Bioleaching of heavy metals in sludges from combined treatment of wastewater and municipal solid waste leachate

Abstract

ÖZET Çamurun toprağa serilerek nihai bertarafındaki en önemli engellerden biri çamurundaki ağır metal içeriğidir. Çamurdan ağır metal giderimi için uygulanmakta olan pek çok metod vardır. Sülfür okside eden bakteriler ile çamurdan mikrobiyolojik olarak ağır metal giderimi, yüksek metal çözünürlüğü sağlaması ve düşük maliyeti ile önem kazanan bir metottur. Bu çalışmada, sülfür okside eden bakteriler vasıtasıyla biosızdırma (bioleaching) metodu evsel atıksu ve sızıntı suyu karışımının arıtılması sonucu oluşan çamurlara uygulanmıştır. Sülfür okside eden bakteriler aktif çamura alıştırılmıştır. Yüksek organik içerikli sızıntı suyunun biosızdırma prosesi üzerindeki etkisi dört set deneysel çalışma ile araştırılmıştır. Set A' da kullanılan çamur evsel atıksu ile %3 sızıntı suyunun (hacim/hacim) arıtılmasından elde edilmiştir. Sızıntı suyunun toplam hacme oranlan Set B, C ve D için sırası ile %5, %7 ve %10 (hacim/hacim) olarak seçilmiştir. Deney süresince Cr, Cu, Ni ve Fe çözünürlük oranlan gözlenmiştir. Set D 'de sülfür okside eden bakteriler tamamen inhibe olmuşlardır. Cr, Ni ve Fe için en yüksek çözünürlük oranları toplam hacimde en düşük sızıntı suyu hacmi olan Set A' da gözlenmiştir. Cu için en yüksek çözünürlük oranı ise Set C'de gözlenmiştir.

ABSTRACT Heavy metal concentration in sludge is one of the major obstacles for the application of sludge on land. There are various methods for the removal of heavy metals in sludge. Using sulfur oxidizing bacteria for microbiological removal of heavy metals from sludges is an outstanding option both because of high metal solubilization percentages and low cost. In the present study bioleaching method with indigenous sulfur oxidizing bacteria was applied to sludges from co-treatment of municipal wastewater and leachate. Sulfur oxidizing bacteria were acclimated to activated sludge. The inhibitory effect of leachate, having high organic content, on the bioleaching process is investigated in four experimental sets. The sludge in Set A was obtained from the co- treatment of wastewater and 3% leachate (volume/volume) mixture. Leachate to total volume ratios were selected as 5%, 7% and 10% (v/v) for the sets B, C and D respectively. Solubility percentages for Cr, Cu, Ni and Fe were observed throughout the experiments. Sulfur oxidation bacteria were totally inhibited in Set D. Set A, which received the lowest leachate volume to total volume, achieved the highest solubilization percentages for Cr, Ni and Fe. For Cu highest solubilization was achieved in Set C.