Ingeniero Civil / Los depósitos de relaves espesados, o TTD según sus siglas en inglés (Thickened Tailings Disposal), son aquellos en los cuales el relave descargado ha sido sometido a un proceso de espesamiento, incrementando las concentraciones de sólido en peso en comparación al relave convencional. Esta tecnología está siendo cada vez más utilizada en los últimos años debido principalmente a que permite una utilización más eficiente del agua que los relaves convencionales. Desde la perspectiva ambiental, uno de los mayores problemas provocados por la depositación de relaves es la contaminación de las napas subterráneas debido a la infiltración de agua desde los depósitos. El uso de TTD, en teoría, reduciría en forma considerable este impacto, debido a que contienen un bajo contenido de agua, además de material altamente impermeable. Si bien existen estudios de laboratorio, terreno y modelación que muestran que la infiltración mediante este método es baja, aún es necesario avanzar en estudios que permitan entender de mejor manera este fenómeno. La presente investigación está enfocada en el análisis de los parámetros geotécnicos que controlan la infiltración de agua desde los relaves espesados hacia el subsuelo, considerando las características tanto de los relaves como de los suelos subyacentes a los depósitos. En esta investigación se implementó un ensayo de laboratorio que permite medir la humedad en el suelo subyacente al depositar sobre él una capa de relave. El aparato utilizado consistió en un cilindro de 40 a 50 cm de alto y 9,6 cm de diámetro dentro del cual se colocó una capa de suelo natural de 30 a 40 cm de espesor y sobre él la capa de relaves de 5 cm de espesor con las características típicas de depositación. La humedad fue medida en profundidad a través de sensores conectados a un datalogger. El programa de ensayos desarrollado consideró tres relaves provenientes de diferentes proyectos mineros y dos suelos naturales con distintas características geotécnicas, que provienen de sitios en donde se emplazarán depósitos de relaves. Los resultados de los ensayos permiten concluir que la infiltración en el suelo es producida en mayor medida inmediatamente después de la depositación del relave y la cantidad de agua infiltrada depende, principalmente, de las propiedades intrínsecas del suelo de fundación y no de las características del relave. Por otra parte, la infiltración al suelo de fundación no se ve afectada de manera importante por efecto de la radiación. En el relave, en cambio, la humedad final es controlada principalmente por este efecto. En los ensayos realizados, la infiltración producida en los suelos de fundación, los cuales no presentaban humedad al comienzo de los ensayos, no superó humedades finales de 7% y profundidades superiores a 25 cm al final del ensayo.

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Memoria (licenciado en ciencias jurídicas y sociales) / No autorizada por el autor para ser publicada a texto completo / El objetivo del presente trabajo ha sido dar una visión en paralelo de la legislación ambiental internacional y nacional. Para conseguir tal objetivo, se ha elegido como objeto de estudio un problema ambiental pendiente, el cual no es privativo de la Región Metropolitana, y que es el tratamiento de los residuos sólidos no riesgosos. La metodología que se ha utilizado para desarrollar el tema ha consistido, primeramente, en recopilar los antecedentes necesarios para comprender su magnitud e importancia. Así, pues, se ha analizado la legislación comparada que existe al respecto. Posteriormente, se ha realizado un exhaustivo estudio de la legislación aplicable en nuestro país. Una vez que se ha recopilado la información, se corrobora la necesidad de la existencia de una legislación apropiada para enfrentar un problema que día a día crece. Es así como se llega a las conclusiones que se han vertido en el presente trabajo. En ellas, se han detectado los vacíos existentes en nuestra legislación, quedando de manifiesto la poca o nula regulación que existe frente al tema objeto de estudio. En la necesidad de contar con una legislación para el ciclo de vida del residuo, el análisis crítico que ha realizado de la legislación comparada permite formular proposiciones tendientes a obtener una regulación ambientalmente adecuada, ya que de ella se han extraído principios básicos y características normativas con que debiera contar la legislación aplicable en nuestro país. Efectuado el estudi, expuestas las conclusiones y realizadas las proposiciones, se tienen los elementos metodológicos necesarios para enfocar, no sólo el tema expuesto, sino que a su vez otros problemas ambientales pendientes.

Ingeniero Civil, Mención en Estructuras y Construcción / El principal problema ambiental generado por los depósitos de relaves es la contaminación de las napas subterráneas debido a la infiltración en el subsuelo con aguas de proceso. La metodología de depositación de relaves TTD (Thickened Tailings Disposal), implica someter al relave a un proceso de espesamiento, incrementando las concentraciones de sólido en comparación al relave convencional. Este estudio presenta una comparación experimental del potencial de infiltración de relaves convencionales en comparación a relaves espesados con metodología TTD. Para ello se midió empíricamente en una columna de flujo de una dimensión, la infiltración en un suelo natural producida por la depositación sobre el mismo de capas sucesivas de relave de diferentes concentraciones de sólidos, buscando simular el crecimiento de un depósito de relaves. Se implementó una instalación experimental consistente en una probeta cilíndrica de acrílico de 20 cm de diámetro x 100 cm de altura en la que se dispuso en su parte inferior 50 cm de suelo natural compactado, instrumentado con sensores de humedad y un tensiómetro. Luego en forma sucesiva, se depositaron capas de relave, instrumentadas con medidores de humedad, tensiómetro y medidor de temperatura. El programa de ensayos consideró: 2 muestras de relave y 1 muestra de suelo de fundación. Se ejecutaron cuatro ensayos, dos por tipo de relave a dos distintas concentraciones de sólidos. Para el Relave 1 (cobre), tanto el relave convencional como el espesado con metodología TTD, infiltraron el total de la muestra de suelo. Es necesario mencionar que la masa de relave espesado TTD corresponde a 1,85 veces la masa de relave convencional depositado y que en la probeta con relave convencional, en su parte inferior, se acumuló un exceso de agua que permitiría alcanzar una infiltración extra de 12%. Para el Relave 2 (oro y plata), la infiltración alcanzada en la prueba con relave espesado TTD alcanzó aproximadamente el 50% de la muestra de suelo, mientras que durante la prueba con relave convencional, se infiltró el total de la muestra de suelo. La razón entre la masa de relave espesado y la masa del relave convencional equivale a 1,36. En base al análisis y resultados de los ensayos experimentales realizados se ha logrado concluir que la profundidad que alcanza la infiltración dentro del suelo de fundación es una función que depende de la cantidad de agua liberada por el relave hacia el subsuelo y de la curva de retención de agua del suelo, específicamente de su capacidad de campo.

Memoria para optar al título de Ingeniero Civil / El objetivo del presente trabajo es implementar un modelo de simulación para la mejora de la planta de tratamiento de RILes de la Bodega Cachapoal, propiedad de Viña Concha y Toro, utilizando el software GPS-X. La metodología utilizada contempla una revisión bibliográfica sobre las tecnologías disponibles para el tratamiento de RILes de la industria vitivinícola, enfocada en un sistema de biorreactores de membrana (MBR), considerando que la planta ya posee un sistema de lodos activados, la migración a un sistema de MBR implica un menor costo que migraciones hacia otros tipos de tratamiento, y además es una tecnología ya aplicada en otras bodegas de la viña. A su vez, se realiza una breve revisión acerca del software GPS-X. Para la implementación del modelo se comienza por realizar una caracterización de los RILes de la Bodega de San Javier, donde se ha realizado una migración de un sistema de lodos activados a un sistema de membranas MBR, con la finalidad de poder extrapolar dicha caracterización hacia la planta de la Bodega Cachapoal. A su vez, se caracteriza el RIL existente en la Bodega Cachapoal, en particular los parámetros de DQO, SST, N y P. Luego, se construye un modelo de simulación de la bodega de San Javier, de modo de ajustar los parámetros de fraccionamiento de la DQO para luego utilizarlos como referencia en el modelo realizado en la Bodega Cachapoal. Posteriormente se proponen 2 escenarios de modelación de la planta de tratamiento para la Bodega Cachapoal. Ambos escenarios consideran la aplicación de un biorreactor de membrana (MBR). El primer escenario considera el tamaño actual del reactor, esto es, 550 m3 y un área de membrana de 550 m2 para tratar un caudal de 300 m3/d. El segundo contempla la ampliación del volumen del reactor hasta 750 m3, con un área de membrana de 800 m2, para tratar un caudal de 400 m3/d. Además, se realiza un análisis de sensibilidad, donde se concluye que las variables que influyen mayormente en el funcionamiento de la planta son la edad del lodo, caudal y la DQO. Este ejercicio no considera variaciones en la presión transmembrana (TMP). Los resultados obtenidos para el efluente cumplen con la normativa, en particular la Tabla 1 del Decreto Supremo 90, la cual define los límites máximos de contaminantes permitidos para la descarga de RILes a cuerpos de aguas superficiales sin capacidad de dilución.