2.2.3. Biological cyanide degradati

2.2.3. Biological cyanide degradation process
Several microorganisms (bacteria, fungi) and their enzymes have ability to degrade cyanide and cyanide complexes including

The mode of application can take place in either active – fully con- trolled automated bioreactors or in passive systems (passive biore- actors, wetlands, pit-lakes, i.e., in-pit treatment) (MPERG, 2010). Passive systems have been investigated for their methodology and performance, reliability, suitability for cold climates, longevity, sus- tainability and cost-effectiveness, especially for their application to remote sites. Examples are given in Section 2.2.5.3.
Active biological processes have been neither widely practised nor received a great deal of attention for treating cyanide bearing wastewaters from gold mills. Barren bleed and tailings slurries pose a hostile environment to bacteria and reduced bacterial activ- ity may occur if cyanide and metals are in high concentrations. Application of the biological process is more successful for tailings pond waters where both cyanide and metal concentrations are rel- atively low due to natural degradation and dilution. Biological pro- cesses are usually ruled out in cold climate countries such as Canada. Three full-scale active – biological treatment processes have been developed and used by Homestake Mining in the USA and Canada, are briefly discussed below in Section 2.2.4.1 and 2.2.4.2.
Success of the Homestake process has increased attention in the application of microorganisms for degradation of cyanides. A sig- nificant amount of research has been carried out to develop micro- biological processes with improved efficiency and performance. For instance, the use of immobilised cells of Pseudomonas putida in air-uplift-type fluidized bed reactors to convert inorganic cya- nides to carbon dioxide and ammonia has been investigated as an alternative, but no pilot- or full-scale process have been oper- ated using this method (Babu et al., 1993). A test heap was inocu- lated with a cyanide-reducing bacterium Pseudomonas pseudo alcaligenes (UA7) in Alaska aiming to compare cyanide destruction costs with INCO process (Nelson et al., 1998). The results indicated that cyanide could be reduced to acceptable levels by the bacte- rium and, despite the higher initial capital cost, the overall cost of the treatment in the long term could be lower than the chemical method due to significantly lower operating costs. A recent study revealed that the alkaliphilic autochthonous bacterium Pseudomo- nas pseudoalcaligenes can detoxify cyanide in two ways. Cyanides are irreversibly bound to metals, such as to iron, causing iron deprivation outside the cell and metalloenzymes inhibition inside the cell occurs resulting in a cyanide-insensitive respiratory system and a cyanide degradation/assimilation pathway (Luque-



Almagro et al., 2011). The cyanide assimilation pathway that gen- erates ammonium, is further incorporated into organic nitrogen.

2.2.3.1. Homestake mine biological process in the USA. The process was developed in early 1980s and, since then, has been used by Homestake Mining Company at Lead, South Dakota in the USA. Therefore, it is known as Homestake Mining’s biological process. The Homestake Mining has still been the only company in the world using this method to treat their combined mine and tailings impoundment wastewaters. Blending relatively warm mine water with tailings pond water to maintain the temperature of the com- bined wastewaters at a sufficiently elevated temperature year round is key to their successful operation. The plant was con- structed in 1984to treat 3600 US gpm at a capital cost of US$10 million.
Cyanide, thiocyanate, copper and ammonia are the main con- taminants found in the mixed wastewater. The process takes place in rotary biological contactors (RBC) where bacteria are attached to slowly rotating discs as a biofilm. About 40% of each disc is sub- merged in the tanks at all times (Maier et al., 2009). The biological oxidation process is carried out in two stages (Whitlock, 1995; Lawrence et al., 1998). The first stage consists of the bacterial oxi- dation of cyanide and thiocyanate to carbon dioxide, sulphate and ammonia. In the second stage, bacterial nitrification occurs and ammonia is converted to nitrate. Different strains of bacteria are involved in the various stages of the process. Homestake Mining holds two patents for the use of specific bacteria responsible for oxidation of cyanide and thiocyanate. Metals associated with cya- nide and thiocyanate are removed through adsorption by bacteria (biofilm) once the wastewater is free of cyanide. As the biofilm continuously sloughs off the discs, the bacteria-metal sludge is re- moved from the effluent by clarification and dual-media sand fil- tration, and disposed into the tailings pond. In contrast with the competing chemical treatments, hydrogen peroxide and SO2/Air, the

Kết quả (Việt) 1:

2.2.3. sinh học cyanide xuống cấp quá trìnhMột số vi sinh vật (vi khuẩn, nấm) và các enzym của họ có khả năng hủy hoại xyanua và xyanua phức hợp bao gồm Các chế độ của ứng dụng có thể xảy ra trong hoạt động hoặc là-đầy đủ con - trolled bioreactors tự động hay thụ động hệ thống (biore thụ động, diễn viên, vùng đất ngập nước, pit-hồ, ví dụ, điều trị trong hố) (MPERG, 2010). Thụ động hệ thống đã được kiểm tra cho các phương pháp và hiệu suất, độ tin cậy, phù hợp với khí hậu lạnh, tuổi thọ, sus-tainability và tiết kiệm chi phí, đặc biệt là cho các ứng dụng của họ đến các trang web từ xa. Ví dụ được đưa ra trong phần 2.2.5.3.Quá trình hoạt động sinh học đã được rộng rãi thực hành cũng như nhận được rất nhiều sự chú ý cho điều trị xyanua mang wastewaters từ vàng mills. Cằn cỗi chảy máu và tailings slurries đặt ra một môi trường thù địch với vi khuẩn và giảm vi khuẩn activ ity có thể xảy ra nếu xyanua và các kim loại ở nồng độ cao. Các ứng dụng của quá trình sinh học là thành công hơn cho tailings ao nước nồng độ kim loại và xyanua đâu rel-atively thấp do sự thoái hóa tự nhiên và pha loãng. Sinh học chuyên nghiệp-cesses thường đã cai trị các quốc gia khí hậu lạnh như Canada. Ba hoạt động quy mô toàn – xử lý sinh học quá trình đã được phát triển và được sử dụng bởi Homestake khai thác hầm mỏ ở Hoa Kỳ và Canada, là thảo luận dưới đây trong phần 2.2.4.1 và 2.2.4.2 briefly.Sự thành công của quá trình Homestake đã gia tăng sự chú ý trong các ứng dụng vi sinh vật cho sự suy thoái của xyanua. Một lượng sig-nificant nghiên cứu đã được thực hiện để phát triển các quá trình vi sinh với cải tiến efficiency và hiệu suất. Ví dụ, việc sử dụng các tế bào bất của Pseudomonas putida máy nâng, kiểu fluidized giường lò phản ứng để chuyển đổi cya-nides vô cơ thành điôxít cacbon và amoniac đã được nghiên cứu như một thay thế, nhưng không có quá trình phi công hay toàn sản đã oper-ated bằng cách sử dụng phương pháp này (Babu và ctv., 1993). Một đống bài kiểm tra đã là inocu-lated với xyanua làm giảm vi khuẩn Pseudomonas giả alcaligenes (UA7) ở Alaska nhằm so sánh chi phí tiêu hủy xyanua với quá trình INCO (Nelson và ctv., 1998). Kết quả chỉ ra rằng xyanua có thể được giảm đến mức chấp nhận được bởi bacte-rium, và mặc dù chi phí cao hơn vốn ban đầu, tổng chi phí điều trị lâu dài có thể thấp hơn phương pháp hóa học do significantly thấp hơn chi phí điều hành. Một nghiên cứu gần đây tiết lộ rằng vi khuẩn bản alkaliphilic Pseudomo-nas pseudoalcaligenes có thể giải độc xyanua theo hai cách. Xianua irreversibly chắc chắn để các kim loại như sắt, gây thiếu thốn sắt bên ngoài các tế bào và ức chế metalloenzymes bên trong các tế bào xảy ra kết quả trong một hệ thống hô hấp insensitive xyanua và một con đường xuống cấp/đồng hóa xyanua (Luque- Almagro et al., năm 2011). Cyanide đồng hóa đường đó amoni gen-erates, là xa hơn vào nitơ hữu cơ.2.2.3.1. Homestake mỏ quá trình sinh học ở Hoa Kỳ. Quá trình này được phát triển vào đầu những năm 1980, và kể từ đó, đã được sử dụng bởi công ty khai thác mỏ Homestake tại chì, South Dakota tại Hoa Kỳ. Do đó, nó được gọi là Homestake khai thác các quá trình sinh học. Khai thác mỏ Homestake vẫn còn là duy nhất công ty trên thế giới bằng cách sử dụng phương pháp này để điều trị kết hợp của tôi và tailings sung wastewaters. Trộn tương đối ấm mỏ nước với tailings ao nước để duy trì nhiệt độ của các com - bined wastewaters tại một nhiệt độ cao sufficiently năm tròn là chìa khóa để hoạt động thành công của họ. Nhà máy là côn-structed trong 1984to điều trị 3600 US gpm vốn với chi phí 10 triệu USD.Cyanide, thiocyanate, copper and ammonia are the main con- taminants found in the mixed wastewater. The process takes place in rotary biological contactors (RBC) where bacteria are attached to slowly rotating discs as a biofilm. About 40% of each disc is sub- merged in the tanks at all times (Maier et al., 2009). The biological oxidation process is carried out in two stages (Whitlock, 1995; Lawrence et al., 1998). The first stage consists of the bacterial oxi- dation of cyanide and thiocyanate to carbon dioxide, sulphate and ammonia. In the second stage, bacterial nitrification occurs and ammonia is converted to nitrate. Different strains of bacteria are involved in the various stages of the process. Homestake Mining holds two patents for the use of specific bacteria responsible for oxidation of cyanide and thiocyanate. Metals associated with cya- nide and thiocyanate are removed through adsorption by bacteria (biofilm) once the wastewater is free of cyanide. As the biofilm continuously sloughs off the discs, the bacteria-metal sludge is re- moved from the effluent by clarification and dual-media sand fil- tration, and disposed into the tailings pond. In contrast with the competing chemical treatments, hydrogen peroxide and SO2/Air, the

Kết quả (Việt) 2:

2.2.3. Sinh học xyanua quá trình suy thoái
Một số vi sinh vật (vi khuẩn, nấm) và enzyme của họ có khả năng phân huỷ xianua và xianua phức hợp bao gồm

các chế độ của ứng dụng có thể xảy ra ở một trong hai hoạt động - phản ứng sinh học hoàn toàn tự động con- soát hoặc trong hệ thống thụ động (diễn viên biore- thụ động, vùng đất ngập nước, hầm hồ, tức là, điều trị trong hố) (MPERG, 2010). Hệ thống thụ động đã được nghiên cứu về phương pháp luận của họ và hiệu suất, độ tin cậy, phù hợp với khí hậu lạnh, tuổi thọ, tính bền vững và hiệu quả chi phí, đặc biệt là cho các ứng dụng của họ đến các trang web từ xa. Các ví dụ được đưa ra trong mục 2.2.5.3.
Quá trình sinh học hoạt động đã được thực hiện rộng rãi không phải và cũng không nhận được nhiều sự chú ý trong điều trị xyanua mang nước thải từ các nhà máy vàng. Chảy máu cằn cỗi và chất thải bùn đặt ra một môi trường thù địch với vi khuẩn và giảm ity activ- vi khuẩn có thể xảy ra nếu xyanua và kim loại là ở nồng độ cao. Ứng dụng của các quá trình sinh học là thành công hơn cho nước thải ao nơi cả xianua và kim loại nồng độ được rel- atively thấp do suy thoái tự nhiên và pha loãng. Các quá trình trình sinh học thường được loại trừ ở các nước có khí hậu lạnh như Canada. Ba đầy đủ quy mô hoạt động - quy trình xử lý sinh học đã được phát triển và sử dụng bởi Homestake Mining ở Mỹ và Canada, là brie fl y thảo luận bên dưới tại mục 2.2.4.1 và 2.2.4.2.
Thành công của quá trình Homestake đã tăng sự chú ý trong các ứng dụng của vi sinh vật cho sự xuống cấp của xianua. Một ni lượng fi không thể Sigma của nghiên cứu đã được thực hiện để phát triển các quá trình sinh học vi mô với nâng cao tính hiệu fi ef và hiệu suất. Ví dụ, việc sử dụng các tế bào cố định của Pseudomonas putida trong máy nâng kiểu fl uidized lò phản ứng giường để chuyển đổi nides cya- vô cơ với carbon dioxide và amoniac đã được nghiên cứu như là một thay thế, nhưng không có pilot- hoặc quá trình đầy đủ quy mô đã được phép hoạt động - ated sử dụng phương pháp này (Babu et al., 1993). Một đống thử nghiệm đã được inocu- lated với xyanua giảm vi khuẩn Alcaligenes Pseudomonas giả (UA7) ở Alaska nhằm so sánh chi phí xyanua hủy diệt với quá trình INCO (Nelson et al., 1998). Kết quả cho thấy xyanua có thể được giảm đến mức chấp nhận bởi các chuẩn tắc bacte- và, mặc dù chi phí đầu tư ban đầu cao hơn, chi phí tổng thể của điều trị trong thời gian dài có thể thấp hơn so với phương pháp hóa học do trọng yếu đáng chi phí vận hành thấp hơn. Một nghiên cứu gần đây cho thấy các vi khuẩn tại chổ Pseudomo- nas pseudoalcaligenes alkaliphilic thể khử độc xyanua trong hai cách. Xianua không thể hồi phục ràng buộc với các kim loại như sắt, gây thiếu hụt sắt bên ngoài tế bào và ức chế metalloenzymes bên trong tế bào xảy ra dẫn đến một hệ thống hô hấp cyanide không nhạy cảm và một con đường xyanua suy thoái / đồng hóa (Luque-



Almagro et al., 2011) . Con đường xyanua đồng hóa mà gen- erates amoni, là tiếp tục đưa vào nitơ hữu cơ.

2.2.3.1. Quá trình sinh học mỏ Homestake ở Mỹ. Quá trình này được phát triển vào đầu những năm 1980, và kể từ đó, đã được sử dụng bởi các công ty khai thác mỏ Homestake ở Chì, Nam Dakota, Mỹ. Do đó, nó được gọi là quá trình sinh học Homestake Mining của. Các Homestake Mining vẫn được công ty duy nhất trên thế giới sử dụng phương pháp này để điều trị mỏ và chất thải nước thải đập kết hợp của họ. Trộn nước mỏ tương đối ấm bằng nước thải ao để duy trì nhiệt độ của nước thải bined đồng tại một fi h.tố nhiệt độ ciently cao quanh năm là chìa khóa để hoạt động thành công của họ. Nhà máy được con- structed trong 1984to trị 3600 gpm Mỹ với chi phí vốn của Mỹ $ 10 triệu.
Cyanide, thiocyanate, đồng và amoniac là taminants niệm chính được tìm thấy trong nước thải hỗn hợp. Quá trình này diễn ra trong tiếp xúc sinh học quay (RBC), nơi vi khuẩn được gắn vào từ từ quay đĩa như một lm fi sinh học. Khoảng 40% của mỗi đĩa là phụ hợp nhất trong những xe tăng ở tất cả các lần (Maier et al., 2009). Quá trình oxy hóa sinh học được thực hiện trong hai giai đoạn (Whitlock, 1995;. Lawrence et al, 1998). Giai đoạn đầu tiên kinh bao gồm các nạt oxi- khuẩn cyanide và thiocyanate với carbon dioxide, sulphat và amoniac. Trong giai đoạn thứ hai, vi khuẩn nitri fi cation xảy ra và amoniac được chuyển thành nitrat. Chủng vi khuẩn khác nhau được tham gia vào các giai đoạn khác nhau của quá trình. Homestake Mining giữ hai bằng sáng chế cho việc sử dụng các vi khuẩn fi c cụ thể chịu trách nhiệm cho quá trình oxy hóa của xyanua và thiocyanate. Kim loại kết hợp với nide cya- và thiocyanate được loại bỏ qua hấp phụ bởi vi khuẩn (bio fi lm) một khi nước thải được miễn xyanua. Khi fi lm sinh học liên tục tróc ra đĩa, bùn vi khuẩn-kim loại được tái chuyển từ ef fl uent bởi cation Clari fi và cát kép truyền thông fi l- nồng, và vứt bỏ vào chất thải ao nuôi. Ngược lại với sự cạnh tranh điều trị hóa chất, hydrogen peroxide và SO2 / Air,