Simulación computacional de reactores anaerobios para el tratamiento de efluentes industriales

Los efluentes de empresas mineras llevan una gran cantidad de metales disueltos potencialmente tóxicos. Para estabilizarlos, se precipitan y separan del agua. Esto trae dos ventajas. El agua se reaprovecha consumiendo menos agua fresca en el proceso y los metales se retornan al material extraído de la mina. En esta investigación se planteó la simulación de un reactor anaerobio con bacterias sulfatorreductoras para precipitar como sulfuros los metales disueltos en forma de sulfatos de un efluente del proceso de flotación de una mina sugiriendo líneas de investigación y/o experimentos que robustezcan los resultados obtenidos (para investigaciones futuras), estudiando los mecanismos del funcionamiento del reactor anaerobio y realizando una prueba de cálculo de la simulación propuesta que muestre que es posible la obtención de la solución numérica, utilizando paquetes de cómputo idóneos. Los datos incorporados a la simulación se obtuvieron mediante visitas a una empresa minera cooperante, análisis de laboratorio, una búsqueda bibliográfica, consultas a diversos especialistas y simulaciones de prueba. Se tomaron los fenómenos más importantes del proceso de tratamiento anaerobio para estos efluentes que incluyeron el transporte de masa (convección y difusión), las reacciones químicas acopladas a la cinética y reproducción bacteriana, las reacciones fisicoquímicas entre las especies químicas presentes y el transporte de masa entre las fases líquida, sólida y gaseosa. Se pudo concluir de esta investigación que es posible lograr buenos resultados que representen adecuadamente la dinámica de un reactor anaerobio, a través de la resolución numérica de las ecuaciones derivadas de los fenómenos estudiados. Se sugieren líneas de investigación a partir del estudio de los fenómenos ya descritos para realizar un número menor de experimentos a escala de laboratorio.