RU2245850C2 - Method of treating industrial effluents to remove cyanides and thiocyanates - Google Patents
Method of treating industrial effluents to remove cyanides and thiocyanates Download PDFInfo
- Publication number
- RU2245850C2 RU2245850C2 RU2002135478/13A RU2002135478A RU2245850C2 RU 2245850 C2 RU2245850 C2 RU 2245850C2 RU 2002135478/13 A RU2002135478/13 A RU 2002135478/13A RU 2002135478 A RU2002135478 A RU 2002135478A RU 2245850 C2 RU2245850 C2 RU 2245850C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cyanide
- thiocyanates
- cyanides
- thiocyanate
- effluents
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 20
- 150000002825 nitriles Chemical class 0.000 title claims description 14
- 150000003567 thiocyanates Chemical class 0.000 title claims description 14
- 239000003295 industrial effluent Substances 0.000 title claims description 8
- XFXPMWWXUTWYJX-UHFFFAOYSA-N Cyanide Chemical compound N#[C-] XFXPMWWXUTWYJX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 22
- ZMZDMBWJUHKJPS-UHFFFAOYSA-N hydrogen thiocyanate Natural products SC#N ZMZDMBWJUHKJPS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 21
- 230000006378 damage Effects 0.000 claims abstract description 14
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 claims abstract description 13
- ZMZDMBWJUHKJPS-UHFFFAOYSA-M Thiocyanate anion Chemical compound [S-]C#N ZMZDMBWJUHKJPS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 12
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 12
- 229910052784 alkaline earth metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 241000589776 Pseudomonas putida Species 0.000 claims abstract description 6
- 239000003513 alkali Substances 0.000 claims abstract description 4
- -1 alkaline earth metal metabisulfite Chemical class 0.000 claims description 2
- 241000589614 Pseudomonas stutzeri Species 0.000 abstract description 5
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 abstract description 5
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 abstract description 4
- 239000010949 copper Substances 0.000 abstract description 4
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 4
- 239000010931 gold Substances 0.000 abstract description 4
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 abstract description 4
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 3
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- 238000005065 mining Methods 0.000 abstract description 3
- 238000001784 detoxification Methods 0.000 abstract description 2
- WBZKQQHYRPRKNJ-UHFFFAOYSA-L disulfite Chemical compound [O-]S(=O)S([O-])(=O)=O WBZKQQHYRPRKNJ-UHFFFAOYSA-L 0.000 abstract description 2
- 239000002002 slurry Substances 0.000 abstract description 2
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 abstract 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 238000004065 wastewater treatment Methods 0.000 abstract 1
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 6
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 6
- 230000002906 microbiologic effect Effects 0.000 description 5
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- SRBFZHDQGSBBOR-IOVATXLUSA-N D-xylopyranose Chemical compound O[C@@H]1COC(O)[C@H](O)[C@H]1O SRBFZHDQGSBBOR-IOVATXLUSA-N 0.000 description 4
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- PYMYPHUHKUWMLA-UHFFFAOYSA-N arabinose Natural products OCC(O)C(O)C(O)C=O PYMYPHUHKUWMLA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- SRBFZHDQGSBBOR-UHFFFAOYSA-N beta-D-Pyranose-Lyxose Natural products OC1COC(O)C(O)C1O SRBFZHDQGSBBOR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 4
- 229920001021 polysulfide Polymers 0.000 description 4
- 239000005077 polysulfide Substances 0.000 description 4
- 150000008117 polysulfides Polymers 0.000 description 4
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 238000005273 aeration Methods 0.000 description 3
- 238000002144 chemical decomposition reaction Methods 0.000 description 3
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 3
- OWEGMIWEEQEYGQ-UHFFFAOYSA-N 100676-05-9 Natural products OC1C(O)C(O)C(CO)OC1OCC1C(O)C(O)C(O)C(OC2C(OC(O)C(O)C2O)CO)O1 OWEGMIWEEQEYGQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M Acetate Chemical compound CC([O-])=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 229920001817 Agar Polymers 0.000 description 2
- 239000004475 Arginine Substances 0.000 description 2
- 102000016938 Catalase Human genes 0.000 description 2
- 108010053835 Catalase Proteins 0.000 description 2
- FBPFZTCFMRRESA-KVTDHHQDSA-N D-Mannitol Chemical compound OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@H](O)CO FBPFZTCFMRRESA-KVTDHHQDSA-N 0.000 description 2
- WQZGKKKJIJFFOK-QTVWNMPRSA-N D-mannopyranose Chemical compound OC[C@H]1OC(O)[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-QTVWNMPRSA-N 0.000 description 2
- 108010010803 Gelatin Proteins 0.000 description 2
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 description 2
- ODKSFYDXXFIFQN-BYPYZUCNSA-P L-argininium(2+) Chemical compound NC(=[NH2+])NCCC[C@H]([NH3+])C(O)=O ODKSFYDXXFIFQN-BYPYZUCNSA-P 0.000 description 2
- JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-M Lactate Chemical compound CC(O)C([O-])=O JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- GUBGYTABKSRVRQ-PICCSMPSSA-N Maltose Natural products O[C@@H]1[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@@H]1O[C@@H]1[C@@H](CO)OC(O)[C@H](O)[C@H]1O GUBGYTABKSRVRQ-PICCSMPSSA-N 0.000 description 2
- 229930195725 Mannitol Natural products 0.000 description 2
- 102000004316 Oxidoreductases Human genes 0.000 description 2
- 108090000854 Oxidoreductases Proteins 0.000 description 2
- 239000001888 Peptone Substances 0.000 description 2
- 108010080698 Peptones Proteins 0.000 description 2
- 241001667667 Pseudomonas fluorescens NCIMB 11764 Species 0.000 description 2
- 229930006000 Sucrose Natural products 0.000 description 2
- CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N Sucrose Chemical compound O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@@]1(CO)O[C@@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O1 CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N 0.000 description 2
- RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N Sulphur dioxide Chemical compound O=S=O RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241000605118 Thiobacillus Species 0.000 description 2
- 239000008272 agar Substances 0.000 description 2
- WQZGKKKJIJFFOK-PHYPRBDBSA-N alpha-D-galactose Chemical compound OC[C@H]1O[C@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-PHYPRBDBSA-N 0.000 description 2
- PYMYPHUHKUWMLA-WDCZJNDASA-N arabinose Chemical compound OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)C=O PYMYPHUHKUWMLA-WDCZJNDASA-N 0.000 description 2
- ODKSFYDXXFIFQN-UHFFFAOYSA-N arginine Natural products OC(=O)C(N)CCCNC(N)=N ODKSFYDXXFIFQN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002585 base Substances 0.000 description 2
- WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N beta-D-glucose Chemical compound OC[C@H]1O[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N 0.000 description 2
- GUBGYTABKSRVRQ-QUYVBRFLSA-N beta-maltose Chemical compound OC[C@H]1O[C@H](O[C@H]2[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)O[C@@H]2CO)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O GUBGYTABKSRVRQ-QUYVBRFLSA-N 0.000 description 2
- 239000002775 capsule Substances 0.000 description 2
- JJWKPURADFRFRB-UHFFFAOYSA-N carbonyl sulfide Chemical compound O=C=S JJWKPURADFRFRB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000012993 chemical processing Methods 0.000 description 2
- OPTASPLRGRRNAP-UHFFFAOYSA-N cytosine Chemical compound NC=1C=CNC(=O)N=1 OPTASPLRGRRNAP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 2
- 229930182830 galactose Natural products 0.000 description 2
- 239000008273 gelatin Substances 0.000 description 2
- 229920000159 gelatin Polymers 0.000 description 2
- 235000019322 gelatine Nutrition 0.000 description 2
- 235000011852 gelatine desserts Nutrition 0.000 description 2
- 239000008103 glucose Substances 0.000 description 2
- 235000011187 glycerol Nutrition 0.000 description 2
- UYTPUPDQBNUYGX-UHFFFAOYSA-N guanine Chemical compound O=C1NC(N)=NC2=C1N=CN2 UYTPUPDQBNUYGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 2
- 239000000594 mannitol Substances 0.000 description 2
- 235000010355 mannitol Nutrition 0.000 description 2
- 235000013372 meat Nutrition 0.000 description 2
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 2
- 230000000877 morphologic effect Effects 0.000 description 2
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 235000019319 peptone Nutrition 0.000 description 2
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 230000000644 propagated effect Effects 0.000 description 2
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 2
- HRZFUMHJMZEROT-UHFFFAOYSA-L sodium disulfite Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S(=O)S([O-])(=O)=O HRZFUMHJMZEROT-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 235000010262 sodium metabisulphite Nutrition 0.000 description 2
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 2
- KDYFGRWQOYBRFD-UHFFFAOYSA-L succinate(2-) Chemical compound [O-]C(=O)CCC([O-])=O KDYFGRWQOYBRFD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 239000005720 sucrose Substances 0.000 description 2
- 150000003467 sulfuric acid derivatives Chemical class 0.000 description 2
- LWIHDJKSTIGBAC-UHFFFAOYSA-K tripotassium phosphate Chemical compound [K+].[K+].[K+].[O-]P([O-])([O-])=O LWIHDJKSTIGBAC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 2
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 2
- HDTRYLNUVZCQOY-UHFFFAOYSA-N α-D-glucopyranosyl-α-D-glucopyranoside Natural products OC1C(O)C(O)C(CO)OC1OC1C(O)C(O)C(O)C(CO)O1 HDTRYLNUVZCQOY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241001453369 Achromobacter denitrificans Species 0.000 description 1
- GUBGYTABKSRVRQ-XLOQQCSPSA-N Alpha-Lactose Chemical compound O[C@@H]1[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H](CO)O[C@H]1O[C@@H]1[C@@H](CO)O[C@H](O)[C@H](O)[C@H]1O GUBGYTABKSRVRQ-XLOQQCSPSA-N 0.000 description 1
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O Ammonium Chemical compound [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 1
- LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-M Bisulfite Chemical compound OS([O-])=O LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 241000233866 Fungi Species 0.000 description 1
- 241000223221 Fusarium oxysporum Species 0.000 description 1
- SQUHHTBVTRBESD-UHFFFAOYSA-N Hexa-Ac-myo-Inositol Natural products CC(=O)OC1C(OC(C)=O)C(OC(C)=O)C(OC(C)=O)C(OC(C)=O)C1OC(C)=O SQUHHTBVTRBESD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GUBGYTABKSRVRQ-QKKXKWKRSA-N Lactose Natural products OC[C@H]1O[C@@H](O[C@H]2[C@H](O)[C@@H](O)C(O)O[C@@H]2CO)[C@H](O)[C@@H](O)[C@H]1O GUBGYTABKSRVRQ-QKKXKWKRSA-N 0.000 description 1
- 241000605159 Nitrobacter Species 0.000 description 1
- 241000605122 Nitrosomonas Species 0.000 description 1
- 241000589516 Pseudomonas Species 0.000 description 1
- 241000736110 Sphingomonas paucimobilis Species 0.000 description 1
- LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-N Sulfurous acid Chemical compound OS(O)=O LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241001528280 Thioalkalivibrio Species 0.000 description 1
- 241000605268 Thiobacillus thioparus Species 0.000 description 1
- 241000605261 Thiomicrospira Species 0.000 description 1
- HDTRYLNUVZCQOY-WSWWMNSNSA-N Trehalose Natural products O[C@@H]1[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H](CO)O[C@@H]1O[C@@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H](CO)O1 HDTRYLNUVZCQOY-WSWWMNSNSA-N 0.000 description 1
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001342 alkaline earth metals Chemical class 0.000 description 1
- HDTRYLNUVZCQOY-LIZSDCNHSA-N alpha,alpha-trehalose Chemical compound O[C@@H]1[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@@H]1O[C@@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O1 HDTRYLNUVZCQOY-LIZSDCNHSA-N 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000008953 bacterial degradation Effects 0.000 description 1
- 238000006065 biodegradation reaction Methods 0.000 description 1
- 150000004649 carbonic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 229940104302 cytosine Drugs 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 239000007857 degradation product Substances 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000593 degrading effect Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 235000019441 ethanol Nutrition 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 239000010842 industrial wastewater Substances 0.000 description 1
- CDAISMWEOUEBRE-GPIVLXJGSA-N inositol Chemical compound O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@H](O)[C@@H]1O CDAISMWEOUEBRE-GPIVLXJGSA-N 0.000 description 1
- 229960000367 inositol Drugs 0.000 description 1
- 230000003834 intracellular effect Effects 0.000 description 1
- NPURPEXKKDAKIH-UHFFFAOYSA-N iodoimino(oxo)methane Chemical compound IN=C=O NPURPEXKKDAKIH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 239000008101 lactose Substances 0.000 description 1
- 231100001231 less toxic Toxicity 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000010907 mechanical stirring Methods 0.000 description 1
- 230000001404 mediated effect Effects 0.000 description 1
- 230000002503 metabolic effect Effects 0.000 description 1
- 230000000813 microbial effect Effects 0.000 description 1
- 150000002823 nitrates Chemical class 0.000 description 1
- 230000001546 nitrifying effect Effects 0.000 description 1
- QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N nitrogen group Chemical group [N] QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 230000037361 pathway Effects 0.000 description 1
- 229910000160 potassium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011009 potassium phosphates Nutrition 0.000 description 1
- 239000010970 precious metal Substances 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 230000029058 respiratory gaseous exchange Effects 0.000 description 1
- CDAISMWEOUEBRE-UHFFFAOYSA-N scyllo-inosotol Natural products OC1C(O)C(O)C(O)C(O)C1O CDAISMWEOUEBRE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 229940001584 sodium metabisulfite Drugs 0.000 description 1
- 239000004296 sodium metabisulphite Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 239000003643 water by type Substances 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
Landscapes
- Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
- Purification Treatments By Anaerobic Or Anaerobic And Aerobic Bacteria Or Animals (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области биотехнологии, а именно к защите окружающей среды, и касается очистки промышленных сточных вод и пульп от свободных цианидов, тиоцианатов и их комплексов с металлами и может быть использовано в золотодобывающей, гальванической, фармацевтической и ряде других отраслей промышленности.The invention relates to the field of biotechnology, namely to the protection of the environment, and for the treatment of industrial wastewater and slurry from free cyanides, thiocyanates and their complexes with metals and can be used in gold mining, galvanic, pharmaceutical and several other industries.
Известны различные способы микробиологической деструкции сточных вод от свободных цианидов, тиоцианатов и их комплексов с металлами.There are various methods of microbiological destruction of wastewater from free cyanides, thiocyanates and their complexes with metals.
Известен способ бактериальной обработки, опробованный на циансодержащих стоках золотодобывающего завода около Ели, штат Невада, США. Для деструкции цианида и его комплексов использовали бактерии Pseudomonas pseudoalkaligenes, которые были выделены из хвостовых вод (1).A known method of bacterial treatment, tested on cyanide-containing stocks of a gold mine near Fir, Nevada, USA. For the destruction of cyanide and its complexes, bacteria Pseudomonas pseudoalkaligenes, which were isolated from tail waters, were used (1).
Известен ряд штаммов микроорганизмов, выделенных из промышленных стоков и способных деструктировать цианиды и тиоцианаты в любой форме. В частности, к цианиддеструктирующим микроорганизмам относятся Pseudomonas fluorescens NCIMB 11764 (2), Pseudomonas paucimobilis АТСС 39204 (3), Alcaligenes denitrificans (4), Fusarium oxysporum (5); к тиоцианатдеструктирующим микроорганизмам относятся Thiobacillus thioparas ТHI 115 (6), Thioalkalivibrio (ARH 1) и Thioalkalimicrobium (ALM 1) (7).There are a number of strains of microorganisms isolated from industrial effluents and capable of degrading cyanides and thiocyanates in any form. In particular, cyanide-degrading microorganisms include Pseudomonas fluorescens NCIMB 11764 (2), Pseudomonas paucimobilis ATCC 39204 (3), Alcaligenes denitrificans (4), Fusarium oxysporum (5); Thiocyanate-degrading microorganisms include Thiobacillus thioparas THI 115 (6), Thioalkalivibrio (ARH 1) and Thioalkalimicrobium (ALM 1) (7).
Известен метод химического разложения цианидов в присутствии медного катализатора газом, содержащим кислород и сернистый ангидрид, либо сульфитом или бисульфитом щелочного или щелочноземельного металла (метод ИНКО, который является аналогом предложенного способа химической обработки) (8). В результате остаточная концентрация цианида составляет выше 0,1 мг/л, а степень деструкции тиоцианата не выше 5-10%. В качестве прототипа был выбран бактериально-химический способ деструкции цианида и тиоцианата в сточных водах, при котором цианид химической обработкой переводится в менее токсичный тиоцианат, а затем при бактериальной обработке они окисляются в приемлемые для окружающей среды нитраты и сульфаты (9). На первой стадии процесс включает обработку полисульфидами в присутствии низких концентраций металлического цинка при рН 9,2. Весовое отношение полисульфида к CN- от 1:1 до 1,2:1. На второй стадии тиоцианат разлагается граммотрицательными хемолитотрофными бактериями (Thiobacillus), которые образуют аммоний и сульфаты. С помощью нитрифицирующих бактерий (Nitrosomonas, Nitrobacter), которые культивируются совместно с SCN-окисляющими,
Задачей изобретения является разработка способа очистки промышленных стоков от цианидов и тиоцианатов, позволяющего достичь предельно допустимых концентраций (ПДК), установленных нормами СЭС (0,05 мг/л). Данная задача решается тем, что перед микробиологической обработкой, которая снижает концентрацию цианидов и тиоцианатов до ПДК, предлагается осуществить химическое разложение цианида до допустимых для бактерий концентраций (не более 30 мг/л).The objective of the invention is to develop a method of purification of industrial effluents from cyanides and thiocyanates, which allows to achieve maximum permissible concentrations (MPC) established by the norms of SES (0.05 mg / l). This problem is solved by the fact that before microbiological treatment, which reduces the concentration of cyanides and thiocyanates to MPC, it is proposed to carry out chemical decomposition of cyanide to concentrations acceptable for bacteria (not more than 30 mg / l).
Сущность способа заключается в следующем. Вначале осуществляется химическая обработка цианистых стоков (пульп) метабисульфитом щелочного или щелочноземельного металла в присутствии медного катализатора при перемешивании и аэрации в течение 30-90 мин. Остаточная концентрация цианида при этом достигает 5,3-19,1 мг/л, рН 10,5-9,4.The essence of the method is as follows. First, chemical treatment of cyanide effluents (pulps) with alkali or alkaline earth metal metabisulfite in the presence of a copper catalyst is carried out with stirring and aeration for 30-90 minutes. The residual concentration of cyanide in this case reaches 5.3-19.1 mg / l, pH 10.5-9.4.
Для того чтобы довести концентрацию цианидов и тиоцианатов до ПДК, проводят последующую микробиологическую обработку. При этом не все микроорганизмы, деструктирующие цианиды и тиоцианаты, способны расти в среде, полученной в результате химической обработки. Консорциум бактерий Pseudomonas putida штамм 21 и Pseudomonas stutzeri штамм 18, выделенный путем длительной селекции из большого числа штаммов (около 100) из различных образцов антропогенного загрязнения, оказался способен эффективно разлагать цианиды и тиоцианаты после химической обработки промышленных стоков (пульп) в интервале концентраций, указанных выше.In order to bring the concentration of cyanides and thiocyanates to MPC, a subsequent microbiological treatment is carried out. However, not all microorganisms that destroy cyanides and thiocyanates are able to grow in the environment obtained as a result of chemical treatment. The consortium of bacteria Pseudomonas putida strain 21 and Pseudomonas stutzeri strain 18, isolated by prolonged selection from a large number of strains (about 100) from various samples of anthropogenic pollution, was able to effectively decompose cyanides and thiocyanates after chemical treatment of industrial effluents (pulps) in the concentration range indicated higher.
Микробиологическую обработку полученных после химической обработки стоков осуществляют консорциумом бактерий (10% по объему) в присутствии фосфата калия и органического источника углерода, необходимых для жизнедеятельности бактерий. Процесс осуществляют в реакторах при перемешивании и аэрации.Microbiological treatment of effluents obtained after chemical treatment is carried out by a consortium of bacteria (10% by volume) in the presence of potassium phosphate and an organic carbon source, which are necessary for bacterial activity. The process is carried out in reactors with stirring and aeration.
Техническим результатом предлагаемого способа является высокая степень обезвреживания циансодержащих промышленных стоков (пульп) от цианидов, тиоцианатов и их комплексов с металлами. Предлагаемый способ благодаря отличительным от прототипа признакам позволяет осуществлять высокую степень деструкции цианидов и тиоцианатов. Проведение предварительного перед бактериальной обработкой химического разложения CN- позволяет получить рабочий диапазон значений рН и оптимальные концентрации цианидов и тиоцианатов для используемого консорциума бактерий.The technical result of the proposed method is a high degree of neutralization of cyanide-containing industrial effluents (pulps) from cyanides, thiocyanates and their complexes with metals. The proposed method due to distinctive features from the prototype features allows for a high degree of destruction of cyanides and thiocyanates. Carrying out a preliminary chemical decomposition of CN - before bacterial treatment allows one to obtain a working range of pH values and optimal concentrations of cyanides and thiocyanates for the used consortium of bacteria.
Описание используемого консорциума бактерий.Description of the consortium of bacteria used.
Консорциум храниться в лаборатории хемолитотрофных микроорганизмов ИНМИ РАН.The consortium is stored in the laboratory of chemolithotrophic microorganisms of the Institute of Mathematics and Mathematics.
Штамм Pseudomonas putida №21 имеет следующие характеристики.Strain Pseudomonas putida No. 21 has the following characteristics.
Морфологические признаки.Morphological signs.
Клетки палочковидные, подвижные, правильной формы с закругленными концами. Величина клеток 0,4-0,6×1,5-1,8 мкм.The cells are rod-shaped, motile, regular in shape with rounded ends. The size of the cells is 0.4-0.6 × 1.5-1.8 μm.
Монотрих. Спор и капсул не образует. Полиморфизм отсутствует.Monotrich. Spore and capsules do not form. Polymorphism is absent.
Размножается делением. Грамотрицательны.Propagated by division. Gram-negative.
Культуральные признаки.Cultural signs.
На мясопептонном агаре и синтетических средах образует светло-серые флуоресцирующие плоские колонии с неровным краем диаметром 3-5 мм.On meat and peptone agar and synthetic media, it forms light gray fluorescent flat colonies with an uneven edge with a diameter of 3-5 mm.
Физиолого-биохимические свойства.Physiological and biochemical properties.
Хемоорганотроф, микроаэрофил, каталазо- и оксидазо-положительный. Желатину не гидролизует. В качестве источника углерода и энергии использует глюкозу, сахарозу, мальтозу, ксилозу, арабинозу, глицерин, этанол, сукцинат, лактат, ацетат, аргинин. Не использует маннозу, галактозу, маннит. В качестве источника азота использует минеральные (
Штамм обладает повышенной устойчивостью к цианиду, дыхание не ингибируется при концентрации CN- 60 мг/л.The strain has increased resistance to cyanide, respiration is not inhibited at a concentration of CN - 60 mg / l.
Штамм Pseudomonas stutzeri №18 имеет следующие характеристики.Strain Pseudomonas stutzeri No. 18 has the following characteristics.
Морфологические признаки.Morphological signs.
Клетки палочковидные, подвижные, правильной формы с закругленными концами. Величина клеток 0,5-0,7×3,8-4,0 мкм.The cells are rod-shaped, motile, regular in shape with rounded ends. The size of the cells is 0.5-0.7 × 3.8-4.0 μm.
Монотрих. Спор не образует. Имеет капсулу. Полиморфизм отсутствует. Размножается делением. Грамотрицательны.Monotrich. The dispute does not form. Has a capsule. Polymorphism is absent. Propagated by division. Gram-negative.
Культуральные признаки.Cultural signs.
На мясопептонном агаре и синтетических средах образует темно-желтые морщинистые колонии диаметром 5-8 мм.On meat and peptone agar and synthetic media, forms dark yellow wrinkled colonies with a diameter of 5-8 mm.
Флуоресцирующих пигментов не образует. Образует желтый внутриклеточный пигмент неидентифицированной природы.It does not form fluorescent pigments. Forms a yellow intracellular pigment of an unidentified nature.
Физиолого-биохимические свойства.Physiological and biochemical properties.
Хемоорганотроф, микроаэрофил, каталазо- и оксидазо-положительный. Желатину не гидролизует. В качестве источника углерода и энергии использует глюкозу, сахарозу, трегалозу, мальтозу, галактозу, маннозу, ксилозу, арабинозу, маннит, глицерин, этанол, сукцинат, лактат, ацетат, аргинин. Не использует лактозу, инозит. В качестве источника азота использует минеральные (
Растет в диапазоне температур от 15 до 43°С и диапазоне рН 6,8-9,4. Оптимальными для роста являются температура 25-28°С, рН 8,7-8,9. Активный денитрификатор.It grows in the temperature range from 15 to 43 ° C and in the pH range of 6.8-9.4. Optimum for growth are temperatures of 25-28 ° C, pH 8.7-8.9. Active denitrifier.
Содержание ГЦ оснований 64,4 мол.%.The content of HC bases 64.4 mol.%.
По сиквенсу 16 S RNK наиболее близок к типовому штамму P. stutzerii ATCC 17588, однако существенно отличается скоростью деструкции SCN-. Штамм устойчив к концентрации в среде тиоцианата до 6 г/л.By sequence 16 S RNK is closest to the type strain P. stutzerii ATCC 17588, however, it differs significantly in the rate of destruction of SCN - . The strain is resistant to concentration in the environment of thiocyanate up to 6 g / l.
Пример осуществления способа.An example implementation of the method.
Использовали промышленные стоки (пульпу) после цианирования золотосодержащего материала. Содержание твердой фазы составило 20-30%. В жидкой фазе содержалось (мг/л): Mg - 0,4, SO4 - 700, CN- общий - 200, SCN- - 4200, Сu - 13, Zn - 3, Fe - 500, Ni - 2,5, As - 1,2, Sb - 5. Химическую обработку проводили метабисульфитом натрия (расход Na2S2O5/CN- - 5 г/г) в присутствии катализатора CuSO4 при рН 10,5-9,4. При обработке цианистых стоков содержание циан-иона снижалось до 5,8 мг/л, а тиоцианата до 4000 мг/л.Used industrial effluents (pulp) after cyanidation of gold-containing material. The solids content was 20-30%. In the liquid phase contained (mg / l): Mg - 0,4, SO 4 - 700, CN - total - 200, SCN - - 4200 Cu - 13, Zn - 3, Fe - 500, Ni - 2,5, As - 1,2, Sb - 5. The chemical treatment was conducted with sodium metabisulphite (Na 2 S consumption 2 O 5 / CN - - 5 g / g) in the presence of a catalyst CuSO 4 at pH 10,5-9,4. When processing cyanide effluents, the content of the cyan-ion decreased to 5.8 mg / L, and thiocyanate to 4000 mg / L.
Пульпа после химической обработки была использована для микробиологической деструкции остаточных концентраций CN- и SCN-.Pulp after chemical treatment was used for microbiological destruction of residual concentrations of CN - and SCN - .
Бактериальная деструкция проводилась в 3 реакторах при механическом перемешивании и аэрации воздухом, при температуре 25-30°С с помощью консорциума бактерий Pseudomonas putida штамм 21 и Pseudomonas stutzeri штамм 18, который вносили в пульпу в равных долях (5% по объему). Концентрация циан-иона составила 5,8 мг/л и тиоцинат-иона 4000 мг/л. Рабочее значение рН было 9,0-9,4, которое поддерживали с помощью растворов NaOH и H2SO4. Полное окисление 5,8 мг/л CN- происходило за 60 мин. Затем происходила деструкция SCN- за 24 часа. Конечная концентрация SCN-была ниже 0,05 мг/л. Конечными продуктами деструкции были карбонаты.Bacterial destruction was carried out in 3 reactors with mechanical stirring and aeration with air, at a temperature of 25-30 ° C using a consortium of bacteria Pseudomonas putida strain 21 and Pseudomonas stutzeri strain 18, which was introduced into the pulp in equal proportions (5% by volume). The concentration of the cyan ion was 5.8 mg / L and thiocinate ion 4000 mg / L. The operating pH was 9.0–9.4, which was maintained with NaOH and H 2 SO 4 solutions. Complete oxidation of 5.8 mg / L CN - occurred in 60 minutes. Then there was a destruction of SCN - in 24 hours. The final concentration of SCN - was below 0.05 mg / L. The final degradation products were carbonates.
Концентрация клеток бактерий достигала величины 2,7·1010 в 1 мл.The concentration of bacterial cells reached a value of 2.7 · 10 10 in 1 ml.
Литература.Literature.
1. S.K.Dubey and D.S.Holmes. Biological cyanide destruction mediated by microorganisms. World Journal of Microbiology & Biotechnology. 1995. vol.11. pp.257-265.1. S.K. Dubey and D.S. Holmes. Biological cyanide destruction mediated by microorganisms. World Journal of Microbiology & Biotechnology. 1995. vol. 11. pp. 257-265.
2. D.A.Kunz, O.Nagappan, J.Silva-Avalos a. G.T.Delong. Utilization of cyanide as a nitrogenous substrate by Pseudomonas fluorescens NCIMB 11764: evidens for multiple pathways of metabolic conversion. Applied and Environmental microbiology. 1992. p.2022-2029.2. D.A. Kunz, O. Nagappan, J. Silva-Avalos a. G.T.Delong. Utilization of cyanide as a nitrogenous substrate by Pseudomonas fluorescens NCIMB 11764: evidens for multiple pathways of metabolic conversion. Applied and Environmental microbiology. 1992. p. 2022-2029.
3. J.L.Whitlock. Biological detoxification of precious metal processing wastewaters. Geomicrobiology Journal. 1990. v.8. pp.241-249.3. J.L. Whitlock. Biological detoxification of precious metal processing wastewaters. Geomicrobiology Journal. 1990. v.8. pp. 241-249.
4. S.Basheer, O.M.Kut, J.E.Prenosil, and J.R.Bourne. Kinetics of enzimatic degradation of cyanide. Biotechnology and Bioengineering, 1992. vol.39. pp.629-634.4. S. Basheer, O. M. Kut, J. E. Prenosil, and J. R. Bourne. Kinetics of enzimatic degradation of cyanide. Biotechnology and Bioengineering, 1992. vol. 39. pp. 629-634.
5. P.T.Pereira, J.D.Arrabaca a. M.T.Amaral-Collaco. Isolation, selection and characterization of a cyanide-degrading fungus from an industrial effluent. Interational Biodeterioratoin a. Biodegradation. 1996. pp.45-52.5. P.T. Pereira, J. D. Arrabaca a. M.T. Amala-Collaco. Isolation, selection and characterization of a cyanide-degrading fungus from an industrial effluent. Interational Biodeterioratoin a. Biodegradation. 1996. pp. 45-52.
6. Y.Katayama, T.Kanagawa a. H.Kuraishi. Emission of carbonyl sulfide by Thiobacillus thioparus grown with thiocyanate in pure and mixed cultures. FEMS Microbiolgy Letters. 1993. v.114. pp.223-228.6. Y. Katayama, T. Kanagawa a. H. Kuraishi. Emission of carbonyl sulfide by Thiobacillus thioparus grown with thiocyanate in pure and mixed cultures. FEMS Microbiolgy Letters. 1993. v. 114. pp. 233-228.
7. D.Y.Sorokin, Т.P.Tourova, А.М.Lysenko, a, J.G.Kuenen. Microbial tiocyanate utilization under highly alkaline conditions. Applied a. Environmental Microbiology. Feb. 2001. pp.528-538.7. D.Y. Sorokin, T.P. Tourova, A.M. Lysenko, a, J.G. Kuenen. Microbial tiocyanate utilization under highly alkaline conditions. Applied a. Environmental Microbiology. Feb. 2001. pp. 528-538.
8. E.Devayst, G.Robbins, R.Vergunst. Ynco SO2/Air. Ynco’s cyanide removal technology. Mining Eng. (USA). 1991. 43. №2. pp.205-207.8. E. Devayst, G. Robbins, R. Vergunst. Ynco SO 2 / Air. Ynco's cyanide removal technology. Mining engineering (USA). 1991. 43. No. 2. pp.205-207.
9. US Patent №4737289, Apr.12, 1988. F.J.Castaldi, T.W.Trofe, G.C.Page, K.M.Adams. Process fore waste water treatment.9. US Patent No. 4,737,289, Apr. 12, 1988. F.J. Castaldi, T.W. Trofe, G.C. Page, K.M. Addams. Process fore waste water treatment.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2002135478/13A RU2245850C2 (en) | 2002-12-31 | 2002-12-31 | Method of treating industrial effluents to remove cyanides and thiocyanates |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2002135478/13A RU2245850C2 (en) | 2002-12-31 | 2002-12-31 | Method of treating industrial effluents to remove cyanides and thiocyanates |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2002135478A RU2002135478A (en) | 2004-09-10 |
| RU2245850C2 true RU2245850C2 (en) | 2005-02-10 |
Family
ID=35208973
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2002135478/13A RU2245850C2 (en) | 2002-12-31 | 2002-12-31 | Method of treating industrial effluents to remove cyanides and thiocyanates |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2245850C2 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2340687C1 (en) * | 2007-05-02 | 2008-12-10 | Закрытое акционерное общество "Золотодобывающая компания "Полюс" | Method for neutralisation against residual cyanide of liquid phase of tail pulps after sorption of nonferrous metals |
| RU2626204C1 (en) * | 2016-08-25 | 2017-07-24 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Байкальский институт природопользования Сибирского отделения Российской академии наук (БИП СО РАН) | Photochemical method of neutralisation of thiocyanate-containing wastewater and sewage |
| CN110656067A (en) * | 2019-10-31 | 2020-01-07 | 平顶山华兴浮选工程技术服务有限公司 | Preparation method and application of cyanogen removing agent for aluminum electrolysis cell overhaul residues |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NZ206227A (en) * | 1983-04-20 | 1986-10-08 | Homestake Mining Co | Method for biological removal of cyanides and thiocyanates from water |
| US4654148A (en) * | 1985-12-30 | 1987-03-31 | Shell Oil Company | Process for the removal of iron cyanide complex or complexes from an aqueous solution |
| US4737289A (en) * | 1986-11-26 | 1988-04-12 | Radian Corporation | Process for wastewater treatment |
| US4790940A (en) * | 1986-11-26 | 1988-12-13 | Radian Corporation | Process for wastewater treatment |
| RU2040486C1 (en) * | 1992-02-24 | 1995-07-25 | Институт металлургии и обогащения АН Республики Казахстан | Method of sewage treatment for removal of cyanide compounds |
-
2002
- 2002-12-31 RU RU2002135478/13A patent/RU2245850C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NZ206227A (en) * | 1983-04-20 | 1986-10-08 | Homestake Mining Co | Method for biological removal of cyanides and thiocyanates from water |
| US4654148A (en) * | 1985-12-30 | 1987-03-31 | Shell Oil Company | Process for the removal of iron cyanide complex or complexes from an aqueous solution |
| US4737289A (en) * | 1986-11-26 | 1988-04-12 | Radian Corporation | Process for wastewater treatment |
| US4790940A (en) * | 1986-11-26 | 1988-12-13 | Radian Corporation | Process for wastewater treatment |
| RU2040486C1 (en) * | 1992-02-24 | 1995-07-25 | Институт металлургии и обогащения АН Республики Казахстан | Method of sewage treatment for removal of cyanide compounds |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| PATIL Y. B., PAKNIKAR K. M., Development of process for biodetoxi-fication of metal cyanides from waste-waters, Process-Biochem., 2000, 35, 10, 1139-1151. WATANABE A., et al, Cyanide hydrolysis in cyanide-degrading bacterium, Pseudomonas stutzeri Ak61, by cyanidase, Microbiology, 1998, 144, 6, 1677-1682. ARPS P. J., NELSON M. G., The use of microbial metods to treat mining wastes containing cyanide, J. Cell. Biochem., 1995, Suppl. 21A, 40. * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2340687C1 (en) * | 2007-05-02 | 2008-12-10 | Закрытое акционерное общество "Золотодобывающая компания "Полюс" | Method for neutralisation against residual cyanide of liquid phase of tail pulps after sorption of nonferrous metals |
| RU2626204C1 (en) * | 2016-08-25 | 2017-07-24 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Байкальский институт природопользования Сибирского отделения Российской академии наук (БИП СО РАН) | Photochemical method of neutralisation of thiocyanate-containing wastewater and sewage |
| CN110656067A (en) * | 2019-10-31 | 2020-01-07 | 平顶山华兴浮选工程技术服务有限公司 | Preparation method and application of cyanogen removing agent for aluminum electrolysis cell overhaul residues |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Akcil et al. | Biological treatment of cyanide by natural isolated bacteria (Pseudomonas sp.) | |
| Sorokin et al. | Microbial thiocyanate utilization under highly alkaline conditions | |
| Thomas et al. | Mineralization of biphenyl and PCBs by the white rot fungus Phanerochaete chrysosporium | |
| Sen et al. | Acidophilic sulphate-reducing bacteria: candidates for bioremediation of acid mine drainage | |
| Chaturvedi et al. | Comparative toxicity assessment using plant and luminescent bacterial assays after anaerobic treatments of dyeing wastewater in a recirculating fixed bed bioreactor | |
| Zhang et al. | Simultaneous ammonia and Cr (VI) removal by Pseudomonas aeruginosa LX in wastewater | |
| Suh et al. | Biodegradation of cyanide compounds by Pseudomonas fluorescens immobilized on zeolite | |
| Singh et al. | Role of fungal enzymes for bioremediation of hazardous chemicals | |
| JP2006136791A (en) | Method and apparatus for treating microcystin-containing water | |
| JP2001037469A (en) | Biodegradation of epichlorohydrin | |
| Pinpatthanapong et al. | Effects of high-strength landfill leachate effluent on stress-induced microalgae lipid production and post-treatment micropollutant degradation | |
| RU2245850C2 (en) | Method of treating industrial effluents to remove cyanides and thiocyanates | |
| Çelen et al. | Isolation and characterization of aerobic denitrifiers from agricultural soil | |
| Grigor’eva et al. | Mechanism of cyanide and thiocyanate decomposition by an association of Pseudomonas putida and Pseudomonas stutzeri strains | |
| EP1379623B1 (en) | Bacteria used for oxidising arsenic, method for selecting same and uses thereof for treating media containing arsenic | |
| KR100330687B1 (en) | Biological Removal of Heavy Metals in Wastewater Using Packed-bed Reactor Containing Organic Substrates | |
| Cao et al. | Mitigating nitrite inhibition in Klebsiella strain denitrification: Stimulating endogenous driving force with microscale zero-valent iron | |
| Michel et al. | Bioremediation of chromate by sulfate-reducing bacteria, cytochromes c3 and hydrogenases | |
| RU2226548C2 (en) | Consortium of bacterium strains pseudomonas stutzeri № 18 and pseudomonas putida № 21 destroying cn- and scn- in high concentrations | |
| Giang et al. | Characterizations of sulfur oxidizing bacteria from extensive shrimp ponds | |
| Zahmatkesh et al. | Biodegradation of reactive orange 16 by Phanerochaete chrysosporium fungus; application in a fluidized bed bioreactor | |
| AU633835B2 (en) | Process for decomposition of metal-cyano complexes using microbial enzymes | |
| JP2001245652A (en) | Dioxin degradation method and decomposition treatment agent by manganese peroxidase | |
| KR102722372B1 (en) | Hydrogen peroxide decomposing microorganisms and biological treatment method of hydrogen peroxide using the same | |
| Rajhans et al. | Integrated biotechnological interventions in textile effluent Treatment |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20060101 |