Effect of low pH and metal content on microbial community structure in an anaerobic sequencing batch reactor treating acid mine drainage

Giordani, Alessandra; Rodriguez, Renata Piacentini; Sancinetti, Giselle Patrícia; Hayashi, Elize A.; Beli, Euzebio; Brucha, Gunther

doi:10.1016/j.mineng.2019.105860

Cited by 42 publications

(13 citation statements)

References 55 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…This trend was also observed in the approach of Liu et al (2018) in which the inhibitory property of coexisting metals and metalloids induced relatively low sulfates removal performances (≈ 53%). Metals toxicity towards SRB consortia is indeed, well recognized (Giordani et al, 2019; Serrano and Leiva, 2017; Wu et al, 2017; Yin et al, 2019). SRB tolerance varies as a function of the nature and concentration of metals.…”

Section: The Use Of Microbial Sulfate Reductionmentioning

confidence: 99%

See 1 more Smart Citation

Over-sulfated soils and sediments treatment: A brief discussion on performance disparities of biological and non-biological methods throughout the literature

Ahmat

Mamindy-Pajany

2021

Waste Manag Res

View full text Add to dashboard Cite

High sulfate concentrations in industrial effluents as well as solid materials (excavated soils, dredged sediments, etc.) are a major hindrance for circular economy outlooks. SO42- acceptability standards are indeed increasingly restrictive, given the potential outcomes for public health and ecosystems. This literature review deals with the treatment pathways relying on precipitation, adsorption and microbial redox principles. Although satisfactory removal performances can be achieved with each of them, significant yield differences are displayed throughout the bibliography. The challenge here was to identify the parameters leading to this variability and to assess their impact. The precipitation pathway is based on the formation of two main minerals (ettringite and barite). It can lead to total sulfate removal but can also be limited by aqueous wastes chemistry. Stabilizer kinetics of formation and equilibrium are highly constrained by background properties such as pH, Eh, SO42- saturation state and inhibiting metal occurrences. Regarding the adsorption route, sorbents’ intrinsic features such as the qmax parameter govern removal yields. Concerning the microbial pathway, the chemical oxygen demand/SO42- ratio and the hydraulic retention time, which are classically evoked as yield variation factors, appear here to be weakly influential. The effect of these parameters seems to be overridden by the influence of electron donors, which constitute a first order factor of variability. A second order variability can be read according to the nature of these electron donors. Approaches using simple monomers (ethanol lactates, etc.) perform better than those using predominantly ligneous organic matter.

show abstract

Section: The Use Of Microbial Sulfate Reductionmentioning

confidence: 99%

“…As with non-biological methods, the presence of certain metals in solution also proves to be a factor of variability in microbial treatment (Giordani et al, 2019; Wu et al, 2017). Cabrera et al (2006), for instance, underlined the disturbance of Cr on the metabolic processes of SRB.…”

Section: Synthesis Regarding Removal Variabilitiesmentioning

confidence: 99%

Over-sulfated soils and sediments treatment: A brief discussion on performance disparities of biological and non-biological methods throughout the literature

Ahmat

Mamindy-Pajany

2021

Waste Manag Res

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…The changes of microbial communities were evaluated in an anaerobic sequencing batch reactor (ASBR) used to treat synthetic AMD (Giordani, Rodriguez, et al, 2019). The effect of pH and metal concentrations was investigated to improve bioreactor performance and understand the functional role of microorganisms during treatment.…”

Section: Mine Drainage Remediation Technologymentioning

confidence: 99%

Mine drainage: Remediation technology and resource recovery

Viadero

Zhang

et al. 2020

Water Environment Research

View full text Add to dashboard Cite

Drainage from current and historic mining operations remains a persistent environmental problem. Numerous research and development efforts were made in 2019 with a goal to minimize the impact of mine drainage on the environment, while other research endeavors addressed the mine drainage issue from a different perspective, where mine drainage was considered a resource for water and valuable products, such as metals, sulfuric acid, and rare earth elements. Thus, this review has two main sections: (a) focusing on research efforts in mine drainage remediation technology, and (b) emphasizing advances in resource recovery from mine drainage. The first section covers traditional and emerging passive and active treatment technologies. The second section summarizes resource recovery efforts using various technologies, such as selective precipitation, membrane process, and biological systems.

show abstract

“…Біологічний спосіб анаеробної очистки кислотних стоків є також перспективним. Так, в анаеробному послідовному реакторі для обробки дренажних кислих шахтних вод після додавання металів та підвищення концентрації сульфату від 500 до 1500 мг/л встановлено [9] За даними польових досліджень кислотність порід палаючих шахтних відвалів внаслідок окислювальних реакцій становить менше 3,0 одиниць рН. При таких значеннях залізо та інші метали, такі як цинк, мідь, свинець, мишяк, марганець стають хімічно рухливими і вилуговуються з породної маси.…”

unclassified

Laboratory investigation of the process of heavy metals bioleaching as an acid mine drainage phenomena

Kovrov¹,

Klimkina²,

Samarska³

et al. 2020

Coll. res. pap. nat. min. univ.

View full text Add to dashboard Cite

в лабораторних умовах особливості процесів біовилуговування важких металів бактеріями виду Acidithiobacillus ferrooxidans як явища кислотного шахтного дренажу. Методика дослідження полягає у вивченні закономірностей хімічних процесів кислотного шахтного дренажу в гірничих сірковмісних породах внаслідок активності ацидофільних бактерій виду A. ferrooxidans. Досліджено процес вилуговування сірки та міді з штучно підготовлених культуральних середовищ. Кількісне визначення вмісту іонів міді у пробах культурального середовища виконано колориметричним методом. Для детальної оцінки змін концентрацій заліза та міді у пробах та детального мікроелементного аналізу застосовано метод масспектрометрії з індуктивно зв'язаною плазмою (ІЗП-МС). Результати дослідження. Виконана низка експериментів щодо біопоглинання та біовилуговування важких металів в культуральних середовищах з бактеріями A. ferrooxidans. Встановлено, що внаслідок бактеріальної активності спостерігається поступове зниження pH в культуральних середовищах через ріст бактерій, внаслідок чого важкі метали вилуговуються в розчин. Наукова новизна. Встановлено нові залежності щодо біовилуговування та біопоглинання важких металів в культуральних середовищах внаслідок росту ацидофільних бактерій. Так, за 12 днів експерименту в середовищі з елементарною сіркою концентрація сірчаної кислоти підвищилася в 2,5-3 рази, pH розчину знизився в середньому з 2,66 до 2,17, а об'ємні витрати NaOH для нейтралізації H2SO4 у розчині збільшилися з 0,73 до 1,83 мл. На середовищі з сульфідом міді Cu2S концентрація заліза за рахунок його поглинання бактеріями зменшилась в середньому з 113,42 до 44,13 ммоль/л, концентрація міді збільшилась з 2,77 до 12,1 ммоль/л, pH розчину знизився в середньому з 2,63 до 2,12, одиниць. Практичне значення. Результати досліджень дозволяють розробити дієві заходи щодо усунення кислотного шахтного дренажу з породних масивів, що містять сульфіди важких металів. Ключові слова: кислотний шахтний дренаж, біовилуговування, важкі метали, культуральне середовище, Acidithiobacillus ferrooxidans, метод мас-спектрометрії з індуктивно зв'язаною плазмою (ІЗП-МС) Вступ. У місцях розробки родовищ корисних копалин найбільш значними джерелами забруднення навколишнього природного середовища є породні від

show abstract

Effect of low pH and metal content on microbial community structure in an anaerobic sequencing batch reactor treating acid mine drainage

Cited by 42 publications

References 55 publications

Over-sulfated soils and sediments treatment: A brief discussion on performance disparities of biological and non-biological methods throughout the literature

Over-sulfated soils and sediments treatment: A brief discussion on performance disparities of biological and non-biological methods throughout the literature

Mine drainage: Remediation technology and resource recovery

Laboratory investigation of the process of heavy metals bioleaching as an acid mine drainage phenomena

Contact Info

Product

Resources

About