Estrategia para biorremediación de aguas residuales contaminadas con cianuro, provenientes del proceso minero de lixiviación de oro

Abstract

En el suroccidente Colombiano, en la zona norte del Departamento del Cauca, la contaminación por cianuro es un potencial problema como consecuencia de la creciente explotación minera. Una de las técnicas más comunes en la recuperación de oro es el proceso de lixiviación, donde se usa una solución de cianuro de sodio (NaCN), a 3000 ppm, para recuperar el mineral. Como consecuencia de ello, una vez se obtiene el oro, se generan aguas residuales con alto contenido de cianuro, las cuales deben ser tratadas adecuadamente para reducir y si es posible eliminar su capacidad contaminante, pero a causa del alto costo que implica su tratamiento, en algunas ocasiones, las aguas de residuo no son procesadas de forma idónea y se vierten indiscriminadamente en ríos y suelos, causando graves problemas de contaminación. Por esta razón, en el presente trabajo se indican los resultados de una propuesta biotecnológica que se plantea como estrategia para remediación de aguas residuales producidas en la extracción de oro, para ello se usaron bacterias pertenecientes al género de Pseudomonas, debido a que estos microorganismos crecen en medios altamente cianurados, por lo cual se evalúo su potencial uso en la eliminación de dichos compuestos. Trabajos previos han reportado la eficiencia de estos microorganismos en actividades similares. Para la realización del experimento final, en el cual se determinó el porcentaje de eliminación de cianuro de sodio (NaCN) por tres cepas (Pseudomonas aeruginosa, fluorescens y un cultivo mixto), se utilizó un diseño experimental mediante el método factorial multinivel, considerando la concentración de bacterias o unidades formadoras de colonia (UFC/mL) que se adicionaron, y el tiempo de degradación, como dos factores relevantes. Después de realizadas las correspondientes pruebas se encontró que el porcentaje de eliminación de NaCN, propiciada por la cepa de Pseudomonas aeruginosa fue del 84%; Pseudomonas fluorescens del 40%; y un cultivo mixto de Pseudomonas degradó el 30% del NaCN, transcurridos tres días (72horas); todo ello a temperatura ambiente, buffer carbonato y a un pH de 10,20. Con estos resultados se diseñó un modelo de planta biológica para el tratamiento de aguas residuales generadas en el proceso minero de extracción de oro, propuesta de bajo costo y que hace uso de tecnologías amigables con el medio ambiente.

Gold mining occupies an important place in the Colombian economy and covers a wide range of beneficiaries. In the southern of Colombia, in the north of the Cauca State, the cyanide contamination increases as a consequence of the intensification of mining. Lixiviation is one of the most common and used processes, where a solution of sodium cyanide (NaCN) at 3000 ppm is used to recover the mineral. Because of the large amounts of water and NaCN used in this process, once gold is obtained, wastewater with high cyanide content is generated which must be correctly treated, however, because of the high cost of this treatment, it is not processed properly and in many mining excavations, in open field and illegal mining, contaminated water is deposited indiscriminately into rivers and soil, polluting the environment. Taking into account the aforementioned, the purpose of this research work is to suggest biotechnological strategies for the remediation of these waters. It is proposed to use a bacterial isolation of Pseudomonas, because these microorganisms have very versatile metabolic functions of assimilation and detoxification, allowing them to grow in cyanide, the only source of carbon and nitrogen. Processes like digestion, assimilation and metabolism will be utilized in order to degrade cyanides existing in the wastewater of mining. After performing the corresponding tests it was found that the percentage of elimination of NaCN, due to a strain of Pseudomonas aeruginosa was 84%; Pseudomonas fluorescens 40%; and mixed Pseudomonas 30%, after three days (72 hours). All this at room temperature, carbonate buffer and pH of 10.20. With these results, a low cost model of Biological Treatment Plant for Wastewater, originated during the mining process of extraction of gold, was designed. Friendly technologies were also taken into consideration for building the treatment plant.