جداسازي فلزات سنگين از لجن فاضلاب شهري با استفاده از باكتري اسيدو تيوباسيلوس فرواكسيدانت

Removal of Heavy Metals from Urban Sewage Sludge Using Acidophilic Thiobacillus ferrooxidans

زمينه و هدف: حضور فلزات سنگين در لجن فاضلاب شهري، استفاده از آن را به عنوان اصلاح كننده خاك محدود مي‫كند. هدف از اين مقاله امكان حذف فلزات سنگين Cu، Zn، Cd و Pb از لجن فاضلاب شهري با استفاده از باكتري اسيدوتيوباسيلوس فرواكسيدانت بود. روش كار: در اين مطالعه تجربي، نمونه لجن از تصفيه خانه فاضلاب شهر شيراز جمع آوري شد. شستشوي بيولوژيكي لجن در ظروف 250 ميلي ليتر حاوي ml100 لجن تازه، 15ميلي ليتر محيط كشت حاوي باكتري اسيدوتيوباسيلوس فرواكسيدانت و آهن با غلظت gr / l 4-1 در دماي 28 درجه سانتيگراد و دور rpm 180 انجام شد و مقدار حذف فلزات سنگين توسط دستگاه پلاروگراف پايش گرديد. يافته ها: شرايط بهينه براي حذف فلزات سنگين در اين روش، زمان ماند 5 روز و غلظت آهن gr/l2 به دست آمد. تحت اين شرايط، 80 درصد كادميوم، 78 درصد سرب، 87 درصد روي و 69/9 درصد مس از لجن حذف شد. همچنين ميزان آبگيري لجن به 99 درصد افزايش يافت. غلظت باقي مانده روي، كادميوم، سرب و مس در لجن بعد از شستشوي بيولوژيكي به ترتيب 783، 1، 18 و 607 ميلي گرم بر كيلوگرم بود كه در محدوده استانداردهاي لازم EPA براي كشاورزي مي باشد. نتيجه گيري: نتايج نشان داد روش شستشوي بيولوژيكي توسط باكتري تيوباسيلوس مي تواند به عنوان روشي مناسب براي حذف فلزات سنگين و افزايش كارايي آبگيري لجن كاربرد داشته باشد.

Background & objectives: The presence of heavy metals in urban sewage sludge limits its use as a soil modifier. The purpose of this study was to remove heavy metals (Cu, Zn, Cd and Pb) from urban sewage sludge using Acidophilic Thiobacillus ferrooxidans bacteria. Methods: In this experimental study, the sludge samples were collected from Shiraz wastewater treatment plant. Bioleaching tests were carried out in 250 ml flasks containing 100 ml fresh sludge, 15 ml Acidophilic Thiobacillus ferrooxidans bacteria and 1-4 g/L Fe+2 at temperature of 28 °C and speed of 180 rpm for 9 consecutive days. Heavy metal removal was monitored by polarograph. Results: The optimum condition for separation of heavy metals in this method was obtained at retention time of 5 days and iron concentration of 2gr/l. Under this condition, 80% of cadmium, 78% of lead, 87% of zinc and 69.9% of copper were removed from sludge. Also, sludge dewatering was increased up to 99%. The residual concentrations of zinc, cadmium, lead and copper in sludge after bioleaching were 783, 1, 18 and 607 mg/kg, respectively, which were within the EPA's standards for agriculture. Conclusion: The results showed that the bioleaching method by Thiobacillus bacterium could be used as a suitable method for removal of heavy metals and increasing sludge dewatering efficiency.