혼합 호산성 박테리아를 이용한 광미로부터 비소의 Column Bioleaching : 기술적 평가

Column Bioleaching of Arsenic from Mine Tailings Using a Mixed Acidophilic Culture: A Technical Feasibility Assessment

광미의 처리를 위한 heap bioleaching은 유망 기술이나 이 과정을 오랜 기간 수행한 연구는 부족한 상황이다. 본 연구는 약 436일 동안의 column bioleaching실험을 통해, 광미에서 고농도 비소의 제거특성을 평가하였다. 높이 350 mm의 플라스틱 column에 750 g의 광미와 A. thiooxidans 및 A. ferrooxidans로 구성된 호산성 박테리아를 접종하여 실험을 진행하였다. 비소제거 효율을 확인하고, 그 관련 기작을 이해하고자 침출액의 산화 환원전위와 pH, 액중 철 이온(ferrous와 ferric)의 생성 및 비소 농도를 측정하였다. 실험 436일 후, 비소의 제거율을 약 70%까지 달성 할 수 있었다. 하지만, 부분적으로 침출율이 감소하는 경향을 확인할 수 있었고, 이는 비소의 독성으로 인한 박테리아 군집의 활성도 저하에 의한 것으로 판단되었다. 본 연구의 결과는 향후 광미의 heap bioleaching 연구를 위한 기초 자료로서 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

Heap bioleaching for detoxification of mine tailings is a promising technology; however, long-term studies that aim to understand the potential of this process are scarce. Therefore, this study assesses the feasibility of column bioleaching as an alternative technology for treatment of mine tailings with high concentrations of arsenic during a long-term experiment (436 days). To accomplish this objective, we designed a 350-mm plastic column that was packed with 750 g of mine tailings and inoculated with an acidophilic bacterial culture composed of A. thiooxidans and A. ferrooxidans. Redox potential, pH, ferric ion generation, and arsenic concentration of the off-solution were continuously monitored to determine the efficiency of the technology. After 436 days, we obtained up to 70% arsenic removal. However, several drops in removal rates were observed during the process; this was attributed to the harmful effect of arsenic on the bacteria consortium. We expect that this article will serve as a technical note for further studies on heap bioleaching of mine tailings.