Biological removal of anorganic pollutants from acid mine drainage

• Autorzy: Macingova E. , Luptakova A. , Prascakova M.

Warianty tytułu

EN

Biologiczne oczyszczanie nieorganicznych zanieczyszczeń dzięki kwaśnemu drenażowi kopalni

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Acid Mine Drainage (AMD) is one of the significant environmental and financial liabilities of the mining industry. Currently active mines, as well as mines that have been out of production for years, produce acidic waters with high concentration of sulphates and heavy metals. Treatment methods used to mitigate impact of AMD on the environment are focused on neutralizing, stabilizing and removing pollutants through various physical, chemical and biological processes. This paper reports the results of anorganic pollutants removal from AMD using sulphate reducing bacteria (SRB). Hydrogen sulphide produced by SRB for recovery of Cu and Zn has been used in the course of selective sequential precipitation process (SSP). In the next stage sulphates were removed from AMD by the biological anaerobic reduction. Thus, by this method removing of metals and sulphates has been achieved in successive discrete steps. The experiments were performed at laboratory condition using water collected from the site of the AMD outflow at the shaft Pech from the enclosed and flooded Smolnik sulphidic deposit (Slovakia).

PL

Kwaśny drenaż kopalni (skr. AMD) to jedno z największych odpowiedzialności środowiskowych i finansowych jakie spoczywają na przemyśle kopalnianym. Zarówno obecnie działające kopalnie, jak i te niedziałające od lat, produkują wodę o dużym stężeniu siarczanu i metali ciężkich. Metody mające na celu złagodzenie działania AMD na środowisko skupiają się na neutralizacji, stabilizacji i eliminacji zanieczyszczeń przez liczne procesy fizyczne, chemiczne i biologiczne. Niniejsza praca przedstawia wyniki z oczyszczania nieorganicznych zanieczyszczeń przy użyciu bakterii redukującej siarczany (skr. RB). Produkowany przez nią siarkowodór, dla uzupełnienia miedzi i cynku, został użyty podczas sekwencyjnego losowego procesu wytrącania (SSP). Następnie usunięto siarczany z AMD dzięki anaerobicznej redukcji. Dzięki tej metodzie udało się usunąć metale i siarczany w następnych dyskretnych etapach. Badania zostały przeprowadzone w warunkach laboratoryjnych na wodzie uzyskanej z odpływu AMD w wale kopalnianym Pech z zamkniętego i zalanego depozytu Smolniksulphidic (Słowacja).

Słowa kluczowe

EN

acid mine drainage; sulphate-reducing bacteria (SRB); biogenic sulphide; heavy metals recovery

PL

kwaśny drenaż kopalni; bakterie redukujące siarkę; biogeniczne siarczany; odzysk metali ciężkich

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Przeróbki Kopalin
• Czasopismo: Inżynieria Mineralna
• Rocznik: 2015
• Tom: R. 16, nr 1
• Strony: 13--18
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz., tab., wykr.

Twórcy

autor

Macingova E.

• Slovak Academy of Sciences, Institute of Geotechnics, Department of Mineral Biotechnologies, Watsonova 45, 040 01 Košice, Slovak Republic

autor

Luptakova A.

• Slovak Academy of Sciences, Institute of Geotechnics, Department of Mineral Biotechnologies, Watsonova 45, 040 01 Košice, Slovak Republic

autor

Prascakova M.

• Slovak Academy of Sciences, Institute of Geotechnics, Department of Mineral Biotechnology, Watsonova 45, 040 01 Košice, Slovak Republic

Bibliografia

• 1. Balintova M., Petrilakova A.: Study of pH Infl uence of Selective Precipitation of Heavy metals from Acid Mine Drainage. Chemical Engineering Transaction, 25, 2011, p. 345–350, ISBN 978-88-95608-16-7.
• 2. Bowel R.: A different kind of ore-identifying mine waters suitable for metal recovery. Explore 125, 2004, p. 1–5.
• 3. INAP - International Network for Acid Prevention, Treatment of Sulphate in Mine Effluents, 2003, LORAX Environmental, Inc., p. 129.
• 4. Jasko V. et al.: Smolnik- complex hydrogeological and hydrochemical expertise of Cu-Fe ore deposit, Aquipur Inc., Bratislava, 1996, p. 125 (in Slovak).
• 5. Johnson D.B., Hallberg K.B.: Th e microbiology of acidic mine waters. Research in Microbiology 154, 2003, p. 466–473.
• 6. Kupka D., Pallova Z., Hornakova A., Achimovicova M., Kavecansky V.: Effluent water quality and the ochre deposit characteristics of the abandoned Smolnik mine, East Slovakia. Acta Montanistica Slovaca, 17, 2012, p. 56–64, ISSN 1335-1788.
• 7. Lintnerova O., Sottnik P., Soltes S.: Abandoned Smolnik mine (Slovakia) – a catchment area affected by mining activities. Estonian Journal of Earth Sciences, 57, 2, 2008, p. 104–110, doi: 10.3176/earth.2008.2.06.
• 8. Macingova E., Luptakova A.: Recovery of metals from acid mine drainage. Chemical Engineering Transactions, vol. 28, 2012, p. 109–114, DOI: 10.3303/CET1228019.
• 9. Muyzer G., Stams A.J.M.: The ecology and biotechnology of sulphate-reducing bacteria. Nature Reviews Microbiology 6, 2008, p. 441–453, doi:10.1038/nrmicro1892.
• 10. Nordstrom D.K.: Hydrogeochemical processes governing the origin, transport and fate of major and trace elements from mine water wastes and mineralized rock to surface waters. Appl. Geochem. 26, 2011, p. 1777–1791.
• 11. Postgate J.R.: The sulphate-reducing bacteria, 2nd edition, 1984, Cambridge University Press, p. 208, ISBN 0-521-25791-3.
• 12. Sarti A., Silva A.J., Zaiat M., Foresti E.: Th e treatment of sulfate-rich wastewater using an anaerobic sequencing batch biofilm pilot-scale reactor. Desalination 249, 2009, p. 241–246.
• 13. Singovska E., Balintova M., Junakova N.: Evaluation of surface water pollution in the Smolnik creek. In 13th International Multidisciplinary Scientific Geoconference SGEM 2013, 16-22 June 2013, Albena, Bulgaria, Conference Proceedings, Volume I, p. 445-450, ISBN 978-619-7105-04-9, doi: 10.5593/sgem2013.
• 14. Spaldon T., Hanculak J., Sestinova O., Findorakova L., Kurbel T.: Methods of sulphates and heavy metals removal from acid mine drainage. Waste Forum, 3, 2012, p. 126–131, ISSN 1804-0195.
• 15. Van Haandel A., Van der Lubbe J.: Handbook Biological Waste Water Treatment, 2007, Quist Publishing, p. 550, ISBN 978-90-77983-22-5.