio ambiente y de la
naturaleza y origen del residuo.
Tradicionalmente,
la digestión anaerobia ha sido utilizada en la estabilización de los lodos
producidos en la depuración aerobia de aguas residuales. Pero en los últimos años, consideraciones
energéticas y el desarrollo de nuevas tecnologías, han hecho posible la aplicación de los procesos
anaerobios al tratamiento directo de aguas residuales. En un reactor anaerobio, las bacterias
convierten la mayoría de la materia orgánica presente en el agua residual en gas y, si está
suficientemente concentrada, el poder energético de este gas es mayor que la energía necesaria
para mantenerlo en su temperatura óptima.
h.- Parámetros
de Diseño del Sistema Anaerobico
48
La Digestión Anaerobia se caracteriza por un conjunto de reacciones asociadas al metabolismo de
numerosos microorganismos, que son los intermediarios necesarios para transformar la materia
orgánica compleja en sustratos simples fermentables por las bacterias metanogénicas. Las etapas
diferenciadas que constituyen el proceso de la digestión anaerobia son las siguientes: Etapa
hidrolítica, Etapa acidogénica y Etapa metanogénica.
i.- Tipos de Digestores
Existe una amplia gama de tecnologías adaptadas al tratamiento de corrientes residuales por
digestión anaerobia. Para el tratamiento de los vertidos industriales de alta carga orgánica, existen
a escala mundial, fundamentalmente,
cuatro tipos de configuraciones que incluyen reactores
anaerobios.
Es común clasificarlos como de primera y segunda generación, siendo los últimos aquellos que
permiten un tiempo de retención de sólidos superior al tiempo de retención hidráulico. Estos
últimos digestores son los que han permitido el explosivo aumento en el número de unidades
anaerobias construidas para el tratamiento de aguas residuales. Se consideran como reactores
anaerobios de segunda generación al de contacto anaerobio más todos los que emplean sistemas
de biomasa fija con excepción de los lechos fluid izados y expandidos que algunos autores los
consideran como de tercera generación que son los reactores anaerobios de biomasa suspendida y
fija.
Los digestores anaerobios pueden clasificarse, al igual que en el casos de los reactores aerobios, en
sistemas con biomasa suspendida y en sistemas con biomasa fija, los que se indican a
continuación:
Biomasa Suspendida: Por lotes / Digestión Seca/ ReTA (Flujo Pistón, Contacto)/ UASB/ EGSB
Biomasa Fija: Filtro Anaerobio/
Película Fija (DSFFR, USFFR)/ Lecho Expandido/
Lecho
fluid izado
j.- Contacto Anaerobio
Este proceso es conceptualmente similar al tratamiento aerobio con lodos activados y permite
operar con tiempos de residencia de los sólidos mucho más altos que los tiempos de residencia
hidráulicos, y, en consecuencia, tratar aguas residuales bastantes diluidas. La diferencia con los
lodos activados, fuera de la no necesidad de aeración, es una unidad de desgasificación inserta
entre la unidad de sedimentación y el reactor anaerobio. Generalmente se opera con razones de
reciclo que van entre el 80% y cerca del 100%. Características de diseño de los digestores de
contacto anaerobios.
Velocidad cargas orgánicas, kg DQO/m3 . d
Tiempo retención hidráulico, días
Concentración lodos, kg SSV/m3
Concento sólidos suspendidos efluente, mg/L
Arranque, días
Consumo energía
- Bombeo y recirculación, wh/m3
- Mezcla, wh/m3
0,25 - 5
12 - 15
5-6
50 - 100
20 - 60
10 - 30
5 - 15
49
ko- Digestores UASB
Es indicado para tratar aguas residuales basándose en carbohidratos, permitiendo
con excelentes características de sedimentación sin particulares dificultades.
obtener lodos
El sistema UASB se caracteriza por la alta productividad volumétrica de gas que se puede entregar
y los bajos tiempos de retención hidráulicos. Este digestor tiene tres zonas bastante diferenciadas:
una zona de lecho expandido, otra de lecho fluidizado y una última zona de separación. La biomasa
en el reactor está distribuida sobre el lecho de lodos expandido y la zona f1uidizada. Los parámetros
de diseño de los digestores UASB
Velocidad de carga orgánica, kg DQO/m3'd
Tiempo de retención hidráulico, días
Concentración de lodos, kg SSV/m3
Consumo de energía, wh/m3
7,5 - 20
0,5 - 2
10 - 15
20 - 60
10- Reactores Anaerobicos de Lecho Fijo
En estos reactores los microorganismos se retienen en el digestor mediante la formación de un
película microbiana sobre un soporte fijo y por el atrapamiento de flóculos biológicos en los
intersticios del material inerte que rellena el reactor. Los parámetros de diseño del filtro anaerobio.
Velocidad de carga orgánica, kg DQO/m3'd
Tiempo de retención hidráulico, días
Concentración de lodos, kg SSV/m3
Arranque, días
Consumo de energía, wh/m3
1 - 10
0,75 - 3
5 - 15
30 - 60
20 - 40
mo- Sistemas de Lecho Móvil
En estos reactores las bacterias son inmovilizadas sobre pequeñas partículas de soporte sólido,
variando únicamente el grado de expansión del lecho. En los de lecho expandido al aumentar la
velocidad superficial del líquido, se alarga el lecho, aunque sigue existiendo contacto entre
partículas; la porosidad aumenta y el lecho es mas esponjoso. En los de lecho f1uidizado las
partículas se separan desplazándose de arriba hacia abajo. Ambos sistemas se diferencian en la
expansión del lecho (expandido 20-40%; fluidizado 40%), poseen un alto consumo energético,
pueden tratar altas cargas orgánicas y requieren usar partículas de bajo diámetro y densidad
elevada. Los parámetros de diseño de los digestores de lecho expandido y lecho fluidizado son.
Diámetro material inerte, mm
Expansión lecho, %
Area superficial, m2/m3
Sólidos susp. volátiles, kg/m3
Biomasa adherida, %
Biomasa suspendida, %
Lecho Expandido
0,3 - 3
20 - 40
1000 - 3000
10 - 40
90 - 100
0-10
Lecho Fluidizado
0,2 - 1
40 - 100
1000 - 2500
10 - 20
95 - 100
0-5
no- Reactor Anaerobio Granular de Lecho Expandido
Consiste en un reactor de manto de lodos modificado mediante la expansión del lecho granular, con
el fin de mejorar el contacto agua residual-biomasa, permitiendo la aplicación de altas cargas
orgánicas. Físicamente, los EGS, se caracterizan por tener una razón altura-diámetro relativamente
alta. El reactor EGSB opera con un lecho total o parcialmente expandido, y la estabilidad del
sistema depende de las buenas propiedades de sedimentabilidad y de las propiedades mecánicas
de los gránulos. Los tratamientos biológicos de aguas residuales constituyen un importante sistema
para la eliminación de la materia orgánica soluble. Su buen funcionamiento dependerá de una
50
buena selección de la tecnología, un adecuado diseño y operación, los cuales deben estar a cargo
de profesionales idóneos en la materia .
. Una comparación general de las performances de estas tecnologías es el siguiente cuadro
(porcentajes de abatimiento):
Parámetros
OBO
Nitrógeno
Fósforo
Lagunas
Facultativas
(%)
70-85
Lagunas
Aireadas
_(%)
50-60
85-90
Filtros
Biológicos
(%)
65-85
Lodos
Activados
(%)
90-95
30-40
20-50
No
No
10-30
10
15-30/ 70-95
10-25/ 70-90
12.2.3.- Tecnologías de Electrocoagulación y Electrooxidación Avanzada
A continuación se entrega una descripción de las tecnologías de Electrocoagulación
y de
Electrooxidación Avanzada; y éstas comparadas con las tecnologías competidoras más cercanas
que son las plantas físico químicas y las plantas biológicas respectivamente. Para el análisis se ha
usado la información disponible en catálogos y en la web de las empresas competidoras.
a.- Electrocoagulación
Es un sistema que usa energía eléctrica para eliminar residuos orgánicos e inorgánicos y residuos
metálicos; a través de celdas de electrodos solubles inmersos en un dieléctrico y una fuente de
poder, la que a través de electricidad, produce la coagulación química de los contaminantes. Tiene
bajo costo de inversión y operación, menor utilización de superficie, reducido uso de químicos, baja
generación de lodos en general y alta eficiencia. En definitiva su proceso se basa en la utilización
de energía eléctrica, para producir la coagulación química generándose los ya señalados beneficios.
Este sistema tiene como característica principal las "Celdas de Electrocoagulación", las que están
compuestas por Electrodos Atacables o Solubles (Aluminio o Hierro) inmersos en un Dieléctrico y
una Fuente de Poder de corriente continua, todo lo cual genera los siguientes beneficios:
Beneficios:
,
Remueve
contaminantes
orqarucos
e inorgánicos,
con
fuerte énfasis en la remoción de residuos metálicos.
Eficiencia en la Remoción de Contaminantes
Principales
Rentabilidad,
se obtienen
resultados
económicamente
ventajosos
de inversión y operación.
Remueve
los contaminantes,
produciendo
agua que se
puede reutilizar en el mismo proceso, o en otro uso.
51
Los porcentajes de abatimiento
GLOBALWATER,
de los distintos parámetros se entregan a continuación:
ELECTRORIL
e INDUAMBIENTE
i
! Porcentaje'
OB05
I
de
! Remoción,
mgfC·········r-·85 - 95
OQO
OQO
mgfL
Aceites y Grasas
AYG
mgfL
NTK
mgfL
> 70
p
mgfLl
> 70
Sólidos
Suspendidos
SST
mgfL
>98
Hidrocarburos
HC
mgflL
> 95
Molibdeno
Mo
mgfL
70 -80
Arsénico
AS
mgfL
95 - 98
Aluminio
AL
mgfL
> 99
Bario
Ba
mgfL
>98
Calcio
Ca
mgfL
96 - 99
Cd
mgfL
> 98
Co
mgfL
60 - 65
mgfL
>90
mgfL
> 97
mgfL
>99
IMg
mgfL
98 - 99
IMn
mg/L
83 - 85
nI
mg/L
>99
¡Expresión
Parámetros
............
OB05
I
..1
_..__...l
I
!
Nitrógeno
Fósforo
Cadmio
Cobalto
I
I
Cr +16
Cromo Hexavalente! ,
,
iCu
Cobre
,,
Fierro
! Fe
Magnesio
Manganeso
i
Unidad
FUENTE:
II
I
i
> 85
> 95
j
Niquel
1
La comparación
en el nivel de operación y en inversiones
con el principal
tecnológico
que es la tecnología
Físico Química es la siguiente:
competidor
52
ELECTROCOAGULACION
FISICO QUIMICOS
Requieren de mayor superficie por
los estanques de productos
químicos
Superficie
Representa entre 50a 60% menos
que un Sistema Fisicoquímico
Tiempo de
Residencia
Necesita de 10 a 69 segundos en al Tiempo de reacción química de 45
Celda de Electrocoagulación
a 90 segundos
Obras Civiles
Son unidades compactas
requieren de Obras Civiles
Costos de Inversión
Requiere de una inversión mayor en Representa una inversión de 70%
equipamiento
a 80% de la Electrocoagulación
que
NO Requieren
Civiles
Costos de Operación
Entre 0.5 - 0.8 Kwh/m3 En Energía
Energía
grandes
de
De 5 a 10% menor que el sistema
de Electrocoagulación
Químicos
Representa 10% a 20% de un sistema Requiere de grandes
fisicoquímico
de productos químicos
Lodos
Su
generación
es
menor
Humedad entre 96% a 97%
Relación de Energía
0.001 - 0.002 US$ / m3
0.015 - 0.02 US$ / m3
Relación de
Químicos
0.002 - 0.004 US$ / m3
0.025 - 0.035 US$ / m3
Tiempo de
Residencia
10 a 60 segundos
Electrocoagulación
Tiempo de
Residencia de
Sedimentación
15 a 20 mino en el estanque
Sedimentación
Relación de Costos
de Operación
0.003 - 0.005 US$ / m3
0.03 - 0.05 US$ / m3
Desinfección
opcional
Uso de Ozono
Cloración
alternativas
Fuente: Global Water,
b.- Electrooxidación
Electronl
.
cantidades
con Mayor generación de lodos con
humedad entre 98% a 99%
en la Celda de Reacción química
segundos
.
obras
a
9C
de 45 a 60 mino en el estanque
Sedimentación
de
/
de
45
Declaración
otras
e tnduamblente
Avanzada
Como una ventajosa alternativa a las convencionales Plantas de Tratamiento Biológico se ha
posicionado la Electrooxidación Avanzada, logrando degradar de mejor manera algunos compuestos
tales como Fenoles, Cianuros y materia orgánica disuelta, operando en casos complejos dados por
el alto grado de toxicidad de algunos compuestos, en circunstancias en que no sería posible para
una planta biológica convencional.
A través de una sinergia entre distintos elementos como peróxido de Hidrógeno, radiación
ultravioleta, ozono y agentes catalizadores, los que en conjunto generan un alto gado de radicales
libres hidroxilos que rompen los enlaces de la materia orgánica contaminante. Esto está integrado
con celdas electrolíticas insolubles las que catalizan y bioxidan. Es una alternativa frente a
alternativas biológicas convencionales y con mayor efectividad en la degradación de fenoles,
cianuros, materia orgánica y complejos de alta toxicidad como Arsénico y Plomo.
53
Los beneficios de esta alternativa son: tecnología limpia, requiere un 50% menos de superficie, por
tener mínimo tiempo de residencia en la reacción (60 a 90 minutos), bajo costo de inversión (50%
menor), bajo costo de operación (35% menor), no utilizan elementos adicionales como
coagulantes, no necesita obras civiles mayores, son ampliables en módulos, tiene la ventaja de que
a través del operador se pueden controlar las principales variables, se puede
evaluar el
funcionamiento y hacer los ajustes para optimizar su funcionamiento.
Una ventaja significativa de este tipo de tratamiento es que logra abatir componentes químicos
complejos (Fosfatos, nitratos, nitritos, amoníaco y otros sólidos disueltos, reduce el material
contaminante combinado y aumenta la oxigenación). Reduce la materia orgánica (Proteínas, ácidos
grasos, polisacáridos y fosfolípidos, etc.); y disminuye la Turbiedad (Con el sólo hecho de remover
materia coloidal y flóculos)
Los porcentajes de abatimiento de los distintos parámetros se entregan a continuación
......
·i;~;~~~;~~
....
····l---~·~;dad·!~:o~~::::~l
rámetros
....
_
_-_
_
IDB05
DB05
IDQO
DQO
I Aceites
y Grasas
i Sólidos
Disueltos Totales
I Sólidos Suspendidos
I Coliformes Fecales
I Color
I Compuestos Fenólicos
I Compuestos Aromáticos
••...•....•.•............•..........•••.........•.•................
_
!..
I
Coli/100
I
mil
_
_
Mo
I
J•.__
> 85
mg/L
> 95
mg/L
> 98
mgLl
>98
¡
__
_+
Superficie
Tiempo de Residencia
la Relación
mg/L
>90
mg/L
> 95
mg/L
................•...........••..........••.•.......
..1••_ ........••.•.
_
•
>95
.•••..........
_ .......•.._
...1
con el principal
competidor
ELECTROOXIDACIÓN
BIOLOGICO
.
Representa entre 50 a 60 % de un: Se requiere de gran superficie
Sistema Biológico
Necesitan de 15 a 45 minutos
recirculación
de Tiempo mínimo de 24 horas en el
: estanque de aireación
Obras Civiles
Son unidades compactas
requieren Obras Civiles"
No' Requieren de grandes Obras Civiles
Costos de Inversión
Representa el 50% de inversión del" Requieren de gran inversión,
Biológico
! equipos y Obras Civiles
Costos de Operación
Energía
Químicos
de
> 98
!
La comparación
en el nivel de operación y en inversiones
tecnológico,
que es la tecnología
Biológica es la siguiente:
_
;··85····__··1
mg/L
NMP/100ml
Coli/100 mil
HC
··..
mg/L
SDT
SST
···········¡·
-
I
I
AYG
!
L. •.••.._ ..__ .....••••..
_
¡-_
que
Entre 0.2 a 0.5 Kwh/m3
Utiliza agentes Oxidantes (opcional)
"
en!
"
..De 5 a 10% menor que el sistema de'
: Electrooxidación
.
I Los
puede utilizar para la etapa de,
! desinfección
54
Relación Costo Energía
0,010 a 0,030 (US$/Mt3)
0,050 a 0,090 (US$/Mt3)
Relación Costo Químicos
0,040 a 0,060 (US$/Mt3)
0,040 a 0,080 (US$/Mt3)
Costo Total Operación
0,050 a 0,090 (US$/Mt3)
0,090 a 0,170 (US$/Mt3)
Relación Costos de
Inversión
3.500 a 4.100 (US$/Mt3)
5.400 a 6.500 (US$/Mt3)
Relación Superficie
Entre 40% y 50% menor
100%
Fuente: Global Water e Induambiente
55
13. COMPETENCIA
Se ha considerado interesante entregar un breve resumen de las empresas que actualmente
entregan productos y servicios en el tratamiento de aguas, que competirán directa e indirectamente
con las tecnologías que comercializará el Centro.
13.1.- Competencia Directa: GlobalWater
GlobalWater que utiliza tecnología de ElectroOxidación y Electrocoagulación
en proceso de patentamiento.
las que se encuentran
Descripción Empresa
El principal ejecutivo de la empresa es Nicolás Latuz, Licenciado en Matemáticas e Ingeniero Civil
Bioquímico de la Universidad católica de Valparaíso, Gerente de Operaciones (17 años de
experiencia en el área) que ha desarrollado las tecnologías de electrocoagulación
(patente) y
electrooxidación avanzada (patente). Además, ha desarrollado una serie de otros productos y
asesorías especializadas. Especialista en diseño e instalación de plantas de tratamientos de residuos
industriales líquidos y desarrollo innovativo de tecnologías medioambientales.
Le ha correspondido gestionar proyectos en Codelco Andina y El Teniente, Pesquera Pacific Star,
Estación Cuarentenaria del SAG, Cemento Melón S.A., Agrozzi S.A., SQM Químicos S.A., Plantel de
cerdos Angosturas, entre las más importantes. Además ha participado en el diseño e instalación de
plantas de tratamiento de aguas servidas domésticas en más de 20 Mineras en Chile y el extranjero
y en estudios de ingeniería a nivel básico y de detalle, realizados a más de 80 industrias, para el
tratamiento de sus RILES.
Empresa
El gerente general de la empresa es Jaime Winter y el directorio está compuesto por: Nicolás Latuz,
Mauricio camus, Antonio Ciuffardi, Tulio Valpreda, Diego Varas y Jaime Winter.
Trabajos
Están desarrollando estudios para solucionar los actuales problemas de Celulosa Arauco en Valdivia
a través de electrocoagulación
y electrooxidación
avanzada.
Específicamente
recibieron
financiamiento de una planta piloto, para esta empresa que utiliza electrooxidación avanzada.
En electrocoagulación han desarrollado ventas por 400 a 500 mil dólares en el año 2005 y los
principales clientes son: Codelco División el Teniente, Frutezca, Marine Harvest, Armada, Fuerza
Aérea, Universidad de Talca. Han hecho prueba en 20 empresas especialmente vitivinícolas
También en esta empresa se realiza las siguientes actividades:
•
•
•
•
•
Optimización
y modelación
de Procesos Productivos.
Desarrollos de Software para el diseño y control de sistemas de tratamiento
de
aguas potable y residuales.
Diseño, Puesta en marcha y Supervisión
de plantas de tratamiento
de aguas
(Potable, Servidas Domésticas e Industriales)
Diseño y Gestión de Residuos Sólidos Industriales
y domiciliarios.
Desarrollo
de Políticas Ambientales
e Implementación
de sistemas de gestión
Ambiental (Normas ISO 9001 - 14001 Y otros)
56
•
•
Generación,
formulación
automatización
y control
Estudios y Declaraciones
e implementación
de programas
(productivo/
ambiental
de Impacto Ambiental (EIA - OlA)
y
proyectos
de
13.2.- GTA Ingenieros (Minmetal)
GTA Ingenieros entrega servicios en la gestión y tecnología ambiental, destinados a satisfacer los
requerimientos de sus clientes en inversiones para la protección del medio ambiente. Combinan la
tecnología, la ingeniería de diseño y la adquisición de bienes de capital, la construcción de
instalaciones y los servicios para su operación, creando valor a su negocio y mejorando su
competitividad.
GTA Ingenieros, como parte de las empresas Minmetal, integra transversalmente
en toda su
gestión la inclusión de políticas de aseguramiento de calidad. Dode establece y mantiene un
sistema de calidad estructurado y documentado, para asegurar la conformidad de sus productos de
ingeniería y servicios con los requisitos especificados. De esta manera propende al mejoramiento de
su desempeño, trabajando con un Sistema de Calidad basado en las disposiciones de la norma ISO
9001:2000
Minmetal
Es una empresa fundada en 1972 que ofrece servicios de Ingeniería de Proyectos y Administración
de Construcción en las áreas de Minería, Metalurgia, Industria e Infraestructura. Trabajan en ella
mas de 350 profesionales y técnicos que forman equipos multidisciplinarios para atender en forma
dedicada las necesidades de cada cliente. De ella se desprende en el año 2001 la sociedad GTA
Ingenieros que se dedicaría en forma específica, como su nombre lo indica a la Gestión y
Tecnología Ambiental.
Planta de Tratamiento de Riles
Poseen una innovadora tecnología de remoción de OBO, aceites, grasas, sólidos suspendidos y
metales, en una superficie reducida, con un sistema de operación automático de alta eficiencia y
bajo costo. Provee una solución integral para el control de efluentes líquidos, desde los estudios
iniciales a nivel de laboratorio hasta el suministro, construcción, puesta en marcha y operación de
las plantas. Como solución integral al tratamiento de efluentes, complementa estos servicios con el
suministro de productos químicos para la operación de las plantas.
Las plantas de tratamiento de riles y de aguas servidas diseñadas utilizan varios procesos
combinados físicos y electroquímicos que pueden ser utilizados solos o en combinación, lo que
dependerá del fluido tratado:
•
•
•
•
•
•
•
Pre-tratamiento y ajuste de pH.
Oxidación
Electro-Aglomeración
Flotación o sedimentación
Súper oxidación catalítica
Filtración
Ozonización y Cloración
Estas plantas presentan
convencionales.
las
siguientes
ventajas
comparativas
a
los
sistemas
biológicos
57
•
•
•
•
•
•
•
•
Bajo costo de inversión y de operación.
Ocupan un área muy pequeña (70% menor que una planta biológica).
Están diseñadas para remover altos contenidos de DBOS (30.000 ppmm).
Funciona indiferentemente en procesos continuos y discontinuos.
Soporta cambios de flujos de entrada bruscos.
La carga orgánica variable no afecta el proceso.
Utiliza productos químicos coagulantes y floculantes no tóxicos.
Tiene una gran eficiencia en remoción de metales pesados y elementos inorgánicos.
Oxidación Avanzada
Esta empresa ha desarrollado una tecnología innovadora que combina métodos físicos y químicos,
que en una serie de procesos que se pueden utilizar independientemente o en una combinación de
ellos, permiten obtener una alta eficiencia y economía en el tratamiento de efluentes de alto
contenido orgánico y bacteriológico, así como de contaminantes inorgánicos solubles que dificultan
el cumplimiento de la legislación vigente.
El método básico de purificación es la ruptura molecular por medio de radicales hidroxilo que la
tecnología permite desarrollar en un proceso de asociación de oxidantes, que se unen para sumar
sus potenciales y actuar en conjunto. Para acelerar aún más la efectividad, los procesos se realizan
en ambientes activados por corrientes eléctricas de muy baja intensidad que permiten aumentar
significativamente los rendimientos de cada proceso.
Los beneficios de esta tecnología son:
•
•
•
•
•
•
Dimensiones globales de las instalaciones efectivamente muy inferiores a otros
tratamientos equivalentes en efectividad
Costos de operación muy bajos, debido al bajo consumo eléctrico y de productos químicos
Reducción de carga orgánica soluble
Abatimiento de metales
Remoción de coloides y emulsiones
Remoción de grasas y aceites
Ingeniería
de Procesos
Con
el
objeto
de
dar
garantía
de
cumplimiento
de
las
normas
ambientales
asesoran a los clientes, ya sea en la definición de los procesos o en la optimización de procesos
existentes. Posteriormente, durante la operación de las plantas, estudian y recomiendan los
productos químicos a utilizar y realizan los ensayos de laboratorios para controlar la calidad de las
aguas y del proceso.
Proyectos y Construcción
Ofrecen el desarrollo de los proyectos de las plantas de tratamiento, proveyendo los servicios de
ingeniería, la adquisición de los equipos y la contratación de la fabricación de partes; la
construcción de obras en terreno, montaje electro-mecánico y puesta en marcha. También provee
el mejoramientos de procesos y sistemas de control de plantas; automatización de plantas y
suministro de equipos complementarios. Ofrecen contratos por administración o como proyectos
llave en mano.
58
Servicios
Entrega servicios de laboratorio y monitoreo, y la aprobación de permisos ambientales. Desarrolla
el diseño de plantas de tratamiento y diseño de ingeniería de procesos. Realiza la construcción de
plantas llave en mano y la administración de la construcción. Realiza la operación y mantención de
plantas como el suministro de productos químicos.
Operación y Mantención
Como complemento y apoyo al desarrollo de tecnologías y de suministro de plantas de tratamiento,
ofrece los servicios de operación y mantención de las plantas como una manera de completar la
externalización del tratamiento de riles.
13.3.- Otros Competidores
La siguiente tabla resume la relación producto
competidores reales a los propuesto en el proyecto.
Relación producto
/
mercado
encontrado
del
análisis
de los
I mercados de sustitutos
59
Relación producto
I mercados de sustitutos potenciales
Simbología:
= Producto internacional (rojo) Sin información sobre grado de retención contaminante
= Producto Nacional (azul) Sin información sobre grado de retención contaminante
*/ = Retención contaminante de un 80%
*
1\
*//
AA
*s
= Retención
=
contaminante
de un 95%
Retención contaminante de un 99%
= Informa
saturación
Características de productos sustitutos
Empresa Nacional
Producto
Time Answer
Enviromental
Engineering
Sistema TAG-ST diseñado bajo el príndpío de coalescencia y separación por gravedad para tratar
grasas aceites e hidrocarburos libres.
Sistema DAF diseñado para remover sólidos suspendidos,
partículas flotantes de desecho.
grasas,
aceites y
Ecosinergy
GOC-Tratamiento de grasas diseñado para redudr en forma gradual ciertos parámetros como
aceites grasas y pH.
Ambiente y Tecnología
Ltda.
Fabricación a pedido
Big Dipper diseñado para interceptar grasas, aceites y sólidos.
Fabricación a pedido
Fabricación a pedido
Cámaras tipo HA-sg-l, FV-sg-2: Separadora de grasa, aceites y sedimentadoras
de barros. (SISS NO 957/92' 864/93' Y 137/95)
Cámara receptora de grasas.
Sedimentador o decantador.
60
Características de productos de competidores potenciales
Empresa
Producto
Internaci
onal
Cortiplas Separadoresclasificadores de grasas
CORTIPLAS diseñados
para separar líquidos no
miscibles con el agua
(aceites crasas etc.)
Separadoresclasificadores
de
hidrocarburos diseñados
para separar líquidos no
miscibles con el agua
(óleos,
aceites,
petróleos)
Bupolsa Separador
de
hidrocarburos modelos
tres cámaras diseñados
para separar aceites,
grasas, combustibles y
otros flotantes.
Separador
de
hidrocarburos
coalescente
modelo
Europa diseñado para
separar aceites, grasas,
combustibles y otros
flotantes
Vekos
BI-AIR-FLOAT diseñado
para separar
partes
sólidas y en emulsión de
sustancias con un peso
específico cercano al
agua
Intertra
mp S.L.
País
Tipo de
Tecnología
Observaciones
España
Separación
simple
Su poder de retención es del 80%,
fabricados en poliéster con fibra de
vidrio
divididos
en
dos
compartimentos del mismo material y
preparados para ser enterrados.
España
Separación
simple
Su poder de retención es del 80%,
fabricados en poliéster reforzado con
fibra de vidrio divididos en tres
compartimentos del mismo material y
preparados para ser enterrados
España
Separación
simple
Posee tabiques de separación se
somete el efluente a un período de
retención, durante el cual por
diferencia de densidad se produce la
separación de las partículas
El efluente pasa por una cámara
mediante el choque de las partículas,
éstas aumentan de volumen y
velocidad ascensional resultando la
separación más rápida y de mayor
rendimiento
Italia
Equipo diseñado para España
agua residual con baja
conc. de aceites
Equipo diseñado para
agua residual con alta
conc. de aceites
Equipo diseñado para
agua residual vertidas a
cursos naturales
Equipo diseñado para
agua residual vertidas
en zonas sensibles
Flotación
Coalescencia
Las ventajas son:
- Tiempo de retención muy corto
- Reducción de espacios y volúmenes
ocupados
-Mayor densidad de lodos separados
-Mejor rendimiento de clarificación
-Reducción del consumo de productos
químlcos
Fabricado con
resina
poliéster,
reforzado con fibra de vidrio y con
filtro oleofílico
Fabricado con
resina
poliéster,
reforzado con fibra de vidrio y con
filtro oleofílico
Fabricado con
resina
poliéster,
reforzado con fibra de vidrio y con
filtro oleofílico
Fabricado con
resina poliéster,
reforzado con fibra de vidrio y con
filtro oleofílico
61
Empresa
Internaci
onal
ACS
Medio
Neutra
Producto.
País
Tipo de
Tecnología
Separador de agua y México
aceite
placas
de
corrugada diseñado para
recuperar
ambos
líquidos
en
altos
porcentajes
Separador
de España
Hidrocarburos con filtro
coalescente
Coalescencia
Por ruptura de moléculas en placas
coalescentes, el aceite es llevado por
simple gravedad para ser removido
Coalescencia
Garantiza contenido menor a 5 mg/L
armado,
en salida, de hormigón
soporta cargas hasta 60 Toneladas y
capacidad de retener hasta 3.557 L.
Volumen de almacenaje de 22.500 L,
de hormigón
No degradan aceite vegetal
Separador de fangos
SANOSIN PROUBAC
diseñado
trading
para
degradación
la
GmbH
biológica
grasas
de
animales/vegetales
COLD
BIOactimin
diseñado
DROPP- para ayudar a solucionar
HUCER
problemas en todos los
TECNOL sistemas de tratamiento
de efluentes orqánlcos,
OGÍA
General
Equipo
para
Electric
descotaminar
sales de
residuos líquidos
Hydrana
Equipo
para
utics
descotaminar
sales de
residuos líquidos
Osmotics Equipo
para
descotaminar
sales de
residuos líquidos
Observaciones
Suiza
Enzimática
Argentina
Enzimática
EEUU
Equipos
Membranas
EEUU
Membranas
Aguasisn lo importa
EEUU
Membranas
Cotaco lo importa
Puede describirse como propagador
biológico o acelerador biológico
y General Electric lo importa
62
14. MERCADO POTENCIAL CENTRO
En la siguiente tabla se entrega la estimación de aumento de consumo de agua de la industria
minera a través del tiempo. Para este análisis se ha considerado la producción histórica real de
cobre de la industria (Fuente Anuario Cochilco). Además, se ha considerado el factor establecido de
consumo de agua fresca de la industria por kilo de cobre, que es estimado en 97,3 litros de agua
fresca utilizada por kilo de cobre obtenido (Fuente: Consejo Minero, Estudio "Uso Eficiente de
Aguas en la Industria Minera y Buenas Prácticas" Noviembre 2002).
Es importante indicar que la proyección de consumo para el año 1993 se ha establecido que la
eficiencia en la utilización de agua es similar a la del año 2005, lo cual no es tan exacto, debido a
que en la actualidad existe mayor presión por optimizar el agua, existe mayor disponibilidad de
tecnologías y a menor costo que el 2003 (En todo caso las eficiencias establecidas preliminarmente
determinan un factor de eficiencia de 2% aproximadamente ene. Período).
De acuerdo a las cifras de Cochilco el crecimiento de la producción de cobre en el período 19932005 es de 7,8% anual.
COBRE 11-REGiÜN
I~~º
....~-~º~~~j
Miles T.M. Fino
l
Mt31Kg;
O AGUA
0,09731
o ,0973 ¡
···········-1·······
Según este análisis el consumo de de agua fresca de la minería para el año 2005 es de 282
millones de metros cúbicos al año, que equivalen en promedio a 8,95 metros cúbicos por segundo
aproximadamente. La tasa de crecimiento del consumo en el período es similar al crecimiento en la
producción de cobre (equivalente a 7,8% anual)
En la siguiente tabla se entrega la demanda de agua para el año 1993 y las proyecciones realizadas
por el INE sobre el consumo por sector empresarial al año 2017. De acuerdo a este estudio el año
1993 el consumo de agua en la 11 Región en la agricultura era de 0,532 m3/s; en agua potable
0,825 m3/s, en la industria 0,856 m3/s, la minería 4,715 m3/s y en energía un valor nulo
aproximadamente. En definitiva el consumo de agua de la región el año 1993 alcanzó a 6,658 m3/s
donde la minería representa el 70,8% del total.
De acuerdo al estudio realizado por el INE la proyección al año 2017 de consumo de agua en el
caso de la minería alcanza a 9,156 m3/s, cifra que significa un crecimiento promedio anual del
consumo equivalente a 2,31% anual. En el caso de la agricultura el consumo estimado para el año
63
2017 es de 0,639 m3/s, que equivale a una tasa de crecimiento de 0,77% anual. Para el caso de la
industria el consumo proyectado de agua es de 2,665 m3/s que equivale a una tasa de crecimiento
de 4,85% anual, significativamente superior a la estimada para la minería (2,31%).
~--"'-------_._---,,--,,---,,_._-
,DEMANDA ANUAL RECURSO· HIDR.:~gO
13,246
4,878
:% Crecimiento Anual 1993-2017
ilRe'gión
.:---6]1[_....
2,09~,ª§
1-·············· ·······················1-···
••.·.·.·.·.·.·.·
••••·........¡...........................................................
;¡fRegfÓnl
0,77:
,Tln:~e¡ón·'--··-T,53!
.
..........},Al
..... ll,AQ
···················1;33·4;05]·········2;
··..__r--=--.~__i
1,77!
_ "'"-L'+-"
6,50'
1,36'
-_'-_-1
4,69
'Fuente: Inei
La siguiente tabla tiene por objetivo facilitar la comprensión de los consumos por parte de los
distintos sectores productivos por lo tanto son idénticos valores pero expresados en millones de m3
año de consumo.
r·--·······-·-----··-·---·-··-·----· ..·--·---------·--.-. -·-------.--
..---.--.-.---_ ..------------,--..------.-...---
IºE;MA~PAA~LJA~R~C.LJ~§ºttlp~Ic:O
,
30,7:
54,3
¡
Mineras!
Ener ta
417,7
153,8
En el siguiente cuadro se entrega una proyección muy aproximada del consumo por sectores
productivos de la región para el año 2005. Este estudio utiliza similares tasas de crecimiento anual
(para el período 1993-2005) excepto para la minería, que utiliza la tasa corregido a través del
consumo real de agua en la minería.
64
I ESTIMACION_DE~ANDA_A~~AL
~Eg~~~ºJ:·mJ.J~~~.,-O_~
__
IESTIMACION PROMEDIO ANUAL 1993 2017 Mt3/Seg
!Mt3/Seg
Agrícolal Agua Potable' lndustrlalas]
I
+-
1
Minerasl Eneffiía
Total
0,000
6,928
12,015
De acuerdo a esta proyección el consumo de agua de la 11Región en la agricultura es de 0,583
m3js; en agua potable 0,967 m3js, en la industria 1,511 m3js y en I la minería 8,954 m3js. En
definitiva el consumo de agua de la región el año 2000 alcanzó a 12,015 m3js donde la minería
representa el 74,5% del total aproximadamente.
Es importante indicar que en la evaluación económica, los beneficios del proyecto
conservadoramente están valorizados solo en el consumo de agua de la minería, que se estima en
8,954 m3js que equivale a 282,4 millones de metros cúbicos año aproximadamente. Por lo tanto en
la evaluación, no están considerados lo volúmenes de agua asociados a los otros sectores
productivos como agricultura, industria yagua potable que significan aproximadamente 25,5% del
total, 96 millones de metros cúbicos, los cuales también pueden ser optimizados con distintas
tecnologías.
65
ANEXO
MERCADO POTENCIAL: MINERAS DE LA II REGION
66
URfGlOtI
1m
I 28
I
I
I
I
I
I
eooaeo
;t
EMPRESA
CHLE OMSION CH.JQUICAMA TA
33
36
46
51
57
115
cooaeo
CHLE OMSION RAIlOMRO TOM1C
SOCEDAD CONTRAeTUAlMNERA
a ABRA
EMPRESA MllERA DE MANTOS BLANCOS SAo
COI>'PAÑÍAMNERAZAlOIVAR
MlllERA ESCONDIDA LTDA.
MIIIERA IIIC1tLLA SAo
MllIIERADE MANTOS BLANCOS SAo
47 _SA
116 MlllERA IIICItLLA S.A.
133 COI>'PAÑIA MNERA LOMAS BAV AS
1 COfl'l'AÑIA MNERA DE TOCOPIL1.A S.A.
61 MlllERARAVROCKLTDA.
tt COI>'PAÑlAMNERALASLUCESLTDA.
85 MlllERALOOROÑOSA.
119 COMPAÑIA MNERA TAURO S.eM.
39 _
PORVENlR S.eM.
I
I
I
68 WS HERNAN OOtIZALEZ RIVERA
130
4
5
6
6
COMPAÑIA CONTRACTUAl MINERA EL TESORO
I-ffilBERTO ROJAS GALLARDO
HERlBERTO CHRISTlANS ROJAS AROILES
HERNAN TARA Zl1.ET A
JUAN AGl.l.AR VALENZLet.A
MI'IA RAJO ABlERTO (OXOOS)
MI'IA SLeTERRANEA
Mi'IA SUlTERRANEA Ol(l.SUl.F)
o
e
e
e
e
e
MIllA
MIllA
MIllA
MIllA
RAJO AIlffiTO
RAJO AIlffiTO
SUBTERRANEA
SUBTERRANEA
MI'IA
MANTOS DE LA LUNA
MIllA !VAN
MI'IA
MNA
MIllA
MIllA
MIllA
RAJO ABERTO
SUBTERRANEA
SUBTERRANEA
SUBTERRANEA
MNA MONTECRlSTO
LLANO-OAMBETA
MIllA SUBTERRANEA
MNA SUBTERRANEA
e
TUNA
ESCONDIDA
MIllA RAJO ABERTO
MIllA RAJO ABERTO
MIllA RAJO ABERTO
A
A
A
A
A
e
e
e
e
e
e
MI'IA
SANTA eORlNA I
SANTA eORINA SEGUNDA
e
e
SOCORRO
eOLO-COLO
14 ROLAAOO TORRES PEREZ
1S tUGOARAYAARAYA
C
C
ANlTA
VOHANITA
71 COI!'I'AElIAMilERAOODAADALTDA.
74 CESAR BERNARDO fORMAS ORTlZ
84 MINERA ALTAMIRASA.
e
C
Mi'IA REBECA
TIA RICA
e
EXPLORAOONES
89 ABDON PALMA BARRIOS
89 ENlIOUE BERRIOS SANT ANOER
e
C
90 FERNANDO JOSE flORES ESCUDERO
91 EDUARDO ESTEBAN ARA YA ZlJ!lIOA
92 MANJa SANDOv AL ROSETT
C
e
e
GAUCHO
GAUCHO
JAM. SAN RAfAEL
UVERPOOL
SANTA ROSA
92 CARLOS ORELLANA ZULETA.
93 CARLOS MONOACA fIOUEROA
93 ELlAS CARMONA CASnu.O
e
CARLOS GUERRA ROOA
CLORINOAMATASBELMAR
PEDRO RESTOVIC MATAS
MAGDALENA ESCOBAR ESCOBAR
100 PEDRO IGNACIOeORN:JO
PAVEZ
100 ASARCO EXPLORACION COtiFANV CHLE
100 GASTON MORALES ALMENDARES
100 ABEL VAl.ENCIA SASO
100 JORGE ACOSTA ARA VA
101 JORGE ACOSTA ARAVA
102 PEDRO IGNACIO eORl'6lO PA VEZ
103 RICARDO DE JESLIS LOPEZ LOPEZ
105 SOCEDAD LlJS MUDOZ GALLARDO SEGOVIA CA.
105 WLSON SEOOVIA VEOA
106 BRAUJO DEL TRANSITO V PÚEZ
107 BRAWO Da TRANSITO V AÑEZ
106
109
110
111
ROSA CEUllDA OlAl LOPEl
MARTA BARRAZA ROJAS
SOCIEDAD SANTOS BAHAMONOES V OA. LTDA.
SATRAIAIII LTDA.
112 JAM: LAGOS SCHUFfENEGER
112 NICOLAS LOPEZ CARVAJAL
113 LEONCIO GALLARDO PlZARRO
114 LLMIIL NARA NEGRETE
116 fEU)( GUTERREZ LOPEZ
116
120
120
121
fREOIE COLLAO TORO
Ml'lffiADElMOSSA.
DAVID OONZALEZ
PROYECTA SAo
122 SEG1U)()
LLANOS ROA
e
e
e
e
e
e
e
e
e
e
MIllA SUBTERRANEA
MIllA SUBTERRANEA
MIllA SUBTERRANEA
MIllA SUBTERRANEA
MIllA SUBTERRANEA
MIllA SUBTERRANEA
COBRE
COBRE
MIllA SUBTERRANEA
MIllA SUBTERRANEA
COBRE
SUBTERRANEA
SUBTERRANEA
SUBTERRANEA
SUBTERRANEA
e
126
127
141
141
e
e
e
e
COBRE
COBRE
COBRE
COBRE
COBRE
COBRE
COBRE
MIllA SUBTERRANEA
MIllA SUBTERRANEA
MIllA SUBTERRANEA
COBRE
COBRE
MIllA
MNA
MNA
MtIA
MIllA
COBRE
COBRE
COBRE
MONTECRISTO
HUMBERTO
HUMBERTO'
SUBTERRANEA
SUBTERRANEA
SUBTERRANEA
SUBTERRANEA
SUBTERRANEA
MNA SUBTERRANEA
MIllA SUBTERRANEA
MIllA SUBTERRANEA
e
COBRE
JAMORENO (EX MOmECRISTO)
JAMORENO (EX MOmECRISTO
JAMORENO (EX MOmECRlSTO
SANTA ROSA
SAN RAfAEL
SANTA MARIA
125 WS VEOA CORTES
COBRE
COBRE
MIllA SUBTERRANEA
MIllA SUBTERRANEA
e
e
e
e
I
I
COBRE
SANTA ROSA (EX PORTEZUELO
J. A. MORENO (SANTA ROSA)
MIllA SUBTERRANEA
e
e
e
e
COBRE
COBRE
COBRE
COBRE
MIllA SUBTERRANEA
e
COBRE
MIllA SUBTERRANEA
MIllA SUBTERRANEA
MIllA SUBTERRANEA
VlVlANA
e
COBRE
COBRE
COBRE
COBRE
COBRE
COBRE
COBRE
COBRE
fRANl<ESTEIII
e
e
COBRE
COBRE
COBRE
COBRE
e
e
e
e
e
e
CALAMA
ANTOF AGAST A
ANTOFAGASTA
ANTOF AGASTA
MIllA SUBTERRANEA
MIllA SUBTERRANEA
MIllA SUBTERRANEA
fRANKEST~
fRANl<ESTEIII
e
e
e
COBRE
COBRE
COBRE
COBRE
COBRE
MIllA SUBTERRANEA
MIllA
MIllA
MIllA
MIllA
(VMANA)
fORT~A
CANDELARIA
AVIONETA 1~4
AVIONETA 1~4
BERTA
ANOAeOLLO
VALLENARi'IA
CL.&.ENTINA
.AJANA
TROPElON112
.uJA
.uJA
RAULLlftS
OEMOCRAOA
SUSANA
SUSANA
CALFORNlA-ORAEVE
GRAEBE-fLORDA
POLO CENTRAL
HlLARY
MNASUBT~
MIllA SUBTERRANEA
MIllA SUBTERRANEA
MIllA SUBTERRANEA
MNA SUBTERRANEA
MIllA SUBTERRANEA
MNA SUBTERRANEA
MtIA SUBTERRANEA
MIllA SUBTERRANEA
MtIA SUBTERRANEA
MIllA SUBTERRANEA
MI>IASUBTERRANEA
MI>IASUBTERRANEA
MI>IASUBTERRANEA
IIIIIIASUBTERRANEA
IIIIIIASUBTERRANEA
IIIIIIASUBTERRANEA
IIIIIIASUBTERRANEA
MIllA SUBTERRANEA
MI>IASUBTERRANEA
IIIIIIASUBTERRANEA
PANIZOS BLANCOS
MI>IASUBTERRANEA
MtIA SUBTERRANEA
MIllA SUBTERRANEA
IIIIIIASUBTERRANEA
MIllA SUBTERRANEA
SAN PORFIRIO
MI>IASUBTERRANEA
MIllA MADRUGADOR
MI'IA MADRUGADOR
-...
-...
RIQUEZA
MARlMAeA
GIIIENA
Stl3TERRANEA
SUBTERRANEA
COMUNA
CALAMA
CALAMA
MIllA SUBTERRANEA
MIllA SUBTERRANEA
MIllA SUBTERRANEA
e
e
e
e
e
PASTA
COBRE
COBRE
COBRE
COBRE
COBRE
COBRE
CONSLELO
fRANl<EST~
123 SOOEDAD LEGAL MINERA ROJAS Y BlANCO
124 MAME. SEGOVIA AG\JIRRE
PEDRO AGURRE GUERRA
PEDRO AO\JRRE GUERRA
HECTOR W. 0lElRER0
SEOOVlA
WS GUERRERO GUERRERO
AIlffiTO
AIlffiTO
ABERTO
AIlffiTO
ABERTO
e
I
I
MIllA
MNITA DESPREOAOA
MRAMAR
96
97
97
96
I
Mi'IA RAJO ABIERTO
Ml>IA
e
e
I
I
RAJO
RAJO
RAJO
RAJO
RAJO
MAlAKOFf
TEGUALOA
93 tUGO OONZALEZ PEREZ
.. 93 ROSA CEUllDA OlAZ LOPEZ
94 CARLOS BARRAZA VllA
ss CARLOS BARRAZA VllA
k>PEAAClÓtl ylo PROCES.!I
".NA
MIllA
MIllA
MIllA
MIllA
MI>IARAIlOMRO TOMIC
MI>IAa AIlRA
e
e
8 PABLO GALLARDO AL VAREZ
9 PABLO GALLARDO ALVAREZ
10 SOOEDAD MlllERA V COMEROAL SANTA MARiA
11 SOOEDAD Ml>/ERA V COMEROAL SANTA MARTA
12 SAI>IJa ALf ARO V ALENOA
13 JANET MARIN ESCOBAR
I
FAElIA
MIllA CH.JQUI
e
e
V.
7 SOCIEDAD MlllERA V COMERCIAL SAN JOSE
I
A
A
A
A
BUENA ESPERANZA
BUENA ESPERANZA
GIMENA
GlMENA
7 JOSE VLlAMJEVA
I
CATEGORlA
COBRE
COBRE
COBRE
COBRE
COBRE
COBRE
COBRE
COBRE
COBRE
COBRE
COBRE
COBRE
COBRE
COBRE
COBRE
COBRE
COBRE
COBRE
COBRE
COBRE
COBRE
COBRE
COBRE
COBRE
MEJlLLONES
ANTOF AGASTA
MEJlLLONES
SIERRA GORDA
TOCOFLLA
ANTOF AGASTA
TALTAL
TALTAL
MEJUONES
CALAMA
ANTOF AGAST A
SERRAOOROA
TOCOPLLA
TOCOFLLA
TOCOPLLA
TOCOFLLA
TOCOPLLA
TOCOPLLA
TOCOPLLA
TOCOPLLA
TOCOFLLA
TOCOPllA
TOCOPLLA
TOCOPLLA
TOCOFLLA
TOCOPLLA
ANTOF AGASTA
TALTAL
TALTAL
TALTAL
TALTAL
TALTAL
TALTAL
TALTAL
TALTAL
TALTAL
TALTAL
TALTAL
TALTAL
TALTAL
TALTAL
TALTAL
TALTAL
TALTAL
TALTAL
TALTAL
TALTAL
TALTAL
TALTAL
TALTAL
TALTAL
TALTAL
TALTAL
TALTAL
TALTAL
TALTAL
TALTAL
TALTAL
TALTAL
TALTAL
TALTAL
TALTAL
TALTAL
TALTAL
TALTAL
MEJlLLONES
COBRE
COBRE
MEJlLLONES
COBRE
COBRE
MEJlLLONES
MEJILLONES
COBRE
MEJlLLONES
MEJlLLONES
MEJlLLONES
COBRE
COBRE
COBRE
COBRE
COBRE
COBRE
COBRE
COBRE
MEJlLLONES
MEJlLLONES
MEJlLLONES
MEJlLLONES
SIERRA GORDA
SIERRA GORDA
67
ANEXO
MERCADO POTENCIAL: PLANTAS DE LA 11 REGION
: EMPRESA
ID
CATEGORlA
FAENA
..........PiRACióN y;;; PROCE! ...
PASTA
COMUNA
54 FUI-I)IOON AL TONORTE
A
FUNDIC10N
32 COOELCO CHILE·DIVISION CHUQUlCAMA TA
A
FUNDlCION VREFINERIA
COBRE
FUNDlaON
FUIIIDlaOlil V REFINERI COBRE
B
PLANTA LlSEPED
PLANTA
COBRE
CALAMA
TOCOPl..LA
60 MNERA.ESCóNbJDA LTOA.
A
PLANTA COLOSO
PLANTA CATODOS
COBRE
ANTOf AGASTA
37 SOCIEDAD CONTRACTUAL MINERA EL ABRA
A
PLANTA LlXllIlAdON
PLANTA CHANC.-LlX
COBRE
CALAMA
72 cOMpAi>IA ·MINERA DODA ADA LTDA.
C
COBRE SOLUCIONES
ANTOfAGASTA
30 CODELCO CHLE DIVISION CHlJQUICAMAT A : .
A
PLANTA LlK
PLANTA LlK-PREClP.
COBRE
CALAMA
3 COMPAIÍIA MINERA DE TOCOPlLLA SA
83 EMPRESA NAaoNAL
bs MlNERIA
PLANTA OXIDOS
: PLANTA OXIDOS
ANTOF AGASTA
A
PLANTA JOSE ANTONIO ·MCRENO
PLANTA UK-PRECP.
A
PLANTA CA TODOS
PLANTA LlX.-SX-EVV
COBRE
COBRE
TALTAL
31 CODELCO OiILE DlVlSION CHUQUICAMA TA :
35 CODELCO CHILE DlVISION RADOMIRO TOMIC
A
PLANTA OXIDOS
PLANTA LIX.-SX-EVV
COBRE
CALAMA
48 EMPRESA MINERA DE MANTOS BLANCOS SA
A
PLANTA OXIDOS
PLANTA LIX.-SX-EW
COBRE
ANTOF AGAST A
52 COMPAÑíA MINERA ZALDlVAR
59 MINER.o,ESCONDlDA LTDA.
A
PLANTA
PLANTA LlX.-SX-E\I\J
COBRE
ANTOF AGASTA
A
PLANTA OXIDOS
PLANTA LlX.-SX-E\I\J
COBRE
ANTOF AGAST A
A
PLANTA CA TODOS
PLANTA LIX.-SX-E\I\J
COBRE
MEJILLONES
B
PLANTA CA TODOS
PLANTA LlX.-SX-E\I\J
COBRE
B
PLANTA CA TODOS
PLANTA LlX.-SX-E\I\J
COBRE
ANTOF AGASTA
SIERRA GORDA
C
PLANTA CA TODOS
PLANTA SULFUROS
PLANTA LlX.-SX-EW
PLANTA MOL.-FLOr.
COBRE
A
117 MINERA MlCHILLA SA
62 MINERARAVROCKLTDA.
134 COMPAÑÍA MINERA LOMAS BA V AS
131 COMPAÑíA CONTRACTUAL MINERA EL TESORO
29 CODELCO CHD..EOIVISION CHUQUlCAMA TA
CALAMA
SIERRA GORDA
CALAMA .
49 EMPRESA MINERA DE MANTOS BLANCOS SA
A
PLANTA DE SULFUROS
PLANTA MOL.-FLOr.
COBRE
COBRE
53 EMPRESA NAaONAL DE MlNERIA
A
PLANTA SALAR DEL CARMEN
PLANTA MOL.-FLOr.
COBRE
A
PLANTA CONCENTRADORA
PLANTA MOL.-FLOT.
COBRE
ANTOf AGASTA
A
PLANTA CONCENTRADORA
PLANTA MOL.-FLOT.
PLANTA MOL.-FLOr.
COBRE
COBRE
MEJILLONES
58 MINERA ESCONDIDA LTOA.
116 MINERA MlCHlLLA SA
2 COMPAIÍIA MINERA DE TOCOPILLA S A
B
PLANTA SULFUROS
ANTOF AGASTA
ANTOf AGASTA
TOCOPLLA
78 COMPAIÍIA MINERA LAS LUCES LTOA.
B
PLANTA
PLANTA MOL.-FLOr.
COBRE
TAL TAL
82 EMPRESA MINERA PUNTA GRANDE
B
PLANTA SANTO DOMINGO
PLANTA MOL.-FLOr.
COBRE
TALTAL
C
SAN IGNACIO
ANTOf AGASTA
PLANTA CALLEJAS ZAMORA (OXIDOS-SULFUROS)
PLANTA MOL.-FLOT.
PLANTA MOL.-FLOr.
COBRE
B
A
COBRE (DE RELAVES)
SIERRA GORDA
PLANTA CA TODOS
PLANTASX-E\IV
COBRE
CALAMA
65 SOCIEDAD LEGAL MINERA SN IGNACIO
139 MINERA CERRO DOMINADOR SA
36 SOCIEDAD CONTRACTUAL MINERA EL ABRA
68
INNOVA CHILE
PRIMER CONCURSO NACIONAL DE PROYECTOS DE
FORMACION Y FORTALECIMIENTO DE CAPACIDADES
REGIONALES
I
PROYECTO:OSPFC01X-03
CENTRO PARA EL DESARROLLO DE TECNOLOGÍAS
DE EXPLOTACION SUSTENTABLE DE RECURSOS
HIDRICOS EN ZONAS ARIDAS
(CEITSAZA I FAPZA)
I
I
UNIVERSIDAD
I
CATOLICA DEL NORTE
ANEXO 6
RESULTADO 4
ETAPA:
RECOPILACIÓN Y ANALlSIS DE ANTECEDENTES NECESARIOS PARA EL PROCESO DE
FORMULACIÓN DEL PROYECTO.
ACTIVIDAD 4: DESARROLLO DE PROPUESTA DE PERFECCIONAMIENTO
RESULTADO 4: DEFINICIÓN DEL PERFECCIONAMIENTO
SELECCIONADAS.
Determinación de perfeccionamiento
con las tecnologías seleccionadas.
DE PROFESIONALES
EN FUNCIÓN DE LAS TECNOLOGÍAS
requerido, visitas y pasantías eh centros de excelencia relacionadas
2
1.1 Colorado School Of Mines
Environmental Science and Engineering (M.S., Ph.D.)
La división de Ingeniería y ciencias ambientales ofrece un currículo integrado en ciencias
ambientales e ingeniería bajo el contexto de toma de decisiones en base a riesgos, laboratorios de
medioambiente, y legislación. Los estudiantes graduados vienen desde distintas academias de
licenciaturas en campos de ciencias de la vida, ciencias de la tierra, y muchas disciplinas de la ingeniería
química.
a) Principales camos de Investigaciones:
Las investigaciones en la división están enfocadas en cinco áreas fundamentales:
1. Desarrollo de procesos innovadores para el agua y recuperación y reuso de residuos.
2. Aplicaciones de procesos biológicos en la remediación ambiental, tratamiento de aguas, y
generación de energía renovable.
3. Entender los fundamentos de la química y procesos radiactivos gobernantes del transporte de
contaminantes.
4. Caracterización de sistemas naturales y sitios contaminados mejorando la función de sistemas
naturales y el desarrollo de una remediación efectiva aplicada y tecnologíca y métodos de
restauración.
5. Representación y modelación matemática de fenómenos hidrológicos e hidrogeológicos en aguas
superficiales y subterráneas.
Dentro de estas áreas, el desarrollo establecido de programas de investigación y la facultad de la
división de Ingeniería y Ciencias Ambientales (ESE) cuentan con sobre $10M de patrocinio para
investigaciones por las respecitvas agencias federales y organizaciones industriales privadas. Estos
recursos involucran laboratorios de experimentación fundamentales y aplicados, pruebas a escala
intermedia en laboratorios de investigación especializados.
1.2 Cranfield University
La escuela de ciencias de agua de Cranfield es reconocida internacionalmente como un centro de
excelencia en cursos de postgrado. Es el mayor grupo académico especialista del Reino Unido en
tecnología de procesos, ingeniería y políticas para mejorar la calidad del agua, en donde Water
Sciences es un miembro del British Water.
a) Campo de acción
Su enfoque esta en la colaboración con la industria. Con uno de los mejores staff de estudiantes
del Reino Unido, un excelente posición de enseñanzae instalaciones excepcionales, hacen de Cranfield un
destino ideal para la especializaciónen una determinada carrera.
Los graduados de Cranfield son altamente demandados principalmente por organizaciones
internacionales, y se encuentra tasada dentro de las 10 primeras instituciones de postulación para
estudios superiores y de igual forma en la rapidez con la cual estos encuentran trabajo. Todos sus cursos
se encuentran diseñados de acuerdo a las necesidadespresentadas por las industrias y la necesidad de
generar una fuerte entrada de expertos en su sector.
3
La Escuela de Ciencia Industrial y fabricación, que incluye Ciencias de Agua, es reconocida a
escala mundial por su acercamiento multidisciplinario a la enseñanza y la investigación en áreas claves
como integración empresarial, fabricación, materiales y sistemas sostenibles.
b) Facilidades:
Sus niveles de los programas de Master en Ciencias del Agua están acreditados por la Chartered
Institution of Water and Environmental (CIWEM), y dentro de la Escuela de Ciencias del Agua se
maneja uno las mayores facilidades de investigación incluyendo los trabajos de tratamiento de aguas de
alcantarillado, con su propia planta piloto. Un container de laboratorio el cual también opera como uno de
los sitios de residencia donde se encuentra localizada la planta piloto de las aguas negras.
1.3 Instituto Nacional de Ciencias Aplicadas de Toulouse (Insa)
El Instituto Nacional de Ciencias Aplicadas de Toulouse (INSA) es una institución estatal de
carácter científico, cultural y profesional (EPCSCP), bajo autoridad del Ministerio, encargada de la
Enseñanza superior y habilitada por la Comisión de Titulaciones para otorgar el diploma de ingeniero.
Creado en 1963, el INSA de Toulouse forma parte de una red nacional de 5 INSA situados en
Lyon, Rennes, Rouen y Strasbourg. Tiene dos misiones principales: formar ingenieros mediante la
formación inicial y continua y fomentar actividades de investigación.
La oferta docente de la Escuela se imparte en 8 departamentos y 2 centros, y abarca 10
especialidades. El INSA participa en 11 laboratorios de investigación. Se apoya en las oficinas, y las
direcciones de estudios, de investigación y de relaciones internacionales.
En 2002, el INSA de Toulouse puso en marcha una importante
sistema europeo 3/5/8.
reforma pedagógica acorde con el
Algunas cifras
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Estudiantes (2005/2006) : 2 432 entre los cuales 2 050 alumnos ingenieros.
Más de 450 graduaciones cada año.
479 estudiantes extranjeros
Personal docente y de investigación: 222 permanentes
Personal de Administración y Servicios: 233
10 especialidades
11 laboratorios
Área del campus: 21,6 Ha
Área de los edificios: 84.000 m2 : 40.000 m2 para aulas, 14.000 m2 para la investigación,
30.000 m2 para el alojamiento, esto es, 35 edificios.
a) Dominio científico de las investigaciones:
•
•
Tratamiento de aguas servidas y acondicionamiento y reuso de agua para la industria de
tratamiento de aguas (aguas residuales urbanas e industriales, residuos industriales líquidos y
gaseosos).
Industria del aceite, Ingeniería química, Ingeniería bioquímica.
b) Tópicos de investigación en el área de la Ingeniería química:
•
•
Reactores de multifase (ñslco-qufrnlco, fenómenos biológicos y químlcos)
Procesos de separación (membrana, entre otras).
4
c) Dominio especifico de las investigaciones:
•
•
•
Hidrodinámica y transferencia (análisis global y local)
Cinética biológica y química
Fenómenos ñslco-químlcos
d) Estructura:
Dentro del Laboratorio
investigación:
de Ingeniería
Química y Medio Ambiente
se distinguen
tres grupos de
Hidrodinámica de física y físico-químico contacto de multifase
Algunos ámbitos de investigación son:
•
•
•
•
Generación de lodos
Mecanismos de flotación
Floculación y agregación de partículas y floculos,
Transferencia de masa y momento entre lazos y una fase liquida
Procesos de separación (membrana, adsorción)
Esta área se encuentra dividida
transferencia de masa (ultra filtración,
Análisis de competitividad de fenómenos
de membranas de contacto gas/liquido o
en tres puntos principales que son Técnicas Especificas para la
micro filtración, nano filtración, osmosis inversa, entre otras),
de adsorción, Acoplamiento de Procesos de Separación y Diseño
sistemas de destilación por membrana.
Reactores Biológicos y químicos
1.4 University Of Surrey
CEHE - The Centre for Environmental Health Engineering - se encuentra localizado dentro de la
Escuela de Ingeniería. El Centro esta conformado de un equipo multidisciplinario
de ingenieros y
científicos y proveen un alto nivel de recursos académicos para profesores y para actividades de
investigación. CEHE también ha desarrollado lazos con la Industria del agua del Reino Unido (UK), grupos
de aguas internacionales, cuerpos medioambientales y agencias de salvamento. CEHE también tiene un
rango interesante de colaboradores con Compañías Industriales del Reino Unido, particularmente en el
área de manejo de residuos .
. Surrey ahora ofrece la excelencia en una amplia gama de ámbitos, a través de la ciencia, la
ingeniería, ciencias humanas, artes, dirección de empresas y medicina. Surrey se encuentra localizada por
la Guardian League Table en la lSa posición de un total de 122 universidades por la calidad de sus
programas de estudiante, con seis de estos dentro de los diez primeros.
En lo relacionado a investigación, los resultados del Ejercicio de Evaluación de Investigación 2001
confirmaron a Surrey como una de las instituciones de élite en investigación del Reino Unido. Con casi el
90 % de sus investigaciones de estándar nacional o internacional, Surrey de acuerdo a la Guardian
League Table se encuentra dentro de las 5° universidades en materia de investigación.
5
a) Acreditación
El MSc in Water and Environmental Engineering se encuentra acreditado por ICE and IStructE de acuerdo
con los requerimientos de UK-SPEC.
b) Programas de estudio
El programa de CEHE dirige los problemas clave de dirección e ingeniería de asociado con el ciclo
de agua y el tratamiento de aguas negras, la dirección de recursos de agua y la dirección superflua. Tanto
en el mundo industrializado como en los países en vía de desarrollo, la escaseces de agua han sido
identificada como uno de los problemas principales del presente siglo.
Por todo el mundo es reconocido que alrededor del 80 por ciento de enfermedad atribuibles a la
carencias en la purificación del agua y el suministro y la colección de aguas negras y sistemas de
tratamiento. Sin embargo, el marco institucional necesario para la dirección eficaz y la regulación de estos
sistemas a menudo puede ser inadecuado.
El programa MSC multidisciplinario ha sido controlado por el Centro desde 1992 y tiene una
reputación probada en todo el mundo. Con regularidad es actualizado para tomar en cuenta de nuevos
acontecimientos y contribuir a las necesidades del mercado.
1.5 The University Of Queensland (Australia)
La visión del ADVANCED WASTEWATER MANAGEMENT CENTRE (AWMC) es a través de expertos
en educación, investigaciones y consultorias ser un centro internacional de excelencia en manejo e
innovaciones tecnologicas de aguas residuales.
a) Historia
El equipo de investigación fue fundado en 1992 en la Universidad de Queensland para el
desarrollo de proyectos de investigación para el Control de la Polución y Mnejo de Residuos Líquidos (CRC
WMPC).
Desde Julio de 1996, con iniciativa de la Universidad de Queensland, y la CRC WMPC, el centro
fue fundado como un Grupo Estrategico de Investigación, con sus mayores fondos provenientes desde la
Universidad y el CRC, pero con contribución importante por parte de la industria y el gobierno. La
Universidad es ahora una Facultad centrada en áreas de reconocimiento internacional como Ingeniería,
Ciencias Físicas y Arquitectura (EPSA).
b) Campos De Operación
Las investigaciones y operaciones estan mayormente orientadas al tratamiento de efluentes
liquidas. Dentro de este amplio campo, sus investigaciones estan conducidas dentro de áreas tales como
microbiología avanzada, simulación de procesos, control y manejo de recursos, todos ellos desde escala
de laboratorio a una escala mayor.
6
e) Ejemplos De Actividades Del AWMC
Procesos:
•
•
•
•
•
•
•
Remoción de nutrientes biologicos desde aguas residuales con alta dureza.
Procesos de biotransformación en un sistema de alcantarillado y su óptimo manejo.
Free Nitrous Acid Inhibition on the catabolic and Anabolic Processes of Ammonia- and NitriteOxidizing Bacteria
Procesos endogenos en sitemas de tratamiento biologico de aguas residuales.
Optimización del aumento de procesos biologicos de remoción de fosforo.
Incremento de denitricación biologica por adición de recursos de carbon externos: Qué,
Donde y Cundo.
Nitrogeno removido via nitrito por alta y baja dureza de las aguas residuales
Desarrollo de Nuevas Tecnologias:
•
•
•
•
•
Bioproducts from Purple Photosynthetic Bacteria using Livestock Manure and Other Wastes.
EnRecTM - Energy Recovery Sewage Treatment Technology
Biopolymer
Production from Carbonaceous Wastewater
Using Glycogen Accumulating
Organisms (GAOs)
Power Production from Wastewater Using Microbial Fuel Cells
An Integrated Biotechnological Process for Production of Lactic Acid from carbohydrate-Waste
Streams by Rhizopus sp.
Modelación:
•
Coding Error Isolation in Computer Simulation Models con aplicación a Sistemas de
Tratamiento de Aguas Residuales.
1.6 Universidad De Ben-Gurion
a) Visión
La visión de la Facultad de Ciencias de la Ingeniería de la Universidad de Ben-Gurion es muy
simple y consiste en generar y promover investigaciones avanzadas y el desarrollo de nuevas tecnologias
y metodologias.
Por 33 años, la facultad de Ciencias de la Ingeniería ha educado a lideres de todas las áreas de
tecnología, estableciendo un capacidad ambiental intelectual desafiando y estimulando a los más
creativos, profundos e impacientes aficionados en el campo. Cientos de ingenieros e investigadores han
salido desde la Facultad de Ingenieria preparados y avanzados en todos las ramas de la industria.
Hoy, la universidad de Ben-Gurion es un centro importante para enseñar e investigación, con
sobre 17.000 estudiantes alistados en las facultades de ciencias de la ingeniería, las ciencias de la salud,
las ciencias naturales, humanidad y las ciencias sociales, la escuela de la gerencia y la escuela de
Kreitman de estudios graduados avanzados.
7
También incluye al instituto nacional para la biotecnología en el Negev, a los institutos de Jacob
Blaustein para la investigación del desierto, a la escuela internacional de Albert Katz para los estudios del
desierto y a instituto de investigación de Ben-Gurion. La universidad tiene campus en Cerveza-Sheva,
incluyendo el campus de la familia de Marcus, y campus en Sede Boqer y Eilat.
La universidad de Ben-Gurion es un líder del mundo en la investigación en zonas árida,
ofreciendo su maestría a muchos países en vías de desarrollo. En armonía con su mandato, desempeña
un papel dominante en promover industria, agricultura y la educación en el Negev.
b) Metas De La Facultad
Desarrollar, a través de la sinergia entre profesores e Investigadores, una distingida cadena de
investigadores capaces de resolver problemas del nuevo siglo por medio de investigaciones científicas
simples y exactas, sin perder de vista las aplicaciones de tecnologias humanas.
Proveer lo mejor, lo más riguroso, desafiando e inspirando la possible educación en orden a
desarrollar experiencias de estudiantes y conocimientos en el diseño y desarrollo de tecnologias.
Mantener facilidades del estado del arte y una base de datos de investigaciones
amplio rango de tecnologias tradicionales y emergentes.
Ofrecer programas avanzados que reflejen
industrias y la moderna tecnologia del mundo.
las necesidades
recientes, en un
de organizaciones
relacionadas,
e) Programa de Ingeniería en Medio Ambiental
El programa de graduados de Ingenieria Ambiental ofrece un acercamiento multidiciplinario a la
solución de problemas medioamgientales.
Investigando
y estudiando ambos focos sobre la
comprensión de la quimica básica, en los campos de procesos físicos y biológicos.
Áreas especializadas de investigación incluyen en el programa procesos físicos, quirrucos y
biologicos para el control de la calidad del agua; modelación y control de aerosoles y polución del aire;
química del agua, transporte y destino de la polución del agua, aire y sólidos. Tratamiento de residuos
sólidos y materiales peligrosos, procesos de separación por membrana;
bio-remediación
de
contaminantes sólidos yaguas subterraneas; y procesos de combustión.
El progrma ofrece ambos grados MSc y Ph D. Estudiantes con un pregrado de ciencias en
ingeniería o áreas relacionadas con quimica, geologia, biologia o ciencias ambientales son ideales para el
programa de Master.
d) Cursos De Trabajo
Cursos Complementarios.
Estudiantes quienes no tengan educación en ingeniería requerirán
tomar cursos complementarios. Sin embargo, los programas complementarios estan diseñados sobre las
bases idividuales de las necesidades e intereses de cada estudiante. Graduados del departamento de
Ingeniería deberán completar un nuevo curso de acuerdo a sus fines específicos.
8
c) Facilidades Especiales
Laboratorio de Tecnologias de aguas. El centro incluye cursos obligatorios un curso de
laboratorio de procesos, dedicado a tecnologias tales como separación de membrana (Micro-filtración y
Ultra-filtración), Desalinización de aguas (Nano-filtración y Osmosis reversa), Desinfección de aguas (UV y
Cloración), Adsorción en Carbón Activado, Coagulación-Floculación, Tratamiento Bilogico en el tratamiento
de aguas residuales.
Planta Piloto de Tecnologias de Aguas. En la estación experimental
program, localizado en la planta de tratamiento
proceos y parte de los proyectos de investigación.
planta-piloto del
de aguas residuales Beer Sheva son estudiados los
1.7 Universidad de Waterloo
a) Areas De Investigación
La facultad de Medio ambiente estudia con fuerza mejorar los niveles entendimiento, protección
y mejorías de sistemas ecologicos y comunidades humanas a través de un mejor planeamiento, manejo y
diseño de políticas.
b) Principales Publicaciones:
•
33(1) Theme Issue: Community-based Approaches to Resource and Environmental
Susan Wismer and Bruce Mitchell, Guest Editors
Management
•
32(3) Theme Issue - Biosphere Reserves in Canadá George Francis and Graham Whitelaw, Guest
Editors
•
32(2) Open Issue
•
32(1)Open
•
31(3) Theme Issue - Collaborative Planning and Sustainable Resource Management (2) Thomas I.
Gunton, J.c. Day, Peter W. Williams
•
31(2) Theme Issue - Collaborative Planning and Sustainable Resource Management:
American Experience Thomas I. Gunton, J.c. Day, Peter W. Williams
•
31(1) Theme Issue - Managerial Ecology: Counterproposals
•
30(3) Theme Issue - Managerial
Slocombe
•
29(3) Japanese Automakers and the NAFTA Environment Paul Parker and Tod Rutherford, Guest
Editors Read-only versions of these papers are available online. For subscription to full online
Issue
Ecology: Contestation
The North
Dean Bavington and Scott Slocombe
and CritiqueDean
Bavington and Scott
access, contact [email protected].
•
Urban Environmental
Management - 29(1) Beth Dempster and Gordon Nelson, guest editors
•
Waterloo Region Residential Energy Efficiency Project - 28(3) Paul Parker, Ian H. Rowlands and
Daniel Scott, guest editors
•
Linking Equity and Sustainability
guest editors
- 28(2) Margrit Eichler with Beth Dempster and Gordon Nelson,
9
•
Special Issue: Regional Approaches to Parks and Protected Areas in North America - 28(1) J.
Gordon Nelson and Lucy M. Sportza, Guest Editors
•
Special Issue - Floods: Towards Improved Science, Civics and Decision Making - 27(1) J. Gordon
Nelson, Rafa I Serafin, Patrick Lawrence and Kenneth Van Osch, Guest Editors.
e} Centros e Institutos
•
•
Waste Management Research and Education Institute
Water Resources Research Center
d}
EERC,., Water Resourees Researeh Center
The Water Resources Research Center (WRRC), liderado por Timothy Gangaware, es un instituto
de investigación desigando federalmente, financiado en parate por la U.S. Geological Survey.
WRRC facilita las investigaciones de las universidades y colegios a través de la region;
promoviendo la educación y preparación en lo relacionado a problemas existentes en material de recursos
del agua. Además de ello actua como informante para organismos federales, estatales, y agencies del
gobierno actual que tratan problemas relacionados con el agua.
Algunos Ejemplos de proyectos en los cuales el centro ha participado son:
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Restoration of damaged urban streams
Oversight of the nationally implemented Adopt-A-Watershed program in Knox County, Tennessee,
schools
Participation in Knoxville's Water Quality Forum
Supervision of the AmeriCorps water-quality team
Watershed Restoration Planning
Production of videos, manuals, CD-ROMS, and other educational materials
Tennessee Growth Readiness Program
Knox Site Planning Roundtable
Erosion & Sediment Control
Stormwater Management
Los esfuerzos del WRRC se centran también en la creación de cursos de graduados en material de
manejo del recurso hidrico. Durante los pasados cinco años, mas de 60 estudiantes desde cinco colegios y
universidades de Tennessee han trabajado en WRRC en asuntos de investigación. El centro actualmente
da empleo a siete graduados como investigadores de medio tiempo.
Una de las abilidades del centro es el establecer redes con un amplio campo de agencias
relacionadas con el agua, individual, y organizaciones, incluyendo: La U.S. Geological Survey; the U.S.
Army Corps of Engineers; the Tennessee Valley Authority; the Natural Resource Conservation Service; the
Tennessee Department of Environment and Conservation; the Tennessee Department of Transportation;
Knoxville's Department of Engineering; Knoxville's Greenways Coordinator; Ijams Nature Center; the
Knoxville Utility Board; the University of Memphis; Tennessee Technological University; Mississippi State
University; and the University of Tennessee's School of Planning and departments of ecology and
evolutionary biology, engineering, and geography.
10
1.8 Natural Solution Paques
Tempranamente desde los años 1980, Paque ha estado desarrollando y produciendo con alta
calidad y efectivos costos, sistemas de purificación de aguas y gas, usando tecnología innovadora, lo que
lo ha transformado en una compañía de categoría mundial en el campo de sistemas de purificación de
alta calidad para el agua, gases y aire. Estos sistemas de purificación ofrecidos al sector industrial y
municipal dan valor agregado, tales como: el reuso y recuperación de aguas, la generación de energía y
la recuperación del valor sostenible desde aguas residuales. Los clientes de Paques combinan un progreso
económico y responsabilidad medio ambiental.
Paques es una empresa de tamaño mediano que funciona en una base internacional, con su
oficina central situada en Balk, Holanda y una oficina en Shanghai, China. Aproximadamente
200
profesionales trabajan para Paques en Balk, desde la investigación y desarrollo, por pruebas piloto e
ingeniería al proyecto. Ha construido una red de trabajo internacional extensa y en más de veinte países,
compañeros profesionales y titulares aseguran que su conocimiento y tecnología están disponibles
internacionalmente.
En el campo de purificación de agua anaerobia Paques es el líder de mercado mundial con más de
900 referencias a escala natural en todo el mundo.
a) Publicaciones:
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Biotechnology for sustainable hydrometallurgy
Efficient Treatment
of Complex Wastewaters
at Umicore Precious Metals using
Biotechnology
Optimization of metallurgical processes
Air-lift loop technology for bio-oxidation of minerals
Anaerobic effluent treatment at a chemical industrial complex
Anaerobic treatment of evaporator condensates from the chemical pulp industry
New developments of the THIOPAQ process for the removal of H2S from gaseous
streams
Anaerobic treatment of recycled paper mili effluent with the internal circulation reactor
Biological sulfide production for metal recovery
Biotechnology in the mining and metallurgical industries: cost savings through selective
precipitation of metal sulfides
Bypass filtration in open circulating cooling water systems
CRYSTALACTOR technology and its applications in the mining and metallurgical industry
Dynamische zandfiltratie: succesvolle introductie van een filterregeling
Effluent polishing at STW's Ruurlo and Wehl, The Netherlands
lntroduction of the lC reactor in the paper industry
Moving bed filtration for dynamic denitrification of 3,600 m3/h sewage effluent
Novel anaerobic and aerobic process to meet strict effluent plant design requirements
THIOPAQ technology for the mining and metallurgical industries
Zero effluent by application of biological treatment at high temperature
Future perspectives in bioreactor development
Partial effluent reuse in the food industry
New trends in anaerobic treatment: Anaerobic effluent treatment as an integral part of
industrial processes
11
•
•
•
•
•
•
•
Industrial applications of new sulphur biotechnology
Nutrient removal for sewage treatment
The value of anaerobic purification for pulp and paper mili effluents
Compact combined anaerobic and aerobic process for the treatment of industrial effluent
Recent developments in biological treatment of brewery effluent
Biological process for H2S removal form gas streams the Shell-PaquesjThiopaq
gas
desulfurization process
The Shell-PaquesjThiopaq
gas desulphurisation
process: Successful start up first
commercial unit
1.9 Centro Interamericano de Recursos del Agua (CIRA)
El Centro Interamericano de Recursos del Agua (CIRA), fue oficialmente establecido el 21 de
enero de 1993 como una dependencia académica de la Facultad de Ingeniería de la Universidad
Autónoma del Estado de México. El CIRA está formado por especialistas en ciencia y tecnología del agua,
y nace con la misión de juntar experiencias y conocimientos para preservar la calidad y mejorar la
distribución del agua en el Estado de México, en el país y en América Latina, convirtiéndose de esta
manera en un centro de investigación, docencia, extensión académica y servicios a la comunidad.
El doctor José Llamas y el maestro José E. Chedid, con una amplia visión y responsabilidad hacia
la sociedad, tuvieron la idea de crear un centro de este tipo para Latinoamérica. Surgiendo la idea de su
creación resultado de los Cursos Seminarios Interamericanos Sobre Problemas de calidad y cantidad del
Agua, organizados anualmente desde 1985, en colaboración con varias universidades de la República
Mexicana, con asistencia y representantes de diferentes países latinoamericanos, y bajo iniciativa del
laboratorio de hidrología de la Universidad Laval. En dichos cursos, profesionales de alto nivel analizan
problemas agudos del recurso hídrico, como su aprovechamiento, su protección y su contaminación.
a) Objetivos:
El Centro Interamericano
•
•
•
•
•
de Recursos del Agua tiene como objetivos principales:
La realización de investigaciones en ciencia y tecnología del agua.
La formación de posgraduados de alto nivel en ciencia y tecnología del agua, mediante programas
de maestría y doctorado.
La acutualización y capacitación de profesionales y técnicos del agua.
Difución de la ciencia y tecnología de los recursos hídricos.
Ofrecer asesoría externa a los problemas relacionados con el recurso hídrico.
A estos objetivos generales hay que añadir la componente internacional del CIRA, ya que este
organismo abre sus puertas, a participantes de otros países, en particular de Latinoamérica.
12
b) Lineas de Investigación
Sus líneas de investigación se dividen en tres importantes areas:
i.
Tratamiento de aguas
Su objetivo es realizar estudios que permitan conocer el manejo adecuado de las técnicas de
suministro y de potabilización del agua, así como las tendientes a la conducción y recuperación para el
reuso de las aguas residuales.
De esta linea se desprenden los siguientes programas
•
Abastecimiento
1.
2.
3.
4.
5.
Evaluación de la demanda de agua.
Diseño de redes de abastecimiento de agua potable.
Diseño de plantas potabilizadoras.
Técnicas de potabilización de las aguas
Diseño de redes de alcantarillado sanitario ..
•
Tratamiento
1.
2.
3.
4.
Identificación de fuentes de contaminación.
Métodos de detección de contaminantes en los cuerpos de agua.
Diseño de plantas de tratamiento de aguas residuales.
Sistema de tratamiento.
ii.
de agua potable
de aguas residuales
Hidrología
Tiene la finalidad de realizar estudios teóricos para comprender, medir y representar , mediante modelos
matemáticos,
los diversos componentes del ciclo hidrológico, se hace énfasis en la adecuada
representación del carácter estocástico de variables, como precipitación escurrimiento y temperatura,
entre otras. Dentro de esta linea se tienen los programas de:
•
Hidrología Subterránea
1.
2.
3.
4.
Flujo en medio poroso.
Determinación de las tasas de recarga de los acuíferos.
Optimización de los métodos de explotación de los acuíferos.
Métodos de detección de la contaminación de las aguas subterráneas.
•
Hidrología Superficial
1.
2.
3.
4.
Diseño de redes climatológica.
Análisis estadístico de la precipitación.
Implementación de modelos lluvia-escurrimiento.
Determinación de eventos hidrológicos extremos.
13
•
Hidrología Fluvial
1. Flujo en canales abiertos.
2. Evaluación del transporte de sedimentos.
3. Ddiseño de obras de protección contra inundaciones.
4. Erosión de lechos de ríos (pilas de puentes).
S. Agradacion del lecho de ríos (azolvamiento de embalses).
iii.
Usoeficiente del agua
Tiene el objetivo de realizar estudios que permitan tener un conocimiento general de los
problemas relativos al agua, su escaces y su uso inadecuado, así como los métodos de recuperación y
manejo. Esta linea engloba a las anteriores y esta dirigida a loa administradores del recurso hídrico,
quienes tendrán un conocimiento mas amplio del agua, sin profundizar en los detalles de las técnicas
propias de las otras lineas.
Adicionalmente, se tiende a la instrumentación con estaciones climatológicas,
sitios de monitoreo para determinar la calidad del agua de la cuenca alta del río Lerma.
hidrometricas
y
e) Infraestructura:
•
•
•
•
Planta piloto de tratamiento de aguas residuales
Laboratorio de calidad del agua
Laboratorio de Hidrología
Laboratorio de modelos hidráulicos
14
1.10 Perfeccionamiento Requerido
En función de los centros lideres en materia de tratamiento y manejo de aguas, el estudio de sus
programas de magister e infraestructura y potencialidades de cada uno de ello. Se ha elaborado una lista
de Expertos en áreas de interés, los cuales serán invitados a llevar a cabo cursos de temas de su
expertize, para elevar las capacidades tanto de los profesionales comprometidos en el proyecto como de
aquellos profesionales de las instituciones públicas y empresa privada, abarcando áreas como
tratamientos físlco-quimlcos, Hidrología, Procesos Biológicos, etc.
De acuerdo a lo anterior queda claro que la capacitación del personal del centro que se llevaría a
cabo en el extranjero en los centros de excelencia sobre los cuales se había investigado, se hará en Chile,
de tal forma de aprovechar la capacitación por el máximo número de integrantes del centro así como de
profesionales de las instituciones pública y empresa privada. De esta forma se logra comenzar
tempranamente con los cursos de capacitación y con expertos internacionales.
La siguiente tabla identifica los centros desde donde se invitarían a los expertos y los temas a
abordar en los cursos de perfeccionamiento probarte de los integrantes del centro y otros profesionales.
Nombre
Experto 1- CIRA Surterra
Experto 2- Ins. De Tenn. Tech.
Experto 3- Universidad de
Queensland
Experto 4- Natural Solution
Paques
Experto 5- Bochum
Experto 6- Bochum
Experto 7-Cranfield
Experto 8- Toulouse (Insa)
Experto 9- Toulouse (Insa)
Experto 10-Waterloo
País
México
U.S.A
Australia
Holanda
Alemania
Alemania
Australia
Francia
Francia
canada
Descripción
Hidrología
GIS
Tecnología de Producción
Limpia
Bio procesos (Bacterias
sulfato reductora)
Gestión de Aqua
Hidroguímica
Osmosis Inversa
Intercambio Ionico
Coagualación Floculación
Modelación de Aguas
subterraneas
15
INNOVA CHILE
PRIMER CONCURSO NACIONAL DE PROYECTOS DE
FORMACIÓN Y FORTALECIMIENTO DE CAPACIDADES
REGIONALES
PROYECTO:OSPFC01X-03
CENTRO PARA EL, DESARROLLO DE TECNOLOGÍAS
DE EXPLOTACION
SUSTENTABLE DE RECURSOS
,
HIDRICOS EN ZONAS ARIDAS
(CEITSAZA I FAPZA)
.
UNIVERSIDAD
,
CATOLICA DEL NORTE
ANEXO 7
RESULTADO S
ETAPA:
RECOPILACIÓN Y ANALISIS DE ANTECEDENTES NECESARIOS
PROCESO DE FORMULACIÓN DEL PROYECTO
ACTIVIDAD 2: ESTIMACIÓN DEL ESPACIO FÍSICO Y EQUIPAMIENTO
RESULTADO S:
DEFINICIÓN
DE LA INFRAESTRUCTURA
PARA EL
DE LABORATORIO
REQUERIDA
Esta actividad corresponde a la elaboración del proyecto de arquitectura que permita, posteriormente, la
construcción de una planta física para la instalación del CENTRO (CEITSAZA / FAPZA), mediante
estructura modular moderna, adaptable en el tiempo a las diferentes necesidades de espacio que se
presenten en el desarrollo de las actividades planificadas. El resultado de esta actividad es el plano de
arquitectura indicando el diseño y localización del centro.
2
DEPENDENCIAS: JUSTIFICACIÓN Y DESTINO
El edificiode cuatro pisos a construir considera una planta inicialde 616 m2 de construcción (se adjunta
plano de ubicación de diseño del edificio) e incluye las siguientes dependencias, con los destinos que se
señalan:
Cuarto piso: Administración del Centro
• Oficina del Director Ejecutivo del Centro, cuenta con un espacio para recibir y para
reuniones de carácter personalizada.
• Oficinas modulares: para los encargados de unidades y directivos del centro (4 oficinas con
capacidad para dos personas por oficina.
• Sala de reunión con capacidad para 10 a 12 personas
• Secretaría, espacio modular para una secretaria
•
Baños para hombre y mujeres
• Cafetería, espacio para atención de té y café
Tercer piso: Capacitación y Perfeccionamiento
• Sala Audiovisual: con capacidad para SO - 60 personas. Lugar donde se dictarán los cursos
tanto de especializacióncomo de los distintos programas a impartir.:
• Sala de Estaciones de Trabajos: para los estudiantes en los distintos programas que se
dicten). En esta Sala se encontrarán los computadores, en los cuales se podrán utilizar
los programas computacionales adquiridos para el trabajo en el Centro.
• Secretaría, espacio físico para la secretaria de la unidad de formación y capacitación.
•
Baños para hombre y mujeres
• Cafetería, espacio para atención de té y café
Segundo piso: Laboratorios
•
Laboratorio 3 COuímica Analítica): Este laboratorio reunirá los equipos de análisis que
se utilizarán para medir los parámetros necesarios para seguir los procesos físicoquímicos y biológicos que implementarán, tanto a nivel de laboratorio como en la
planta piloto.
•
Laboratorio 2 de Procesos Biológicos: En este laboratorio se implementarán sistemas
para probar tecnologías biológicas relacionadas con el tratamiento de aguas. Contará
con un bioreactor de laboratorio, sistemas de columnas y los demás equipos que
soportan la operación de los reactores biológicos. En este laboratorio se pretende
probar tecnologías biológicas para eliminación de sulfato mediante bacterias sulfato
3
reductora, bioprecipitación de metales y tratamiento de aguas residuales urbanas para
uso industrial.
• Laboratorio l. de Pruebas Fisicoguímicas: Se utilizará para realizar pruebas a escala
de laboratorio de procesos fisico-químicos. Contará con los equipos necesarios para
montar sistemas continuos y discontinuos para el "scale-down" de sistemas completos
a escala de laboratorio.
• Laboratorio de Sistema de Información Geográfica (sala Plotter): En esta sala se
realizará el procesamiento de la información necesaria para implementar los Sistemas
de Información Geográfica.
Primer piso: Laboratorio de Pilotaje
• Laboratorio de Pilotaje: espacio físico para montar y realizar pruebas a escala piloto. En
esta planta se realizarán los ensayos a una escala mayor que aquellos que realizarán en
los laboratorios 1 y 2.
• Bodega: espacio físico para el almacenamiento de materiales, accesorios y equipamientos.
Entre los equipos a almacenar se considera: bombas, controladores de flujo,
termostatos, agitadores, medidores de oxígeno, medidores de pH.
• Bodega de Reactivos: espacio físico para el almacenamiento de reactivos químicos que se
utilizarán para los análisis químicos y para las pruebas a nivel piloto y de laboratorio.
Se incluyen aquellos insumas que revisten un tratamiento de cuidado especial.
Detalles acerca de localizacióny superficie a construir de los espacios mencionaos arriba se encuentran en
el plano adjuntado. También se adjunta la planillade costo de construcción.
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PLANTA PRIMER PISO
&111
PLANTA SEGUNDO PISO
ESe. 1:75
ESe. 1:75
PLANTA TERCER PISO
1
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CORTE A-A
PLANTA CUARTO PISO
ESC.l:75
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1111
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CORTEB-B
ESC.l:125
EMPLAZAMIENTO
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CEITSAZA DEPARTAMENTO INGENIERIA QUIMICA UCN
01
I1 DI 11
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,
-
"
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.. ..
:
ANTEPROYECTO
CEITSAZA
NOMBRE DE USUARIO
DEPARTAMENTO
Mario Oyanader
Departamento de Ingenieria Quimica
CUADRO DE SUPERFICIE EDIFICACION
...
Nivelés
SujJ,erfichr[rti~l:/
1° Nivel
154.00
2° Nivel
154.00
3° Nivel
154.00
4° Nivel
154.00
TOTALES
616.00
CUADRO DE COTIZACION
Costo Terreno/m2
• Certificado
Terreno Lote N
Terreno Edificación
Arquitectura
Ingenieria Estructural
Ingenieria Sanitaria
lnqenieria Eléctrica
Climatización
ESTIMACION
PROFESIONALES
PROYECTIS
Profesionales
observacion
UF
UF 246
UF 123
UF32
UF32
UF15
Leonora Roman
Ivan Vladilo
Hugo Mery
Jc Arenas
Scott&Scott
TOTAL
PRESUPUESTARIA
Total (pesos)
$ 4,558,400
$ 2,279,200
$ 592,000
$ 592,000
$ 277,500
ELABÚRACION
y MATERIALlZACION
$18,500
25 uf/m2
(Proyectistas)
Obra Civil
Urbanización
Climatización
Obras Exteriores y Otros
.,
..
2- Estlmaclon Instalaciones COrrientes
3.-Estimación Gestión Municipal ***
4.- Gastos Licitación
Incluye Urbanización
Incluye Urbanización
$ 8,299,100
DE CONSTRUCCION
Consideraciones
Uf
M2/UF Historico
1.- Elaboración de Proyecto
2.- Estimacion Edificación
Item
Superficie
Valor Terreno
16,229.50
$ 122,776,168
181.79
$ 1,375,241
PROYECTISTAS
SUPUESTO
Especialidades
$ 7,565
Avaluo Fiscal N°3242634
$
Superficie
616.00
8,299,100
Total ($)
$
$
$
$
284,900,000
2,500,000
6,500,000
6,000,000
$
, .
Deblles
$
( Según O.G.U.I $
$
299,900,000
6,500,000
1,478,400
100,000
$
316,277,500
* Valores incluye IVA
** No incluye: Mobiliario y Equipamiento Especifico para Laboratorio.
***Corresponde a la Obtención de Permiso Municipal
INNOVA CHILE
PRIMER CONCURSO
NACIONAL DE PROYECTOS DE
,
FORMACION Y FORTALECIMIENTO DE
CAPACIDADES REGIONALES
PROYECTO:OSPFC01X-03
CENTRO PARA EL DESARROLLO
DE TECNOLOGÍAS
,
DE EXPLOTACION
SUSTENTABLE DE
,
RECURSOS HIDRICOS EN ZONAS ARIDAS
(CEITSAZA I FAPZA)
UNIVERSIDAD
,
CATOLICA DEL NORTE
ANEXOS
RESULTADO 6
ETAPA:
RECOPILACIÓN Y ANALlSIS DE ANTECEDENTES NECESARIOS
FORMULACIÓN DEL PROYECTO
ACTIVIDAD 2: ESTIMACIÓN DEL ESPACIO FÍSICO Y EQUIPAMIENTO
RESULTADO 6: DEFINICIÓN
PARA EL PROCESO DE
DE LABORATORIO
DEL EQUIPAMIENTO NECESARIO
Esta actividad corresponde a la definición del equipamiento requerido para el cumplimiento o ejecución de
las distintas etapas contempladas por el proyecto. Para el montaje y operación de estos equipos, se hace
necesario espacio físicos adecuados que el Centro dispondrá para tales efectos. Estos espacios son:
2
Los laboratorios a ser equipados se nombran a continuación para posteriormente
el equipamiento necesario para la habilitación de estos laboratorios.
•
Laboratorio 3 (Químico Analítico):
•
Laboratorio 2 de Procesos biológicos:
•
Laboratorio (1) de Pruebas Fisicoguímicas:
•
Laboratorio de Sistema de Información Geográfica (sala Plotter)
•
Sala audiovisual
•
Sala de Estaciones de Trabajos
•
Laboratorio de Pilotaje
describirlos y definir
3
A.
DESCRIPCIÓN
DE LOS LABORATORIOS
INFRAESTRUCTURA
Laboratorio de Pilotaje
DESCRIPCION
En esta planta se realizarán los ensayos a una escala mayor que
aquellos que realizarán en los laboratorios 1 y 2. Incluye la
infraestructura necesaria para implementar equipos a nivel piloto.
Permitirá realizar pruebas con cuatro tecnologías en forma
simultánea.
Laboratorio (1) de Pruebas
Fisicoquímicas
Se utilizará para realizar pruebas a escala de laboratorio de procesos
ñstco-químlcos. Contará con los equipos necesarios para montar sistemas
continuos y discontinuos para el "scale-down" de sistemas completos a
escala de laboratorio.
Laboratorio 2 de Procesos En este laboratorio se implementarán sistemas para probar tecnologías
Biológicos
biológicas relacionadas con el tratamiento de aguas. Contará con un
bioreactor de laboratorio, sistemas de columnas y los demás equipos que
soportan la operación de los reactores biológicos. En este laboratorio se
pretende probar tecnologías biológicas para eliminación de sulfato
mediante bacterias sulfato reductoras, bioprecipitación de metales y
tratamiento de aquas residualesurbanas para uso industrial.
taboratortos (Químico
Este laboratorio reunirá los equipos de análisis que se utilizarán para
Analítico)
medir los parámetros necesariospara seguir los procesos físico-químicosy
biológicos que implementarán, tanto a nivel de laboratorio como en la
planta piloto. Incluye equipos de cromatografía gaseosa, cromatografía
líquida, adsorción atómica yespectrofotometría molecular.
El seguimiento de las tecnologías de tratamiento de aguas que se
probarán en la planta piloto y en los laboratorios 1 y 2 involucra
mediciones continuas de parámetros de operación para estimar la
eficiencia de estas tecnologías. Al disponer de estos equipos se pueden
realizar los análisis químicos dentro de un período de tiempo corto. Esto
posibilita detectar rápidamente posibles problemas de operación e
implementar solucionesa estos problemas. También se pueden reducir los
tiempos de experimentación, ya que se puede determinar rápidamente
cuando se alcanza la calidad del agua que se pretende con una
determinada tecnología.
Las pruebas con procesos continuos necesitan lograr la estabilidad de
cada condición de operación, y luego registrar los datos correspondientes
a dicha condición de operación. Este tipo de pruebas involucra gran
cantidad de análisis (160-200 análisis específicos/procesos). Para una
misma tecnología se pueden necesitar varios análisis específicos (3-6 para
cada proceso), lo cual significa que en la prueba de un proceso estarían
involucrados entre 480-1200 análisis específicos.
Laboratorio de Sistema de En esta sala se realizará el procesamiento de la información necesaria
Información
Geográfica para implementar los Sistemasde Información Geográfica.
(Sala Plotter)
SalaAudiovisual
Salade Estacionesde
Trabajo
En esta Sala se realizarán los cursos del Programa de Magíster, así como
los Cursos de Especialización y otras actividades relacionadas con la
capacitación.
En esta Sala se encontrarán los computadores, en los cuales se podrán
utilizar los programas computacionales adquiridos para el trabajo en el
Centro.
4
B.
DEFINICIÓN
DEL EQUIPAMIENTO
INFRAESTRUCTURA
Planta Piloto
Laboratorio (1) de Pruebas
Fisicoquímicas
Laboratorio 2 de Procesos
Biológicos
taboratortos
Analítico)
(Químico
Laboratorio de Sistema de
Información Geográfica
(Sala Plotter)
Sala audiovisual
Sala de Estaciones de
trabajo
Sala reuniones
POR LABORATORIO
EOUIPAMIENTO
Planta piloto de osmosis inversa.
Filtro Prensa
Filtration Model Pilot Plan
Columnas para adsorción, intercambio iónico.
Accesorios para estos equipos.
Equipos para realizar estudios de sedimentación, floculación, coagulación,
precipitación e intercambio iónico a nivel de laboratorio.
Estará equipado con un bioreactor de laboratorio, filtros biológicos a
escala de laboratorio y reactores biológicos para pruebas de tratamiento
blolóclco de aquas residuales.
En este laboratorio se reunirán los equipos para análisis: adsorción
atómica,
adsorción
molecular,
HPLC, cromatógrafo
de gases y
cromatógrafo iónico.
Softwares, Computadores, Plotter
Estará equipada con un data show
presentaciones y clases.
Estará equipada con 10 computadoras.
y
equipos
audiovisuales
para
Contará con muebles para reuniones y trabajo en grupo. Contará con el
equipamiento audiovisual (Data show v Computador)
5
C.
DEFINICIÓN
DEL EQUIPAMIENTO
Equipo
Edificación
Edificación
1 Data show
7 Computadoras
(estaciones fijas)
1 Notebooks
1 Impresoras laser
Descripción
Gastos arquitectura v estudio de Ingeniería
Inicio de la construcción
Para uso de la administración y respectivas unidades. (Cot.
Pmac31738.09)
2 estaciones de trabajo para la administración, 4 estaciones
para las unidades 1 para bodeca (Cot. Pmac31738.09)
Para uso del director del proyecto (Cot. Pmac31738.09)
Para ser usado por la administración del Centro y sus
respectivas unidades, localizada en el 30 piso de la
edificación.
n,ª1 Inversió~ E.~pª ~(MJ'''l.
1 Data show
10
Computadoras
(estaciones fijas)
1 Notebooks
1 Impresoras láser
ArcGis LabKit 9.1
Visual Modflow Pro
AquaChem
SuperPro Designer
Total Inversión
2{MM)
Etapa
POR ETAPA DEL PROYECTO DEFINITIVO
_ ..... ·········_·_v_~····,
..
~.... _..
Uno para ser usado por el área de perfeccionamiento en la
dictación de clases, en la sala audiovisual 40 piso de la
edificación. (Cot. Pmac31738.09)
10 estaciones de trabajo para uso de estudiantes inscrito en
los distintos programas de capacita-ción y secretaría del área.
(Cot. Pmac31738.09)
Para ser usado por el área de perfeccionamiento en la
dictación de clases (Cot. Pmac31738.09)
Para uso de las estaciones localizadas en el área de
perfeccionamiento 4° piso de la edificación.
Herramienta que permite visualizar, buscar y analizar.
Herramientas interactivas para explorar, seleccionar,
desplegar, editar, analizar, simbolizar, y clasificar datos. Así
como también automáticamente crear, actualizar y manejar
metadata. (Incluye licencia secundaria) (ESRI Chile:
ECh/696/2006 )
Extensiones de flujo y transporte de soluto en medio
saturado. Incluye mantención 1 año. 5 Licencia educacional
network. (WHI Groundwater Software Order form)
Software de calidad química de agua. 5 Licencia educacional
network. (WHI Groundwater Software Order form)
Herramienta para ingenieros y científicos para uso desarrollo
evaluación y optimización de procesos. (www.intelligen.com)
Costo
708,000
4,382,000
821,000
325,000
.6,236,000
708,000
6,260,000
821,000
325,000
6,943,293
2,057,528
783,167
10,920,987
28,818,975
6
6 Pozometro
20 Pozometro (Mini Troll
profesional)
10 Estaciones
meteorológicas
6 Medidor Multiparamétrico
6 Resistividad en sondeo
4 Rayo gamma en sondeo
6 Caliper en sondeo
Software ArcView 9.0
Software ArcEditor 9.0
Single use
Software ArcInfo 9.0
Extensiones ArcGis 9.0
single
Visual Modflow Pro
AquaChem
Lakes Environmental
Plotter
Medidor portable para monitorear el nivel de agua subterránea
(SOUNST®ModeI101).
10% internación + 19 %IVA
Sonda estacionaria (no portable) para pozos de agua subterránea
automática para medir de nivel freático (Cotización NO 1581)
10 Estaciones Meteorológicas Automática (incluye Datalogger
CR1000 y sensores de Temperatura, velocidad y dirección del viento,
radiación solar pluviométrico y barómetro) (Cotización 130906)
Equipo portátil con base metálica y tambor para enrollar el cable. AS
este se le debe adicionar Software de calibración; sensor para pH;
sensor de conductividad; Interfase IRDA para conexión a PC; Set de
calibración; de pH y set de calibración para conductividad (Cot.:
CINC-GEO 2006 / 1352 IU)
Equipo portátil para la exploración de agua dulce - agua salada,
correlación de estructuras y litología.
Correlaciona litología y estratigrafía en sondeos, entubados o no
entubados con aqua o sin agua.
Determinación de fracturas, habilitación de pozos y estado de pozos
(corrosión). Determina el diámetro del pozo para determinar flujo.
Herramientas interactivas para explorar, seleccionar, desplegar,
editar, analizar, simbolizar, y clasificar datos. Así como también
automáticamente crear, actualizar y manejar metadata. (INCOM S.A.
IC/1065J2004)
Herramientas interactivas para explorar, seleccionar, desplegar,
editar, analizar, simbolizar, y clasificar datos. (INCOM S.A.
IC/1065/2004)
Herramientas interactivas para explorar, seleccionar, desplegar,
editar, analizar, simbolizar, y clasificar datos. (INCOM S.A.
IC/1065/2004)
Herramientas interactivas para explorar, seleccionar, desplegar,
editar, analizar, simbolizar, y clasificar datos. Así como también
automáticamente crear, actualizar y manejar metadata. (INCOM S.A.
IC/1065/2004)
Extensiones de flujo y transporte de soluto en medio saturado.
Incluye mantención 1 año. Licencia profesional. (WHI Groundwater
Software Order form)
Software de calidad química de agua. (WHI Groundwater Software
Order form)
IscAermod View. Modelo de dispersión de aire que incorpora 3 US
EPA modelos en una unica interface (ISCST3, AERMOD and
ISCPRIME).(Lakes Environmetal software Online Order)
Para la impresión de planos y fotografías satelitales. Coto Pmac
31755.10 Se adiciona 10% flete.
2 Computador
17,453,700
45,254,000
31,846,470
15,723,708
10,482,472
17,062,815
2,557,548
5,944,050
11,656,764
14,497,056
10,360,319
707,257
1,176,557
4,153,800
650000
8353800
350000
400000
Mesa Digitalizadora
Scanner
GPS
Altímetros
Imágenes satelitales II
Región / Fotografías
Aéreas
2 Notebook
3,482,226
4,500,000
Para captura datos de las estaciones de meteorológicas.
Pmac31738.09)
Para el manejo del GIS. (Cot. Pmac31738.09)
Total Inversión Etapa 3 (MM)
(Cot.
1,642,200
1252000
209506742
7
Equipo AAS para la determinación de elementos metálicos disueltos
Espectrofotómetro
de en agua según requerimiento de normas oficiales. Equipo controlado
Absorción Atómica Modelo por computador, incluyendo la alineación de las lámparas, las
GBC AVANTA PM.
longitudes de onda, el ancho de slip y el control de gas. Factura Pro
forma N° 947LC/2006.
Lámparas para ser usadas con el equipo AAS. Estas so especificas
Lámpara de Cátodo hueco para la determinación de As, Ba, Be, Cd, Ca, Cu, Co, Cr, Fe, U, Mg,
Mn, Hg, Mo, Ni, Pb, Ag, Se, Na, V, y Zn. Factura Pro forma N0
949LC/2006.
Generador de hidruros, para la determinación de sub PPB de
Generador de Hidruros
elementos que forman hidruros, tales como As, Sb, Se, Bi, Ge y Hg
Automático Modelo GBC
por vapor frío. También se incluye Nitrous oxide-acetylene Burner HG
Plug type. Factura Pro forma N0 948LC/2006.
Electric Heater for Hydride Accesorio para el generador de hidruro. Factura Pro forma NO
cell
948LC/2006.
Espectrofotómetro de
Para determinación de elementos en forma de complejos coloreados
absorción Molecular
como son nitritos fosfatos o nitratos. Proforma N0 951LC/2004
Equipo para la determinación de halógenos en agua (cloruros,
bromuros, yoduros y iodatos entre otros).Accesorios para el equipo:
Bomba para HLPC; Unidad gradiente cuaternaria; Cámara
HPLC (Cromatografía
mezcladora; Horno de columna; Inyector manual; Controlador de
liquida de alta presión)
sistema; Software LCsolution; detector UV-Vis; Desgasificador de
membrana; Bomba de lavado de pistón y un reservorio para envase
de fase móvil. (Cotización NOSH-EQ0383/06-1)
Muestreador Automático de velocidad de inyección alta para el
Muestreador para HPLC
HPLC. Se incluye Viales de vidrio borosilicato transparente de 1.5 mi
de capaddad.
Equipo para la determinación de aniones. (Supresor para aniones).
Para su operación se le debe incluir los siguientes accesorios: bomba
para HPLC; degasificador de membrana; reservorio para envase de
fase móvil; Cable de conexión RS-232C; Muestreador automático con
tratamiento de muestras y capacidad de inyección de volumenes
variables; Simple rack; Simple vial; Sistema supresor HIC-20ASuper;
detector UV-Vis (Necesario para el caso de calidad de agua)
HIC-SP
Supresor cartridge for anions; Dual kit NS; Piping kit for dual
channel ñow; Flor channel valve; Option Box; Shim-pack for anion
analyses 250 mm Lx4 Omn / 100 mm Lx4.6 mm; Shim-pack for
anion analyses 250 mm Lx4 Omn / 100 mm Lx4.6 mm; Inert HPLC
Tubing Kit; y Softwre LCsolution (Plataforma unificada para todos los
cromatóqrafos) (Cotización N° SH-EQ0383/06 -2)
Equipo par la determinación de gases disueltos en agua. Este equipo
incluye inyector, horno, detector FID. Además se incluye juego de
Cromatógrafo de gases
accesorios (columnas, filtro de gases, sepas, férulas, jeringas, etc.)
(Cot. 72555)
Entrega agua de calidad farmacéutica (2.3 uS/cm) según calidad de
Destilador de agua
agua de alimentación (hasta 180 ppm CA dureza) (Cot. 72520)
Equipo de laboratorio con una capacidad de 9 litros y temperatura
Mufla
ajustable hasta 1100 oc. (Cot. 72531)
Estufa de secado con una capacidad de 84 litros para rango de
Estufa de secado
temperatura de 40 a 260 oc. (Cot. 72532)
Equipo con control diqltal de temperatura (Cot. 72537)
Termostato de inmersión
Equipo con una capacidad de vacío máxima de 22" Hg. Incluye
Bomba de vacío
mangueras y conectores. (Cot. 72527)
Equipo de impulsión de flujo máximo de 3.4/3.9 m3/h. (Cot. 72528)
Bomba de diafragma
Bomba para dos cabezales con potenciómetro de 10 divisiones y
Bomba peristáltica doble
selector direccional de flujo. Incluye 2 cabezales, 1 juego de tornillo
cabezal
y 2 rollos de manguera. (Cot. 72519)
Bomba de velocidad fija 12 LPH. Incluye estanque de 15 galones
Bomba peristáltica
(Cot. 72660)
inyectora
16,689,750
4,627,970
8,685,215
2,474,010
5,190,185
20,752,863
7,558,246
48,847,223
22,462,040
2,282,896
2,226,609
1,883,177
1017499
446,893
1346.69
834,859
549,000
8
pH-metro
I
Sensor de pH/ORP
Sistema de control
Agitador mecánico para
tambor
Agitador mecánico con
velocidad en dos etapas
Flujometro
Equipos varios
Equipo OPTO 22
Equipos de Control de
procesos
Equipo de sobremesa para medir pH incluye cable de conexión a Pe.
(Cot. 72517)
Equipamiento para controlar en planta y en línea el pH /ORP de los
efluentes líauidos. (Cot. 72661)
Bomba de pH con salida proporcional y bomba de ORP, con control
de encendido /anaoado, (Cot, 72662)
Agitador para tambor, con motor eléctrico 1/15 HP con conexión
directa. (Cot. 72663)
Agitador con rango de velocidad de 60 a 2000 rpm, en dos etapas.
Incluye pinza de doble nuez Estativo Hélices. (Cot. 72535)
1 Flujometro en línea con carcaza de acero inoxidable y 1 de
I polisulfona.
(Cot. 72664)
Placa calefactora, Agitador magnético, Bureta digital; Micro-pipetas,
Baños de agua termoregulado, pH-metros de sobremesa, balanza
analítica micro centrifuaa sobremesa y aqítador orbital.
Cerebro que permite controlar un proceso a través de Internet. Coto
INTERLOG C020061002.lJPG No incluye traslado ni internación.
Transmisor de pH y presión; electrodos para transmisor; boquillas de
inmersión i de montaje en línea, bomba dosificadora; controladores
PLC; software (Cot. GPS 7746) Controladores de nivel y electrodos;
(Cot. GPS 7744)' Aaitadores (Cot. GPS 7745)
Planta de Osmosis Inversa
Filtro Prensa
2 Filtration Model M Pilot
Plan
1 notebook
(proyector)
681,000
1,360,670
1,293,219
980,307
486,151
--
10,620,207
2,218,250
1,853,702
20.000000
6425000
The GEA Filtration Model M Pilot Plant is a small-scale laboratory
systemdesigned for testing a wide range of membrane filtration
processes. It is an excellent research /development tool for low
pressure membranefiltration namely microfiltration (MF),
ultrafiltration (UF). and low oressure nanofiltration (NF)
Total Inversión Etapa 4 ~MM)
1 datashow
640,750
54,000,000
247089038
Uno para ser usado por la administración
usado por el área de perfecciona-miento
clases. (Cot. Pmac31738.09)
y otro para ser
en la dictación de
1 en la dirección y otro localizado fijo en la sala audiovisual
4° piso de la edificación.
(Cot. Pmac31738.09)
Total Inversión Etapa 5 (MM$)
708,000
821,000
1529000
.
Total Inversión Etapa 6 (MM$)
O
9
INNOVA CHILE
PRIMER CONCURSO
NACIONAL DE PROYECTOS DE
,
FORMACION Y FORTALECIMIENTO DE
CAPACIDADES REGIONALES
PROYECTO:OSPFC01X-03
,
CENTRO PARA EL DESARROLLO
DE TECNOLOGIAS
,
DE EXPLOTACION SUSTENTABLE DE
RECURSOS HÍDRICOS EN ZONAS ARIDAS
(CEITSAZA I FAPZA)
UNIVERSIDAD
CATÓLICA DEL NORTE
ANEXO 9
RESULTADO 7
ETAPA:
RECOPILACIÓN
FORMULACIÓN
ACTIVIDAD
Y ANALISIS DE ANTECEDENTES
DEL PROYECTO
NECESARIOS
PARA EL PROCESO DE
3: BASES PARA EL DESARROLLO DEL PLAN DE NEGOCIOS
RESULTADO 7: BASES DEL PLAN DE NEGOCIOS
En este resultado se entregan antecedentes para la determinación
tecnológica que dará sustentabilidad al centro.
del potencial de negocios y oferta
11
INDICE
1. DESCRIPCIÓN REGIÓN
2
1.1
Características Geológicas .............................•..........................................................................
2
1.2
Aspectos Político-Administrativos
2
1.4 Aspectos Económicos
3
2. PROBLEMASAMBIENTALES DE LA REGIÓN
4
2.1. Problemas Ambientales Generales
4
2.2. Problemas Ambientales Asociados al Agua
5
3.- ESTRATEGIA REGIONAL DE DESARROLLO
6
4. ESTRATEGIAAMBIENTAL 11REGIÓN
7
4.1. Fundamentos de la Estrategia Ambiental
~
7
4.2. Principios de la Estrategia Ambiental
8
4.3. Objetivo General de la Estrategia Ambiental
8
4.4. Objetivos Específicos de la Estrategia Ambiental
8
5. ESTRATEGIAAMBIENTAL DEL AGUA II REGIÓN
9
6.- ESTRATEGIA NACIONAL DE BIODIVERSIDAD
9
6.1. Objetivo Central de la Estrategia Nacional de Biodiversidad
10
6.2. Resultados Esperados de la Estrategia Nacional de Biodiversidad
10
7. RECOMENDACIONESOECD EN MINERÍA, AGUA Y BIODIVERSIDAD
11
7.1. Minería
11
7.2. Agua
12
7.3. Biodiversidad
13
8. OBJETIVOS DEL CENTRO
14
8.1. Objetivo General del Proyecto
14
8.2. Objetivos Específicos
14
9.- Servicios del Centro
14
9.1. Herramientas para el Uso Racional del Agua:
14
9.2. Soluciones Tecnológicas para el Agua:
14
9.3. Productos Transversales
15
10. MERCADOPOTENCIAL DEL CENTRO
15
11. ASPECTOSSOBRE LAS FUERZASAMBIENTALES
18
Evidente deterioro ambiental mundial
18
Países desarrollados con una creciente exigencia a países proveedores
18
Creciente poder de las organizaciones ambientales más allá de sus fronteras
"
"
19
111
Crecimiento de los Servicios Ambientales en los países en desarrollo
19
Desarrollo Industrial Ambiental
19
Sensibilidad nacional creciente a los temas ambientales - ecológicos
19
Cambio de Gobierno y una Nueva Política Ambiental..
20
12. ESTIMACIÓN INTENSIDAD COMPETITIVA DE LA INDUSTRIA
20
13.- ANÁLISIS FODA
21
13.1. Oportunidades y Amenazas del entorno
21
Amenazas
22
13.2. Fortalezas y Debilidades
22
Fortalezas
22
14. ESTRATEGIA DE PRECIOS
23
15. ESTRATEGIA DE PROMOCIÓN
23
14.1. Promoción de Productos:
24
14.2 Promoción Posicionamiento Tecnológico
:
24
14.3. Promoción Ambiental Agua
24
16. ESTRATEGIA DE POSICIONAMIENTO
25
17. GENERACIÓN DE VENTAJA COMPETITIVA
26
18. ESTRATEGIA DE DIFERENCIACIÓN
27
19. EVALUACIÓN ECONÓMICA
27
19.1.- Descripción de la Situación con Proyecto
27
19.5.- Síntesis de supuestos
32
19.6 Flujos Netos Evaluación Privada
34
19.7.- Indicadores Económicos
35
ANEXOS
36
IV
1. DESCRIPCIÓNREGIÓN
Fuentes: Intendencia Regional, Documentos Turísticos.
1.1
Características Geológicas.
La Región de Antofagasta tiene una superficie de 126.440 km2, ocupando un 16,7% del territorio
nacional, lo cual la convierte en la segunda región con el territorio más amplio del país. Su litoral tiene
una extensión de 500 km., lo que genera un mar patrimonial de 100.000 Km2, lo que unido a su
extensión al mar presencial, implica un gran potencial económico presente y futuro. La costa es pareja y
alta, sin grandes accidentes.
Posee un clima desértico, con variaciones de mar a cordillera. En la costa, desértico costero; en la
depresión intermedia, desértico normal; y sobre los 3000 metros de altitud, desértico marginal de altura.
Desde el punto de vista hidrogeográfico, al sur del río Loa existe un arreísmo absoluto, sin escurrimientos
superficiales de agua. En toda región, los suelos se caracterizan por presentar una alta salinidad. La
condición de completa aridez acentúa su fisonomía típica de desierto hostil a toda forma de vida.
1.2
Aspectos Político-Administrativos.
La Segunda Región está conformada por tres provincias: Tocopilla, El Loa y Antofagasta, las que incluyen
nueve comunas: Tocopilla, María Elena, Calama, Ollagüe, San Pedro de Atacama, Antofagasta, Mejillones,
Sierra Gorda y Taita!. Su capital regional es la ciudad de Antofagasta.
La región cuenta con conexiones terrestres internacionales con Argentina (a través
fronterizos de Sico, Jama y Socompa), y Bolivia (por medio del paso fronterizo de Ollagüe).
de los pasos
2
1.3 Características
Poblacionales.
La población regional es de 410.724 habitantes (el 3,1% de la población total del
poblacional de 3,2 habitantes por km. (muy inferior a la densidad promedio del
población se ha concentrado en los once centros urbanos que existen en la zona.
reside en las ciudades de Antofagasta y Calama, mientras que sólo el 2,7% se
constituida, principalmente, por habitantes de ascendencia indígena autóctona,
perteneciente al mundo andino y dedicada esencialmente al pastoreo.
país), con una densidad
país). Históricamente la
Sin embargo, el 84,4%
radica en zonas rurales
de tradición milenaria,
La mayoría de la población regional está constituida por inmigrantes provenientes del norte chico, la zona
central del país, y de los países limítrofes, quienes han sido atraídos por las actividades mineras
características de la región. Primero la plata, luego el salitre y actualmente el cobre. Éstas han marcado
notablemente el poblamiento, la estructura social y la cultura regional.
1.4 Aspectos Económicos .'
La economía regional constituye el 5,3% del Producto Interno Bruto (PIB) nacional, el producto per cápita
de la región es el segundo más alto del país (después de la Región de Magallanes) y alcanza a casi el
doble del promedio nacional.
La actividad económica regional depende fuertemente de la minería, sector que representa alrededor del
60% del PIB regional, y un alto porcentaje del PIB minero del país, con una tendencia de rápido
crecimiento en los últimos años. Se produce el 57% del cobre, el 71,3% del molibdeno, el 43,8% de la
plata, el 100% del azufre, el 100% del carbonato de litio, el 83,2% del sulfato de sodio, y el 100% del
salitre y del yodo del país. La minería constituye el 95% de las exportaciones regionales, siendo el cobre
el producto más importante, el restante 5% está constituido por las exportaciones de harina de pescado.
En total, la zona aporta entre el 25% y el 30% de las exportaciones totales del país.
Los restantes sectores de la economía son: la industria manufacturera
comunicaciones (6,1%), construcción (5,9%), y servicios personales (5,6%).
(6,2%),
transporte
y
La actividad silvoagropecuaria es poco gravitante en términos regionales debido a la escasez de recursos
hídricos y a la calidad de los suelos disponibles (salinos y de gran aridez)
La infraestructura vial y de transportes es adecuada y funcional para la actividad productiva regional, pero
insuficiente para el aprovechamiento
de las potencialidades del comercio con los países limítrofes,
especialmente para el aprovechamiento del potencial portuario de la región.
Aún cuando se asume que la minería continuará siendo la principal actividad económica, se han dado
algunos pasos en la búsqueda de una mayor diversificación de su base productiva, tales como: el
encadenamiento de actividades industriales a partir de la minería, el fortalecimiento de la pequeña
industria, el turismo, la pesca, el transporte, la agricultura y la producción energética.
Otra característica económica está dada por la extrema especialización de la actividad productiva, que
varía de una localidad a otra. Este fenómeno ha acentuado la diferenciación en los niveles de desarrollo
alcanzados por las distintas localidades.
3
2. PROBLEMAS AMBIENTALES
Fuentes: CoremaII
DE LA REGIÓN
Región, Intendencia
Regional
2.1. Problemas Ambientales Generales
Las principales ciudades de la región se ubican en la franja costera y es creciente la utilización de este
sistema para la instalación de plantas industriales, terminales marítimos y puertos de transferencia, todo
lo cual produce efectos de diversa importancia ambiental. La necesidad de disponer productos de desecho
en forma rentable para el sistema productivo, ha definido que el sistema marino costero sea considerado
también como un vertedero apropiado para estas sustancias. Debido a ello, se hace urgente la necesidad
de conformar procedimientos de aprovechamiento integral y sostenido de los recursos que provee el
Sistema Marino Costero Regional, dada la connotación de renovabilidad que presenta este recurso, en
contraposición a los recursos minerales.
Existen cuatro grupos de actividades productivas que generan contaminación en las costas: actividades
mineras, centrales termoeléctricas, actividades pesqueras reductoras y actividades del servicio sanitario.
Las actividades mencionadas impactan los recursos, debido a la evacuación de residuos líquidos y sólidos
al mar, los cuales redundan en problemas de: disminución de recursos hidrobiológicos, bioacumulación de
compuestos contaminantes en tejidos de organismos marinos de importancia comercial y biológica, en
niveles de concentración peligrosos. También podríamos mencionar un problema de conflictos de interés
en el uso de bahías y caletas, para las actividades de explotación, emplazamientos industriales y uso
turístico.
Entre las operaciones de mayor riesgo ambiental, está la carga y descarga de materiales a granel, los
cuales conllevan niveles de pérdida hacia el mar de cantidades peligrosas para la vida acuática.
Adicionalmente,
se encuentra ubicado un terminal de desembarque de concentrado
de cobre,
perteneciente a la Minera Escondida. A pesar que este tipo de operaciones no involucra descargas
permanentes en el medio acuático, sus actividades representan riesgos operativos que en forma
frecuente terminan con derrames de poca magnitud, pero importantes.
De los problemas generados por el sector de pesca artesanal e industrial, el de mayor relevancia desde el
punto de vista de la contaminación, lo constituye: el vertido de desechos al mar, y una notoria
disminución de los recursos en las últimas décadas.
Otro problema es que la alta mineralización de las tierras restringe el consumo directo de la fuente, en
donde predomina la presencia de arsénico.
Las actividades productivas han tenido un importante efecto también en el aire, debido a las emisiones
generadas en las faenas de fundición, contaminando principalmente a Calama y Chuquicamata. La
dirección de los vientos y la falta de precipitaciones han ocasionado problemas de contaminación sobre la
ciudad, dado que no permiten la dispersión de los contaminantes generados por las emisiones
provenientes de las distintas plantas de generación de energía termoeléctrica.
La contaminación proviene de megafuentes fijas mineras también, siendo una de las más importantes, la
Fundición de Cobre de Chuquicamata. Además, se presentan impactos de contaminación atmosférica por
gases nitrosos emanados de las fábricas de ácido nítrico y problemas de olores ofensivos provenientes de
las fábricas de harina de pescado.
En Antofagasta se registra una calidad del aire de muy mala a regular, según la localidad y contaminante
considerado. Las fuentes más importantes de contaminación atmosférica del área, se encuentran
ubicadas en el sector de La Negra, y son: Fundición Altonorte y la Fábrica de Cemento Inacesa, las cuales
impactan a sectores no urbanos aledaños.
4
2.2. Problemas Ambientales Asociados al Agua
Fuentes: Intendencia
Regional, Documentos Turísticos.
A continuación se entrega una descripción general de los principales problemas regionales asociados al
recurso hídrico.
Provincia
Problemas en el Recurso Hídrico
María Elena
La calidad ñsíco-químtca del agua. En la zona que bordea el río Loa existe una alta
presión por el uso del recurso hídrico.
Calama
Si bien la calidad del agua se ve afectada por la presencia de minerales, principalmente
arsénico, en Calama los trabajos de los servicios sanitarios han permitido mejorar la
calidad de este elemento. Sin embargo, en las áreas rurales, ello varía según localidad,
siendo mala en general.
Ollagüe
CODELCO ha constituido derechos de aprovechamiento de aguas en el Salar de Ascotán
y peticiones de explotación en esta zona. La extracción de aguas está sujeta a una serie
de obligaciones y compromisos ambientales que buscan promover el uso sustentable del
recurso hídrico. En efecto, las resoluciones que otorgaron derechos de aprovechamiento
de aguas a CODELCO obligaron a la instalación de un programa de monitoreo para
evaluar eventuales efectos nocivos sobre la calidad de las aguas, flora y fauna en el
área de influencia.
San Pedro
de Atacama
El problema de la calidad del agua se debe principalmente al alto contenido de arsénico.
Respecto de su disponibilidad, existen diversos usos y competencias jurídicas para
obtenerlo, por un lado están las compañías mineras, que extraen salmueras yagua del
Salar de Atacama (SQM Salar, Sociedad Chilena de Litio) y de los afluentes del río Loa al
norte de San Pedro. Por otro, los habitantes de diversos poblados dedicados
principalmente
a la agricultura y la CONAF (cuya preocupación
estriba en la
disponibilidad
de agua para conservar los ecosistemas silvestres). Los problemas
derivados de la extracción de agua superficial y subterránea para abastecimiento de
ciudades y actividades mineras no son exclusivos de San Pedro de Atacama, también se
detectan en otras hoyas hidrográficas localizadas en la puna y en las comunas de
Calarna y Ollagüe. Por lo anterior, es necesario llevar a cabo una solución integral y
completa para todo el altiplano regional.
Sierra Gorda
La calidad
bacteriológico
Antofagasta
de las aguas
de servicio
en Sierra
Gorda
es regular
en el aspecto
y mala en desinfección.
Las características hidrológicas de Antofagasta corresponden a aquellas zonas desérticas
en las cuales se presenta un considerable grado de aridez. Las fuentes de los recursos
hídricos son terrestres o continentales, divididos en: superficiales (con el 65% del total
de los recursos existentes), subterráneos (con el 35% del total de los recursos) y
recursos hídricos oceánicos o marítimos, los cuales se presentan como una interesante
alternativa de abastecimiento. A ello se suma: los recursos hídricos no tradicionales, a
través del tratamiento de aguas residuales.
La alternativa de utilizar recursos hídricos oceánicos, pasa fundamentalmente,
por un
aspecto económico, ya que los costos asociados a la producción de agua de mar
desalinizada son más altos que los costos actuales de tratar el agua para potabilizarla.
Los problemas y oportunidades
•
La alta mineralización
se resumen como sigue:
de las tierras restringe el consumo directo de la fuente,
en donde predomina la oresencia de arsénico.
5
•
•
•
•
Taltal
Es clara la presencia de obras hidráulicas inadecuadas para la actividad
agrícola.
No existe una regulación sobre traspasos y venta entre compradores y
vendedores de derechos, lo que se traduce en un perjuicio para la región.
Existe un uso y manejo inapropiado del recurso hídrico por parte de diversos
sectores.
Se hace necesaria la ejecución de proyectos que permitan evaluar la
potencialidad de los recursos hídricos subterráneos con respecto a la cantidad y
calidad.
Los recursos oceánicos se presentan como una interesante alternativa de
abastecimiento.
El régimen de cuenca de la Comuna de Taltal, es principalmente del tipo arreico, las
cuales deben su formación a una mayor pluviosidad registrada en épocas pasadas,
probablemente vinculadas a las glaciaciones del cuaternario. Tal es el caso de las
quebradas Taltal, Juncal y Carrizo. El abastecimiento de agua potable de la Comuna de
TaitaI se realiza de las aguas de la hoya hidrográfica de la Quebrada de Taltal, en donde
se estima la presencia de un gran cúmulo o embalse de aguas subterráneas. Presenta
concentraciones de arsénico por bajo lo establecido en la norma chilena.
En esta localidad se presenta una presión sobre los recursos hídricos existentes por
parte de la actividad industrial minera.
3.- ESTRATEGIA REGIONAL DE DESARROLLO
Fuentes: Intendencia Regional, Documentos Turísticos.
La Región de Antofagasta ha definido su desarrollo a partir de su vocación productiva centrada en la
consolidación del clúster minero. La región estima que esta directriz es el pilar que se necesita para la
articulación del desarrollo social, científico y tecnológico y la internacionalización de la región, ligado muy
estrechamente a la modernización de la gestión pública como un soporte fundamental para proteger
todos los derechos de los ciudadanos.
Los lineamientos
- Infraestructura,
estratégicos
establecidos
por la II Región son los siguientes:
Gestión Territorial y calidad de Vida.
Los desafíos inherentes a este lineamiento implican avanzar en hacer de las ciudades, pueblos y
asentamientos rurales lugares hermosos y dotados del equipamiento adecuado, que permita generar
barrios que fomenten el arraigo, la identidad y el sentido de pertenencia de sus habitantes. Asentamiento
donde el bien y los espacios públicos y privados sean compartidos comunitariamente.
- Política Social de Infancia y Adolescencía: Desarrollo de capital Humano.
Las tareas fundamentales apuntan al aumento de coberturas en los tres niveles de enseñanza parvularia,
básica-media y superior; el mejoramiento de la calidad de la educación y fortalecimiento
de las
capacidades de gestión de todas las unidades educativas de la región, como también el desarrollo de
capacidades de los responsables principales de la formación: los profesores y la comunidad educativa.
6
- Modernizaciónde la Gestión Públicay ParticipaciónCiudadana:
Se estima que con una institucionalidad moderna se puede avanzar substantivamente en construir las
coordinaciones y articulaciones necesarias para el logro de los objetivos estratégicos de Desarrollo
Regional.
- Integración Cultural, Turística y Económica:
El esfuerzo central en este lineamiento está dirigido a la transformación de la región en un centro
gravitante de prestación de servicios asociadosa la minería y otras actividades, entre las cuales podemos
destacar el desarrollo astronómico, el potencial histórico cultural y el turismo de fines especiales.
- Consolidacióndel Complejo Productivo Minero, Industrial y de Servicios
Las condiciones favorables que se presentan hoy en la región sumadas a la excelente imagen
internacional de nuestro país, generan un escenario de múltiples oportunidades para avanzar en el
cumplimiento de los objetivos de desarrollo regional, en particular la agregación de valor a través de los
encadenamientosen torno a la minería y la generación de nuevos y mejores negocios.
4. ESTRATEGIA AMBIENTAL II REGIÓN
Fuentes:
CONAMA,
COREMA
De Acuerdo a lo definido en los documentos de trabajo, la Estrategia Ambiental Regional es parte
fundamental del proyecto político del desarrollo de la región. Ella expresa el compromiso ambiental de los
servicios públicos nacionales que operan en cada territorio, de los gobiernos regionales, municipios, del
sector privado, de las universidades y medios de comunicación, de las ONGs, gremios, organizaciones
socialesy otras formas de expresión de la comunidad.
En la elaboración, análisis, aprobación e implementación de la Estrategia Ambiental de la Región de
Antofagasta ocupan un rol fundamental los diversos actores de la sociedad civil, de las instituciones y del
sector público. De acuerdo a lo establecido, una responsabilidad muy importante corresponde a la
Comisión Regional del Medio Ambiente, COREMA,integrada por las principales autoridades y servicios
públicos, pues ella debe velar porque el conjunto de materias sometidas a su consideración sean
consistentes con los objetivos que se han definido. Esto incluye no sólo la evaluación ambiental de
proyectos, la puesta en vigencia de normas ambientales y planes de descontaminación y la
amblentalización de las diversas políticas sectoriales regionales (desarrollo urbano, agrícola y minero,
entre otras) sino también, debe procurar que las diversas dimensiones del desarrollo regional sean
coherentes con la política ambiental.
4.1. Fundamentos de la Estrategia Ambiental
La Política Ambiental Nacional y su expresión regional se sustenta en tres grandes fundamentos que la
inspiran.
a) En primer lugar está la calidad de vida de las personas. El desarrollo sustentable se traduce en un
proceso de mejoramiento sostenido y equitativo de la calidad de vida de las personas, fundado en
medidas apropiadas de conservación y protección del medio ambiente, de manera de no
comprometer las expectativas de las generacionesfuturas.
7
b)
e)
Segundo, la complementariedad entre desarrollo socioeconómico y la sustentabilidad ambiental.
El ,creCimiento económico debe ser compatible con la preservación del medio ambiente, pues sólo
aSI se garantiza que los recursos para el desarrollo estén disponibles en cantidad y calidad. Es
decir, la satisfacción de las necesidades de la población actual, por muy apremiantes que sean, no
debe comprometer los recursos ambientales con que cuentan las futuras generaciones.
Finalmente, la Política Ambiental Regional procura la equidad social y la superación de la pobreza.
El desarrollo sustentable persigue integrar las metas sociales con las metas económicas y,
ambientales, en la búsqueda de mayores niveles de equidad entre las personas y las
comunidades.
Todos los ciudadanos deben tener iguales posibilidades de vivir en un entorno limpio y sano, que permita
el goce de la naturaleza.
4.2. Principios de la Estrategia Ambiental
Identifica diez principios que la guían, constituyéndose
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
en el marco ético que rige su accionar.
Políticas Públicas Ambientalmente Sustentables.
Roles del Estado y de los privados.
Participación Ciudadana.
Sustentabilidad.
Responsabilidad del causante.
Prevención.
Estabilidad.
Gradualismo y mejoramiento continuo.
Perfeccionamiento del sistema.
Responsabilidad ante la Comunidad Internacional.
4.3. Objetivo General de la Estrategia Ambiental
Promover la sustentabilidad del proceso de desarrollo, con miras a mejorar la calidad de vida de los
ciudadanos, garantizando un medio ambiente libre de contaminación, la protección del medio ambiente,
la preservación de la naturaleza y la conservación del patrimonio ambiental.
4.4. Objetivos Específicos de la Estrategia Ambiental
Sobre esta base, el Gobierno ha determinado siete objetivos específicos de la Política Ambiental, los que
orientarán la acción programática del Sistema Nacional de Gestión Ambiental. Los primeros tres tienen por
objeto resguardar la salud y la calidad de vida de las personas, además de proteger el medio ambiente.
Los otros cuatro objetivos, son esenciales en la implementación de los procesos sociales, productivos,
institucionales y legales necesarios para alcanzar el objetivo general de la Política Ambiental.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
Recuperar y mejorar la calidad ambiental
Prevenir el deterioro ambiental
Fomentar la protección del patrimonio ambiental y el uso sustentable de los recursos naturales
Introducir consideraciones ambientales en el sector productivo
Involucrar a la ciudadanía en la gestión ambiental
Fortalecer la institucionalidad ambiental a nivel nacional y regional
Perfeccionar la legislación ambiental y desarrollar nuevos instrumentos de gestión
8
5. ESTRATEGIA AMBIENTAL DEL AGUA 11 REGIÓN
Fuentes: Estrategia Ambiental Regional, Gobierno Regional, CONAMA.
Con el fin de conocer en detalle la estrategia y el plan de actividades regional en la perspectiva ambiental,
se detalla cada uno en su respectiva ubicación. Este elemento de análisis es significativo, ya que el diseño
estratégico del Centro debe alinearse y crear sinergias con la estrategia regional ambiental. El detalle de
los puntos se entrega a continuación.
1. Recuperar y mejorar la calidad ambiental
- Diseño y establecimiento de una política especifica para la recuperación del río Loa.
- Plan de ordenamiento territorial del Oasis de Calama en las áreas sensibles desde el punto de
vista de la mantención de la masa vegetal.
3. Fomentar la protección del patrimonio ambiental y el uso sustentable de los recursos naturales
- Diseño y ejecución de un programa incorporando la identificación y medidas de conservación
para los humedales y salares altoandinos de la región.
- Desarrollo de un Plan de Ordenamiento Territorial Ambiental Interregional de la Rivera del Río
Loa incluyendo el área de la desembocadura.
- Diseño e implementación de un programa de manejo de las principales cuencas de la región.
4. Introducir consideraciones ambientales en el sector productivo
- Diseño e implementación de una política de reciclaje de aguas servidas e industriales y la
reutilización de agua dulce.
- Diseño e implementación de un programa de fomento del uso de agua de mar desalinizada en
los procesos de faenas industriales y mineras.
6. Fortalecer la institucionalidad ambiental a nivel nacional y regional
- Realización de un estudio tendiente a evaluar el caudal ecológico regional de los principales
ecosistemas frágiles de la región.
- Modificación del Reglamento de Vegas y Bofedales con la incorporación de las vegas del oasis
de Calama.
- Declaración de agotamiento de la cuenca del río Loa, respecto al otorgamiento de derechos de
agua.
6.- ESTRATEGIA NACIONAL DE BIODIVERSIDAD
Fuente: CONAMA.
El Consejo de Ministros de CONAMA, ha aprobado la Estrategia Nacional de Biodiversidad (ENB) y el Plan
de Acción de País (PdAP) como una respuesta a los requerimientos establecidos por el Gobierno y la
Convención sobre Biodiversidad ratificada por Chile en 1994. Además, constituye una visión conjunta
entre los actores relevantes de la sociedad chilena, sobre los pasos para avanzar de manera
mancomunada y sostenida en la conservación y uso sostenible de la diversidad biológica al año 2015.
Como país inmerso en el contexto mundial ya partir de la entrada en vigencia de un número significativo
de tratados de libre comercio y tratados ambientales internacionales, que abordan la protección de la
diversidad biológica directa o indirectamente (Biodiversidad, Lucha contra la Desertificación, CITES,
Cambio Climático, RAMSAR, entre otros), los desafíos por avanzar en la conservación y uso eficiente y
racional del patrimonio natural se acentúan aún más, especialmente en las capacidades para promover el
manejo y la protección de los recursos biológicos.
9
El Plan de Acción establecido no sólo considera las acciones de los diversos sectores comprometidas para
la implementación de la Estrategia Nacional de Biodiversidad y la Convención Internacional del mismo
tema, sino que también incorpora otras visiones derivadas de otros compromisos internacionales en
materias de diversidad biológica y protección de recursos naturales. Por ejemplo, una cuestión central
para promover la conservación y el uso sostenible de la diversidad Biológica, es considerar el análisis de la
vulnerabilidad de los ecosistemas a los impactos del cambio climático y las medidas de adaptación a tales
impactos. El Plan de Acción incorpora esta visión en el horizonte de mediano y largo plazo.
6.1. Objetivo Central de la Estrategia Nacional de Biodiversidad
Conservar la diversidad biológica del país, promoviendo su gestión sustentable, con el objeto de
resguardar su capacidad vital y garantizar el acceso a los beneficios para el bienestar de las generaciones
actuales y futuras. Específicamente, la ENB propone:
•
•
•
•
•
Contribuir al logro del desarrollo sostenible insertando la conservación de la diversidad biológica
en los diversos aspectos de orden político, económico, ambiental y social del país.
Sentar las bases de manera que las actividades de desarrollo se realicen con el menor impacto
negativo, tanto sobre los recursos naturales como en la calidad de vida de los ciudadanos.
Establecer reglas claras para guiar asuntos relacionados con la diversidad biológica que, entre
otras cosas, faciliten la adaptación del país a las exigencias de un mundo en proceso de
integración y globalización.
Facilitar el ordenamiento y fortalecimiento de la gestión ambiental para la conservación y uso
sostenible de la diversidad biológica y aumentar la eficiencia de los organismos responsables
Involucrar y comprometer a la sociedad civil a través de una participación activa en el proceso de
implementación de la estrategia.
6.2. Resultados Esperados de la Estrategia Nacional de Biodiversidad
En términos de resultados esperados, al 2015, la ENB establece que se habrá:
o
o
o
o
o
o
o
Mantenido y restaurado los hábitats y ecosistemas naturales, y protegido aquellos ecosistemas que
han sido modificados en entornos productivos y urbanos, cuando la tecnología y los ecosistemas lo
permitan.
Propuesto e implementado acciones que apunten a la supervivencia en el largo plazo de la diversidad
biológica representativa en el ámbito de los ecosistemas, especies y genes del país, comenzando con
el establecimiento, al menos, de la protección del 10% de la superficie de cada uno de los
ecosistemas relevantes.
Establecido las condiciones y fortalecido las líneas de acción que aseguren el mantenimiento de las
poblaciones de flora y fauna viables en entornos naturales, así como las acciones que permitan la
conservación ex sítu.
Propuesto e implementado métodos de extracción que aseguren la sustentabilidad de la actividad
productiva y promuevan alternativas de usos no extractivos de la diversidad biológica,
que sean
sostenibles y económicamente rentables.
Fortalecido y mejorado la coordinación del actual sistema de gestión pública sobre la diversidad
biológica, perfeccionando el marco jurídico e institucional y desarrollando nuevos instrumentos de
gestión para el manejo y uso sostenible de la diversidad biológica.
Reforzado las acciones de investigación requeridas para la generación de conocimiento sobre
conservación y uso sostenible de la diversidad biológica en el país.
Fortalecido, armonizado e integrado los sistemas de información y los programas de educación
actualmente disponibles para lograr: (i) la participación informada y oportuna de los diversos actores
interesados; (ii) una conciencia ciudadana sobre los atributos y funciones de la diversidad biológica y
10
las prácticas de uso sostenible del patrimonio natural; y (iii) una toma de decisión con
consideraciones relevantes sobre la diversidad biológica y su sustentabilidad por parte de los actores
económicos, que están directamente relacionados con el uso de la diversidad biológica.
Uno de los grandes desafíos de la ENB y el plan de acción es lograr una adecuada protección de los
ecosistemas y especies con problemas de conservación a lo largo del país y aumentar la representación
de los ecosistemas de las zonas norte y centro de Chile. Otro desafío es conocer la biota chilena y su
estado de conservación, particularmente con acciones de investigación.
El primer desafío es aprovechar la biodiversidad para Chile, que es importante al estar caracterizada por:
.:.
.:.
•:.
•:.
•:.
La existencia de especies, ecosistemas y territorios de gran singularidad, endemismo y elevado
valor ecológico global.
La presencia de sitios de alta representatividad biológica con reconocimiento mundial .
Los servicios ambientales que proporciona .
La alta productividad biológica .
El significativo valor económico de los recursos naturales como base del crecimiento económico
del país.
En Chile, aún se requiere de esfuerzos sistemáticos y acabados para evaluar en detalle los impactos de las
acciones humanas sobre la mayor parte de la biota del país, tanto en términos de pérdida y
fragmentación de hábitat, como por extracción, explotación e introducción de especies exóticas, algunas
de ellas transgénicas.
7. RECOMENDACIONES
OECD EN MINERÍA, AGUA Y BIODIVERSIDAD
Fuente: Extractos Informe OECD
Un elemento estratégico gravitante para el desarrollo de la estrategia del Centro son las recomendaciones
de la OECD tanto en minería como en agua y biodiversidad. Estas conclusiones y recomendaciones
implican las condiciones generales de sustentabilidad económica para el-país y especialmente para la II
región.
7.1. Minería
En 1991 se creó una unidad ambiental en el Ministerio de Minería. Chile ha reducido las emisiones de SOx
procedentes de las fundiciones de cobre en dos tercios, ha establecido normas para sus emisiones de
arsénico y ha mejorado su eficiencia energética. La minería fue uno de los primeros sectores en usar las
EIA. Las 14 empresas mineras más grandes del país, incluida la empresa estatal CODELCO (la productora
individual de cobre más grande del mundo), tienen certificación ISO 14001 o aplican sus propios sistemas
de gestión ambiental empresarial. Las grandes empresas mineras han suscrito un acuerdo voluntario de
producción limpia.
El avance hacia la minería ambientalmente sustentable va bien encaminado. Sin embargo, las actividades
mineras todavía son causantes del grueso de las emisiones de SOx en Chile, así como de las emisiones de
arsénico en varias regiones. Es necesario reducir más aún las emisiones de material particulado y mejorar
el uso eficiente del agua en el sector. Un tercio de los tranques de relaves abandonados están en un
estado deficiente o inaceptable. casi la mitad de las aguas residuales de las grandes empresas no son
tratadas. Las empresas mineras pequeñas y medianas no suelen cumplir la normativa. Poco se sabe de la
contaminación del suelo con metales pesados y contaminantes tóxicos generados por las actividades
11
mineras. Chile no tiene planes de descontaminación de las minas abandonadas. El impacto ambiental del
transporte de minerales sólo se ha evaluado en el contexto del sistema de las EIA. El avance hacia la
minería sustentable necesitará un equilibrio apropiado entre sus dimensiones económicas, ambientales y
sociales, y deberá incluir mecanismos para apoyar la inversión en capital humano y social, aplicar el
principio "el que contamina paga" y captar rentas de recursos asociadas a la explotación minera.
Recomendaciones
Minería
• reducir aún más el impacto ambiental del sector minero (contaminación del aire con 502 y arsénico,
contaminación del agua, sitios y tranques de relaves abandonados, entre otros);
• prestar atención especial a las empresas mineras pequeñas y medianas con asistencia tecnológica y
financiera, consultorías y mejores relaciones con las grandes empresas mineras;
• aumentar el aporte financiero del sector minero para apoyar la inversión de largo plazo en capital
humano y social y para aplicar el principio "el que contamina paga", conforme a la Ley sobre Bases
Generales del Medio Ambiente; contemplar la creación de un mecanismo que permita captar
apropiadamente las rentas de recursos asociadas con la explotación de minerales;
• promover un acuerdo entre las partes interesadas sobre las orientaciones estratégicas nacionales
relativas a los recursos forestales (protección, manejo sustentable, plantación);
• adoptar y ejecutar medidas para asegurar el manejo sustentable del bosque nativo, incluidas
recompensas por servicios ambientales,
mecanismos de cumplimiento
recíproco, asociaciones y
cooperación entre las partes interesadas sobre la gestión general;
• fortalecer la capacidad de fiscalización de la Corporación Nacional Forestal (CONAF);
7.2. Agua
Desde fines de la década de 1990, Chile ha realizado una importante reforma del sector del agua y los
servicios sanitarios en lo que atañe al suministro de agua potable, los servicios de alcantarillado y el
tratamiento de las aguas servidas. Como consecuencia, se ha producido un formidable aumento de la
provisión de infraestructura sanitaria de acuerdo con la regionalización y la privatización de las empresas
de tratamientos de aguas. Hoy día, dos tercios de la población urbana están conectados a los sistemas de
tratamiento de aguas servidas, y se planea continuar aumentando el tratamiento de las aguas residuales
urbanas. La fijación de precios considerando la recuperación del total de los costos se aplica al suministro
público de agua y al tratamiento de aguas servidas, en el contexto de la normativa regional de precios y
de los subsidios al 18%-20% de la población más pobre. Los precios del agua aumentan en verano con el
fin de reflejar su escasez. La Ley sobre Bases Generales del Medio Ambiente de 1994 incluye la
mantención de caudales mínimos de agua en los ríos, que de forma general se toman en consideración
para el otorgamiento de derechos de aguas superficiales. Además, se ha propuesto la inclusión de
disposiciones más específicas en el Código de Aguas.
Recomendaciones
Agua
Las recomendaciones siguientes forman parte del conjunto de las conclusiones y recomendaciones
evaluación del desempeño ambiental de Chile:
de la
• continuar invirtiendo en alcantarillado, tratamiento de aguas servidas y otras infraestructuras sanitarias
en las áreas urbanas y rurales;
• aumentar el tratamiento eficaz de efluentes industriales, y fortalecer las capacidades de inspección y
cumplimiento de las normas relacionadas;
12
• reducir los efedos de la agricultura (relacionados con el riego, nutrientes, pesticidas y salinización, entre
otros) en la calidad y la cantidad del agua;
• desarrollar. un enfoque integrado de gestión de cuencas para mejorar el manejo de los recursos hídricos
y forestales y para proporcionar servicios ambientales con más eficiencia;
• hacer más énfasis en el manejo del agua para la protección de los ecosistemas acuáticos; mejorar la
integración de las consideraciones ambientales en el manejo del agua estableciendo un régimen sólido
para los caudales ecológicos mínimos y normas biológicas sobre la calidad del agua;
• mejorar la base de información y conocimientos sobre el manejo del agua (control de la calidad del
agua del medio ambiente, registro de derechos de agua, datos sobre gasto y financiamiento, entre otros).
7.3. Biodiversidad
Desde 1990 Chile ha promulgado varias leyes que incluyen una dimensión de protección de la naturaleza
ya fines de 2003 adoptó una estrategia nacional de diversidad biológica. Se están preparando estrategias
de diversidad biológica regional más detalladas y un plan de acción nacional sobre diversidad biológica.
Las leyes y los reglamentos sobre recursos naturales y los planes de desarrollo del turismo incorporan
disposiciones de manejo sustentable. Chile ha declarado legalmente protegido casi una quinta parte de su
territorio, incluidas nueve áreas sujetas a la Convención de Ramsar y siete reservas de la biosfera de la
Organización de las Naciones Unidas para la Educación, la Ciencia y la Cultura (UNESCO). Además, los
intereses privados (organizaciones no gubernamentales, empresas e individuos)manejan casi 17.000 km2
(equivalentes a alrededor de 12% de las áreas estatales protegidas) con fines de conservación.
Recomendaciones
Biodiversidad
Las recomendaciones siguientes forman parte del conjunto de las conclusiones y recomendaciones de la
evaluación del desempeño ambiental de Chile:
• completar y ejecutar en su totalidad los planes de acción y estrategias de diversidad biológica nacional y
regionales y asignarles los recursos apropiados;
• revisar los acuerdos institucionales y legislativos para el manejo de la naturaleza y la diversidad
biológica;
• desarrollar una visión estratégica de los papeles complementarios de las áreas protegidas estatales y
privadas con el fin de lograr una red coherente de áreas núcleo protegidas, zonas de amortiguamiento y
corredores ecológicos;
• incrementar los esfuerzos financieros para satisfacer el objetivo de proteger el 10% de todos los
ecosistemas significativos en Chile (incluidas las áreas costeras y marinas) y fomentar las actividades para
la aplicación de la legislación relacionada con la naturaleza;
• establecer una iniciativa coordinada de los organismos estatales y las instituciones académicas para
construir la base de conocimientos científicos (incluida la elaboración de un catálogo de las especies
vivas) necesaria para el manejo de la naturaleza;
• acelerar el avance hacia el establecimiento de un sistema eficaz de ordenamiento territorial que sea
capaz de incorporar los valores de la diversidad biológica;
• identificar y usar mecanismos adicionales, incluidos los instrumentos económicos, para crear
oportunidades en las políticas de turismo y de naturaleza de beneficio mutuo.
13
8. OBJETIVOS DEL CENTRO
8.1. Objetivo General del Proyecto.
Crear un Centro de carácter científico-tecnológico
Zonas Desérticas.
que fomente el
uso sustentable del Recurso Hídrico en
8.2. Objetivos Específicos
1.- Fortalecer las capacidades regionales y del personal del Centro, en el ámbito tecnológico, productivo y
ambiental, para garantizar el uso sustentable del recurso hídrico, en temas específicos como:
o
Soluciones tecnológicas para uso eficiente del agua
O
Gestión de recursos hídricos a nivel de cuencas
2.- Construir la infraestructura física del Centro, para ofertar servicios tecnológicos, de gestión de recursos
hídricos a nivel de cuencas y de capacitación, además de laboratorios, oficinas, zonas de mantención y
almacenamiento ..
3.- Formular un Plan de negocio que dé sustentabilidad al Centro.
4. Crear una estrategia comunicacional para posicionar el Centro y transparentar la información sobre la
disponibilidad y uso del recurso orientado a la comunidad y a los actores públicos y privados.
9.- Servicios del Centro
Los principales productos y/o resultados se pueden establecer en función de las líneas temáticas de
acción. Es así como para cada línea existe un conjunto de productos, los cuales se detallan a
conti nuación :
9.1. Herramientas para el Uso Racional del Agua:
Estos incluyen herramientas y mecanismo para el uso racional del agua y la conservación de ecosistemas.
1.
2.
3.
4.
S.
•
Mapas de hidroquímica, calidad de aguas e hidrogeoquímicos
Estudios isotópicos
Planes directores de cuencas
•
Indicadores para el usos sustentable del recurso hídrico
•
Planes de conservación de humedales altiplánicos
•
Indicadores de alerta temprana
Propuestas de ordenamiento territorial del uso de recursos hídricos
Estudios de factibilidad técnica, económica y ambiental de trasvase de cuencas
9.2. Soluciones Tecnológicas para el Agua:
1.
Optimización del uso del agua en procesos productivos
14
2.
Selección de tecnologías para el tratamiento de aguas, efluentes y lodos
9.3. Productos Transversales
1.
2.
Plan de negocios
Fortalecimiento de capacidades
10. MERCADO POTENCIAL DEL CENTRO
Agua Mundial: El crecimiento poblacional y el desarrollo económico están amenazando seriamente la
disponibilidad adecuada de agua y también la calidad de la misma. Esta situación no es exclusiva de las
ciudades del norte del país, ya que también incluye a numerosos lugares a nivel mundial, donde es
especialmente crítica en la India (Madras), China (Beijing),
México (Ciudad de México) entre muchos
otros. Más aún, existen diversos lugares en que la escasez de agua implica serios problemas que ponen
en serio riesgo la estabilidad geopolítica en esas naciones (Egipto, Israel entre otros).
A pesar de que tres tercios de la superficie del planeta está constituido por agua solo un 1% de ella es
bebestible, y un porcentaje aún menor está en condiciones de calidad, cantidad y costo para que su
acceso sea ampliamente disponible (menos del 0,6%). El agua es un elemento esencial para el desarrollo
de la vida, y su utilización es extremadamente sensible para el equilibrio de los ecosistemas. Además, el
agua es esencial en la agricultura (tres tercios del agua fresca es utilizada en agricultura) y su potencial
escasez impactará negativamente en la seguridad alimentaria mundial.
.
Agua Regional: En esta perspectiva en muchos lugares a nivel mundial, el agua se ha transFormado
o se transFormará en una limitante del crecimiento poblacional y del crecimiento económico,
por lo tanto, su adecuada gestión es clave para el desarrollo sustentable. Considerando que la II Región
de Antofagasta es una de las más desiertas del mundo, el crear un Centro Tecnológico asociado al agua,
tiene una importante relevancia estratégica ya que se hace cargo de una problemática de un recurso
finito, vulnerable, y además esencial para establecer desarrollo sustentable.
La relevancia estratégica del Centro no sólo es local, ya que se hace cargo de una problemática que es
transversal a muchas naciones a nivel mundial y especialmente en una perspectiva tecnológica. El Centro
reconoce el valor estratégico y económico del agua para la Región y establece capacidades tecnológicas
fundamentales para su optimización, preservación y recuperación en una perspectiva de desarrollo
sustentable en términos sociales, económicos y ambientales.
Producción Minera Regional: La producción minera de la región se entrega en el siguiente cuadro
(mayor detalle en el Punto S, del Estudio de mercado), donde se aprecia que cuantitativamente,
existe
una significativa mayor producción de cobre, cuyos volúmenes de producción han aumentado
progresivamente a través del tiempo, alcanzado los 2,9 millones de T.M. de mineral en el 2005, cifra muy
superior a los otros minerales señalados (molibdeno, oro y plata).
15
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143:2
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13071
44
895
1151
Producción por Empresa: En el siguiente cuadro se entrega la producción de cobre por empresa, de
esta manera, se puede apreciar que efectivamente, la mayor producción la presentan Escondida y
Codelco Norte, que en su conjunto significan el 77% del mercado. Cifra extraordinariamente
significativa
para la estrategia comercial del Centro. Ya que al incorporar a estas empresas a las iniciativas del Centro
generan una penetración de mercado muy alta en poco tiempo. Es importante indicar que estas empresas
apoyan el desarrollo del Centro .
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2001:
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5,0
100,0
1,6
4,2
7,2
2764
138
2902
95,2
4,8
100,0
..
........
Fuente: Cochilco, Anuario 2006
Posteriormente en nivel de importancia destacan El Abra, Mantos Blancos y Zaldivar y por último, Michilla,
con un porcentaje de 18,1%. Finalmente, un grupo de aproximadamente 78 empresas representan 4,8%
del total de la producción. Lo anterior ejemplifica el alto grado de concentración de esta industria minera.
Estructura del mercado: A continuación, se ilustra una tabla que detalla la estructura del mercado de
la región, presentando la cantidad de minas y plantas presentes en cada comuna, clasificándolas de
acuerdo a la siguiente categoría de Empresas: A = Mayor a 400 trabajadores en el total de sus faenas; B
= Entre 80 y 400 trabajadores en el total de sus faenas; C = Menor de 80 trabajadores en el total de sus
faenas.
.,....
:ESTRUCTURA MERCADO MINERO 11REGION
.
.
:MItlAS:
COMUNA
A
e
B
TOCOPrLLA
Toco iIIa
SubTotal
14
14
PLANTAS
SubTotal
A
SubTotal
B
TOTAL
11
17
15
15
EL LOA
Calama
Sub Total
11
11
ANrOFAGASTA
.. 4.....
.. .2 ..
....
o
.........
SubTotal
TOTAL
Fuente: Atlas de Faenas Mineras'
1
.. 1
j
...... ..... ..2
.2
,
11
...3
38
54
611
Semaaeomirr
14
4
40
2
....
º
ss
1
12
04
19
I
2
..... 1.
o
12
2
3
3
2tl
1.9
16
7
43
05
29
113
16
De este modo, se puede observar que la mayoría de las empresas corresponden a minas de categoría C,
con un total de 69 minas. La mayor cantidad de ellas (38 minas) se ubican en la comuna de Tal Tal, que
pertenece a la provincia Antofagasta. En cuanto a las plantas, la mayoría corresponde a aquellas de
categoría A, con un total de 19 plantas. La mayoría de ellas (12 plantas) se localizan en la provincia de
Antofagasta, específicamente 9 plantas en la comuna del mismo nombre y 7 plantas en la comuna de El
Loa.
Además, se aprecia que la mayoría de minas como plantas se localizan en la provincia de Antofagasta, ya
que del total de 84 minas en la región, 65 pertenecen a esta comuna (lo que corresponde al 77%) Y del
mismo modo, del total de 29 plantas en la región, 20 pertenecen a ella (lo cual representa un 69%).
Como se mencionó anteriormente, la mayoría de las empresas corresponden a minas de categoría C, de
las cuales la mayoría se encuentra en la provincia de Antofagasta (54 minas), dentro de la cual el mayor
número está ubicado en la comuna de Tal Tal (con una significativa mayoría de 38 minas), luego en
Mejillones (11 minas), y por último en las comunas de Antofagasta y Sierra Gorda (con 2 y 3 minas
respectivamente ).
Consumo de Agua en Minería: El consumo de agua en minería se extiende a todas las partes del
proceso como por ejemplo en la extracción, en la mina, en las plantas de procesamiento, en el transporte
de mineral o concentrado, fundición, refinería electrolítica, proceso hidrometalúrgico, tranques de relave
entre otros, todo dependiendo del tipo de proceso de la empresa. El agua usada en procesos industriales,
en el caso de la minería, no puede ser reutilizada por las personas, debido a la escasez de tecnologías que
permitan eliminar los contaminantes que han sido incorporados durante los procesos industriales. El
requerimiento de agua ha ido aumentando debido al empobrecimiento de la ley de los minerales. Por lo
anterior las tendencias que han ocurrido en los últimos años en la minería han estado orientadas a
obtener nuevas fuentes de agua y a ahorrar agua en los procesos de extracción, lo que incluye no sólo
reducir el consumo de agua por unidad de cobre producida, sino que en muchos casos, la utilización del
agua de descarte en otras actividades. Específicamente para este estudio, se ha considerado el factor
establecido que es estimado en 97,3 litros de agua fresca utilizada por kilo de cobre obtenido (Fuente:
Consejo Minero, Estudio "Uso Eficiente de Aguas en la Industria Minera y Buenas Prácticas" Noviembre
2002).
Específicamente, en la II región la minería tiene un importante impacto en el consumo (representando el
74,5% del consumo regional) y en la calidad del agua (En el punto 2 y Punto 4 del Estudio de Mercado
se detallan el impacto de la minería en la calidad del agua). Junto a lo anterior, se suma la creciente
rigurosidad, sofisticación y complejidad a través del tiempo de la normativa internacional (Ver detalle en
el Punto 3) respecto a metales en el agua y que también ha sido emulada a nivel nacional aunque con
atraso y lentitud en las exigencias de su cumplimiento.
Estos dos elementos en su conjunto, favorecen que los impactos asociados al Centro tiene un
extraordinario impacto económico y social en la región, incluso en elementos no valorados en el mismo
que se asocian a la sustentabilidad de largo plazo de la región.
Estimación Agua Minería: En el siguiente cuadro se entrega una proyección muy aproximada del
consumo por sectores productivos de la región para el año 2005. Este estudio utiliza similares tasas de
crecimiento anual (para el período 1993-2005) excepto para la minería, que utiliza la tasa corregido a
través del consumo real de agua en la minería.
17
lESTIMAClóNóEMANiiÁ ANÜALRECÜRSÓHióRICO
¡EsTIMAcioÑPRÓtviEDió ANÚAL199:3ióiitvióise
.
.
De acuerdo a esta proyección el consumo de agua de la 11 Región en la agricultura es de 0,583 m3/s; en
3
agua potable 0,967 m /s, en la industria 1,511 m3/s y en Ila minería 8,954 m3/s. En definitiva el consumo
de agua de la región el año 2000 alcanzó a 12,015 m3/s donde la minería representa el 74,5% del total
aproximadamente (Ver detalle en Punto 14 del Estudio de Mercado).
Es importante indicar que en la evaluación económica, los beneficios del proyecto conservadoramente
están valorizados solo en el consumo de agua de la minería, que se estima en 8,954 m3/s que equivale a
282,4 millones de metros cúbicos año aproximadamente.
Por lo tanto en la evaluación, no están
considerados los volúmenes de agua asociados a los otros sectores productivos como agricultura,
industria yagua potable que significan aproximadamente 25,5% del total, 96 millones de metros cúbicos,
los cuales también pueden ser optimizados con distintas tecnologías.
11. ASPECTOS SOBRE LAS FUERZAS AMBIENTALES
Las fuerzas ambientales, tanto globales como nacionales, afectan significativamente
la estrategia
Centro y pueden representar significativas amenazas u oportunidades para el desarrollo del mismo.
del
a) Tendencia mundial:
Evidente deterioro ambiental mundial
Se ha hecho evidente el deterioro ambiental mundial. Gran parte del mundo está de acuerdo en que es
necesario tomar acciones conjuntas en áreas como: las contaminación de las aguas, la contaminación
atmosférica, el deterioro del suelo, la biodiversidad en peligro, la contaminación por radiación, el cambio
climático, entre otras.
Países desarrollados con una creciente exigencia a países proveedores
Gran parte de los países desarrollados deben desarrollar sus negocios productivos cumpliendo altos
niveles de desempeño ambiental debido a la presencia de fuerzas sociales internas, que exigen que la
producción se realice respetando el medio ambiente.
Esta presión social ha derivado en legislación local y luego en normativas internacionales, requiriendo de
los países proveedores, cada vez más, un mayor respeto y mejor desempeño ambiental. "Hoy la
producción limpia es un pasaporte para exportar. Los países desarrollados se muestran cada vez más
interesados en negociar con empresas que se preocupan del tema medioambiental. Consumidores y
empresas requieren el respeto de normas ambientales y de calidad en todos los eslabones de su cadena
de abastecimiento" (EuroChile, 2005. María-José Poddey).
El pronóstico es que esta tendencia será creciente a través del tiempo que incluyen procesos como la
exigencia de trazabilidad en productos y procesos alimentarios, que en el mediano plazo también
alcanzarán a la totalidad de las industrias.
18
Creciente poder de las organizaciones ambientales más allá de sus fronteras
Organizaciones ambientales conocidas (ONG ambientales), aunque no participen en política, no por ello
dejan de tener un enorme poder utilizando variados mecanismos de presión logrando una gran
participación ciudadana, siendo capaces de bloquear la importación de productos que contaminan o que
ponen en riesgo el desarrollo sustentable en sus países de origen. caso de Forest Ethics y las
exportaciones forestales chilenas a los Estados Unidos en 2001, organización que en 2003 logró que la
CMPC y Forestal Arauco se comprometieran públicamente a conservar el bosque nativo y no reemplazarlo
por plantaciones. Organizaciones como Oceana, la WWF y la National Conservancy están poniendo los
ojos en Chile, y están usando los instrumentos de mercado para lograr sus objetivos.
Crecimiento de los Servicios Ambientales en los países en desarrollo
Aunque en la actualidad dominan este mercado Japón y los países desarrollados de Europa y América del
Norte, los mercados de países en desarrollo y emergentes crecen rápidamente a medida que la protección
del medio ambiente va cobrando mayor prioridad. Los países en desarrollo que registran altas tasas
demográficas y de desarrollo necesitan bienes y servicios ambientales. Además, los programas de
financiamiento dan una mayor importancia al desarrollo sostenible y la protección del medio ambiente.
Las repercusiones de los tratados de libre comercio han estimulado la demanda por servicios ambientales
ente los países firmantes y serán fuerzas esenciales para este mercado. Los cambios en la legislación y las
normativas ambientales reclamadas por los consumidores de todo el mundo (ISO 14000) también abren
nuevas oportunidades en el campo de los servicios ambientales. Los países septentrionales de la Unión
Europea exigieron a los miembros del Sur tomar medidas para armonizar las leyes nacionales con la
legislación ambiental adoptada por el bloque, para su adhesión. En Asia, durante los últimos 10 años el
sector privado ha introducido notables mejoras, como la adopción de sistemas de gestión ambiental. Esta
tendencia debería mantenerse, ya que las empresas comprenden que estas "credenciales" ecológicas son
favorables a sus estrategias de exportación.
Desarrollo Industrial Ambiental
Hay sectores industriales que han visto una oportunidad en el tema ambiental, las presiones de los
precios y del incremento de la conciencia pública sobre los costos de la contaminación, del cambio
climático y de una declinante calidad de vida están inspirando un cambio fundamental de dirección en el
comportamiento de las empresas. La producción más limpia, el uso de energías renovables (la llamada
"revolución industrial ecológica"), entre otras, generan valor en las empresas. Todos estos procesos que a
escala mundial aún son incipientes aunque con impacto a nivel político como el Protocolo de Tokio, crean
una gran presión. cabe resaltar que el protocolo de Kyoto aún no es firmado por Estados Unidos, pero es
adherido por gran parte de las naciones del mundo.
b} Tendencias nacionales:
Sensibilidad nacional creciente a los temas ambientales - ecológicos
La comunidad desarrolla una sensibilidad creciente a los temas ambientales - ecológicos, no quedando
indiferente ante casos recientes, como el proyecto minero Pascua-Lama (III Región) de la empresa
canadiense Barrick Gold, y su potencial contaminación del valle del río Huasca, de los recursos
hidrológicos de la zona y riesgo de los tres glaciares del área. El relleno sanitario Santa Marta, la planta de
tratamiento de aguas de La Farfana; la planta de Celulosa Valdivia de Celco en la X Región han sido casos
relevantes de contaminación. Un caso especial fue provocado por el caso Cisnes que fue ampliamente
difundido por los medios de comunicación y provocó una amplia movilización social en la zona de Valdivia.
Globalización de la Economía Chilena
19
La economía nacional está abierta al mercado internacional después de un proceso de cambio económico
que tomó décadas y que aún está en proceso de perfeccionamiento. Más aún, se ha intensificado con la
firma de tratados comerciales con México, Canadá, Estados Unidos y la Unión Europea; y que más
adelante se realizará con China, Japón, la India, entre otros. Esto significa, que nuestro país exporta a
todo el mundo productos, que tendrán mejorar su nivel de calidad y posteriormente dar pruebas reales de
que cumplen con un impacto ambiental mínimo.
El sector industrial sin interés ambiental
El sector industrial no ve una oportunidad en la compra de tecnología de tratamiento de aguas, sino un
gasto y disminución de utilidades. Evidencia de esto es el bajo nivel de Establecimientos industriales con
Resolución de Monitoreo (SISS, Diciembre 2005) el que alcanza las 418 empresas. 325 industrias que han
dado cumplimiento de informar a la SISS los resultados de caracterización de sus Riles (SISS, Diciembre
2005). 387 industrias catastradas a nivel nacional que no cuentan con ningún tipo de autorización de la
SISS y que no se han contactado para regularizar su situación al 20 de Diciembre de 2005.
Cambio de Gobierno y una Nueva Política Ambiental
El nuevo Gobierno está instaurando una Nueva Política Ambiental "mucho más exigente y moderna",
basada en el concepto de desarrollo sustentable, de manera de compatibilizar crecimiento económico,
protección de la naturaleza y equidad social.
Se creará el Ministerio del medioambiente, y se creará una Superintendencia Ambiental, para fortalecer
funciones fiscalizadoras y sancionatorias (garantizar que las normas se cumplan estableciendo un
seguimiento
sistemático
de las exigencias ambientales
del sector
productivo
y sancionará
incumplimientos);
se desarrollará un Plan Nacional de Protección de la Naturaleza con medidas
institucionales y legales. Se desarrollará un Programa de Apoyo Ambiental para las pequeñas y medianas
empresas, que facilite a este sector el cumplimiento de la normativa ambiental, reorientando los acuerdos
de producción limpia y los instrumentos de CORFO. En Participación ciudadana: se diseñará y aplicará un
sistema de audiencias ciudadanas para que los ciudadanos puedan tener acceso a los ministros, jefes de
servicios y otras autoridades; incentivar la opinión ciudadana en el sistema de evaluación de impacto
ambiental y proyectos de alto impacto.
Empresas con Gestión Ambiental
Siguiendo una trayectoria incipiente a nivel internacional se espera generar a nivel nacional empresas que
en su diseño estratégico establezcan la gestión ambiental, como factor de competitividad. Este factor será
determinante en el mediano plazo como factor de diferenciación en el mercado; pero también como
factor de eficiencia en la utilización de recursos. La diferenciación se produce en que su producción no
afecta al medioambiente, son eficientes en la utilización de recursos, utilizan energías no contaminantes
entre otros
12. ESTIMACIÓN INTENSIDAD COMPETITIVA DE LA INDUSTRIA
De acuerdo al grado incipiente de desarrollo de las tecnologías nacionales de tratamiento
posible estimar que la intensidad competitiva a mediano plazo será entre media y baja.
de riles es
Lo anterior se fundamente en que aunque hay tecnologías disponibles y aparecerán muchas más en el
mercado, también la demanda cada día es más creciente debido a diversos factores, entre los cuales
enumeramos los siguientes:
a)
Restricción Mercado Internacional: Esto significa que cada vez más los mercado internacionales,
principalmente el Europeo, está obligando a las empresas (especialmente a las mineras) a cumplir
normativas asociadas al respeto medioambiental de sus procesos.
20
b)
Presión de los Consumidores Finales: De diversas maneras los consumidores finales buscan que
los productos que consumen, incluyendo sus componentes, sean producidos en forma amigable
con el medio ambiente.
Estos elementos implican que la demanda nacional será creciente en servicios y productos orientados a
ayudar al medio ambiente y los procesos de las mineras.
En este contexto se puede establecer que habrá una demanda creciente a través del tiempo y una oferta
creciente, pero a tasas similares de la demanda, es posible que los escenarios de intensidad competitiva,
sean mas bien normales.
13.- ANÁLISIS FODA
13.1. Oportunidades y Amenazas del entorno
Oportunidades:
•
Existe una creciente conflictividad asociada al agua a nivel mundial, nacional y regional la que
requiere agentes tecnológicos y efectivamente posicionados que permitan lograr óptimos y
eficiencias en la utilización del agua.
•
A medida que aumente la escasez de agua y por consiguiente la conflicitividad
y social de este vital elemento aumentará significativamente.
•
El agua se transformará en una limitante del desarrollo poblacional y económico de la región, por
lo tanto hay un espacio importante donde el Centro puede colaborar con el desarrollo sustentable
regional.
•
Hay una importante oportunidad de mercado, ya que es probable un gran desarrollo de la
demanda en la II región, aunque no hay precisión respecto a cuándo sucederá esta expansión.
•
Chile cuenta con una legislación ambiental más avanzada que otros países a nivel
Latinoamericano, lo que abre la posibilidad de migrar la tecnología a otros mercados emergentes,
especialmente aquellos con características climáticas y geográficas similares a la II Región. (no
será evaluado).
•
Se va a exigir el cumplimiento de la legislación ambiental nacional, junto con un cambio de la
Política Ambiental, de manera de compatibilizar crecimiento económico, protección de la
naturaleza y equidad social. Esto impulsará la demanda
o
el valor económico
Aún hay espacio para Investigación, Desarrollo y mejoramiento del nivel de performance
de la tecnologías asociadas al tratamiento de aguas, en especial en la minería .
•
Chile está participando en mercados (exportación) que pueden endurecer su entrada de
productos por exigencia del cumplimiento de normas ambientales en Chile, que también incluye al
mercado minero.
•
Claramente hay cada vez una mayor conciencia de los pasivos ambientales. El objetivo de incluir
los pasivos ambientales en las evaluaciones sociales de los negocios implica determinar, si
efectivamente estas actividades industriales son efectivamente un elemento de desarrollo para el
21
país. Lo anterior implica que algunas industrias son rentables sólo si incorporan
eficiente en el tratamiento de riles y optimización de procesos asociados al agua.
•
una tecnología
Es una importante oportunidad que el mercado aún es bastante heterogéneo en términos de
soluciones a sus tratamientos de riles (distintos caudales, contaminantes,
combinación de
contaminantes, niveles de saturación, porcentajes de abatimiento requeridos)
lo que permite
entregar al mercado en forma real soluciones a la medida.
Amenazas
•
Que definitivamente el sector minero avance en forma lenta en el cumplimiento de la normativa
ambiental. Esto debido a la transversalidad del poder de los grupos de empresarios en los
partidos políticos, que permita presionar al interior del gobierno disolviendo la intensidad del
cambio en política ambiental.
•
Caída significativa en los precios de los metales (cobre, oro, etc.) que obligarán a las empresas a
reducir sus inversiones en mejoramiento ambiental o reducir sus proyectos de aumento de
producción
•
Un escenario de recesión internacional, que afectan las tasas de crecimiento del PIS, desempleo e
inversión.
•
La entrada de tecnologías disruptivas en el tratamiento
segmento minero y agrícola principalmente.
•
La entrada al mercado de un consorcio empresarial con una marca posible de migrar a esta
industria, que logre un efectivo posicionamiento, y que posea una efectiva capacidad estratégica,
de marketing y comercial; que construya soluciones integradas y ofrezca mecanismos de compra,
a medida de los requerimientos de la empresa, que sea un potente competidor para el centro.
de aguas y riles específicamente
en el
13.2. Fortalezas y Debilidades
Fortalezas
•
Al estar en presencia de un Mercado minero heterogéneo, que requiere de soluciones distintas a
medida, y que tiene un desconocimiento técnico preciso de soluciones de tratamiento, es posible
generar valor en el mercado a través de reducir el nivel de incertidumbre de las empresas, y
haciéndose cargo en parte de los riesgos tecnológicos. Con esto se lograría una ventaja
competitiva difícil de imitar porque se contaría con una marca de prestigio asociada (Fundación
Chile y la Universidad Católica del Norte).
•
Experiencia de Fundación Chile en el desarrollo de negocios con una alta componente
tecnológica. Posee además una experiencia comprobada en la implementación de tecnologías
asociadas a mejoramiento de calidad de aguas y riles.
•
Existe la posibilidad real de implementar capacidades rápidamente en el Centro que le permitan la
temprana generación de recursos, que son importantes
para disminuir
los riesgos de
sustentabilidad del Centro.
•
Fundación Chile posee un posicionamiento importante en el mercado de interés por lo tanto se
debe realizar un esfuerzo significativo en migrar este posicionamiento al Centro de la II Región.
22
Debilidades
•
Se evalúa que en el Centro se requerirá de una organización capaz de una toma de decisiones
rápida que facilite el capturar oportunidades y, en algunos casos, una agresiva construcción de
soluciones para el cliente. Todas estas destrezas comerciales
requieren ser reforzadas en las
programas de capacitación e implementación de capacidades.
De igual forma se requerirán destrezas con la finalidad de desarrollar el mercado, un efectivo
posicionamiento, y establecer alianzas con otros oferentes de tecnologías e incluso integrar soluciones
para el cliente, manteniendo el foco actual centrado en disminuir a través de 1+D el riesgo tecnológico y
optimizar los niveles de desempeño en costos de operación cada vez menores.
14. ESTRATEGIA
DE PRECIOS
La Estrategia de Precios esta basada en dos aspectos fundamentales:
a.- Logar el máximo impacto de los servicios del centro en la región.
b.- Lograr la sustentabilidad
del centro en el mediano y largo plazo.
Respecto a la estrategia de precios centrada en el máximo impacto, la idea central es que los precios de
los servicios y productos del centro, logren una velocidad de penetración rápida en el mercado, lo que
debe traducirse en un alto porcentaje de adopción de las tecnologías, por parte del mercado en el
mediano plazo.
Esto implicará que el mercado al adoptar estas tecnologías producirá impactos sustantivos,
disponibilidad del recurso agua, como en la calidad del producto final del agua.
tanto en la
Respecto a la sustantibilidad del centro, es esencial lograr que los ingresos y utilidades generadas por el
servicio logren financiar los costos de administraciones generales del centro, tanto en el mediano como en
el largo plazo. También deben cofinanciar iniciativas de investigación y desarrollo que generarán ingresos
futuros a través de licencias o ventas de patentes.
15. ESTRATEGIA DE PROMOCIÓN
Esta tiene tres objetivos fundamentales:
1.- Promoción de Productos: Lograr comunicar los productos a los mercados especíñcos,
2.- Promoción Posicionamiento
vanguardia a nivel tecnológico.
Tecnológico:
Posicionar al centro a nivel regional como una entidad de
3.- Promoción Ambiental Agua: Lograr promover en la ciudadanía regional el interés y la motivación por
los temas ambientales, especialmente asociados al agua.
Estos tres objetivos son detallados a continuación:
23
14.1. Promoción de Productos:
Comunicación a mercados específicos: el objetivo de este punto es lograr comunicar el valor de los
productos y servicios del Centro a los mercados específicos, principalmente al de la minería. Como se
señaló anteriormente, la componente principal por folios y productos del Centro están orientados al
mercado de la minería, que domina aproximadamente el 95% de la economía regional en términos de
exportaciones. Esto significa que las tecnologías, servicios y capacidades del Centro estarán destinadas a
crear valor real en estos clientes finales.
Sin duda el Centro requiere posicionarse efectivamente en estos sectores, para lo cual la componente de
alianza entre la Universidad Católica del Norte y Fundación Chile, favorecen enormemente este
posicionamiento. En esta perspectiva entidades con una larga trayectoria pondrán a disposición del
mercado minero, una serie de productos que tiene una serie de impactos significativos en el aumento de
producción, vía mejoramiento de la utilización del recurso agua.
Los otros mercados potenciales importantes de la región lo constituyen el industrial y el agrícola. Para
estos métodos de mercado también hay iniciativas de comunicación orientadas a crear valor,con respecto
a los servicios que entrega el Centro.
14.2 Promoción Posicionamiento Tecnológico
Posicionar al Centro a nivel regional como una entidad de vanguardia a nivel tecnológico: el objetivo del
proceso de comunicación hacia la comunidad regional está orientado a validar, lo más rápido posible, al
Centro como una entidad tecnológica de primer nivel y como una entidad independiente y autónoma en la
región cuyo objetivo es, a través de los productos, servicios y capacidades que posee, favorecer y apoyar
el desarrollo económico y social regional. En este proceso de comunicación se consideran elementos de
corto, mediano y largo plazo.
Entre los elementos comunicacionales a corto plazo, está, por un lado, el lograr efectivamente ventas en
los distintos mercados; segundo, conseguir o facilitar alianzas con las distintas empresas y entidades
regionales y, en un tercer nivel, lograr una actividad comercial que permitan la sustentabilidad de las
capacidades que posee el Centro.
En cuanto a los elementos comunicacionales a mediano y largo plazo, el posicionamiento favorecerá la
implementación de tecnología, de proyectos de investigación y desarrollo relacionados con calidad y
producción de agua, lo cual requiere alianzas de largo plazo con las distintas entidades regionales.
14.3. Promoción Ambiental Agua
Promover en la ciudadanía regional el interés y la motivación por los temas ambientales (especialmente
asociados al agua): el objetivo de promoción está orientado fundamentalmente a crear conciencia en las
organizaciones ciudadanas respecto al valor estratégico del agua, al valor de tener una adecuada gestión
técnica y económica del recurso agua, tanto a corto como a largo plazo.
Esto significa que el recurso agua es primordial para la sustentabilidad económica, social y ambiental de la
región en el largo plazo. En esta perspectiva se pretende lograr hacer participar a las distintas entidades
de la región en proyectos que van desde la educación ambiental asociada al agua, hasta la sensibilización
en temas que tienen algún grado de conflictividad con los distintos sectores de poder en la región.
Respecto a la comunicación hacia el tema educacional, esta comprende su orientación hacia los
establecimientos educacionales de educación básica, media y universitaria en las distintas provincias y
24
también, actividades de promoción relacionadas con las actividades de organización
vecinos, asociaciones empresariales o grupos de interés específico).
civiles (juntas de
Como se mencionó anteriormente, el objetivo central es lograr, a través del proceso de comunicación, una
velocidad de penetración en el mercado que sea lo suficientemente efectiva para lograr sustentabilidad en
el Centro, y también lograr relaciones de largo plazo con las distintas organizaciones a nivel regional, tal
que permita construir alianzas, proyectos, iniciativas que le darán la mencionada sustentabilidad al Centro
y, por sobre todo, le entregará efectividad y un alto grado de impacto en las iniciativas que promueve.
16. ESTRATEGIA DE POSICIONAMIENTO
La estrategia fundamental
de posicionamiento
del Centro es lograr facilitar los procesos de
comercialización y de establecimiento de alianzas con los distintos actores de la región, ya sean éstos
empresas, organizaciones sociales o entidades gubernamentales.
En este aspecto para lograr acelerar este proceso de posicionamiento, es necesario utilizar las imágenes
corporativas de los principales asociados a este proyecto, que son la Universidad Católica del Norte y la
Fundación Chile, de tal modo que permitan traspasar parte de su imagen corporativa a este nuevo
Centro. Lo anterior permitirá generar relaciones de confianza entre los principales actores regionales y,
como se ha mencionado anteriormente, facilitar la comercialización de productos de servicios en la región,
lo que, en definitiva, asegura la permanencia del Centro y, por otro lado, garantiza la efectividad de las
acciones que realiza.
Con respecto a los elementos del posicionamiento, se ha establecido, preliminarmente,
centrales son una entidad con las siguientes características:
que los elementos
a) Un alto grado de probidad: esto significa que es un Centro que, aunque posee una alta
colaboración con todos los sectores de la región, es capaz de tomar decisiones que favorecen el
desarrollo económico, social y ambiental de la región en forma independiente.
b) Posicionamiento tecnológico: esto significa que el Centro es capaz de contribuir con servicios
tecnológicos de última generación que están destinados a asegurar la sustentabilidad económica y
social de la región.
e) Posicionamiento de eficiencia: esto significa que el Centro debe ser percibido por la comunidad
regional, como una entidad eficiente y efectiva en las acciones que emprende. Lo anterior también
significa que es percibido como una organización liviana, desde el punto de vista de cantidad de
profesionales y percibida como una entidad que es profesional y ejecutiva en las acciones que lleva
a cabo.
d) Posicionamiento de proactividad: esto significa que el Centro tiene la capacidad de anticiparse a
las conflictividades de la región en el tema ambiental asociado al agua. Lo anterior se traduce en
que el Centro posee visión de largo plazo con respecto a las acciones que emprende y, en ese
aspecto, es capaz de presentar soluciones en forma anticipada a los potenciales conflictos que
puedan presentarse en la región, especialmente en relación al tema del agua.
e) Posicionamiento financiero: este posicionamiento significa que el Centro debe ser percibido como
una entidad robusta financieramente, pero que también es eficiente financieramente, desde el
punto de vista que no genera pérdidas y que no está sistemáticamente siendo subsidiada por el
estado para el desarrollo de sus acciones.
25
Respecto al posicionamiento, la entidad debe realizar un esfuerzo de promoción consistente con la
estrategia de posicionamiento desde el punto de vista que los recursos deben ser adecuadamente
invertidos en imagen corporativa y posicionamiento de largo plazo, más que en actividades de corto plazo
que no tienen una justificación estratégica sustentada.
17. GENERACIÓN DE VENTAJA COMPETITIVA
El Centro debe generar ventaja competitiva sustentable en el mediano plazo, debido a que debe ser
competitivo respecto a la competencia que sistemáticamente irá apareciendo en el mercado. Lo anterior
significa, que aunque las proyecciones permiten establecer que la intensidad competitiva no será alta, de
igual manera el mercado ambiental asociado al agua es significativamente atractivo para las empresas
privadas, las cuales ya están promoviéndose y comercializando en la región.
Además, hay una gran cantidad de instituciones o entidades sin fines de lucro, nacionales e
internacionales, para las cuales el mercado de la II Región, especialmente el minero, es significativamente
atractivo para la comercialización de sus productos, servicios y proyectos de investigación y desarrollo.
En este aspecto el centro debe mantenerse sistemáticamente trabajando en generar capacidades
tecnológicas, capacidades de productos y servicios y proyectos de investigación y desarrollo que tengan
una performance de ejecución superior al de la competencia o superior en términos de la relación
calidad/precia.
Lo anterior
conocimiento
directamente
a través de
investigación
obliga al Centro a generar ventaja competitiva esencialmente mediante un excelente
de las necesidades de los distintos clientes o mercados regionales. Esto implica
que el grado de asertividad de las propuestas del Centro hacia la región serán beneficiadas
una demanda específica de productos, servicios y alianzas para desarrollar proyectos de
y desarrollo.
Si el Centro no es capaz de generar ventaja competitiva a través de la asertividad respecto a las
necesidades de la región, ello implicará ineficiencias que finalmente se traducirán en mayores costos de
estos productos, por lo cual podría quedar fuera de mercado debido a la comparación con productos de
empresas privadas o de otros Centros regionales de investigación.
Otro elemento de generación de ventaja competitiva es que las capacidades desarrolladas por el Centro y
las tecnologías que desarrollará en el mediano plazo sean posibles de replicar en otros mercados, ya sean
nacionales o internacionales. Específicamente la I Región y la III Región e incluso la IV Región, tienen
zonas con características muy similares en términos de restricciones de recurso agua, alto grado de
contaminación y una fuerte actividad minera. Lo anterior permitirá al Centro poder transferir esta
tecnología, lo cual permitirá obtener recursos a través de la venta de productos y servicios de otros
mercados.
Además, existe la posibilidad de comercializar productos y servicios y también proyectos de investigación
y desarrollo en otros mercados latinoamericanos, específicamente en Argentina, Perú y Bolivia, que en
algunas zonas tienen características similares.
Es importante indicar que la conflictividad con respecto al recurso agua, tanto en el concepto de cantidad
como de calidad, es un problema de alcance a nivel mundial. Por lo tanto, el Centro está posicionado en
un mercado de alto crecimiento, donde el nivel de requerimiento será cada día más importante a través
del tiempo.
26
18. ESTRATEGIA DE DIFERENCIACIÓN
La estrategia de diferenciación del Centro está fundamentada
en tres ámbitos:
a) El compromiso a largo plazo que tiene con la región.
b) La tenencia de capacidades únicas a nivel nacional.
e) La capacidad de crear soluciones tecnológicas de primer nivel.
d) Las alianzas estratégicas con la Universidad católica del Norte y la Fundación Chile y otras entidades,
que permiten asegurar calidad de servicios en forma eficiente y efectiva.
Estos elementos de diferenciación son significativamente relevantes en el momento en que las empresas
requieran los servicios del Centro. Lo anterior se expresa en que, las empresas regionales,
específicamente en el caso de las mineras, un elemento diferenciador en comparación a soluciones
similares al centro entregadas por empresas u otros Centros tecnológicos es el hecho de que el comprar
los servicios al Centro, les mejora la imagen corporativa hacia la comunidad regional. Esto es muy
importante ya que las empresas productivas regionales requieren solucionar la falta de compromiso social
que es percibido por la ciudadanía en general respecto a las mismas.
19. EVALUACIÓN ECONÓMICA
19.1.- Descripción de la Situación con Proyecto
El agua es un componente vital que participa en prácticamente todos los procesos biológicos, y es soporte
de la vida de muchos organismos. Además es esencial en multitud de aplicaciones industriales, agrícolas y
urbanas. De esta forma, tanto su calidad como disponibilidad son factores que determinan sus potenciales
usos ..
Históricamente la Región de Antofagasta ha basado su desarrollo en la actividad minera representando
aproximadamente el 54% de la producción nacional, requiriendo altos volúmenes de este elemento. Hoy
en día esta actividad se encuentra en un proceso de gran expansión dado el aumento de más de un 40%
de la demanda de cobre, hierro y otros metálicos por parte de la economía global, principalmente por
China y el Sudeste Asiático. Sin embargo, es aún más creciente la incertidumbre presente respecto de la
disponibilidad de agua en calidad y cantidad adecuadas para satisfacer estas necesidades, lo que se
constituye en una piedra de tope al potencial crecimiento industrial regional y de la zona norte en general.
A otra escala pero de igual relevancia, el sector turismo es la industria con mayor expansión en la
economía global, sobre todo en la sub-categoría montaña, desierto y turismo de intereses especiales,
etno - arqueológico y astronómico como las presentes en la región.
En este escenario de potenciales económicos altamente favorables, el recurso agua y el desempeño
medioambiental de la industria en general, cada día toman mayor relevancia en el escenario de
competitividad global en el que Chile está inserto. Así el establecimiento del Centro para el desarrollo
de tecnologías de explotación sustentable de recursos hídricos en zonas áridas (CEITSAZA)
de la Universidad católica del Norte en alianza con Fundación Chile y actores locales relevantes, desarrolla
capacidades para entregar soluciones a la disponibilidad de recursos hídricos, protección de la
27
biodiversidad y para la expansión, creaoon y mantención
perspectiva sustentable, permitiendo además:
~
~
~
~
~
de las actividades
económicas
desde una
Disminuir la presión por el recurso agua en la región, ahorrando 7,1 millones de m3/año sin afectar la
producción minera de cobre de la zona contribuyendo a la sustentabilidad de todas las actividades
económicas. Alternativamente esta agua, más el agua fresca lograda vía gestión hídrica, permitiría el
aumento de la capacidad productiva en 191.532 t.m. de cobre fino año (6,6% de la producción de la
2da Región), posibles de producir por contar, en términos relativos y absolutos con más agua. Un
6,6% de agua adicional para la minería de la Región.
Fortalecer las capacidades regionales y del personal del Centro, en el ámbito tecnológico, productivo y
ambiental, para contribuir al uso sustentable del recurso hídrico en temas específicos como:
Soluciones tecnológicas para la optimización del uso del agua, y Gestión de recursos hídricos a nivel
de cuencas y subcuencas.
La disminución del riesgo del levantamiento de trabas comerciales a las exportaciones mineras e
industriales regionales, permitiendo desarrollar con confianza exportaciones a países y grupos
económicos como el Asia Pacífico y el Mercosur, la Unión Europea, Corea del Sur, Estados Unidos de
Norteamérica y Canadá, entre otros.
El fortalecimiento de capacidades y entrega de soluciones a la Mediana y Pequeña empresa que
permita mejorar su desempeño medio ambiental, contribuyendo a un encadenamiento productivo
efectivo con el sector exportador y la Gran empresa que requiere de proveedores de alto desempeño.
Contar con las capacidades científicas y técnicas que identifiquen tecnologías emergentes en el país y
el mundo y desarrollen soluciones tecnológicas pertinentes para la región y sus problemáticas, tales
como: nuevas tecnologías para el uso eficiente del recurso hídrico en la industria y actividad agrícola;
desalinización de agua de mar con energías alternativas; recuperación, reciclaje y acondicionamiento
de aguas domésticas tratadas, entre otras.
La creación de capacidades reunidas en el CEITSAZA de Antofagasta, vinculado dinámicamente a
instituciones líderes medioambientales nacionales e internacionales, resulta clave para un adecuado
balance entre los requerimientos de productividad, competitividad y exigencias ambientales en el sector
minero y agroindustrial regional.
El CEITSAZA está llamado a constituirse como un ente técnicocientífico del más alto nivel para el apoyo en la toma de decisiones e intervenciones en pos del desarrollo
sustentable de la Región.
28
19.2.- Demanda Potencial, Demanda Real y Tasa de Crecimiento
Descripción
Demanda
Potencial
Volumen de agua fresca adicional
disponible para la minería del Cobre
de la Región
Volumen de agua fresca adicional
disponible para la minería del Cobre
de la Región
Volumen de agua de proceso
reciclable en la minería del Cobre
de la Región
Demanda
Real
Volumen de agua fresca adicional
disponible para la minería del Cobre
de la Región
Volumen de agua fresca adicional
disponible para la minería del Cobre
de la Región
Volumen de agua de proceso
reciclable en la minería del Cobre
de la Región
Tasa de
Crecimient
O
Tasa de crecimiento promedio
Valor (unidad)
Justificación y Fuente
28,24
Se estima que es viable de obtener un equivalente a 10%
del agua disponible hoy en la cuenca gracias al diseño de
herramientas que manejen la incertidumbre y generen
resultados confiables para la toma de decisiones efectivas
son base en información científica. Opinión experta Sr.
Alex Covarrubia, UCN.
(millones de
m3/año)
S,6S
(millones de
m3/año)
141,18
(millones de
m3/año)
14,12
(millones de
m3/año)
2,82
(millones de
m3/año)
4,24
(millones de
m3/año)
3% anual promediO
país últimos cinco
años (2000 - 2005)
Se estima en al menos un 2% el potencial de ahorro viable
de lograr con intervenciones que optimicen el control de
procesos en la minería del cobre, en un escenario muy
conservador. Información experta Fundición Codelco
Norte, y profesionales de Fundación Chile, 2006.
Un 20% del agua de proceso (inventario) potencialmente
reciclable (un 50% de agua reciclable y un 40% de ella
viable de tratar con tecnologías de recirculación). El
consumo unitario actual es de 97,3 L/ kg Cu fino (Opinión
experta Fundación Chile, 2006. Cifras del CNPL, 2002.
"Uso eficiente de aguas en la industria minera y buenas
prácticas. Acuerdo marco producción limpia sector gran
minería buenas prácticas y gestión ambiental'')
Se estima que el CEITSAZA logrará aprovechar el 50% de
este potencial en un horizonte de 15 años al contar con las
herramientas y capacidades del Centro integradas y
optimizadas para la toma de decisiones efectivas basada
en información científica. Opinión experta Sr. Álex
Covarrubia, UCN.
Se estima que el CEITSAZA logrará aprovechar el 50% del
potencial indicado en un horizonte de 15 años al contar
con capacidades que desarrollen intervenciones para la
optimización del uso del agua en los procesos de la
minería del cobre. Información experta obtenida en
Fundición Codelco Norte, 2006.
Se estima que el CEITSAZA logrará aprovechar un 3% del
potencial señalado con tecnologías innovadoras para la
recirculación óptima de agua en los procesos del cobre.
Información experta, UCN y Fundación Chile, 2006.
Cochilco, 2006. Promedio país últimos cinco años período
2000 - 2005
29
19.3 Beneficios Económicos a Cuantificar
Beneficios asociados al desarrollo de Nuevas Unidades de Negocio u otros(Beneficíos
N°
1
Ingresos
por
sustentable
servioos
Descripción del Beneficio
del
de recursos
a) Información
b) Auditorías
..
Centro para el desarrollo
de tecnologías
hídricos en zonas áridas de Antofagasta
para la gestión hídrica sustentable
y
Privados)
y
blandas
y
duras para la optimización
y
agricultura;
y
Tecnologías para el tratamiento
e) Monitoreo y análisis de información de bofedales y humedales Altoandino y seguimiento
interés para la conservación de la biodiversidad; Planes directores de cuencas y subcuencas;
f) Programas de control de calidad de planes de alerta temprana
empresas, entre otros servicios
Ingresos por capacitación
y
a:
del uso del agua en la minería, industria
d) Tecnologías para la recirculación de aguas de proceso en la minería
aguas de descarga en la minería;
2
explotación
anticipación de eventos;
planes de acción para el uso eficiente del agua en la minería, industria
c) Soluciones tecnológicas
agricultura;
de
correspondientes
y
otras acciones
y
de
de zonas de
de monitoreo
de
otras actividades de creación de capacidades regionales.
19.4 Curva de Logro de Resultados
Beneficio
Meta (unidades)
1.1 Ingresos por
Servicio de
monitoreo y
gestión hídrica de
la cuenca y
subcuenca en
Antofagasta
14,12 (millones de m3 al
año) de agua fresca
adicional para el proceso
productivo, equivalentes
a 1.611,67 m3/h debido
a gestión hídrica basada
en información científica
y sistémica del CEITSAZA
de Antofagasta
1.2 Ingresos por
servicios para
intervención
optimización uso
agua minero
13 puntos
con un
ahorro
25 m3/h
1.3 Ingresos por
intervenciones en
tecnologías
recirculación agua
en minería
10 plantas de
recirculación puestas en
la industria minera (Cada
planta trata un caudal de
SO m3/h)
de intervención
potencial de
cada uno de
(600 m3/día)
Año
1
2
3
4
S
6
7
8
0%
0%
30
%
40
%
50
%
70
%
80
%
90
%
100 100 100 100 100 100 100
%
%
%
%
%
%
%
0%
0%
8%
15
%
23
31
%
38
%
46
%
54
%
62
%
69
0%
0%
0%
8%
25
%
33
42
%
50
%
58
%
67
0%
0%
0%
33
%
%
9
10
11
%
12
13
14
15
77
%
85
%
92 100
%
%
75
%
83
%
92 100
%
%
Acumulados en 15 años
17
%
%
%
Acumulados en 15 años
1.4 Ingresos por
servicios de
monitoreo de la
biodiversidad para
la minería
6 Humedales Altoandinos
en zonas de interés
minero
67
%
100 100 100 100 100 100 100 100 100 100
%
%
%
%
%
%
%
%
%
%
I
30
Beneficio
Meta (unidades)
1.5 Ingresos por
servicios de
Confección de
Planes Directores
en Antofagasta
DGA, Gobierno Regional,
Ministerios, confección de
3 planes directores y su
seguimiento cada 5 años
1.6 Ingresos por
creación de
capacidades
Magister
1 Magister al año con 15
alumnos cada uno
1.7 Ingresos por
creación de
capacidades
Cursos
4 Cursos al año con 30
alumnos cada uno
Año
1
2
3
0%
0%
0%
0%
0%
0%
0%
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
33
%
67
%
100
%
100
%
100
%
100
%
100
%
100
%
100
%
100
%
100
%
100
%
100
%
100
%
100
%
100
%
100
%
100
%
100
%
100
%
100
%
100
%
100
%
100
%
100
%
50
%
75
%
75
%
100
%
100
%
100
%
100
%
100
%
100
%
100
%
100
%
100
%
100
%
31
19.5.- Síntesis de supuestos
Variable
(Unidad)
Características de la variable
Incertidumbre de los
supuestos adoptados
para cada variable(*)
Justificación o Fuente
Valor considerado
en situación sin
proyecto
Valor considerado en situación
con proyecto
Rango de valores que
puede tomar la variable
Margen de
contribución
acumulado 15 años
para el 90% de los
ingresos (millones
de pesos)
No aplica, CEITSAZA
no disponible
3.300
(35% de los ingresos)
Asesoría Qara intervención
oQtimización uso agua minero
Se espera sea mayor
Media, incertidumbres
asociada a participación
real de mercado
Existe un alto potencial de optimización
del uso del agua en la industria,
generado un alto valor en las empresas
mineras.
Margen de
contribución
acumulado 15 años
para el 90% de los
ingresos (millones
de pesos)
No aplica, CEITSAZA
no disponible
2.687
(28% de los ingresos)
Monitoreo y. gestión hídrica de la
cuenca y. subcuenca
Se espera sea mayor
Media, incertidumbres
asociada a participación
real de mercado
Existe un alto potencial de un mejor
aprovechamiento del agua gracias al
diseño de herramientas que manejen la
incertidumbre y generen resultados
confiables para la toma de decisiones
efectivas con base en información
científica, generado un alto valor en las
~mpresas mineras. Opinión experta Sr.
Alex Covarrubia, UCN..
Margen de
contribución
acumulado 15 años
para el 90% de los
ingresos (millones
de pesos)
No aplica, CEITSAZA
no disponible
1.753
Se espera sea mayor
Media, incertidumbres
asociada a participación
real de mercado
Existe un alto potencial de recirculación
del agua en la industria, generado un
alto valor en las empresas mineras.
Margen de
contribución
acumulado 15 años
para el 90% de los
ingresos (millones
de pesos)
No aplica, CEITSAZA
no disponible
924
(10% de los ingresos)
Monitoreo de biodiversidad
Se espera sea mayor
Media, incertidumbres
asociada a participación
real de mercado
Servicio que crea valor en las empresas
mineras, por su componente científico
técnico e independencia, permitiendo
generar evidencia de intervenciones
armónicas con el medioambiente.
Costos fijos del CTA
de Atacama
(millones de
pesos)
No aplica, CEITSAZA
no disponible
280
Profesionales staff y otros costos
fijos del Centro
Se espera sea menor
Baja, estimaciones en
base a presupuesto
diseñado
Presupuesto CEITSAZA Antofagasta para
Staff y otros costos
Inversiones en
Equipamiento
(millones de $)
No aplica, CEITSAZA
no disponible
300 Laboratorio
(Ciclo de renovación cada siete
años. Inversión de creación de
Mas menos 20%
Media, estimaciones en
base a presupuesto
Presupuesto CEITSAZA Antofagasta
(19% de los ingresos)
Tecnologías recirculación aguas
32
Variable
(Unidad)
Características de la variable
Valor considerado
en situación sin
proyecto
Valor considerado en situación
con proyecto
Rango de valores que
puede tomar la variable
Incertidumbre de los
supuestos adoptados
para cada variable(*)
Justificación o Fuente
capacidades financiada por
Innova)
Inversiones Red de
monitoreo agua
(millones de
pesos)
No aplica, CEITSAZA
no disponible
SO Para cuencas y subcuencas de
Antofagasta
(Ciclo de renovación cada cinco
años. Inversión de creación de
capacidades financiada por
Innova)
Mas menos 20%
Media, estimaciones en
base a presupuesto
Presupuesto CEITSAZA Antofagasta
Inversiones Red de
monitoreo
biodiversidad
(millones de
pesos)
No aplica, CEITSAZA
no disponible
180 Para seis redes de monitoreo
de biodiversidad
(Ciclo de renovación cada cinco
años. Inversión de creación de
capacidades financiada por
Innova)
Mas menos 20%
Media, estimaciones en
base a presupuesto
Opinión experta CONAF, Fundación Chile
y UCN, 2006
Inversiones Terreno
(millones de
pesos)
No aplica, CEITSAZA
no disponible
1,437
Tasación
Baja, estimación
profesional por parte de
la Universidad católica
del Norte
Universidad católica del Norte
Inversiones en
Construcción
(millones de
pesos)
No aplica, CEITSAZA
no disponible
320
(Vida útil de veinte años)
Mas menos 20%
Baja, estimación
profesional por parte de
la Universidad católica
del Norte
Universidad católica del Norte
33
19.6 Flujos Netos Evaluación Privada
[Beneficios pr¡~adosDorvei;tadese;;;¡
éios
de lesos
deiCEiisAZA de A.ltofag aSi.i ....
'T
,
Mercado Potencial I
,BENEFICIO PRIVADO (millones
I
¡(Mineria)
llnqresos (margen de contribución) Servicio de monitoreo v aestión hídrica de la cuenca y subcuenca
'lnuresos (mareen de contribución) Asesoría para intervención OOtimización uso aqua minero
[lnqresos (maraen de contribución) Tecnoloaías recirculación aauas
6 mineras
llncrescs (margen de contribución Monitoreo de biodiversidad
, ITransversales)
llnqresos Apoyo en confección Planes directores
[lnqresos Proaramas de control de calidad de planes de alerta temprana no cuantificado
¡(Capacitación)
llncresos (maraen de contribución) Maqister
¡Inqresos (margen de contribución) Cursos
...............
[Tetal lnqresos
3
2
1
···············r
O
O
O
O
O
O
4
183
254
O
..
8
7
155
254
146
28
211
254
146
56
322
254
146
84
50
50
50
155
254
146
84
183
254
146
84
10
9
11
12
211
254
146
84
211
254
146
84
211
254
146
84
50
50
50
1,238 ..~.ill.o.~~s...de pesos
39%
,
;
211
254
146
84
14
211
254
146
84
15
211
254
146
84
211
254
146
84
50
50
20
5
20
8
20
8
20
11
20
11
20
11
20
11
20
11
20
11
20
11
20
11
20
11
20
11
O
O
463
662
745
887
670
698
776
776
776
726
726
776
776
180
100
180
100
180
100
180
100
180
100
180
100
180
100
180
100
180
100
180
100
180
100
180
100
O
280
280
280
280
280
280
280
280
280
280
280
280
463
69
394
67
327
396
382
81
301
51
250
331
465
93
373
63
309
402
607
105
502
85
417
522
390
105
286
49
237
342
418
105
313
53
26D
365
496
105
391
67
325
429
300
496
105
391
67
325
429
496
105
391
67
325
429
446
105
341
58
283
388
446
105
341
58
283
388
496
105
391
67
325
429
496
105
391
67
325
429
60
60
60
60
60
60
O
O
60
60
280
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
-280
280
220
-104
271
342
462
292
365
69
369
369
338
388
369
930
50
50
,
13
O
O
¡Total Costos CEITSAZA
¡~~(I?O/'J
6
............... ,....
O
O
'Slaff orofesional
[Servicius básicos (Eneraía, aaua, aas, aseo, incluve arriendo)
,Maraen EBlTOA
[Depreciación v amortización
¡UAI
llrnnuestos 17%)
¡UD!
,Mas Depreciación y amortización
!Inversiones (Eauipamiento laboratorio)
'Inversiones (Red de monitoreo
!Inversiones (Red de monitoreo biodiversidad
erreno)
!Inversiones
[lnversiones (Construcción
,Cap~al de trabajo
Valor residual
[Costes del provecto privado
¡Flujo neto
5
T
220
-220
220
-220
~
. ... ....
.............•...
..•.. ......
34
,
19.7.- Indicadores Económicos
Indicador
Van Privado (12%)
TIR
Valor
Horizonte de
Evaluación
1.237,6
39
(MM$)
15 años
(Horizonte
Justificación
y tasa de descuento utilizada)
Corresponden al período durante el cual se entregan los
productos y servicios del CEITSAZA que permiten a las
industrias de la Región de Antofagasta alcanzar un alto
nivel de desarrollo sustentable.
Tasa de descuento
adecuada
al negocio
de servicios
tecnológicos.
Evaluación
privada
desde el punto de vista del
CEITSAZA (joint venture UCN y Fundación Chile).
%
35
ANEXOS
EXTERNALIDADES
~
La reducción de la incidencia y prevalencia de enfermedades derivadas de potenciales malas
condiciones ambientales de agua producto de la actividad económica, incrementando el tiempo
de vida saludable que queda disponible para el trabajo y para el ocio.
~
La reducción de la descarga de contaminantes a los cursos de agua, con el consiguiente
beneficio en la salud de las personas, económico y social por mitigación de la contaminación de
las aguas superficiales y subterráneas, mejorando el entorno de los cursos de agua.
~
La disminución de los riesgos de provocar la contaminación de napas freáticas yaguas
superficiales, evitando la potencial incorporación de estos elementos en las cadenas tróficas y
los consiguientes efectos acumulativos tóxicos.
~
Un mayor y mejor acceso a mercados internacionales potenciado al contar con información
científica actualizada que soporta las actividades Medioambientales de las industrias así como
aquellas de Responsabilidad Social Empresarial.
~
Evitar que el desarrollo de la gran y mediana minería implique la destrucción de otros sectores
productivos ya sea por consumo excesivo de agua o acumulación de residuos y/o emisiones.
~
Mejorar la toma de decisiones respecto de inversiones productivas presentes y futuras al contar
con información científico técnica de la disponibilidad hídrica de la Región de Antofagasta, así
como de su biodiversidad.
~
Una mayor disponibilidad de agua para uso agrícola en la región lo que permitirá disminuir la
presión por el recurso al interior o alternativamente fomentar el desarrollo de una actividad
agrícola emergente. Es posible utilizar 24.712 millones de m3/año desde las aguas servidas
tratadas de las sanitarias con calidad óptima para riego. Esto permitiría cultivar una superficie
equivalente del orden de las 1.650 ha.
~
El soporte a una permanente Investigación, Desarrollo e Innovación tecnológica, explotación de
resultados, transferencia del conocimiento y fomento al emprendimiento
impulsado por el
CEITSAZA de Antofagasta en conjunto con la Universidad Católica del Norte, Fundación Chile y
una red de organizaciones científico, tecnológicas y empresariales.
~
El acelerar la transferencia de tecnologías adaptadas a la realidad regional y que responden a
las principales necesidades locales, anticipando los beneficios económicos y sociales que ellos
conllevan.
~
Mejoras en la Imagen País. Al cumplir lo estipulado por los requerimientos Medio Ambientales
a nivel mundial, Chile poseerá un plus de confianza adicional, el cual se traducirá en una
externalidad positiva para las exportaciones nacionales
~
•
DEL PROYECTO
El fortalecimiento
de los lazos de cooperación entre la Universidad Católica
. Fundación Chile y entidades públicas y privadas regionales e internacionales.
del Norte,
~
Vinculación efectiva con el CORECYT Antofagasta entidad asesora del Gobierno Regional, lo que
permite unificar y optimizar las acciones de fomento del Estado.
~
La disminución del riesgo del levantamiento de trabas comerciales a las exportaciones mineras,
producto de los tratados de libre comercio con la Unión Europea, Corea del Sur, Estados Unidos
de Norteamérica, y Canadá.
~
Contribuir en el mediano plazo a la sustentabilidad de la explotación minera de las pequeñas y
medianas empresas del país, poniendo a disposición del mercado nuevas ofertas de soluciones
costo-efectivas al tratamiento de los Riles mineros.
36
~
La generación de nuevos empleos y negocios derivados de la puesta en el mercado
internacional de nuevas soluciones medioambientales para la minería, en países como Perú,
Argentina y México, entre otros.
~
El contar con capacidades de punta en la región en el ámbito tecnológico, productivo y
ambiental, para contribuir el uso sustentable del recurso hídrico en temas específicos como:
Soluciones tecnológicas para la optimización del uso del agua, y Gestión de recursos hídricos a
nivel de cuencas y subcuencas.
~
El contar con soluciones adecuadas a la Mediana y Pequeña empresa que permita mejorar su
desempeño medio ambiental, contribuyendo a un encadenamiento productivo efectivo con el
sector exportador y la Gran empresa que requiere de proveedores de alto desempeño.
~
El contar con mejores conocimientos de los ecosistemas regionales con especial énfasis en su
componente hídrica, que permita tomar acciones efectivas de explotación o conservación de los
mismos.
~
El contar con una Red de captura de datos, complementando a las estaciones ya instaladas por
la DGA, junto con el modelamiento de la dinámica del recurso agua, para la toma de decisiones
más informada tanto de las autoridades públicas como de los privados respecto del uso y
aprovechamiento del agua que sustenta la actividad productiva de la cuenca.
~
Los beneficios del contar con Planes directores de cuencas y subcuencas según los distintos
usos del territorio en la Región con el consiguiente, ordenamiento del territorio,
manejo
sustentable de la biodiversidad, intercambio de información respecto de los recursos del
sistema para su uso sustentable.(SWAP)
~
La disponibilidad de toda la información hídrica y ambiental relevante anteriormente dispersa
de CONAMA, CONAF, DGA, SAG y empresas en un Sistema de Información
Geográfico
'homologado y optimizado para la toma de decisiones.
~
La disponibilidad
indicadores para el uso sustentable del recurso hídrico, superficial y
subterráneo en la Región, como información base, científica, auditable y confiable para la toma
de decisiones efectivas y predicción de eventos por parte de las autoridades y empresas.
~
El transparentar la información sobre la disponibilidad y uso del recurso orientado
comunidad ya los actores públicos y privados con una alta credibilidad e independencia.
~
El contar con mejor información y criterios científicos asociados a la conservación de bofedales
y humedales Altoandino, y seguimientos de zonas de interés para la conservación de la
biodiversidad en la Región.
~
Una mayor eficiencia y ahorro de recursos en todos los procesos de toma de decisiones
asociadas al uso sustentable del recurso y el manejo de la biodiversidad.
~
El desarrollo de nuevos negocios basados en ciencia y tecnología de la Región, debido a que el
CEITSAZA de Antofagasta en conjunto con los actores de la Región y en un trabajo colaborativo
y en red con Centros de Ciencia y Tecnología en el país y el mundo, diseñará soluciones
innovadoras a las potenciales trabas al crecimiento y desarrollo sustentable local, inmerso en
un contexto de desarrollo mundial. Esto creará nuevas actividades económicas con valor
agregado y negocios de alto valor, basados en el capital intelectual (innovaciones, propiedad
industrial e intelectual, licenciamientos, transferencia tecnológica nacional e internacional).
Nuevas divisas por exportación de "tecnologías hídricas" a países cercanos al Norte chileno,
como Perú, Bolivia, Argentina, entre otros, debido a que el CEITSAZA de Antofagasta, en un
trabajo colaborativo, desarrollará modelos de negocios tecnológicos, que le permitirán la
exportación no tradicional de alto valor basado en conocimiento aplicado a la solución de
problemas locales con potencial de uso fuera del país.
~
a la
37
~
El contar con una masa crítica de capacidades científicas y técnicas, conectada a la industria,
que identifiquen tecnologías emergentes en el país y el mundo y desarrollen soluciones
tecnológicas pertinentes para la región y sus problemáticas, tales como: nuevas tecnologías
para el uso eficiente del recurso hídrico en la industria y actividad agrícola; desalinización de
agua de mar con energías alternativas; recuperación, reciclaje y acondicionamiento de aguas
domésticas tratadas, entre otras.
~
El contar con programas de control de calidad de los planes de alerta temprana y demás
acciones de monitoreo realizadas por el sector privado, constituyéndose como contraparte
técnica de la calidad de los datos entregados por las empresas que realizan monitoreos
ambientales.
~
La disponibilidad de evidencia científica que soporte y valide en forma independiente los
programas Responsabilidad Social de la empresa minera y su contribución al desarrollo
sustentable del país, contribuyendo con información para la construcción de Línea Base.
~
El contar con soluciones tecnológicas al problema de contaminación por metales pesados y
aniones tales como arsénico, sulfato y cloruros, entre otros, satisfaciéndose el cumplimiento de
la normativa vigente tanto por la legislación chilena como la indicada por la OMS.
~
El contar con infraestructura de alto nivel que sustenten la oferta futura de servicios del
CEITSAZA y cuente con equipamiento de cuatro laboratorios destinados a: Cartografía,
procesamiento de datos, preparación de muestras, análisis de aguas y pruebas de tratabilidad.
Habilitación de un área de pilotaje tecnologías.
~
El contribuir a la vinculación de la actividad minera, en su más amplio espectro de acción, con
su entorno, promoviendo la participación informada de la comunidad y facilitando la
incorporación en los proyectos mineros del desarrollo e identidad regional y local.
~
La entrega a través de la Universidadcatólica del Norte, de competencias esenciales para servir
a la región en pos del crecimiento sustentable, formando profesionales de alta calificación en
habilidades para otorgar soluciones medioambientales creativas adaptadas a la realidad local.
38
ANEXO
MEMORIA DE CÁLCULO
EVALUACIÓN ECONÓMICA PRIVADA
Evaluación económica pura desde el punto de vista del CEITSAZA (Universidad Católica del Norte y
Fundación Chile).
No se cuantificó el financiamiento para I+D que en el tiempo el Centro obtendría para el
desarrollo de investigación aplicada. Tampoco se cuantificaron ingresos por el desarrollo de
negocios tecnológicos ni exportación de servicios ni tecnologías de alto valor.
Para simplificar el análisis, no se cuantificaron servicios cuyo valor requiere de un análisis caso a
caso poco estandariza bies, como por ejemplo el servicio de Programas de control de calidad de
planes de alerta temprana y otras acciones de monitoreo de empresas, entre otros.
1. ESTIMACIÓN DE MARGENES DE CONTRIBUCIÓN
En este caso se corresponden con los costos sociales identificados, excepto algunos ajustes finos.
1.1 Margen de contribución
subcuencas:
por Servicios de monitoreo
y Gestión hídrica de la cuenca y
El precio disminuye en función de la cobertura final del servicio llegando a los 4 cUS$/m3 en el año
7 desde el inicio del proyecto. El mercado potencial se estima conservadoramente en 28,2 millones
de m3/año.
Valorización del precio que tendría un m3 de agua obtenido por gestión
hídrica de la Cuenca y subcuencas
i:¡ I
• •
2
==
3
4
•
5
%?
6
7
• •
• • • • • •
8
10
9
11
12
13
14
15
Años
Se estima un costo de operación directo del orden de los $67 millones/año,
margen de contribución en régimen del orden de los $211 millones/año.
esperándose
un
Los $67 millones/año se componen $9,9 millones por depreciación de equipos, $33,3 millones/año
por obtención de datos de la red de monitoreo del Centro, y $23,8 millones por compra de
información a terceros y mantención. La red está compuesta de 10 estaciones de las cuales 3
tendrán comunicación satelital y las restantes 7 registro en línea que se recopilará con una
frecuencia establecida, complementando las estaciones de la DGA, y otras existentes.
39
1.2 Margen de contribución por Intervenciones
empresas mineras:
para optimizar el uso del agua en
Se ha estimado una intervención unitaria de US$ 2 millones, estimándose un mercado potencial de
26 puntos, capturándose el 50% de ellos por el Centro. Sin embargo hay indicios que el mercado
potencial real es diez veces mayor, por lo cual la participación de mercado sería de un 5%.
El margen estimado es de un 20% para el Centro, que representa del orden de los $254
millones/año en régimen. El 80% del valor restante corresponde a inversiones que la empresa
minera debe hacer para implementar las soluciones propuestas.
1.3 Margen de contribución por Venta de tecnologías de recirculación de aguas en la
minería:
La inversión en las plantas promedio se estimó en US$ 1,2 millones (Q = 50 m3/h). Con un costo de
tratamiento asociado de 2 US$/m3, estimado en un rango posible entre 1 y 2 US$/m3• Se estima
que el Centro incorpore a la industria 10 plantas, con una participación de mercado de un 3%
respecto del potencial. Sin embargo hay indicios que el mercado potencial real es treita y trez veces
mayor, por lo cual la participación de mercado sería aprox. de un 0,1%.
Se ha estimado como ingresos para el Centro una "comisión" por venta de tecnologías de un 25%
sobre el precio de venta, en un escenario en donde el Centro independientemente
optimiza la
solución tecnológica eligiendo de entre aquellas disponibles u otras.
1.4 Margen de contribución por Ingresos por Monitoreo de Biodiversidad.
Se ha supuesto el monitoreo de 6 humedales Altoandino con un margen de contribución unitario de
$28 millones/año, esperándose ingresos en régimen por $84 millones desde el año 6 en adelante.
1.5 Ingresos por Apoyo en confección Planes directores.
Se ha supuesto un valor de venta de $50 millones por Plan director, cubriendo la región con 3
planes, que se deben actualizar cada 5 años. Esto responde a la política de estado vigente de
manejo de cuencas (Sr. Claudio Nilo, CONAMA, 2006).
40
1.6 Margen de contribución por Magíster y Cursos en la región de Antofagasta.
REGIO N DE ANTOFAGASTA
,
Magister
Aoio 1
Mercado
potencial
Número
de alumos
(n° magister)
por MaQister
%
Precio
Unitario
(MM$/alumno)
Porcantaie
Margen
Costo Marginal
de contribución
MM$
Añol
Año 5
Aoio 6
1
1
1
Año
1
1
Año
8
1
Aíío
9
Año
1
10
Año
1
11
Aíío
1
12
Año
1
13
Año
1
14
Año
15
1
1
15
15
15
15
0%
100%.
100%
100%
100%
100%
100%
100%
100%
100%
100%
100%
100%
100%
4;5
4,5
4,5
45
45
4,5
4,5
4,5
4,5
4,5
4,5
4,5
4,5
4,5
4,5
O
68
68
68
68
68
68
68
68
68
68
68
68
68
70%
70%
70%
70%
70%
70%
70%
70%
70%
70%
70%
70%
20
20
20
20
20
20
20
20
20
20
20
O
70%
O
Cursos
4
1
15
O
70%
Año
1
0%
O
lnqrasos
Año2
1
Aíio
70%
O
O
20
15
15
15
15
15
15
15
15
70%
15
20
15
1
Año 2
Año 3
Año 8
Aoio 9
Mercado
potencial
(n° cursos)
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4
Número
de alumos
por Curso
3.0
30
30
30
30
30
30
30
30
30
30
30
30
30
30
0%
50%
75%
75%
100%
100%
100%
100%
100%
100%
100%
100%
100%
100%
03
0,3
0,3
03
03
03
0,3
0,3
0,3
0,3
0,3
0,3
0,3
0,3
18
27
27
36
36
36
36
36
36
36
36
36
36
70%
70%
70%
70%
70%
70%
70%
70%
70%
70%
70%
70%
%
Precio
0%
Unitario
(MM$/alumno)
lnuresos
Porcentaje
Mareen
Costo
Marginal
de contribución
MM$
O
O
70%
O
...,:03
O
70%
O
70%
O
70%
O
5
Año
4
8
Ailo5
Afio
8
6
11
Año7
11
11
Año
11
10
11
Año
11
11
Aíio
12
11
Aiio
13
Alío
11
11
El margen esperado es de un 30%. Un Magister al año con 15 alumnos, y 4 Cursos al año con 30
alumnos cada uno.
2. Costos fijos del CEITSAZA
Se estiman costos fijos por $280 millones/año, que considera el staff de académicos y profesionales
de alto nivel requerido de aproximadamente 25 tal como se muestra en el organigrama de proyecto
definitivo.
El staff está integrado por al menos 7 Ingenieros Civil Químico con grado académico de Doctor y
Magíster. Químico- Farmacéutico especialista en procesos, Ing. Agrónomo, Dr. En Química
especialista en procesos, Ingeniero Civil Dr. en Ciencias Ambientales, Químico Ambiental, dos
Ingenieros Civil Químico y un Ingeniero Civil Industrial con grado de Magíster en negocios
tecnológicos.
Los otros costos fijos corresponden a servicios básicos (agua, energía eléctrica, gas, teléfonos, red
de comunicaciones, mantención de computadores, equipos y vehículos).
.
3. ESTIMACIÓN DE INVERSIONES
Inversiones en Equipamiento (millones de $)
$300 millones en quitamiento de laboratorio.
(Ciclo de renovación cada siete años. Inversión de creación de capacidades financiada por Innova)
•
•
•
•
•
•
•
•
14
Espectrofotómetro de Absorción Atómica Modelo GBC AVANTA PM.
Lámpara de Cátodo hueco
Generador de Hidruros Automático Modelo GBC HG
Espectrofotómetro de absorción Molecular
HPLC (Cromatografía liquida de alta presión)
Muestreador para HPLC
HIC-SP
Cromatógrafo de gases
41
Año
15
11
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Destilador de agua
Mufla
Estufa de secado
Termostato de inmersión
Bomba de vacío
Bomba de diafragma
Bomba peristáltica
Bomba peristáltica inyectora
pH-metro
Sensor de pH/ORP
Sistema de control
Agitador mecánico para tambor
Agitador mecánico con velocidad en dos etapas
Flujometro
Inversiones Red de monitoreo agua (millones de pesos)
$50 millones, para cuencas y subcuencas de Antofagasta
(Ciclo de renovación cada cinco años. Inversión de creación de capacidades financiada por Innova)
•
•
•
•
•
•
•
6 Pozometro
20 Pozometro (Mini Troll profesional)
10 Estaciones meteorológicas
6 Medidor Multi-paramétrico
6 Resistividad en sondeo
3 Rayo gamma en sondeo
6 Caliper en sondeo
Inversiones Red de monitoreo biodiversidad (millones de $)
$180 millones, para seis redes de monitoreo de biodiversidad
(Ciclo de renovación cada cinco años. No considera financiamiento
por Innova)
Inversiones en Construcción (millones de $)
$320 millones
(Vida útil de veinte años)
Inversiones Terreno (millones de $)
$1,44 millones aportados por la Universidad católica del Norte.
4. ESTIMACIÓN DE DEPRECIACIONES
....... _.....
~....
1
2
3
4
"'~"""
.
,
....
[Años
!Depreciación
j Inversiones (Equipamiento laboratorio)
¡Inversiones (Red de monitoreo)
!Inversiones (Red de monitoreo biodiversidad)
Ilnversiones (Red de monitoreo biodiversidad)
[Inversiones (Red de monitoreo biodiversidad)
ilnversiones (Construcción)
.............................................
..
O
16
O
O
O
O
O
O
O
O
69
43
10
O
O
O
O
81
43
10
12
O
O
O
16
16
16
O
5
•••••••••
93
43
10
12
12
O
16
h
6
7
8 ······9'1011'12
13 14 15
105 105 105 105 105 105 105 105 105 105
43 43 43 43 43 43 43 43 43 43
10 10 10 10 10 10 10 10 10 10
12 12 12 12 12 12 12 12 12 12
12 12 12 12 12 12 12 12 12 12
12 12 12 12 12 12 12 12 12 12
16 16 16 16 16 16 16 16 16 16
•••••
••
42
Informe de avance
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Informe.
INFORME FINAL
Proyecto: CEN!RO
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PARA EL DESARROLLO
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~.E.~~.I.~~S FORTALECIMIENTO
Institu~ión: UNIVERSIDAD
Usuario: LEONARDO
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CATÓLICA
DE RECURSOS
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HIDRI<::OS (05PFC01X-03)·-~-:-·_~·
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DE CAPACIDADES
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JOSE. ROMERO A~~GUI~J.I:!NIVERSIDA..o
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Etapa 1
RECOPILACiÓN Y ANÁLISIS DE ANTECEDENTES
NECESARIOS PARA EL PROCESO DE FORMULACiÓN
PROYECTOBúsqueda
y análisis critico de la información que servirá de apoyo a la formulación del proyecto.
Fecha de Inicio Programado: 03 Jul 2006, Fecha de Inicio Real:
Fecha de Término Programado: 01 Oct 2006, Fecha de Término Real:
ACTIVIDADES
Inicio
1 -ESTADO DEL ARTE y ORGANIZACiÓN
PRELIMINAR
Esta actividad consiste en la revisión de textos, revistas
especializadas, revisión de informes y bases de datos de
organismos públicos y privados. Para la ejecución se contratará
personal de apoyo y su trabajo será supervisado por los
investigadores del proyecto
03 Jul2006
Inicio real
14 Aug 2006 03 Jul2006
Término real ~:~~:ii~~
14 Aug 2006
Odias
._-----_.- ._--------
------.--------------------
Trabajo realizado: 100 %
Anexo complementario:
Anexo 1- Perfil Proyecto
Observacion:
El estado del arte contempla los siguientes antecedentes:
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Término
DEL
Descripción general de las Teconologías de Tratamiento de Aguas
Problemas asociados a la industria en la aplicación de las tecnologías existentes para el tratamiento
Sistemas de Información en el uso del recurso
Antecedentes sobre el uso y tecnologías de tratamiento utilizadas a nivel regional
Organigrama tentativo del centro
Trabajo adelantado por los integrantes del proyecto.
y recuperación
del agua
De este informe, se extraen los resultados 1 y 2 comprometidos en el perfil, esto es: Resultado 1, Definición y selección Preliminar
~El.TEl~"-~I<?~!é3~~Elc:¡~El!i~é3~;~El~~lté3~c:>?,P<?~~'!lEl"_t<?~TElli'!li"_é3r~ElIl:!~c:>~El~rEl~~r~c:>l::'í~ri~~
2 - ESTIMACiÓN DEL ESPACIO FlslCO y EQUIPAMIENTO DE
LABORATORIO
Esta actividad consiste en la estimación y determinación
preliminar de la infraestructura y del equipamiento adicional de
acuerdo a las lineas tecnológicas que se van a desarrollar en el
centro. La habilitación del espacio físico estará a cargo de la
Dirección de Obras de la UCN supervisada por los investigadores,
La determinación del equipamiento y cotizaciones se ejecutara
por los investigadores del proyecto junto con personal de apoyo.
17 Jul2006
14 Aug 2006 17 Jul2006
14 Aug 2006
Odias
Trabajo realizado: 100 %
Anexo complementario:
Observacion:
Los antecedentes de esta actividad son presentados como dos documentos que corresponden a los resultados 5 y 6, esto es:
.l3esultado 5, Definición de la Infraestructura Requerida; Resultado 6, Definición del equipamiento n~cesario.
3 - BASES PARA EL DESARROLLO
DEL PLAN DE NEGOCIO
Recopilación de información para la concepción preliminar del
plan de negocio
._._ .......• _.------------_
Trabajo realizado: 100 %
Anexo complementario:
Observacion:
Esta actividad da origen a un documento
_._--_._
_--- .....
..
24 Jul2006
18 Sep 200624
_--_._.
..
Jul2006
http://fdi.corfo .ellextranet/informes/informe.asp
31 Jul2006
Odias
__ _.__ _._---_ _-_ ..
..
que se traduce en el resultado 7 del Perfil del Proyecto denominado
4 - DESARROLLO DE PROPUESTA DE
PERFECCIONAMIENTO
DE PROFESIONALES
Esta actividad consistirá en la búsqueda de los centros o
instituciones tecnológicas líderes en el tema y de programa de
. postgrado. La ejecución de esta actividad.se hará a través de los
contactos personales, de redes de investigadores y sitios web,
existentes. Para la ejecución se contratará personal de apoyo.
18 Sep 2006
04 Sep 200631
?informe= 1&modo= 1
Jul2006
...•.-..
..
Bases del Plan de
04 Sep 2006
Odias
15110/2006
Informe de avance
Página 2 de 3
.3
~
Ji;¡'
Trabajo realizado: 100 %
Anexo complementario:
Anexo 2
Observacion:
Documento que contempla los siguientes temas:
1. Identificación de los centros tecnológicos lideres mundiales en tecnologras de uso del recurso y tratamiento de efluentes.
2. selección de los programas de perfeccionamiento de acuerdo a los problemas asociados a la industria
3. recopilación de antecedentes de diversos programas de postgrado relacionados con el recurso hidrico para la formulación
creacción de un programa de Maglster.
Los antecedentes
Seleccionadas
recopilados
dan origen al Resultado 4, Definición del perfeccionamiento
5 - EVALUACiÓN TÉCNICO ECONÓMICA
De acuerdo a la recopilación y análisis de la información en
itemes precedentes se llevara a cabo la evaluación económica
privada y social. Evaluación económica que entregue detalles de
la viabilidad del negocio. Se planteará los supuestos necesarios
para la proyección detallada de los flujos de caja asociados a la
implementación de los resultados del proyecto .
31 Jul2006
y
en Función de las Tecnologías
01 Oct 2006 31 Jul 2006 01 Oct 2006
Odias
----~------------
.
Trabajo realizado: 100 %
Anexo complementario:
Observacion:
Esta actividad dan origen a los Resultados 3 y 8, esto es: Resultado 3, Estimación
recurso.Hrd~~co; Resultado 8, Evaruac~.~n Económica y Socia! de!P__ro-,y,-e_ct_o_
..
de la Demanda
Resultados
'H
••••••••
HM
•••••••••••••••••••••••••
·
•••••••••
H
•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••
H.H
••
Fecha estimada
_
•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••
1 - DEFINICiÓN Y SELECCiÓN PRELIMINAR DE TECNOLOGíAS REQUERIDAS
Revisión bibliográfica del estado del arte de las distintas tecnoloqlas existente
aplicadas a la recuperación y tratamientos de aguas y recuperación de especies de
valor presentes en ellas
Estado del resultado:
OBTENIDO
Anexo complementario:
Anexo 3
Observacion
:
Documento
Resurtado 1: Definición y Selección Preliminar de Tecnoroglas
por Servicios Tecnológicos
_
H
••••••••••••
Fecha real
del
Desviación
M ••••••
14 Aug 2006
30 Aug 2006
__ _--_._------------
16 dias
Requeridas
.
..
2 - DOCUMENTO PRELIMINAR DEL USO DEL RECURSO HíDRICO
Recopilación de antecedentes sobre el uso y de tecnologlas de tratamiento de aguas
existentes en la literatura de organismos pertinentes a nivel regional y nacional.
14 Aug 2006
30 Aug 2006
16 dias
04 Sep 2006
29 Sep 2006
25 dias
29 Sep 2006
25 dias
Estado del resultado:
OBTENIDO
Anexo complementario:
Anexo 4
Observacion
:
Documento
Resultado 2: Documento preliminar del Uso del Recurso Hídrlco
3 - ESTIMACiÓN DE LA DEMANDA POR SERVICIOS TECNOLÓGICOS DEL
RECURSO HíDRICO.
Llevar a cabo una proyección estimativa que permita conocer la demanda real por
servicios tecnológicos hldricos relacionados con la actividad minera, industrial y
agroindustrial.
Estado del resultado:
OBTENIDO
Anexo complementario:
Anexo 5
Observaclon
:
Documento
Resultado 3: Estimación de la Demanda por Servicios Tecnológicos
del Recurso
•..
EN FUNCiÓN DE LAS
_-----_._._----
4 - DEFINICiÓN DEL PERFECCIONAMIENTO
TECNOLOGíAS SELECCIONADAS
Determinación de horas de perfeccionamiento
requerida, visitas y pasantlas en centros
de excelencia relacionadas con las tecnologias seleccionadas.
•
Estado del resultado:
OBTENIDO
Anexo complementario:
Anexo 6
Observacion
:
Documento
Resultado 4: Definición del Perfeccionamiento
Seleccionadas
04 Sep 2006
en Función de las Tecnologias
http://fdi.corfo .ellextranetlinfonnes/infonne.asp
?informe= 1&modo= 1
15110/2006
Informe de avance
Página 3 de 3
5 - DEFINICiÓN DE LA INFRAESTRUCTURA
REQUERIDA
Requerimientos de espacio fisico (oficinas administrativas, laboratorios y servicios
anexos) para el funcionamiento del Centro
Estado del resultado:
OBTENIDO
Anexo complementario:
Anexo 7
Observacion
:
Documento
Resultado 5: Definici6n de la Infraestructura
Requerida
---
6 - DEFINICiÓN DEL EQUIPAMIENTO
NECESARIO
Determinaci6n de los equipos principales y accesorios para cumplir las necesidades
del Centro en funci6n de los servicios tecnol6gicos.
Estado del resultado:
OBTENIDO
Anexo complementario:
Anexo 8
Observacion
:
Documento
Resultado 6: Definici6n del Equipamieto
14 Aug 2006
14 Aug 2006
Odias
14 Aug 2006
14 Aug 2006
Odias
18 Sep 2006
06 Oct 2006
18 dias
01 Oct 2006
06 Oct 2006
5 dias
Necesario
7 - BASES DEL PLAN DE NEGOCIOS
Antecedentes para la determinaci6n del potencial de negocio y oferta tecnol6gica
dará sustentabilidad al centro.
que
Estado del resultado:
OBTENIDO
Anexo complementario:
Anexo 9
Observacion
:
Documento
Resultado 7: Bases del Plan de Negocios.
8 - EVALUACiÓN ECONÓMICA Y SOCIAL DEL PROYECTO
Evaluaci6n que entregue detalles de la viabilidad del negocio. Se plantearán los
supuestos necesarios para la proyecci6n detallada de los flujos de caja asociados a la
implementaci6n de los resultados del proyecto. Se considerarán supuestos realistas
que permitan determinar el valor del negocio (VAN, TIR).
Estado del resultado:
OBTENIDO
Anexo complementario:
Anexo 10
Observacion
:
Documento
Resultado 8: Evaluaci6n Econ6mica y Social del Proyecto.
-------_._--------_._._-_.~_._--01 Oct 2006
9 - PROYECTO FORMULADO
Proyecto Formulado para entrega a Innova Chile
Estado del resultado:
Anexo complementario:
Observacion
:
Odias
PENDIENTE
--------------------------------
http://fdi.corfo .cl/extranetlinformeslinforme.asp?informe=
1&modo= 1
15/10/2006