含有重金属的酸性矿山废水可能会继续从暂停或停止挖掘的矿场流出,必须长期持续处理这些废水。然而,废水的中和处理需要特殊设备和化学品,降低处理成本和环境影响是主要问题。
日本石油天然气金属国家机构 (JOGMEC) 开发了利用微生物活性的酸性矿井排水处理系统,该系统以农业废弃物稻壳和米糠分别作为载体和营养源。两种不同的微生物主要在生物反应器内发挥作用。一种是有机物降解菌,位于设备上部,将来自米糠的聚合有机物分解成低分子有机物,其他微生物可以轻松利用这些低分子有机物作为营养物质。另一种是硫酸盐还原菌,它负责以有机物为营养物质将硫酸盐转化为硫化物的硫酸盐还原反应。硫离子与重金属反应生成金属硫化物,重金属在设备内部沉淀并被去除。这些微生物可以在稻壳表面附着并增殖,因此稻壳起到了维持生物反应器内微生物的载体的作用。
然而,生物反应器内有上千种微生物,多种硫酸盐还原菌中哪一种是关键,因此稳定维持生物反应器性能的最佳条件仍有待阐明。一般采用厌氧度(氧化还原电位)作为硫酸盐还原生物反应器的管理指标,但即使在相同的厌氧度下,设备的处理性能也不够稳定,原因不明。
米乐m6官方网站 (AIST) 与 JOGMEC 合作,开发了一种以米糠为营养源、利用硫酸盐还原菌处理含有重金属的酸性矿山排水的技术。
AIST 和 JOGMEC 致力于识别对稳定生物反应器性能至关重要的微生物并优化操作条件。结果表明,只有一种硫酸盐还原菌对相对有氧的环境具有特殊的耐受性,并且保持这种细菌的活性对于稳定的废水处理非常重要。由于该系统可以去除废水中的重金属,成本低,对环境影响小,因此也将应用于工业废水。