Fluoridų šalinimo iš geriamojo vandens naudojant sorbentus tyrimas

Abstract

Įvairiose pasaulio vietose geriamajame vandenyje yra randamos padidėjusios fluoridų koncentracijos (Argentina, JAV, Egiptas, Jordanija, Turkija, Iranas, Irakas, Kinija, Australija, Naujoji Zelandija, Japonija, Kanada, Saudo Arabija ir kt.). Vakarų Lietuvos Skuodo ir Plungės, Telšių, Palangos bei Klaipėdos rajonų vandenviečių požeminio vandens gręžiniuose fluoridų koncentracija siekia apie 3 mg/l, Kretingos rajone – iki 6–6,5 mg/l. Pagal vandens higienos normą HN 24:2017 fluoridų koncentracija geriamajame vandenyje turi neviršyti 1,5 mg/l. Per didelis fluoro kiekis sukelia dėmėtų dantų ligas, dantų skeleto fluorozę, moterims anksti pasireiškia osteoporozė. Šiame darbe yra tiriamas fluoridų šalinimo efektyvumas iš dirbtinio vandens su padidėjusiomis fluoridų koncentracijomis, naudojant sorbentus: geležies prisotintas išdžiūvas ir panaudotus kavos tirščius. Nustatyta, kad geležies paplavų išdžiūvos fluoridus pašalina 0,27–93,10 % efektyvumu, naudojant panaudotus kavos tirščius pasiekiamas 0,4–57,97 % fluoridų pašalinimas. Atlikti tyrimai parodė, kad efektyviausiai fluoridus iš tiriamojo vandens šalina geležies paplavų išdžiūvos. Naudojant skirtingus geležies paplavų išdžiūvų kiekius ir esant skirtingai kontakto trukmei, fluoridų koncentracija tiriamajame vandenyje po valymo neviršija leistinų geriamojo vandens normų (1,5 mg/l), todėl sorbcijai galima naudoti mažiausią geležies paplavų išdžiūvų kiekį – 40 g/l. Pirmajame etape su sorbentų dozėmis 1, 2, 3, 4, 5 ir 6 g/l, efektyviausias fluoridų išvalymas pasiektas, kai kontakto trukmė – 120 min, o antrajame tyrimų etape, kai sorbentų dozės 10, 20, 30, 40 ir 50 g (arba 60 g) – 150 min.

Increased concentrations of fluoride in drinking water are found in various parts of the world (Argentina, USA, Egypt, Jordan, Turkey, Iran, Iraq, China, Australia, New Zealand, Japan, Canada, Saudi Arabia, etc.). In western Lithuania Skuodas Plungė, Telšiai, Palanga and Klaipėda, the concentration of fluorides reaches about 3 mg/l, in Kretinga district – up to 6–6.5 mg/l. According to the water hygiene standard HN 24: 2017, the concentration of fluorides in drinking water should not exceed 1.5 mg/l. Fluorides are one of the toxic indicators that need to be controlled. Excessive fluorine levels cause spotting tooth disease, dental skeletal fluorosis, and early onset of osteoporosis in women. In this work, the efficiency of fluoride removal from artificial water with increased fluoride concentrations using sorbents is investigated: iron-rich residues dry out and coffee grounds.Iron fluxes have been found to remove 0.27–93.10% efficiency, using 0.4–57.97% fluoride removal from the used coffee grounds. Studies have shown that fluoride is the most effective in removing iron from the test water. Using different amounts of iron-rich residues dry out for different contact times, the fluoride concentration in the test water after purification does not exceed the permissible drinking water level (1.5 mg/l), so that the lowest iron-rich residues dry out of 40 g/l can be used for sorption. In the first stage with sorbet dosages of 1, 2, 3, 4, 5 and 6 g/l, the most effective fluoride purification is achieved when the contact time is 120 min, and in the second stage of sorbent dose, 10, 20, 30, 40 and 50 g (or 60 g) – 150 min.