Nghiên cứu khả năng chiết một số kim loại trong bùn thải đô thị bằng axit axêtic

Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Các Khoa học Trái đất và Môi trường, Tập 32, Số 4 (2016) 22-28 
 22 
Nghiên cứu khả năng chiết một số kim loại trong bùn thải 
đô thị bằng axit axêtic 
Đặng Thị Hồng Phương1, Trần Văn Quy2, Nguyễn Mạnh Khải2,* 
1
Trường Đại học Nông Lâm, Đại học Thái Nguyên, Xã Quyết Thắng, Thái Nguyên, Việt Nam 
2
Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội, 334 Nguyễn Trãi, Hà Nội, Việt Nam 
Nhận ngày 05 tháng 10 năm 2016 
Ch nh s a ngày 25 tháng 10 năm 2016; Chấp nhận đăng ngày 28 tháng 12 năm 2016 
Tóm tắt: Bùn thải phát sinh từ các công đoạn của nhà máy x lý nước thải sinh hoạt có chứa 
nhiều chất hữu cơ, hàm lượng N, P, K tổng số tương đối cao. Hàm lượng kim loại nặng tổng số có 
khả năng vượt giới hạn cho phép trong đất nông nghiệp (Zn). Trước những thách thức ngày càng 
gia tăng về nơi thải bỏ bùn thải đô thị, nguồn dinh dưỡng cho nông nghiệp và ô nhiễm môi trường, 
hướng tiếp cận loại bỏ các thành phần có thể gây độc trong bùn thải để tái s dụng nguồn tài 
nguyên này ngày càng phổ biến trên thế giới. Nghiên cứu này s dụng axit axêtic để chiết một số 
kim loại nặng (Cu, Cd, Cr, Pb, Zn) ra khỏi bùn thải. Kết quả th nghiệm cho thấy, thời gian tương 
tác 120 phút, nồng độ axit 0,5M, pH = 0,3 và số lần chiết rút 5 lần là điều kiện phù hợp để tách 
chiết các kim loại nặng (KLN). Hiệu suất loại bỏ các KLN theo thứ tự: Zn > Cu > Cd ≈ Pb > Cr. 
Sau x lý, hàm lượng chất hữu cơ tăng đáng kể, hàm lượng N, P, K giảm so với ban đầu nhưng 
vẫn ở ngưỡng giàu so với thang đánh giá trong đất. Bùn thải sau x lý kim loại nặng có thể s 
dụng để làm nguồn cung cấp chất dinh dưỡng cho cây trồng. 
Từ khóa: Bùn thải, kim loại nặng, axit hữu cơ, tách chiết, nồng độ. 
1. Mở đầu 
Tốc độ đô thị hóa nhanh chóng tại các quốc 
gia đang đặt ra các thách thức không nhỏ về x 
lý chất thải, đặc biệt là các loại bùn thải. Bùn 
thải đô thị sản sinh ra từ nhiều nguồn khác 
nhau: nạo vét sông hồ, trạm x lý nước thải, bể 
phốt, với số lượng ngày càng lớn. Trên thế 
giới, việc tận dụng bùn thải đô thị như một 
nguồn tài nguyên tái sinh không còn xa lạ. Khi 
được bón lên đất, bùn có thể làm tăng độ phì 
nhiêu của đất, làm đất tơi xốp và duy trì độ ẩm 
cho đất. Tuy nhiên, trong bùn có khả năng chứa 
_______ 
Tác giả liên hệ. ĐT.: 84-913369778 
 Email: khainm@gmail.com 
một số thành phần các chất nguy hại như các 
kim loại nặng (KLN). Khi s dụng bùn thải cho 
mục đích nông nghiệp với một diện tích đất lớn 
và trong thời gian dài, KLN có thể tích lũy ở 
trong đất và ảnh hưởng đến động vật và thực 
vật, đe dọa đến sức khỏe của con người thông 
qua chuỗi thức ăn. Đây là một hạn chế lớn đến 
việc tận dụng bùn thải. 
Những năm gần đây, các phương pháp hiệu 
quả để loại bỏ KLN từ bùn đã được nghiên cứu 
rộng rãi với các phương pháp khác nhau như: 
phương pháp tách chiết hóa học, phương pháp 
phân tách sinh học (bioleaching), phương pháp 
x lý bằng điện động học (electrokinetic) và 
phương pháp siêu chiết (Marchioretto M. 2002) 
Đ.T.H. Phương và nnk. / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Các Khoa học Trái đất và Môi trường, Tập 32, Số 4 (2016) 22-28 23 
[1]. Trong đó, phương pháp hóa học tách chiết 
các KLN trong bùn thải đã được chú ý rộng rãi 
do hiệu quả x lý KLN cao và thực hiện đơn 
giản. Phương pháp này s dụng các axit vô cơ 
(HNO3, HCl và H2SO4), axit hữu cơ (oxalic, 
axêtic, citric, lactic), các chất tạo phức (NTA 
và EDTA) để chiết, làm giảm hàm lượng KLN 
trong đất, bùn thải hay trầm tích đáng kể. Theo 
Veeken và Hamelers (1999), so với các chất vô 
cơ và các chất tạo phức thì các axit hữu cơ có 
triển vọng hơn vì quá trình tách chiết có thể 
được thực hiện ở điều kiện có tính axit nhẹ (pH 
khoảng 3 - 5), các axit hữu cơ dễ dàng phân hủy 
nên bùn có thể tự làm sạch mà không cần điều 
kiện phức tạp do đó mà lượng nước thải được 
giảm đáng kể [2]. 
Các nghiên cứu của Veeken và Hamelers 
(1999), Marchioretto và các cộng sự (2002), 
Xuejiang Wang (2015) [3] cho thấy hiệu quả 
tách chiết KLN của axit hữu cơ (citric, axêtic, 
oxalic) đều cho kết quả tốt nhất ở pH khoảng 3-
4. Các yếu tố ảnh hưởng của thời gian, nồng độ 
axit và số lần chiết rút khác nhau tới khả năng 
chiết một số kim loại nặng (Cu, Cd, Cr, Pb, Zn) 
trong bùn thải từ hệ thống x lý nước thải của 
Trạm x lý nước thải sinh hoạt Kim Liên (Hà 
Nội) bằng dung dịch axit axêtic trong môi 
trường pH = 3 đã được thực hiện trong nghiên 
cứu này. 
2. Đối tượng và phương pháp nghiên cứu 
2.1. Đối tượng 
Bùn của trạm x lý nước thải sinh hoạt 
(XLNTSH) Kim Liên, Hà Nội. Mẫu bùn được 
lấy 3 đợt (4/2014, 12/2014 và 6/2015). Mẫu bùn 
được lấy trong ngày và đánh kí hiệu mẫu theo 
ngày, địa điểm và đối tượng phân tích. Mẫu 
được lấy và bảo quản theo TCVN 6663-15: 
2004, (ISO 566715:1999). 
2.2. Phương pháp nghiên cứu 
Lựa chọn thời gian tương tác để loại bỏ 
KLN trong bùn 
Tiến hành cố định bùn/dung dịch theo t lệ 
khối lượng 1:2,5; lấy 4g bùn (đã được ổn định 
và x lý theo mô tả ở mục 2.1) pha trong 10mL 
dung dịch axit, nồng độ axit axêtic là 0,2M. 
Cho vào lọ thủy tinh 50mL, khuấy trong các 
khoảng thời gian: 30 phút, 60 phút, 120 phút, 
240 phút rồi ly tâm với tốc độ 4000 vòng/phút 
trong 90 phút ở nhiệt độ phòng, thu lấy phân 
đoạn trao đổi trong dịch chiết, lọc qua giấy lọc 
trước khi đem đi phân tích. Dịch chiết được 
đem đi phân tích bằng phương pháp quang phổ 
hấp thụ nguyên t (AAS) ở các bước sóng hấp 
thu tối ưu cho từng nguyên tố Cu, Cd, Cr, Pb, Zn. 
Xác định ảnh hưởng của n ng độ a it a êtic 
đến hiệu quả ử lý KLN 
Cân 4g bùn (mục 2.1) cho vào lọ thủy tinh, 
thêm 10mL dung dịch axit, nồng độ axit thay 
đổi từ 0 – 0,65M (0 = nước cất; 0,1M; 0,3M; 
0,5M; 0,65M) khuấy đều trong khoảng thời 
gian tối ưu (dựa vào kết quả của thí nghiệm 1) 
bằng máy khuấy từ ở nhiệt độ phòng rồi ly tâm 
với tốc độ 4000 vòng/phút trong 90 phút, thu 
lấy dịch chiết đem lọc trước khi phân tích Cu, 
Cd, Cr, Pb, Zn. 
Xác định ảnh hưởng của số l n chiết r t 
đến hiệu quả ử lý 
Chọn thời gian cân bằng (kết quả thí 
nghiệm 2.2.1) và nồng độ tối ưu nhất (kết quả 
thí nghiệm 2.2.2), sau đó chiết rút trong số lần 
từ 1 đến 8 với t lệ các lần 1:2,5 (bùn: dung 
dịch chiết rút). 
Phương pháp phân tích 
Độ ẩm xác định bằng phương pháp trong 
lượng, pH đo bằng máy đo pH, chất hữu cơ 
(OM) đo bằng phương pháp Walkley – Black, 
Nito tổng số (Nts)ts được xác định bằng 
phương pháp Kjeldahl, Kali tổng số (Kts) xác 
định bằng phương pháp quang kế ngọn l a, 
Photpho tổng số (Pts) đo bằng phương pháp so 
màu với chất tạo phức molipdat amoni, KLN đo 
bằng phương pháp quang phổ hấp phụ nguyên 
t (TCVN 6649:2000). 
Phương pháp phân tích thống kê 
Giá trị trung bình giữa các thí nghiệm được 
so sánh giữa các thí nghiệm được mô tả tại các 
Đ.T.H. Phương và nnk. / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Các Khoa học Trái đất và Môi trường, Tập 32, Số 4 (2016) 22-28 
24 
mục 2.2.1-2.2.3. Số liệu được phân tích thống 
kê trên phần mềm SPSS 18. 
3. Kết quả và thảo luận 
3.1. Đặc tính lý hóa của bùn thải trạm XLNTSH 
Kim Liên, Hà Nội 
Kết quả phân tích thành phần, tính chất của 
bùn thải trạm XLNTSH Kim Liên, Hà Nội (Giá 
trị trung bình ± độ lệch chuẩn của 3 lần lấy 
mẫu) được trình bày trong Bảng 1 (theo trong 
lượng khô trừ pH và độ ẩm). 
Kết quả phân tích cho thấy, bùn phát sinh từ 
các công đoạn x lý khác nhau có thành phần, 
tính chất khác nhau. Độ ẩm của bùn tương đối 
lớn (khoảng 85%). Do thành phần bùn chủ yếu 
là sinh khối của vi sinh vật, bùn sau lắng thứ 
cấp có chứa hàm lượng nitơ, phốtpho cao hơn 
bùn sau lắng sơ cấp. Bùn sau nén tách nước để 
đem đi thải bỏ có độ ẩm cao (khoảng 82%); 
theo thang đánh giá hàm lượng chất dinh dưỡng 
trong đất thì hàm lượng chất hữu cơ, Nts, Pts và 
Kts trong bùn thải ở ngưỡng cao đến rất cao [4]. 
Kết quả này tương tự nghiên cứu của Nguyễn 
Việt Anh (2014) [5]. Đây là đặc điểm thuận lợi 
để cân nhắc tái s dụng bùn cho mục đích nông 
nghiệp. So sánh với giới hạn quy định đối với 
ngưỡng chất thải nguy hại tại QCVN 
07:2009/BTNMT thì hàm lượng các KLN (Cu, 
Zn, Pb, Cr, Cd) của trạm XLNTSH Kim Liên 
nằm dưới ngưỡng nguy hại [6]. Tuy nhiên, so 
sánh với giới hạn quy định đối với đất nông 
nghiệp [QCVN 03-MT:2015/BTNMT] thì hàm 
lượng Zn vượt tiêu chuẩn cho phép [7]. Đặc 
điểm này đòi hỏi phải cân nhắc kỹ các giải pháp 
loại bỏ KLN để đảm bảo rằng việc áp dụng các 
giải pháp tái s dụng bùn là an toàn cho môi 
trường và hệ sinh thái. 
3.2. Khả năng chiết KLN trong bùn thải bằng 
axit acetic 
Ảnh hưởng của thời gian đến hiệu suất chiết 
KLN trong bùn thải 
Kết quả thí nghiệm về sự phụ thuộc của khả 
năng tách KLN bằng axit axêtic vào các thời 
gian tương tác khác nhau (ở pH khoảng 3 và 
nồng độ axit axêtic 0,2M), được thể hiện trong 
Bảng 2. 
Bảng 1. Một số tính chất của bùn thải trạm XLNT Kim Liên 
Ch tiêu (đơn 
vị) 
Bùn sau lắng sơ 
cấp 
Bùn sau lắng thứ 
cấp 
Bùn sau nén 
tách nước 
Ngưỡng chất 
thải nguy hại 
[6] 
Tiêu chuẩn cho 
đất nông nghiệp 
[7] 
Độ ẩm (%) 91,4 ± 3,27 84,9 ± 4,78 82,7 ± 2,06 
pH 7,4 ± 0,1 7,6 ± 0,49 7,5 ± 0,34 
OM (% DW) 27,65 ± 1,52 57,72 ± 3,83 27,85 ± 0,27 
Nts (% DW) 2,73 ± 0,47 3,70 ± 0,93 1,67 ± 0,07 
Pts (% DW) 2,59 ± 0,49 5,30 ± 0,89 1,72 ± 0,38 
Kts (% DW) 2,75 ± 0,72 6,03 ± 0,98 1,51 ± 0,53 
Cu (mg/kg) 61,7 ± 0,7 57,14 ± 1,2 59,29 ± 1,84 - 100 
Zn (mg/kg) 402,1 ± 3,29 367,56 ± 1,9 380,43 ± 11,1 5.000 200 
Pb (mg/kg) 18,78 ± 1,15 18,36 ± 0,75 17,61 ± 2,55 300 70 
Cd (mg/kg) 1,29 ± 0,19 1,23 ± 0,16 1,21 ± 0,1 10 1,5 
Cr (mg/kg) 40,86 ± 2,56 37,97 ± 3,38 38,21 ± 1,94 100 150 
Ghi chú: % DW (% Dry Weight) - % trọng lượng khô 
Đ.T.H. Phương và nnk. / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Các Khoa học Trái đất và Môi trường, Tập 32, Số 4 (2016) 22-28 25 
Bảng 2. Hiệu suất chiết KLN và phương trình hồi quy giữa hiệu suất và thời gian tương tác 
KLN 
Hiệu suất loại bỏ KLN (%) 
30 phút 60 phút 120 phút 240 phút 
Cr 10,25
a
 ± 0,26 10,46
a
 ± 0,1 13,04
b
 ± 0,39 14,24
c
 ± 0,7 
Pb 32,38
a
 ± 1,09 41,07
b
 ± 0,43 48,96
c
 ± 0,57 41,45
b
 ± 0,5 
Cd 27,82
a
 ± 3,44 32,5
b
 ± 1,26 49,31
d
 ± 1,26 41,87
c
 ± 2,1 
Cu 37,2
a
 ± 0,21 41,62
b
 ± 1,07 55,87
c
 ± 1,13 41,4
b
 ± 0,8 
Zn 72,99
a
 ± 1,61 78,67
b
 ± 0,28 87,25
c
 ± 1,52 71,92
a
 ± 2,2 
Ghi chú: Theo hàng, trong từng thí nghiệm, các số mang chữ cái (a, b, c, d) khác nhau thì sai khác có ý nghĩa thống kê ở 
độ tin cậy 95%. 
Từ các kết quả đưa ra trong Bảng 2 cho 
thấy, thời gian tương tác có ảnh hưởng rõ rệt 
đến hiệu suất chiết các KLN. Ngoại trừ Cr, các 
KLN khác được chiết ra nhiều nhất ở thời gian 
120 phút, khác biệt có ý nghĩa thống kê ở độ tin 
cậy 95% so với các thí nghiệm ở các thời gian 
tương tác khác. Hiệu suấtchiết Cr là thấp nhất 
trong các KLN th nghiệm (14%), thời gian 
tương tác càng lâu, hiệu suất càng tăng nhưng 
tăng không nhiều. Nghiên cứu của Logan and 
Feltz (1985) [8]; Wozniak and Huang (1982) 
[9] khi s dụng axit tách KLN ra khỏi bùn thải 
cũng cho hiệu suất tách Cr nhỏ nhất trong số 
các KLN th nghiệm. Cr còn gần như không 
tách ra được khỏi bùn (hiệu suất = 0%) trong 
nghiên cứu của Marius Gheju và cộng sự 
(2011) s dụng axit vô cơ (HCl và HNO3ở pH 
=1) [10]. 
Với các KLN khác (Pb, Cd, Cu, Zn) hiệu 
suất chiết tăng nhanh khi tăng thời gian tương 
tác, đạt cao nhất ở 120 phút, nhưng sau đó, gia 
tăng thời gian tương tác thì hiệu suất chiết lại có 
xu hướng giảm. Điều này có thể giải thích do 
thời gian tương tác lâu quá trình trung hòa axit 
bởi một số hợp chất kiềm và cacbonat trong bùn 
làm tăng pH của dung dịch dẫn đến giảm khả 
năng hòa tan của KLN. Zn là kim loại được loại 
bỏ nhiều nhất khỏi bùn (73%), tương tự kết quả 
nghiên cứu của tác giả Veeken and Hamelers 
(1999) khi s dụng axit hữu cơ. Hiệu suất này 
cao hơn nghiên cứu của Zhuhong Ding (2013) 
khi s dụng EDTA chiết rút KLN trong bùn 
thải, cao nhất là Zn (64%) ở thời gian tương tác 
24 giờ [11]. 
3.2.2. Ảnh hưởng của n ng độ a it a êtic 
đến hiệu suất loại bỏ KLN 
Bảng 3 trình bày kết quả thí nghiệm tách 
chiết các KLN của axit acêtic ở các nồng độ 
khác nhau (thời gian tương tác 120 phút). 
Bảng 3.Hiệu suất loại bỏ KLN của axit axêtic ở các nồng độ khác nhau 
KLN 
Hiệu suất loại bỏ KLN (%) 
0 M 0,1M 0,3M 0,5 M 0,65 M 
Cr 0,04
a
 ± 0,04 7,77
b
 ± 0,14 12,74
c
 ± 0,48 15,12
d
 ± 1,17 14,76
d 
 ± 0,76 
Pb 6,19
a
 ± 0,55 13,84
b
 ± 2,29 44,08
c+ 
 ± 3,57 55,23
d
 ± 0,5 55,82
d+ 
 ± 1,04 
Cd 6,34
a
 ± 1,26 35,26
b 
 ± 2,07 51,79
c
 ± 2,07 54,55
c
 ± 2,86 50,69
c
 ± 2,07 
Cu 3,49
a
 ± 0,72 38,04
b
 ± 2,8 58,29
c+ 
 ± 2,43 63,57
cd
 ± 2,52 62,18
d
 ± 1,96 
Zn 11,74
a
 ± 0,9 51,22
b
 ± 2,05 68
c
 ± 0,49 82,49
d+ 
 ± 2,75 81,64
d
 ± 2,72 
Ghi chú: Theo hàng, trong từng thí nghiệm, các số mang chữ cái (a, b, c, d) khác nhau thì sai khác có ý nghĩa thống kê 
với P≤0,05%. 
Đ.T.H. Phương và nnk. / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Các Khoa học Trái đất và Môi trường, Tập 32, Số 4 (2016) 22-28 
26 
Hình 1. Ảnh hưởng số lần chiết rút tới hiệu suất chiết rút của axit acetic 
Từ các kết quả nghiên cứu trong Bảng 3 cho 
thấy, hiệu suất x lý các KLN tăng đáng kể khi 
tăng nồng độ của axit axêtic. Tuy nhiên, khi 
tăng nồng độ từ trên 0,5M, sự gia tăng hiệu suất 
x lý tăng không đáng kể và có xu hướng giảm. 
Hiệu suất loại bỏ các KLN ở nồng độ 0,65M 
khác biệt không có ý nghĩa thống kê với kết quả 
thí nghiệm tại nồng độ 0,5M. Riêng Cu, hiệu 
suất đạt ổn định ở thí nghiệm nồng độ 0,3M, kết 
quả này khác biệt không có ý nghĩa thống kê 
95% so với các thí nghiệm ở 0,5M và 0,65M. 
Ảnh hưởng của số l n chiết đến hiệu quả 
loại bỏ KLN trong bùn thải 
Theo kết quả thí nghiệm 1 và 2, hiệu suất 
chiết xuất các KLN của axit axêtic trong thời 
gian 120 phút tại nồng độ 0,5M đạt tối ưu (pH 
khoảng 3). Do đó, thí nghiệm điều tra ảnh 
hưởng của số lần chiết xuất chọn thời gian cân 
bằng tối ưu là 120 phút và nồng độ là 0,5M để 
khảo sát hiệu suất số lần chiết. Hình 1 biểu diễn 
hiệu suất x lý cho 5 KLN qua 8 lần chiết. 
Từ đồ thị Hình 1 nhận thấy, lượng KLN 
chiết rút được tăng đều theo số lần chiết rút. 
Hàm lượng Pb thu được qua mỗi lần chiết 
không tăng nhiều và từ lần chiết thứ 2 lượng Pb 
tăng không đáng kể. Trong lần chiết đầu tiên, 
hàm lượng Pb được chiết rút gần như tuyệt đối, 
các lần sau hầu như không thay đổi đáng kể. 
Hiệu suất x lý Cd, Zn, Cu đạt cao và ổn định 
sau 5 lần chiết. Riêng Cr hiệu suất đạt cao, khác 
biệt có ý nghĩa thống kê 95% ở lần chiết thứ 7. 
3.3. Thành ph n dinh dưỡng của bùn thải sau 
 ử lý kim loại nặng bằng a it a êtic 
Bảng 4 trình bày thành phần các chất dinh 
dưỡng của bùn thải trước và sau khi s dụng 
axit axê tic để loại bỏ kim loại nặng. 
Bảng 4. Đặc tính dinh dưỡng của bùn trước và sau chiết xuất KLN bằng axit 
(thời gian 120 phút, nồng độ 0,3M, pH ~ 3, và sau 5 lần chiết rút) 
 OM (%DW) TN (%DW) P2O5 (%DW) K2O (%DW) 
Trước chiết rút 27,85 ± 0,27 1,67 ± 0,07 1,72 ± 0,38 1,51 ± 0,53 
Sau chiết rút 32,5 ± 1,21 1,38 ± 0,20 0,57 ± 0,69 0,68 ± 0,32 
Thang đánh giá N, 
P, K trong đất là 
giàu [4] 
> 8,1 > 0,20 > 0,13 > 1,5 
Ghi chú: % DW (% Dry Weight) - % trọng lượng khô 
Đ.T.H. Phương và nnk. / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Các Khoa học Trái đất và Môi trường, Tập 32, Số 4 (2016) 22-28 27 
Sau khi s dụng axit axêtic để chiết tách các 
KLN, hàm lượng chất hữu cơ trong bùn thải 
tăng, lượng N, P, K giảm đáng kể, nhưng vẫn ở 
mức cao so với thang đánh giá hàm lượng các 
chất dinh dưỡng trong đất. Như vậy, bùn thải 
sau khi chiết xuất KLN đã cho thấy giảm đáng 
kể hàm lượng kim loại nặng nhưng các chất 
dinh dưỡng trong bùn thải (N, P, K) vẫn đạt 
ngưỡng giàu dinh dưỡng. Qua đó cho thấy tiềm 
năng có thể được tận dụng như một nguồn cung 
cấp chất dinh dưỡng rất tốt cho cây trồng. 
4. Kết luận 
Bùn phát sinh từ các công đoạn x lý của 
nhà máy x lý nước thải sinh hoạt khác nhau có 
thành phần, tính chất khác nhau. Hàm lượng 
chất hữu cơ, N, P và K trong bùn thải ở ngưỡng 
cao đến rất cao. Hàm lượng tổng số của 5 KLN 
trong mẫu bùn thải ở trạm x lý nước thải sinh 
hoạt Kim Liên dưới ngưỡng chất thải nguy hại 
QCVN 07:2009/BTNMT. Tuy nhiên, hàm 
lượng Zn tổng số vượt ngưỡng so với QCVN 
03:2015/BTNMT về giới hạn KLN trong đất 
nông nghiệp. 
Các thí nghiệm ở quy mô phòng thí nghiệm 
cho thấy, hiệu quả x lý KLN trong bùn thải 
bằng axit axêtic có tính khả thi. Thời gian phản 
ứng 120 phút, nồng độ axit 0,5M, pH ~ 3 và 
chiết rút 5 lần là điều kiện tối ưu để tách chiết 
các KLN cao nhất. Hiệu suất loại bỏ các KLN 
theo thứ tự: Zn > Cu > Cd ≈ Pb > Cr. 
Sau khi s dụng axit để chiết xuất KLN, 
hàm lượng chất hữu cơ tăng đáng kể. Hàm 
lượng N,P,K giảm so với ban đầu nhưng vẫn ở 
ngưỡng giàu so với thang đánh giá trong đất. 
Hàm lượng KLN còn lại trong bùn thải sau tách 
chiết đạt tiêu chuẩn cho phép về hàm lượng 
KLN trong đất nông nghiệp. Axit axêtic có khả 
năng x lý tốt KLN trong bùn thải. Bùn thải sau 
x lý KLN có thể coi là nguồn tài nguyên tốt có 
thể tận dụng để cung cấp chất dinh dưỡng cho 
cây trồng. 
Tài liệu tham khảo 
[1] Marchioretto M. M., H. Bruning, N.T. Loan and 
W.H. Rulkens, Heavy metals extraction from 
anaerobically digested sludge, Water Sci. 
Technol, 46,10 (2002), 1. 
[2] Veeken A. H. M., Hamelers H. V. M. , Removal 
of heavy metals from sewage sludge by extraction 
with organic acids, Water Sci. Technol, 40, 1 
(1999), 129. 
[3] Xuejiang Wang, Jie Chen, Xiangbo Yan, Xin 
Wang, Jing Zhang, Jiayu Huang, Jianfu Zha, 
Heavy metal chemical extraction from 
industrial and municipal mixed 3 sludge by 
ultrasound-assisted citric acid, Journal of 
Industrial and Engineering Chemistry, 2396 
2015), 1. 
[4] Lê Thị Thanh Chi, Hiệu quả của phân hữu cơ sản 
xuất từ chất thải hầm ủ biogas trong cải thiện độ 
phì nhiêu của đất, Luận vă thạc sĩ chuyên ngành 
khoa học đất, Đại học Cần Thơ, (2008).. 
[5] Nguyễn Việt Anh, Vũ Thị Hoài Ân, X lý, ổn 
định bùn cặn từ các trạm x lý nước thải theo 
hướng tái tạo năng lượng, thu hồi tài nguyên, Tạp 
chí khoa học và công nghệ xây dựng số 20, 
9/2014 2014 (ISSN 1859-2996). 
[6] QCVN 07:2009/BTNMT, Quy chuẩn kỹ thuật 
quốc gia về ngưỡng chất thải nguy hại. 
[7] QCVN 03-MT:2015/BTNMT, Quy chuẩn kỹ 
thuật quốc gia về giới hạn cho phép của một số 
kim loại nặng trong đất. 
[8] Logan, T.J., Feltz, R., Effect of aeration, cadmium 
concentration, and solids content on acid 
extraction of cadmium from a municipal 
wastewater sludge. Journal of the Water Pollution 
Control Federation 57 (1985), 406. 
[9] Wozniak, D.J., Huang, J.Y., Variables affecting 
metal removal from sludge. Journal of the Water 
Pollution Control Federation 54 (1982), 1574. 
[10] Marius Gheju, Rodica Pode, Florica Manea, 
Comparative heavy metal chemical extraction 
from anaerobically digested biosolids, 
Hydrometallurgy 108 (2011), 115. 
[11] Zhuhong Ding, Quyi Wang, Xin Hu, Extraction of 
heavy metals from water-stable soil aggregates 
using EDTA, Procedia Environmental Sciences 18 
(2013), 679. 
Đ.T.H. Phương và nnk. / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Các Khoa học Trái đất và Môi trường, Tập 32, Số 4 (2016) 22-28 
28 
The Ability of Extraction of some Heavy Metals 
in Biosolid by Acetic Acid 
Dang Thi Hong Phuong1, Tran Van Quy2, Nguyen Manh Khai2 
1
Thai Nguyen University of Agriculture and Foresty, Quyet Thang, Thai Nguyen, Vietnam 
2
VNU University of Science, 334 Nguyen Trai, Hanoi, Vietnam 
Abstract: Sludge generating from domestic wastewater treatment plant (biosolid) contain a rich 
organic matter as well as nutrients e.g. N, P, K. However, containing of heavy metals probably exceed 
the maximum allowable value in agriculture might limit the value of biosolids. The removal of toxic 
elements e.g. heavy metals from biosolids before reusing might reduce the potential heavy metals 
accumulation of soil applying the biosolids as nutriens sources. This study used acetic acid to extract 
some heavy metals (Cu, Cd, Cr, Pb, Zn) from biosolids. The results show that the interaction time of 
120 minutes, acidity of 0.5M, pH ~ 3 and 5 times extraction were a suitable condition for extraction of 
(82% for Zn, 64% with Cu). Efficiency removal of heavy metals in order: Zn> Cu> Cd ≈ Pb> Cr. 
After treatment, the organic matter content in the remaining materials increased significantly, levels of 
N, P, K were lower than the original but still nutritive value for applying to agriculture land. The 
treated biosolids can be used to supply nutrients for plants. 
Keywords: Biosolids, heavy metals, organic acid, extraction, concentration.