Anaerobik perdeli reaktörde (APR) Zn ve Cu içeren asidik maden sızıntı sularının sülfat indirgeyen bakteriler ile arıtımı ve metal geri kazanımı

Abstract

Sülfat (2-3 g/L), Zn ve Cu (toplam metal konsnatrasyonu 0-500 mg/L) içeren sentetik asidik (pH 6-3) maden sızıntı sularının arıtımı, 350C'de işletilen dört bölmeli anaerobik perdeli reaktörde (ABR) 250 gün boyunca çalışılmıştır. Sülfat indirgeyen bakteriler (SRB) için karbon ve elektron kaynağı olarak etanol (KOİ/SO4-2 = 0,67) kullanılmıştır. Sülfat indirgeme, KOİ oksidasyonu ve metal çöktürme performansları sırasıyla %70-92, %80-94 ve >%99 olarak belirlenmiştir. Sulfidojenik etanol oksidasyonu neticesinde atıksuyun pH değeri 3,0'dan 7,0-8,0'e kadar yükselmiştir. Organik oksidasyonu neticesinde üretilen elektronların sülfata akış oranı ortalama olarak %87 civarındadır. Atıksu pH'sının 3.0'e düşürülmesinin ve giriş metal konsantrasyonunun 500 mg/L'ye yükseltilmesinin ABR performansı üzerine olumsuz bir etkisi olmamış ve sülfat indirgeme nedeniyle üretilen alkalinite atıksuyun pH değerini nötral değerlere yükseltebilmiştir. Metal giderim performansı %99'un üzerinde olup, metaller metal-sülfür şeklinde çöktürülmüştür. Metal çökeleklerinin birinci bölmede çökerek ayrılması, reaktör performasını olumsuz etkilemeden metallerin geri kazanılmasına imkân sağlamaktadır.

The treatment of sulfate (2-3 g/L), Zn and Cu (total metal 0-500 mg/L) containing acid mine drainage water (pH 6.5-3), was studied in a four stage anaerobic baffled reactor (ABR) at 35oC for 250 days. Ethanol was supplemented (COD/SO42- = 0.67) as carbon and electron source for sulfate reducing bacteria (SRB). Sulfate reduction, COD oxidation and metal precipitation efficiencies were 70-92, 80-94 and >99%, respectively. The alkalinity produced from sulfidogenic ethanol oxidation increased the wastewater pH from 3.0 to 7.0-8.0. The electron flow from organic oxidation to sulfate averaged 87%. Decreasing feed pH to 3.0 and increasing total metal concentrations to 500 mg/L did not adversely affect the performance of ABR and sufficient alkalinity was produced to increase the effluent pH to neutral values. More than 99% of metals were precipitated in the form of metal-sulfides. Accumulation of precipitated metals in the first compartment allowed metal recovery without disturbing reactor performance seriously.