Ability of Organic Acids to Extract Zinc from Sewage Sludge

Nuotekų dumblo panaudojimas žemės ūkyje yra ribotas, nes dažnai sunkiųjų metalų koncentracijos viršija ribines vertes. Sunkiuosius metalus galima pašalinti taikant įvairius metodus: išplovimą, cheminę ekstrakciją, fitoekstrakciją, elektrocheminį valymą ir kitus. Šiame darbe ištirtas organinių rūgščių efektyvumas šalinant cinką iš anaerobiškai perdirbto nuotekų dumblo. Ekstrakcijai pasirinktos trys organinės lengvai bioirios karboksirūgštys: acto, oksalo ir citrinų, kurių koncentracijos buvo 0,01M, 0,05M, 0,1M 0,5M ir 1M. Visos tirtos karboksirūgštys, esant koncentracijai didesnei nei 0,1mol/l, efektyviai sumažino cinko kiekį nuotekų dumble ir jis neviršijo leistinos ribinės vertės pagal LAND 20-2005. Esant 0,5M koncentracijai pagal cinko ekstrakcijos efektyvumą rūgštys išsidėstė sekančiu eiliškumu: citrinų rūgštis (100%)> acto rūgštis (78%)> oksalo rūgštis (71%). Optimali citrinų ir acto rūgščių tirpalų koncentracija yra 0,5 mol/l, tuo tarpu oksalo rūgšties atveju maksimalus cinko pašalinimo efektyvumas pasiektas jau prie 0,1M koncentracijos. Cinko ekstrakcijos efektyvumą nulemia ne tik karboksirūgšties prigimtis ir koncentracija, bet ir ekstrahento pH. Ypač žema tirpalo pH nulemia savitą ekstrakcijos efektyvumo kitimą oksalo rūgšties atvejuMunicipal sewage sludge often cannot be recycled as amendment material in agriculture, because concentrations of heavy metals exceed the limit values. Metal pollution of sewage sludge is widespread across the globe, and the clean up of these sludges is a difficult task. To remediate sewage sludge, innovative treatment methods are urgently required. This study investigated the feasibility of using different extracting solutions at various concentrations to remove zinc from sewage sludge. Three organic acids were used in this study: acetic, oxalic and citric acids. Several batch tests were conducted using a known amount of the sludge mixed with different extracting solutions at various concentrations (0.01M, 0.05M, 0.1M 0.5M and 1M) to enhance zinc removal efficiency and to optimize the concentration of each extracting agent. Based on the results, organic acids were enough effective for the removal of zinc to meet the limit values. At 0,5M concentration the order of zinc extraction efficiency was following: citric acid (100%)> acetic acid (78%)> oxalic acid (71%). Zinc extraction efficiency was influenced not only by extractant origin and its concentration, but also by pH of extracting solution. Specific variation of zinc extraction efficiency in the case of oxalic acid was influenced by its low pH at higher concentrationsVytauto Didžiojo universitetasŽemės ūkio akademij