Bioremediation of CCA-C treated wood by Aspergillus niger fermentation

This study evaluated the potential of the fungus Aspergillus niger to remove copper, chromium, and arsenic from waste wood treated with chromated copper arsenate (CCA) wood preservative. The removal of heavy metals by A. niger was carried out in two stages. In the first stage, A. niger was cultivated in carbohydrates media in order to produce large quantities of oxalic acid. Bioremediation of CCA-treated wood was performed in the second stage through both leaching of heavy metals with oxalic acid occurred during the first stage and possible biosorption of metals onto the binding sites in the cellular structure of A. niger. Oxalic acid production by A. niger was 13.4 kg/m3 at pH 6 and in an enriched nitrogen and phosphorus medium. CCA-treated chips exposed to A. niger for 10 days showed a decrease in arsenic of 97%. In addition, A. niger fermentation removed 49% copper and 55% chromium from CCA-treated chips. This study showed that fungal fermentation and passive metal removal by A. niger had a potential in arsenic release from CCA-treated waste wood.ZusammenfassungDiese Studie untersuchte die Möglichkeit des Pilzes Aspergillus niger Kupfer, Chrom und Arsen von Abfallholz, das mit CCA-Holzschutzmittel behandelt worden war, zu entfernen. Die Entfernung von Schwermetallen durch A. niger wurde in zwei Stufen durchgeführt. Während der ersten Stufe wurde A. niger in Kohlenhydratmedien kultiviert, um große Mengen von Oxalsäure zu produzieren. Die Aufwertung von CCA-behandeltem Holz wurde während der zweiten Stufe durchgeführt. Sowohl das Auslaugen der Schwermetalle mit Oxalsäure als auch die mögliche Biosorption von Metallen an Rezeptoren in der Zellstruktur von A. niger fand während der ersten Stufe statt. Die Oxalsäure-Produktion durch A. niger betrug 13,4 kg/m3 bei einem pH-Wert 6 in einem mit Stickstoff und Phosphor angereichertem Medium. Die mit CCA behandelten Späne zeigten nach 10-tägiger Behandlung mit A. niger einen Arsenabfall von 97%. Zusätzlich entfernte die A. niger-Fermentation 49% Kupfer und 55% Chrom von CCA-behandelten Spänen. Diese Studie zeigte, dass Pilzfermentation und passive Metallentfernung durch A. niger eine Möglichkeit bot, Arsen von CCA-behandeltem Holz freizusetzen.