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
Fastställande av sorptionsförmågan hos Musa spp och Coffea canephora: Biomassa som alternativ rening av blykontaminerat grundvatten i Uganda
KTH, School of Architecture and the Built Environment (ABE), Sustainable development, Environmental science and Engineering, Industrial Ecology.
KTH, School of Architecture and the Built Environment (ABE), Sustainable development, Environmental science and Engineering, Industrial Ecology.
2015 (Swedish)Independent thesis Basic level (degree of Bachelor), 10 credits / 15 HE creditsStudent thesis
Abstract [sv]

Vatten är en förutsättning för allt liv, men det är inte bara vatten som krävs, utan även att vattnet är rent och går att dricka. Det finns goda tillgångar till vatten på vår jord, men bara en bråkdel av detta vatten är av tillräckligt god kvalité för att det ska kunna drickas. Idag saknar fler än 700 miljoner människor i världen tillgång till tjänligt dricksvatten. Uganda är ett av många länder som berörs av detta och många dricksvattenkällor i Ugandas urbana miljöer riskerar dessutom att förorenas av metaller, såsom bly och mangan. Landet är i en kraftig utvecklingsfas, men de ekonomiska resurserna är begränsade. Det är därför viktigt att försöka lösa dricksvattenförsörjningen både snabbt och på ett ekonomiskt fördelaktigt sett. Till följd av att Uganda är ett land rikt på naturresurser så har det börjat undersökas kring möjligheterna att använda biomassa från resterna av vissa jordbruksprodukter för att rena vattnet. I denna studie fokuseras det på två av de största jordbruksprodukterna i Uganda, Coffea canephora och Musa spp, vilka är en sorts kaffeplanta respektive bananplantor. Biomassa från dessa produkter har i tidigare studier visat sig vara teoretiskt lämpade för att rena vatten från metaller.

Syftet med denna studie är att fastställa sorptionsförmågan av bly hos biomassa från Coffea canephora och Musa spp för att bidra med ny data och information för praktiskt tillämpning av dessa biomassor vid rening av dricksvatten i Uganda. Detta har genomförts med laboration. I laborationen konstruerades sex olika vattenprover innehållande olika sammansättningar av metallerna bly, mangan och kalcium. Halterna av mangan och kalcium varierades för att fastställa hur deras förekomst påverkade biomassornas sorptionsförmåga av bly.

Resultaten visade att både Coffea canephora och Musa spp kan rena vatten, med en ursprunglig blykoncentration av 50 μg/L, så pass bra att blyhalten hamnar under WHOs gränsvärde på 10 μg/L efter sorptionsprocessen. Detta gällde för samtliga vattenprover, trots olika metallinnehåll. Sorptionskapaciteten var för Musa spp från 6,64 μg/g till 7,17 μg/g och för Coffea canephora var den från 5,94 μg/g till 6,40 μg/g. Biomassa från Musa spp hade bättre sorptionsförmågan i jämförelsen mellan de båda biomassorna, oberoende av vattenprovernas olika sammansättningar. Sorptionskapaciteten visade sig dock minska för Musa spp då det fanns mangan men inget kalcium i vattnet. Soprtionskapaciteten för Coffea canephora försämrades då vattenproverna innehöll andra metaller än bly. Utöver detta fanns inget tydligt samband över hur koncentrationen av mangan och kalcium förhöll sig till sorptionsförmågan av bly.

Studien har varit begränsad vad gäller tid och resurser. Ytterligare studier behövs för att få en bättre helhetsuppfattning av hur användning av biomassor kan bidra till dricksvatten av god kvalité. Trots detta visade resultaten på bra sorptionsförmåga hos de båda biomassorna, vilket är ett bra underlag för att fortsätta arbeta mot en verklig implementering av biomassornas användning vid dricksvattenrening i Uganda. 

Abstract [en]

Water is the source of all life, but water itself is not the only requirement, the water also needs to be clean and potable. There are good assets to water on our Earth, but only a fraction of this water is of a quality good enough for it to be potable. As of today, more than 700 million people worldwide lack access to drinking water of good quality. Uganda is one out of many countries that are affected by this and many sources of drinking water in Uganda's urban environments also risk to be contaminated by metals such as lead and manganese. The country is undergoing a significant development, but the financial resources are limited. It is therefore important to try to solve the drinking water supply both quickly and economically advantageous. Uganda is a country that is rich in natural resources, and as a result of that, the feasibility of using biomass from the remains of some agricultural products for water purification water has begun to being examined. This study focuses on two of the biggest agricultural products in Uganda, Coffea canephora and Musa spp, which are sorts of coffee plant and banana plants. Biomasses from these products have previously been shown to be theoretically suitable for purifying water from metals.

The purpose of this study is to determine the sorption capacity of lead for the biomasses of Coffea canephora and Musa spp. This new data and information can then help with the development of practical application of these biosorbents in drinking water treatment in Uganda. This has been carried out by laboration. In the lab, six different water samples were constructed, all with different compositions of the metals lead, manganese and calcium. The levels of manganese and calcium were varied to determine how their presence affected the sorption capacity of lead for both biomasses.

The results showed that both Coffea canephora and Musa spp can purify water, with an initial lead concentration of 50 μg/L, so good that the lead concentration falls below the WHO’s threshold of 10 μg/L after the sorption process. This was true for all water samples, despite of difference in metal content. The Sorption capacity showed to be for Musa spp from 6.64 μg/g to 7.17 μg/g and for Coffea canephora from 5.94 μg/g to 6.40 μg/g. Biomass from Musa spp had better sorption capacity in comparison between the two biomasses, regardless of the different compositions of the water. However, the sorption capacity for Musa spp was reduced when there was manganese but no calcium in the water. The sorption capacity for Coffea canephora deteriorated when there were more metals than lead in the water. Apart from this, there was no clear correlation of how the concentration of manganese and calcium were related to the sorption capacity of lead.

This study has been limited in terms of time and resources, therefore further studies will be needed to get a better overall understanding of how the use of biosorbents can contribute to drinking water of good quality. In spite of this, the results prove that both biomasses have a good sorption capacity of lead, which is a good basis for further studies towards a real implementation of biomass use in purification of drinking water in Uganda. 

Place, publisher, year, edition, pages
2015.
Series
TRITA-IM-KAND 2015, 2015:24
Keyword [en]
Water purification, Uganda, Biomass, Biosorbents, Lead, Musa spp, Coffea canephora, Sorption capacity
Keyword [sv]
Vattenrening, Uganda, Biomassa, Bly, Musa spp, Coffea canephora, Sorptionskapacitet
National Category
Energy Systems Environmental Management
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-170583OAI: oai:DiVA.org:kth-170583DiVA: diva2:838971
Available from: 2015-07-01 Created: 2015-07-01 Last updated: 2015-07-01Bibliographically approved

Open Access in DiVA

fulltext(1062 kB)73 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 1062 kBChecksum SHA-512
80790db3cd8e93bdef3cb2ed218a85bbb01ad10b40fbe64c293c6211b963baf05ffce81bed4e0c1cdb36a0b7ad2c8eb296ae60336fc820d39bd7c115250a0243
Type fulltextMimetype application/pdf

By organisation
Industrial Ecology
Energy SystemsEnvironmental Management

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 73 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: 144 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