Ingeniera Civil Química. Ingeniera Civil en Biotecnología / La minería en Chile es una actividad clave para el desarrollo del país y actualmente se enfrenta a problemáticas relacionadas a la presencia de elementos contaminantes en sus efluentes que son altamente tóxicos como el arsénico. Las normativas medioambientales existentes, el riesgo para las especies pertenecientes al ecosistema, incluyendo la salud humana, y la penalización en mercados internacionales por la presencia de arsénico en concentrados de cobre exportados, han derivado en la necesidad de desarrollar tecnologías para la recuperación de metales que sean amigables con el medioambiente y económicamente rentables. EcoMetales es una filial de Codelco cuyo objetivo es dar solución a estos problemas y para ello cuenta con su Planta de Abatimiento de Arsénico y Antimonio en la cual utilizan peróxido de hidrógeno para oxidar el arsénico presente en los efluentes de la división Chuquicamata de Codelco. Este elemento oxidado posteriormente precipita en forma de escorodita y es almacenado en depósitos de la empresa. Sin embargo, este proceso posee un alto costo y el peróxido de hidrógeno corresponde al 50% de los gastos asociados a insumos. Además, el nuevo escenario normativo que entra en vigor en 2018 sumado al aumento en las impurezas debido al envejecimiento de los yacimientos pronostican un alza en los costos. Debido a esto EcoMetales ha encargado al ICDB y al CeBiB desarrollar un proyecto para reemplazar el uso de peróxido por microorganismos que oxiden el arsénico. En el marco de este proyecto se encuentra el trabajo desarrollado en esta memoria que consiste en el estudio, dimensionamiento y diseño del biorreactor en el cual se llevará a cabo la oxidación biológica de arsénico junto con la determinación del punto de incorporación y la estimación del CAPEX. La metodología de trabajo consiste en una etapa de investigación bibliográfica, seguida por el diseño y dimensionamiento del sistema para finalmente estimar el CAPEX y realizar un análisis de sensibilidad. Los resultados principales indican que el microorganismo a utilizar es Acidithiobacillus ferroxidans y que se necesitarán dos biorreactores cuyos volúmenes son 51 [m3] y 304 [m3] para reducir el contenido de As+3 de 4 [g⁄L] a 0,002 [g⁄L]. El costo de inversión se estima de US$713.000 y el análisis arroja que el proyecto es altamente sensible a la cinética de crecimiento del microorganismo, mientras que se ve levemente afectado por las variaciones en el contenido de arsénico y presenta una mayor influencia a los cambios en la concentración de hierro. Finalmente, se concluye que el proyecto sería técnica y económicamente factible según el costo de inversión calculado y las dimensiones obtenidas, pero es necesario realizar la estimación de los costos de operación y el balance del flujo de caja para tener mayor seguridad de este resultado.

Sabiendo la afectación a la salud asociadas a la ingestión de Arsénico de origen mineral a través del agua de consumo en el sur de Perú, el presente estudio que busca aportar al abatimiento de este metaloide de una manera sostenible y compatible con las condiciones de acceso a insumos y a recursos que existen actualmente en la zona. Entre las metodologías de abatimiento de Arsénico, se seleccionó la tecnología convencional y se estableció como objetivo encontrar la mejor combinación de coagulante-floculante tanto en tipología como en dosis para lo cual se estableció que el alcance de la presente tesis es aplicada, cuantitativa y experimental. El desarrollo de la presente investigación se basó en la realización de múltiplos ensayos vía Jar-Test mediante una metodología inductiva que se llevó a cabo mediante los siguientes pasos: A) caracterización del agua de la quebrada Uchusuma ubicada en el departamento de Tacna B) Jar- Tests’ de selección de coagulantes y floculantes. C) Establecimiento de dosis óptimas. D) ensayos confirmativos. De los floculantes probados se seleccionó el cloruro férrico por cuanto demostró el mejor desempeño en abatimiento de As con dosis óptimas entre 34 y 40ppm; así mismo seleccionó como mejor floculante un polímero catiónico con dosis óptima entre 0.30 y 0.40. Se realizó un análisis de estimación de costos, encontrando que para sistemas de potabilización de alto consumo el costo unitario oscilaría entre 0.022 y 0.026 $/m3, mientras que para pequeños proyectos mineros el costo unitario puede oscilar entre 0.055 y 0.068 $/m3. / Knowing the impact on health associated with the organic arsenic through drinking water in southern Peru, the present study seeks to contribute to removal this metalloid in a sustainable way and compatible with the conditions of access to supplies and resources that currently exist in the area. Among the arsenic abatement methodologies, the conventional technology was selected and the objective was to find the best combination of coagulant-flocculant both in type and in dosage for which it was established that the scope of this thesis is applied, quantitative and experimental. The development of the present investigation was based on the realization of multiple trials via Jar-Test through an inductive methodology that was carried out through the following steps: A) characterization of the water of the Uchusuma creek located in the department of Tacna B) Jar - Tests' of selection of coagulants and flocculants. C) Establishment of optimal doses. D) Confirmatory tests. Of the flocculants tested Ferric Chloride was selected because it showed the best performance in As removal, with optimal doses between 34 and 40 ppm; Likewise, we selected as the best flocculant a cationic polymer with an optimum dose between 0.30 and 0.40. A cost estimation analysis was carried out, finding that for high consumption potabilization systems the unit cost would oscillate between 0.022 and 0.026 $ / m3, while for small mining projects the unit cost can range between 0.055 and 0.068 $ / m3. / Trabajo de investigación