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Optimierung der biogenen Schwefelsäureproduktion für (Bio)Leaching-Prozesse im Abfallsektor

Projektleitung
Kremser Klemens, Projektleiter/in
Laufzeit:
01.01.2022-31.12.2022
Programm:
Interreg Va Österreich - Tschechien
Art der Forschung
Angewandte Forschung
Projektpartner*innen
K1-MET GmbH, Stahlstraße 14, 4020 Linz, Österreich.
Funktion des Projektpartners: Koordinator
Masarykova univerzita v Brne, erotínovo nám. 8, 601 77 Brno, Tschechische Republik.
Funktion des Projektpartners: Partner
Mitarbeiter*innen
Beteiligte BOKU-Organisationseinheiten
Institut für Umweltbiotechnologie
Gefördert durch
European Regional Development Funds (ERDF) , Europäische Union
Abstract
Der Zugang zu Rohstoffen ist ein wichtiger Standort- und Wettbewerbsfaktor für Österreich. Wir sind umgeben von riesigen Mengen an Sekundärrohstoffquellen wie zum Beispiel Autos oder Elektrogeräte, Stäube und Schlacken der Metallurgischen Industrie oder Müllverbrennungsaschen. Das Recycling bzw. die Rückgewinnung von wertvollen Metallen aus Sekundärrohstoffquellen ist daher zwingend erforderlich. Ein innovatives und neues Recycling-Verfahren ist der Einsatz von biologischer Schwefelsäure. Bioleaching-Verfahren, die bei relativ niedrigem pH-Wert durchgeführt werden, haben eines gemeinsam: die Notwendigkeit einer externen Schwefelsäurezugabe zur pH-Regulierung. Daher ist das übergeordnete Projektziel von OPTIMO die Produktion einer biologischen 1,5 - 2 molaren Schwefelsäure. Diese biogene Säure soll erfolgreich zur pH-Regulierung einer Haldenlaugung von z.B. E-Schrott angewendet werden. Ein weiteres Ziel ist, diese produzierte biogene Schwefelsäure für eine Spent-Medium Laugung von zwei unterschiedlichen Abfallstoffen einzusetzen. Um die Metalle aus der Lösung zu entfernen, wird einerseits ein bioelektrochemisches System optimiert, um 90% Zink an der Kathode abzuscheiden und andererseits 90% des Zinks mittels fraktionierter Fällung rückzugewinnen. Um diese Ziele zu erreichen, werden verschiedene mesophile und thermophile, schwefeloxidierende Bakterien hinsichtlich ihrer Säureproduktion von K1-MET und BOKU bewertet, verglichen und anschließend in ca. 1 L Rührreaktoren kultiviert. Diese Versuche werden durch molekularbiologische Untersuchungen vom Partner MU begleitet. Für die bioelektrochemische Zinkrückgewinnung wird eine H-Zelle bei K1-MET aufgebaut und anschließend an der Kathode optimiert. Die Ergebnisse aus diesem Projekt sollen neue Wege für das Rohstoffrecycling aus Sekundärrohstoffen aufzeigen und dazu beitragen, den Stoffkreislauf von Metallen zu optimieren.
Schlagworte
Umweltbiotechnologie; Metallurgie;
Bioelektrochemie; Biogene Schwefelsäure; Metallrückgewinnung; Schwefel-oxidierende Bakterien;
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