汚染水溶液からの銀回収のためのバイオ電気化学技術：レビュー

Bioelectrochemical technology for recovery of silver from contaminated aqueous solution: a review.

• Ngo Anh Dao Ho
• Sandhya Babel

抄録

さまざまな産業プロセスから大量の銀を含む廃水が発生している。この廃水は廃棄物とは考えられていませんが、貴重な銀(Ag)が含まれているため、回収のための貴重な源となっています。これまでの研究では、Ag回収のために膜ろ過、電気分解、化学沈殿、電気化学、セメント化などの伝統的な方法が用いられてきた。しかし、これらの方法では、コストが高い、廃棄物が発生する、回収物を精製する必要があるなどの欠点が多く報告されています。本研究では、水溶液からのAg回収のためのバイオ電気化学システム(BES)を、他の技術と比較して、有効かつ革新的な方法として紹介する。最近のBES研究で研究されている様々な種類のAg(I)含有溶液(例えば、Ag溶液, [Ag(NH)], [Ag(SO)], [Ag(SO)錯体)について報告する。BESは、通常、イオン交換膜で隔てられたアノード室とカソード室からなる嫌気性システムです。有機物の陽極生物酸化で得られた電子の流れは、Ag(I)イオンの陰極電気化学的還元に直接利用され、回収された生成物はAg電着体である。回収された生成物は、陰極表面に形成されたAg電着物である。金属銀の純度が高いBESを用いることで、高いAg回収効率（90％以上）と同時に発電が可能であることが報告されています。さらに、BESは広範囲の初期Ag(I)濃度(例えば、50〜3000mg/L)に対応しています。本研究では、Ag回収のためのBES技術の利点が強調されており、さらなる実用化に向けての応用が期待されます。

A large amount of silver-rich wastewater is generated from different industrial processes. This wastewater is not considered a waste, but a valuable source for recovery due to the precious silver (Ag). Previous studies have used traditional methods such as membrane filtration, electrolysis, chemical precipitation, electrochemical, and cementation for Ag recovery. However, many drawbacks have been reported for these techniques such as high cost, hazardous waste generation, and the needed refinement of recovered products. In this study, a bioelectrochemical system (BES) for Ag recovery from aqueous solution is introduced as an effective and innovative method, as compared with other techniques. Different types of Ag(I)-containing solutions that have been investigated in recent BES studies (e.g., Ag solution, [Ag(NH)], [Ag(SO)], [Ag(SO)] complexes) are reported. A BES is an anaerobic system consisting of anode and cathode chambers, which are normally separated by an ion-exchange membrane. The electron flow obtained from the anodic biological oxidation of organic matter is used directly for the cathodic electrochemical reduction of Ag(I) ions. The recovered product is Ag electrodeposits, formed at the cathode surface. Several studies have reported high Ag recovery efficiency by using a BES (i.e., > 90%), with high purity of metallic silver, and simultaneous electricity production. Furthermore, a BES can be employed for a wide range of initial Ag(I) concentrations (e.g., 50-3000 mg/L). The advantages of BES technology for Ag recovery are highlighted in this study for further practical applications.