Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Characterisation and removal of heavy metals in tannery effluents through the use of local materials
Uppsala University, Disciplinary Domain of Science and Technology, Earth Sciences, Department of Earth Sciences, LUVAL.
Uppsala University, Disciplinary Domain of Science and Technology, Earth Sciences, Department of Earth Sciences, LUVAL.
2014 (English)Independent thesis Advanced level (degree of Master (Two Years)), 10 credits / 15 HE creditsStudent thesisAlternative title
Karakterisering och reduktion av tungmetaller i avloppsvatten från ett garveri med hjälp av lokala material (Swedish)
Abstract [en]

Chromium and other heavy metals are known to cause issues related to human and environmental health when they occur in high concentrations in ecosystems. Chromium poses a particularly large threat if it occurs in its hexavalent form, Cr(VI), as it is highly reactive and carcinogenic. The aim of this project was to investigate the wastewater emitted from a tannery in Liwonde, Malawi, with respect to the metals Cr, Al, Cd, Cu, Fe, Mn, Pb and Zn, and to reduce the concentrations using locally available materials. A particular emphasis was put on chromium.

 

Wastewater collected from the tannery was analysed to determine the total and dissolved concentrations of the metals using a Microwave Plasma-Atomic Emission Spectrometer (MP-AES). The wastewater was then mixed with various dosages of peeled and unpeeled Moringa Oleifera seed powder as well as pure Moringa Oleifera shell powder and sand collected from river Shire. Thereafter, the remaining concentrations of metals were analysed. Additional analyses of various contact times were performed for the removal agent that had shown the best results.  

 

The analyses showed a total chromium concentration of 2.25 ppm and a dissolved chromium concentration of 0.251 ppm in the wastewater discharged from the tannery. Both concentrations were lower than what had initially been expected but still above both the WHO guideline value for chromium in drinking water and the Swedish threshold value for chromium in industrial wastewater (0.05 ppm). No other metals were found in concentrations above trace levels. All of the investigated removal agents, except for pure shell powder, showed positive results for chromium removal. The highest removal observed for dissolved chromium was 72 % and occurred with a removal agent mixture of 5.0 g of river sand and 2.0 g of unpeeled Moringa Oleifera seed powder to 100 mL of wastewater. The reduction of total chromium was 97 % for the same removal agent mixture. However, lower dosages of the removal agents also gave a chromium removal of similar size. Due to resource limitations, no analysis of whether the wastewater contained Cr(III) and Cr(VI) could be performed.

 

Considering the low initial concentrations of metals emitted from the tannery, there is no urgent need for further treatment of the wastewater. This study has however substantiated the theory that Moringa Oleifera seeds can be used as a low-cost chromium remediation agent in wastewater, a result that can be of use to improve the water quality in other industries and applications.

Abstract [sv]

Det har länge varit känt att krom och andra tungmetaller kan orsaka hälso- och miljöproblem när de förekommer i höga koncentrationer i ekosystem. Krom utgör ett särskilt stort hot om det förekommer i sin sexvärda form, Cr(VI), eftersom det är mycket reaktivt och cancerogent. Syftet med detta projekt var att undersöka avloppsvattnet från ett garveri i Liwonde, Malawi, med avseende på metallerna Cr, Al, Cd, Cu, Fe, Mn, Pb och Zn, samt att minska koncentrationerna med hjälp av lokalt tillgängliga material. En särskilt tonvikt lades på krom.

 

Avloppsvatten som inhämtats från garveriet analyserades med hjälp av en mikrovågsplasma-atomemissionsspektrometer (MP-AES) för bestämning av total samt löst koncentration av metallerna. Avloppsvattnet blandades sedan med olika doser av pulver från skalade och oskalade Moringa Oleifera-frön, liksom med pulver från skal av Moringa Oleifera-frön och sand från Shire-floden. Därefter analyserades proverna med avseende på återstående metallkoncentrationer. Ytterligare undersökningar genomfördes med olika kontakttider för det inbindningsmedel som visat bäst resultat.

 

Analyserna visade en total kromkoncentration på 2,25 ppm och en löst kromkoncentration på 0,251 ppm i det avloppsvatten som släpptes ut från garveriet. Båda koncentrationerna var lägre än vad som ursprungligen hade förväntats, men ändå över både WHOs riktlinjer för krom i dricksvatten och det svenska gränsvärdet för krom i industriellt avloppsvatten (0,05 ppm). Inga andra metaller påvisades i betydande koncentrationer. Alla undersökta inbindningsmedel, med undantag av Moringa Oleifera-skal, visade positiva resultat för kromrening. Den största observerade reningen för löst krom var  72 %, och uppmättes för en blandning av 5,0 g sand och 2,0 g pulver av oskalade Moringa Oleifera-frön till 100 mL avloppsvatten. Reduktionen av totalt krom var 97 % för samma blandning. Även lägre doser gav dock en nästan lika hög reningsgrad. På grund av resursbegränsningar kunde ingen analys av huruvida avloppsvattnet innehöll Cr(III) eller Cr(VI) genomföras.

 

Då avloppsvattnet från garveriet endast innehöll låga koncentrationer av metaller finns inget akut behov av ytterligare rening. Denna studie har dock styrkt tesen att Moringa Oleifera-frön kan användas som ett lågkostnadsalternativ för rening av krom i avloppsvatten. Detta resultat kan vara användbart för att förbättra vattenkvaliteten vid andra industrier och tillämpningar.

Place, publisher, year, edition, pages
2014. , 31 p.
Keyword [en]
Moringa Oleifera, chromium, tannery, wastewater treatment, natural material
Keyword [sv]
Moringa Oleifera, krom, garveri, avloppsvattenrening, naturligt material
National Category
Water Treatment
Identifiers
URN: urn:nbn:se:uu:diva-239005OAI: oai:DiVA.org:uu-239005DiVA: diva2:772982
Educational program
Master Programme in Environmental and Water Engineering
Examiners
Available from: 2015-02-11 Created: 2014-12-17 Last updated: 2015-02-11Bibliographically approved

Open Access in DiVA

AnderssonRobertsson(1283 kB)864 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 1283 kBChecksum SHA-512
7c7c43d0c66ed712f886ba04c5de9c2639de72bb5d2e7d57147e9c457765eb5edbc79e773d02d56a3edbbd1e4c23ff7d6535fce0e95f4b003b64654762dc551e
Type fulltextMimetype application/pdf

By organisation
LUVAL
Water Treatment

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 864 downloads
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

urn-nbn

Altmetric score

urn-nbn
Total: 937 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf