Changes of dumps coal washing microbiocenosis in the process of accumulation

Changes of dumps coal washing microbiocenosis in the process of accumulation

И. А. Блайда, Т. В. Васильева, В. И. Баранов, Л. И. Слюсаренко, С. Н. Шулякова

Abstract

Technogenic waste of coal benefication on the central concentrator "Chervonogradska" regardless of storage time have a complicated mineralogical composition and contain high concentrations of heavy metals, which makes them an ecological hazardous. The bacterial leaching methods of this kind of raw material for its recycling are cost-effective, resource-saving and environmentally friendly. To use them effectively is necessary know the composition and oxidative activity of own microbial associations of technogenic waste. The concentration of the valued components in the waste dumps of different shelf life were determined by standard physico-chemical methods. The influence of its own microbiota on extracting metals from waste dumps has been shown. The structure and quantitative composition of the enrichment cultures of microorganisms that has been isolated from dumps with different shelf life have been described. It has been shown that the qualitative composition not independent of storage time but the number of microorganisms is several times higher in dumps of long storage. It was found that the dominant part of microbiocenoses are acidophilus chemolithotrophic bacteria – mesophilic and moderately thermophilic bacteria of the genera Acidithiobacillus and Sulfobacillus. The maximum leaching effect was achieved by using as an energy source of divalent iron as in mesophilic and in moderately thermophilic conditions. The maximum extraction of valuable metals in the solution were obtained after processing a technogenic waste with a small storage term regardless from used group of microorganisms.

Keywords

technogenic waste dumps; microbial association; microbiocenosis; chemolithotrophic acidophilus bacteria; bacterial leaching

References

Blayda I., Vasyleva T., Slyusarenko L., Abisheva Z., Ivanytsia V. The germanium extraction from industrial wastes by microbiological methods//XXVI International Mineral Processing Congress (IMPC 2012), New Delhi, India, September 24–28, 2012. – P. 550–558.

Блайда И.А. Использование биогидрометаллургических технологий в решении проблем утилизации техногенных отходов с получением ценных металлов / Блайда И.А., Васильева Т.В., Баранов В.И. // Комплексное использование минерального сырья. – 2015. – №3. – С. 75–82.

Пат. 102926 UA. Спосіб вилучення рідкісних металів з відходів вугільної промисловості. // Блайда І.А. Васильєва Т.В., Слюсаренко Л.І., Хитрич В.Ф., Барба І.М., Іваниця В.О., Баранов В.І. Бюл. № 16. Заявл. 20.03.2012. Опубл. 27.08.2013.

Возможности бактериального и химического выщелачивания отходов углеобогащения с целью извлечения германия и галлия / И.А. Блайда, Т.В. Васильева, В.И. Баранов [и др.] // Известия Вузов. Прикладная химия и биотехнология. – 2013. – №1(4). – С.54–60.

Блайда И.А. Состав и активность бактериального сообщества отходов углеобогащения // Biotechnologia Acta. – 2014. – Vol. 7 (5). – P. 94–100. doi:10.15407/biotech7.05.094.

Усова Т.Ю. Конъюнктура мирового рынка редких металлов / Т.П. Линдер. Рідкісні метали Украіни – погляд у майбутнє. Київ. 2001, С.102 – 103.

Химия и технология редких и рассеянных элементов. – Т. 3./ Под ред. К.А. Большакова. – М.: Высшая школа, 1976. – 368 с.

Хавезов И. Атомно-абсорбционный анализ / И. Хавезов, Д. Цалев. – Л.: Химия, 1983. – 144 с.

Каравайко Г.И. Практическое руководство по биогеотехнологии металлов / Г.И. Каравайко. – М.: АНСССР, 1989. – 371 с.

Методы общей бактериологии. – Т. 2. – М.: Мир, 1984. – 265 с.

Современная микробиология. Прокариоты. / Современная микробиология. Т.2; [Ленгелер Й., Древс Г. И., Шлегель Г.]. – М.: Мир, 2005. – 496 с.

Sulfobacillus thermotolerans sp. nov., a thermotolerant, chemolitothrophic bacterium / [Bogdanova T.I., Tsaplina I.A., Kondrat’eva T.F. et al.] // International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology. – 2006. – V. 56. – P. 1039–1042.

Isolation and identification of moderately thermophilic acidophilic iron-oxidizing bacterium and its bioleaching characterization / [Zeng Wei-min, Wu Chang-bin, Zhang Ru-bing et al.] // Trans. Nonferrous Met. Soc. China. – 2009. – V. 19. – P. 222–227.

Минеев Г.Г. Биометаллургия золота / Г.Г. Минеев. – М.: Металлургия, 1989. – 160 с.

Кузякина Т.И. Биотехнология извлечения металлов из сульфидных руд / Кузякина Т.И., Хайнасова Т.С., Левенец О.О. // Вестник наук о Земле. – 2008. – Т. 60, Вып. 12. – С. 76–85.

Варданян Н.С. Leptospirillum-подобные бактерии и оценка их роли в окислении пирита / Н.С. Варданян, В.П. Акопян // Микробиология. – 2003. – Т. 72, № 4. – С. 493–498.

Тhe role of Аcidithiobacillus caldus in the bioleaching of metal sulfides / [Semenza M., Viera M., Curutchet G., Donati E.] // Latin American applied research version. – 2002. – V.32, №.4. – Р.135–139.

Problems of Environmental Biotechnology