purification of arsenic contaminated water using ferrihydrite...

Nr. 46

Självständigt arbete i miljö‐ och vattenteknik 15 hp, 1TV017

Juni 2016

Purification of arsenic contaminated water using ferrihydrite with consideration to current circumstances in Burkina Faso

Linn Ambjörnsson, Katti Ewald, Erika Johansson Kling, Anna Larsson, Marie Selenius och Elin Svedberg Handledare: Ingmar Persson Institutionen för kemi och bioteknologi, SLU

Självständigt arbete i miljö- och vattenteknik 15 hp

Ärendelogg

Ärendeloggen innehåller alla arbetsuppgifter som utförs inom projektet. De som avrapporteras med en rapport ingår även i rapportloggen.

Projekt: 46 Arsenic

Nr. Datum Ärende / uppgift Resultat Ansvarig person

Övriga medverkande personer

Ärendet slutfört

Ange datum då ärendet/uppgiften beslutades om.

Skriv i text vad ärendet uppgiften handlar om. T.ex. beräkna värdet på x, ta kontakt med person NN, göra presentation till ... osv.

Om ärendet/uppgiften är tänkt att resultera i en rapport ange tilltänkt rapportnummer. Annars ange kort resultatet av ärendet/uppgiften.

Ange vem som är ansvarig för att ärendet/uppgiften blir genomfört.

Ange datum då ärendet/uppgiften blev slutfört.

1 2016-04-06 Skapa gemensam Google-drive, dropbox, mailkonto

- Anna Linn, Erika, Marie, Katti, Elin

2016-04-06

2 2016-04-07 Frågor till Ingmar - Katti Anna, Erika, Marie, Linn

2016-04-07

3 2016-04-08 Skriva arbetsfördelningsplan

W-16-46_A-01 Katti Linn, Erika, Anna, Marie, Elin

2016-04-08

4 2016-04-08 Skriva litteraturstudie

W-16-46_A-03 Linn Katti, Erika, Anna, Marie, Elin

2016-04-19

5 2016-04-08 Skriva projektplan W-16-46_A-02 Linn & Elin Katti, Erika,

2016-04-11

Anna, Marie

6 2016-04-08 Skriva kommunikationsplan

Ingår i W-16-46_A-02

Elin Linn 2016-04-11

7 2016-04-08 Reflektionsdokument W-16-46_R-namn-01

Linn Katti, Erika, Anna, Marie, Elin

2016-04-11

8 2016-04-11 Förbered projektplanspresentation

powerpoint-presentation

Anna & Erika Linn, Katti, Marie, Elin

2016-04-11

9 2016-04-12 Presentera projektplan

Pressentation med Cecilia och Roger

Linn, Katti, Marie, Elin, Erika, Anna

2016-04-12

10 2016-04-12 Utvärdera roller Prova hur roller/ arbetsfördelning fungerer

Katti och Anna

Linn, Elin, Erika, Marie

2016-04-25

11 2016-04-13 Första uppdatering om litteraturstudien

Uppdatering från BF senast söndag 18/4 för ev. omfördelning av arbetet med litteraturstudien

Marie Linn, Katti, Erika, Elin, Anna

2016-04-17

12 2016-04-16 BF: Uppstart med Samuel och Yakouba

Uppstart och info av arbetet i Burkina Faso

Katti Marie, Linn

2016-04-16

13 2016-04-17 BF: Ordna internet Inköp av box + simkort för internettillgång

Marie Linn, Katti

2016-04-16

14 2016-04-16 BF: lokal telefon Inköp av sim-kort Linn Katti, Marie 2016-04-16

15 2016-04-19 Tillredning ferrihydrit Ferrihydrit Erika, Elin, Anna

2016-04-20

16 2016-04-19 BF: Rengör kärl för vattenhämtning

Marie, Katti Linn 2016-04-20

17 2016-04-19 BF: Hämta vatten, 400 liter

Marie, Katti, Linn

2016-04-20

18 2016-04-20 Labbrapport Ferrhydrit

W-16-46_G-01 Elin

2016-04-20

19 2016-04-20 Labbrapport Uppställning

W-16-46_L-01 Erika Elin, Anna 2016-04-20

20 2016-04-20 Rapport - hämtning av vatten

W-16-46_L-02 Katti Marie och Linn

2016-04-20

21 2016-04-20 Uppställning vattenrening Förslag uppställning

Anna, Elin, Erika 2016-04-20

22 2016-04-21 Korrigering av litterturstudie

W-16-46_A-04

Elin Erika, Anna, Marie, Linn, Katti

2016-04-21

23 2016-04-21 Tillredning mer ferrihydrit

Ferrihydrit Elin, Anna, Erika

2016-04-22

2016-04-21 Testkörning ferrihydrit

W-16-46_L-03 Erika

2016-04-21

24 2016-04-22 Köpa flera juiceflaskor

Juiceflaskor Erika

2016-04-22

25 2016-04-22 Göra längre kolonn Lång kolonn Anna Erika, Elin 2016-04-22

26 2016-04-22 Börja med slutrapport

W-16-46_S-01

Katti Anna, Linn, Marie, Erika, Elin

2016-05-17

27

2016-04-22

Förbättra fästanordningen för filtret

Utvecklad uppställning Anna Elin, Erika 2016-04-22

2016-04-22 BF: Labrapport tillreda ferrihydrit G-16-46_G-02 Katti

Marie, Linn 2016-04-28

2016-04-22

BF: Labrapport tillreda ferrihydrit m. torkning G-16-46_G-03 Linn

Katti, Marie 2016-04-28


Ferrihydrit Anna Erika 2016-04-26

29 2016-04-25 Uppföra en till lång uppställning

En till uppställning Anna Elin, Erika 2016-04-25

30 2016-04-26 Labrapport förbättrad uppställning

W-16-46_L-03 Elin

2016-04-26

31 2016-04-26 Lära oss instrument för arsenik-/järnmätning

Erika Anna, Elin 2016-04-26


Ferrihydrit Erika Anna 2016-04-27

33 2016-04-26 Förbereda mittredovisning

Elin Anna, Erika, Katti, Linn, Marie

2016-05-01

34 2016-04-26 Litteraturstudie; populärvetenskaplig sammanfattning

W-16-46_A-05 Linn Anna, Elin, Erika, Katti, Marie

2016-05-02

35 2016-04-26 Labbrapport: testkörning på ny uppställning

W-16-46_L-05 Anna Anna 2016-04-27

36 2016-04-27 BF: Analyse well water with Metalyser

W-16-46_L-06 Marie Linn, Katti 2016-05-12

2016-04-28 Inköp av bättre flaskor + me tejp

- Katti, Linn, Marie

2016-04-28

37 2016-04-28 BF: Labrapport Uppställning+flöde

W-16-46_L-07 Katti Linn, Marie

2016-05-11

2016-04-28 BF: Labrapport kontaminera vatten med arsenik


38 2016-04-29 BF: Labrapport Analyse contaminated water

W-16-46_L-09 Katti Linn, Marie

2015-05-12

39 U: Labrapport Uppställning 4.0

W-16-46_L-10 Anna

2016-05-02

40 2016-05-02 U: Labrapport Tvättning av ferrihydrit

W-16-46_G-04 Elin

2016-05-02

41 2016-05-02 BF+U: Fördelning av labbande efter mittredovisning

W-16-46_A-06 Linn Anna, Elin, Erika, Katti, Marie

2016-05-08

42 2016-05-02 U: Labbrapport Utställning 5.0

W-16-46_L-11 Erika

2016-05-02

43 2016-05-05 U: Labrapport Batch-försök

W-16-46_L-12 Erika

2016-05-05

44 2016-05-05 U: Labrapport körning med arsenik( 0,1 g/L)

W-16-46_L-13 Anna

2016-05-09

45 2016-05-05 BF: More ferri W-16-46_L-14 Linn Katti, Marie

2016-05-12

46 2016-05-08 BF: Cleaning ferri W-16-46_L-15 Katti 2016-05-12

48 2016-05-11 BF: Test with arsenic water and ferri in setup


49 2016-05-18 Revidera slutrapport W-16-46_S-02 Samtliga 2016-05-19

50 2016-05-18 Börja med power point till slutredovisning

Slutredovisning Samtliga

2016-05-26

51 2016-05-25 Gör opponeringsarbete Opponering Samtliga 2016-05-26

52 2016-05-25 Sammanställa reflektionsdokument

Reflektionssammanfattning Samtliga 2016-05-01

53 2016-05-30 Revidera slutrapport W-16-46_S-03 Samtliga 2016-05-31

54 2016-06-01

Svar på opponeringskommentare W-16-46_G-05 Erika 2016-06-01

55 2016-06-02 Slutrapport vesrion 4 W-16-46_S-04 Samtliga 2016-06-02

Självständigt arbete i miljö- och vattenteknik 15 hp

Rapportlogg

Alla rapporter som finns med i denna förteckning ska det finnas ett beslut på från ett projektmöte eller från ett grupp/aktivitets möte.

Projekt: 46 Arsenic

Rapporttyp Dokumentkod Dokumentnamn Datum Ersätter Författare

Beskrivning Ange rapportens kod

Programkod-År-Projektnummer/Rapporttyp-löpnummer

Skriv i text vad rapporten är.

Datum då rapporten blev färdig.

Om rapporten ersätter en tidigare rapport ange dess dokumentkod.

Ange namnet/namnen på den/de som har skrivit rapporten.

Exempel: W-10-01_L-01

T.ex. Labbrapport, projektgruppsprotokoll, teknisk rapport etc.

Slutrapport S W-16-46_S-01 Slutrapport första utkast

2016-05-17 Samtliga

W-16-46_S-02

Reviderade efter handledare kommentar

2016-05-19

W-16-46_S-01 Samtliga

W-16-46_S-03 Reviderade efter opponering

2016-05-31


W-16-46_S-04 Slutrapport version 4 2016-06-02


Administrativa rapporter: A W-16-46_A-01

Arbetsfördelningsplan

2016-04-08 Katti Ewald

Projektplaner, beslut om arbetsformer, W-16-46_A-02 Projektplan

2016-04-11 Samtliga

mötesstruktur inom

W-16-46_A-03 Litteraturstudie

2016-04-19 Samtliga

projektet etc.

W-16-46_A-04 Litteraturstudie

2016-04-21

W-16-46_A-03

Anna, Elin, Erika

W-16-46_A-05 Litteraturstudie; populärvetenskaplig sammanfattning

2016-05-02

Linn, Katti, Marie

Projektgruppsprotokoll P W-16-46_P-01

Projektgruppsprotokoll

2016-04-06 Marie Selenius

med ärendelogg (se flik nedan). W-16-46_P-02

Projektgruppsprotokoll (m. handledare)

2016-04-08

Erika Johansson Kling

W-16-46_P-03 Projektgruppsprotokoll



2016-04-11



2016-04-12



2016-04-12



2016-04-13


W-16-46_P-08 Projektgruppsprotokoll veckomöte



2016-04-21

Linn Ambjörnsson


2016-04-26 Anna Larsson


2016-05-03

Linn Ambjörnsson


2016-05-11



2016-05-13

Linn Ambjörnsson




2016-05-25

Linn Ambjörnsson



Projektgruppsprotokoll BF P W-16-46_P-BF01

Projektgruppsprotokoll BF

2016-04-15

Linn Ambjörnsson

W-16-46_P-BF02 Projektgruppsprotokoll BF





2016-04-19

Linn Ambjörnsson




2016-04-29

Linn Ambjörnsson







Projektgruppsprotokoll U P W-16-46_P-U01

Projektgruppsprotokoll U

2016-04-21


Grupp/aktivitetsrapport: G W-16-46_G-01

Labbrapport Ferrihydrit

2016-04-20 Elin

Här redovisas resultatet från en W-16-46_G-02

Labbrapport Tillreda ferrihydrit BF

2016-04-28 Katti

grupp/aktivitet (vanligen en milstolpe). W-16-46_G-03

Labbrapport Tillreda ferrihydrit m. torkning BF

2016-04-28 Linn

W-16-46_G-04

Labbrapport Tvättning av ferrihydrit

2016-05-02 Elin

W-16-46_G-05

Bemötande av opponeringskommentarer

2016-06-01 Erika

Arbetsrapport: L W-16-46_L-01

Labbrapport Uppställning

2016-04-20 Erika, Elin

Allt "underarbet W-16-46_L-02 Hämtning av vatten

2016-04-20 Katti

e" inom en aktivitet

som delrapporteras i en rapport kallas W-16-46_L-03

Labrapport: testkörning ferrihydrit

2016-04-21 Erika

för en arbetsrapport. W-16-46_L-04

Labrapport: utveckling av uppställning

2016-04-26 Elin

Det kan bestå beräkningar, försök, W-16-46_L-05

Labrapport: testkörning 2 ferrihydrit

2016-04-27 Anna

programkod, ritningar osv. W-16-46_L-06

Labrapport: Analyse kit

2016-05-12 Marie

Hit räknas även interna protokoll W-16-46_L-07

Labrapport: Uppställning BF

2016-05-11 Katti

mm för gruppen/aktiviteten. W-16-46_L-08

Labrapport: Kontaminera vatten med arsenik

2016-05-11 Marie

W-16-46_L-09

Labrapport: Analysera kontaminerat vatten

2015-05-12 Katti

W-16-46_L-10 Labrapport: Uppställning 4.0

2016-05-02 Anna

W-16-46_L-11 Labrapport : Uppställning 5.0

2016-05-02 Erika

W-16-46_L-12 Labrapport: Batch-försök

2016-05-05 Erika

W-16-46_L-13 Labrapport körning med arsenik( 0,1 g/L)

2016-05-09 Anna

W-16-46_L-14 BF: More ferri 2016-

05-12 Linn

W-16-46_L-15 BF: Cleaning ferri 2016-

05-12 Katti

W-16-46_L-16

BF: Test with arsenic water and ferri in setup

2016-05-11 Marie

Purification of arsenic contaminated water using ferrihydrite with consideration to current circumstances in Burkina Faso

In Burkina Faso 400 L of water was collected from two different wells in Hounde,

a village 250 km south-west of Ouagadougou

Erika Johansson Kling, Anna Larsson and Elin Svedberg located in Uppsala,

Sweden

Linn Ambjörnsson, Katti Ewald and Marie Selenius located in Ouagadougou,

Burkina Faso

Uppsala University and Swedish University of Agricultural Sciences

2016-04-05 to 2016-06-04

Independent project in

Environmental and Water

Engineering, 15 c

Documenttype

Final report

Documentcode

W-16-46_S-04

Date

2016-05-31

Replace

W-16-46_S-03

Authors

Linn Ambjörnsson, Katti Ewald, Erika Johansson

Kling, Anna Larsson, Marie Selenius & Elin Svedberg

Supervisor

Ingmar Persson

Report name

Purification of arsenic contaminated water using

ferrihydrite with consideration to current

circumstances in Burkina Faso

Acknowledgements

We would like to thank our supervisor Ingmar Persson for the opportunity to work with this

project and for always being near at hand to answer our questions.

The group in Ouagadougou would like to send great thanks to Cecilia Johansson who, as head of

the course Independent project in Environmental and Water Engineering, 15 c, has made the

arrangement of this project possible. We would also like to thank Samuel Paré for guidance both

in the project and in exploring Burkina Faso. Also special thanks to Yacouba Sanou for a lot of

practical help and inputs to our project.

The group in Uppsala would like to thank Gunnar Almkvist and Daniel Lundberg at the

Department of Chemistry and Biotechnology for all help and inputs when working in the lab at

the Swedish University of Agricultural Sciences.

Abstract

Ferrihydrite in a suspension has been studied as a solution for purification of arsenic

contaminated water. Many development countries, amongst them Burkina Faso, have arsenic in

their groundwater and the current methods for purification are too expensive. Measurements have

shown extremely high levels of arsenic in the groundwater in several places in Burkina Faso.

Since the availability of surface water is limited, the groundwater is still used as drinking water.

A suspension of ferrihydrite has capacity to adsorb arsenic in water due to its chemical

characteristics. Small-scale laboratory work with ferrihydrite suspensions has been performed in

parallel in Uppsala, Sweden, and Ouagadougou, Burkina Faso. To purify the water with regard to

the economical and practical circumstances in Burkina Faso, a column with safety filter was

made out of simple materials such as plastic bottles, plastic tubes and glass wool. The

contaminated water was flowing upwards through the column to prevent the filter from clogging.

In Uppsala it was discovered that a 1 L ferrihydrite suspension containing 10 g ferrihydrite can

adsorb 0.7 g arsenic while it was shaken and centrifuged well. In Ouagadougou it was possible, in

the setup, to clean 2 L arsenic contaminated water with the concentration of 100 µg/L. The

conclusions from the experiments in this project are that ferrihydrite can adsorb arsenic in

contaminated water but that the setup used needs to be further evaluated and developed.

Keywords

Arsenic, ferrihydrite, adsorption, drinking water, Burkina Faso

Sammanfattning

Ferrihydrit i vattensuspension har undersökts för rening av arsenikkontaminerat vatten. Många

utvecklingsländer, där bland Burkina Faso, har arsenik i sitt grundvatten och de nuvarande

metoderna för rening är kostsamma. I Burkina Faso har det på flera platser uppmätts

extremvärden av arsenik i grundvattnet, trots det används detta som dricksvatten då tillgången av

ytvatten är begränsad särskilt under regnfattiga perioder.

Ferrihydrit har egenskaper som ger möjlighet till adsorption av arsenik i vattensuspension.

Experiment med ferrihydritsuspension har utförts i liten skala, parallellt på laboratorium i

Uppsala, Sverige, och Ouagadougou, Burkina Faso. För rening har en kolonn med

ferrihydritsuspension och skyddsfilter använts, där flödet var riktat nedifrån och upp för att

minska risken av igensättning av filtret. Med hänsyn till rådande ekonomiska och praktiska

förhållanden i Burkina Faso bestod uppställningen av enkla material så som plastflaskor, plaströr

och glasull.

I Uppsala beräknades att 1 L ferrihydritsuspension, innehållande 10 g ferrihydrit, kan adsorbera

0,7 g arsenik då den skakats och centrifugerats väl. I Ouagadougou var det möjligt att i

uppställningen rena 2 L arsenikkontaminerat vatten med en ursprungskoncentration på 100 µg/L.

Slutsatser från experimenten är att ferrihydrit är en bra adsorbent då dricksvatten kontaminerat

med arsenik ska renas samt att den uppställning som använts behöver utvärderas och ytterligare

utvecklas.

Index

1 Introduction ................................................................................................................................... 1

1.1 Background ............................................................................................................................ 1

1.2 Situation in Burkina Faso ....................................................................................................... 2

1.3 Previous studies within topic .................................................................................................. 2

1.4 Aim ......................................................................................................................................... 3

2 Theory ........................................................................................................................................... 4

2.1 Arsenic ................................................................................................................................... 4

2.2 Ferrihydrite ............................................................................................................................. 5

3 Method Uppsala ............................................................................................................................ 7

3.1 Setup ....................................................................................................................................... 7

3.2 Filter arrangements ................................................................................................................. 8

3.3 Ferrihydrite suspension .......................................................................................................... 9

3.3 Running the experiment ......................................................................................................... 9

3.4 Batch adsorption tests ........................................................................................................... 11

4 Results Uppsala ........................................................................................................................... 11

5 Method Ouagadougou ................................................................................................................. 15

5.1 Setup ..................................................................................................................................... 15

5.2 Collection and preparation of water ..................................................................................... 17

5.3 Running of the experiment ................................................................................................... 18

5.3.1 Experiment 1.................................................................................................................. 18

5.3.2 Experiment 2.................................................................................................................. 18

5.4 Method to analyse arsenic .................................................................................................... 19

6 Results Ouagadougou ................................................................................................................. 20

6.1 Experiment 1 ........................................................................................................................ 21

6.2 Experiment 2 ........................................................................................................................ 22

7 Discussion ................................................................................................................................... 23

7.2 Setup ..................................................................................................................................... 24

7.3 Adsorption ............................................................................................................................ 24

7.4 Ferrihydrite for arsenic removal ........................................................................................... 25

7.5 Source of errors .................................................................................................................... 26

7.6 Needs to be done in the future .............................................................................................. 26

8 Conclusions ................................................................................................................................. 27

9 References ................................................................................................................................... 28

10 Appendix ................................................................................................................................... 32

10.1 Appendix 1 - Ferrihydrite synthesis ................................................................................... 32

10.2 Appendix 2 - Washing of ferrihydrite suspension ............................................................. 34

10.3 Appendix 3 ......................................................................................................................... 36

10.3 Appendix 4- ........................................................................................................................ 38

10.5 Appendix 5 ......................................................................................................................... 39

1

1 Introduction

Here follows an introduction to the areas of interest for this report. The introduction includes

information of the situation in Burkina Faso and also gives an insight in the project’s starting

point.

1.1 Background

Clean water is essential for all human beings. In spite of this a lot of people on our planet lack

access to clean and safe drinking water. In many parts of the world the drinking water is

contaminated, which may cause serious health problems. Arsenic in the groundwater is a large-

scale problem in areas such as West Africa and South East Asia. There are developed techniques

for removing arsenic so that the water has an arsenic level below the recommended limit. These

techniques are expensive to apply in many countries and therefore not realistic as solution in

many developing countries (WHO, 2008).

The problem in Burkina Faso is mainly naturally caused by the content of arsenic in the bedrock,

primarily Birimian volcano sedimentary and plutonic rocks (Smedley, Maiga& Knudsen, 2007).

Burkina Faso is located in West Africa and is covered by three climate zones, where the northern

parts are drier than the southern parts (The World Bank, 2009). The lack of water for drinking,

agriculture and husbandry is significant during long periods of the year. Surface water is limited

and often contaminated with microorganisms. Groundwater is therefore the main source for

drinking water. People living in these areas often have no other option but to use the ground

water contaminated with arsenic (Savagado, 2006).

The World Health Organization (WHO) recommends the human intake of arsenic through water

to be maximum 10 µg/L (WHO, 2008). According to a study in the northeast areas of Burkina

Faso, the groundwater is enriched with arsenic in a range from < 0.5 µg/L up to extreme values

such as 1630 µg/L. In these areas the dissolved arsenic is mostly in the form of arsenate, As(V).

Calculations have shown that the median of the concentration of arsenic for the affected area is

15.1 µg/L, which is above the WHO guidelines (Smedley, Maiga & Knudsen, 2007).

2

1.2 Situation in Burkina Faso

A study from 2012 showed that approximately 30 % of the population in the northern part of

Burkina Faso suffers from melanosis and approximately 46 % from keratosis (Somé et al., 2012).

Most of the people with skin lesions, approximately 90 %, were older than 18 years old. Among

children under 6 years old skin lesions were very rare which indicates the fact that the lesions

appear after 5-15 years of exposure of arsenic (Agusa et al., 2009).

1.3 Previous studies within topic

Previous studies have been made on the water quality in the wells in the northern part of Burkina

Faso. In 1979a Dutch Consultancy agency (IWACO) made analyses of arsenic content in three

boreholes, 80 km north of Ouagadougou, after receiving reports about health issues in that area.

They found high contents of arsenic and the outcome was to close down the wells and the village

was moved (Smedley, Maiga& Knudsen 2007).

Research about the groundwater quality and geology were made in the beginning of the 21st

century. Vegetables and 31 tube wells in the province Yatenga, northern Burkina Faso, were

analysed. It was found that more than 50 % of the water samplings contained more arsenic than

10 µg/L. The analysed vegetables were not contaminated by arsenic (Somé et al., 2012).

Studies at the Department of Chemistry, Swedish University of Agricultural Sciences (SLU),

have shown that water can be purified from arsenic if pumped through a column with Granular

Ferric Hydroxide (GFH®) (Mähler & Persson, 2013). GFH® is a commercial material for

cleaning drinking water from metal and arsenic contaminations. The material is efficient and can

adsorb both arsenite and arsenate at short contact times (seconds). GFH® is said to be a low

crystalline, mesoporous akaganeite and is produced by GEH Wasserchemie GmbH & Co

(Mähler&Persson, 2013).

A study of how well GFH® works as an arsenic adsorbent and how a setup could be constructed

was done in Burkina Faso in 2013 (Mähler&Persson, 2013). According to the results GFH® can

adsorb arsenic well and its structure does not change even though a lot of water is pumped

through it. It was also discovered that the contact time for the water in GFH® matters for the

possibility of arsenic to be adsorbed. The longer time the water was in contact with the adsorbent

3

the more arsenic could be adsorbed. In a setup the length of the adsorbent column should be

about five times the diameter of the column. For the GFH® to work in optimal way it should not

be dried out and air bubbles in the system should be avoided (Mähler & Persson, 2013).

During a Minor Field Study in 2013 two students from Master Program in Environmental and

Water Engineering at Uppsala University tested GFH® with a successful result, involving real

arsenic contaminated water from Yatenga province in Burkina Faso. It was also noted that GFH®

has the ability to self-regenerate (Lundin & Öckerman, 2013). Half a year later, two other

students from the same program also went to University of Ouagadougou in Burkina Faso for

further studies. They discovered that the GFH® had the adsorption capacity of maximum 370 µg

arsenic/cm3 adsorbent (Frid & Haglind, 2014). Since GFH® is a commercial product it is

therefore expensive and not realistic for a country like Burkina Faso.

1.4 Aim

The aim of this project was to test a cheap material for purification of arsenic contaminated water

in Burkina Faso. The material was ferrihydrite, an iron oxy-hydroxide. The project included two

setups, one in Uppsala, Sweden, and one in Ouagadougou, Burkina Faso. In each place three

students were working on the setup. The goal was to make approximately the same experiment in

both places, where the students in Uppsala were a bit ahead of them in Ouagadougou. The point

of this arrangement was that the students in Uppsala could transfer their results to Ouagadougou

and in that way make the laboratory work more efficient.

When studies about removing arsenic from contaminated wells in Burkina Faso started it was a

cooperation between SLU in Uppsala and University of Ouagadougou in Burkina Faso.

Ferrihydrite has earlier been tried and discovered as a good arsenic adsorbent but there were

problems with clogging in the setup. The goal with this study was to try out a working setup with

a flow from the bottom of the column going upwards to avoid clogging.

4

To concretise the aim of this study, the work was based on following questions:

In which extension can ferrihydrite adsorb arsenic from contaminated water with simple methods

and at a low cost?

What is the functional proportion between the ferrihydrite and the volume of the column so that

good purification (not more than 10 µg/l arsenic left in purified water) is accomplished? Which

flow is possible regarding cleaning and workability?

What type of protection filter can be used to prevent leakage of ferrihydrite to the outflowing

water? How will this filter be arranged in the setup?

2 Theory

This part works through the fundamental information needed to understand the processes and

results in this project.

2.1 Arsenic

Arsenic is found in groundwater in the forms of arsenate or arsenite, which has the oxidation state

of +V respectively +III (Smedley, Maiga & Knudsen, 2007). Normally, As(III) is more common

in deoxygenated waters, while As(V) is often found in waters with a better oxygen supply. Both

these forms of arsenic will rapidly be absorbed from the gastrointestinal tract (WHO, 2008). The

appearance of arsenic in groundwater is mainly caused by dissolution of rocks, minerals and ores,

but industrial effluents and atmospheric deposition also contribute to the spreading of arsenic in

water (WHO, 2011).

Large doses of arsenic are acutely toxic. However, being exposed to smaller doses of arsenic in

the drinking water over a long term is causally related to increased risks of different kinds of

cancer, for example in the skin, bladder, lungs or kidney. Also skin changes, such as

hyperkeratosis and pigmentation changes are shown to be related to the arsenic concentration in

drinking water. These health problems have been shown to occur after being exposed to

5

concentrations equal to 50 µg/L or even less. There are theories that exposure of arsenic can

cause other health effects, like diabetes and other kinds of cancer than those mentioned above,

but the causality is not as clear (IPCS, 2001). Also problems in respiratory system, cardiovascular

system and reproductive system may be related to a constant exposure of arsenic (Rahman et al.,

2009).

2.2 Ferrihydrite

Ferrihydrite is an iron oxy-hydroxide often used for cleaning drinking water from

contaminations, as for example arsenic (Jambor&Dutrizac, 1998). Its approximate formula is

Fe5HO8·4H2O and it has a structure that is less well defined than other iron oxy-hydroxides, such

as goethite, lepidocrocite and akaganeite (Mähler&Persson, 2013). It has a high adsorptive

capacity, a large surface area and a relatively poor crystallinity, which are three properties that

can be important for removal of contaminations in drinking water. Ferrihydrite can also be

produced at low costs, which makes it attractive under simple conditions (Jambor&Dutrizac,

1998).

An iron oxy-hydroxide surface has positive or negative charge depending on pH. At high pH the

iron oxy-hydroxide is negatively charged and at low pH the surface is positively charged

(Eriksson et al., 2011). The pH, where the positive and negative charges at the surface balance

each other, is called point of zero charge (pHPZC). The types of ions that can adsorb to the surface

depend partly on the charge of the iron oxy-hydroxide. Ferrihydrite has a pHPZC of around 8.1

(Mähler&Persson, 2013).

A ferrihydrite suspension can be used to remove arsenic from drinking water. The iron oxy-

hydroxide can adsorb arsenic in two of its forms, arsenite and arsenate. Earlier studies have

shown that the arsenate adsorption is greater at lower pH whereas arsenite is more adsorbed to

ferrihydrite at higher pH. Some earlier experiments have also shown that the adsorption of

arsenate and arsenous acid can be effective even at short (minutes) contact times (Raven, Jain &

Loeppert, 1998). The relatively high pHPZC makes ferrihydrite a good adsorbent of arsenic

contaminations in drinking water, but the small size of the particles in a suspension can cause

problems. The filter between the column and outlet can easily be clogged. The problem was that

6

the ferrihydrite sedimented by the gravity and became too thick for water to pass through (Mähler

& Persson, 2013).

In nature ferrihydrite occur in sediments and soils with alternate redox conditions (Wu et al.,

2015). However, ferrihydrite can also be prepared in artificial ways where a sodium hydroxide

solution is added to an iron(III) nitrate solution under stirring and after a while a deposit,

ferrihydrite, is formed (Wu et al., 2015).

Iron in drinking water is normally not a problem, since iron is an essential nutrient for humans

(Minnesota Department of Health, 2015). However, high doses of iron intake can cause iron

poisoning, the lethal dose is about 200–250 mg/kg of body weight (WHO, 2003). Ferrihydrite is a

deposit and not so easily absorbed by the cells, since it first must become dissolved to get

absorbed (Albertsen, 2006).

7

3 Method Uppsala

The method explains the practical work leading to the project's results. This part is specific for

the group in Uppsala, Sweden. For an overview of the setup arrangements, see Figure 1.

3.1 Setup

4 plastic bottles á 1 L

2 caps with drilled holes fitting the tubes

Parafilm

Scalpel

Two tubes of rigid plastic á 3 m

One tube of rubber á 0.8 m

Tube clip

2 Glass beakers

Filter flask

Big bucket

Tape

Laboratory stand

Ferrihydrite suspension

Glass wool

Chicken wire

The bottom of one bottle was cut off where the diameter was as large as possible. The other bottle

was cut the same way, but a bit higher up where it had a thin line with a smaller diameter. This

made it easier to put the bottles together, with the cut-open bottoms facing each other. The bottle

that had the larger diameter in the bottom was held upside down, and the smaller one was placed

on top. To make it fit even better, a small cut was made alongside the inside bottle so that the

edges could be pressed together even more. It was assured that the edges of the other bottle

completely covered this cut. To fix these bottles together and prevent it from leaking water, tape

and parafilm were used. The edges of the bottles were rasped with sandpaper in order to make

them smoother to avoid breaking the parafilm. The volume of column made of the merged plastic

bottles was 1.8 L.

Figure 1: A photo showing the setup used in Uppsala.

8

The cap for the plastic bottle in the bottom of the setup was attached. This cap had a drilled hole

in the size of the diameter of the tubes of rigid plastic. One of the tubes was stuck into the hole

and the cap was sealed with parafilm and tape. To be able to regulate the flow through the system

a softer tube of rubber with a tube clip was attached to the original plastic tube used for the

inflow.

3.2 Filter arrangements

Glass wool was used as a filter to prevent the ferrihydrite suspension from following the cleaned

water out of the column. To prevent leaking, two glass wool filters were used above each other.

To make an arrangement for the glass wool, a plastic bottle was cut about two centimeters below

the neck of the bottle, where there was a thin line with a smaller diameter than the rest of the

bottle. The purpose was to create a hat that would fit on the top of the column, made of two

bottles, so the splice would be easy to seal. Between the upper bottle in the column and the hat, a

thick layer of glass wool was placed. To prevent the glass wool from falling down, a piece of

chicken wire was first attached on top of the bottle neck. Another hat made out of the last plastic

bottle was placed on top of the first hat, the splice sealed with parafilm and tape and another layer

of glass wool was placed between the two hats, see Figure 2. Altogether the used glass wool

weighed around 30 g. On the second hat a cap was screwed on. As on the lower bottle, this cap

had a hole in the same size as the tube. The tube was stuck in to the hole and the arrangement was

sealed with parafilm and tape.

Figure 2: The four cut pieces of bottles as shown above were put together as in the picture to the right. The glass wool was

placed between the bottle necks in the top.

9

3.3 Ferrihydrite suspension

The ferrihydrite suspension was produced by adding around 29 g Fe5HO8·4H2O to 500 mL

regular tap water. This solution was well shaken and the pH was then changed to over 8 by

adding 4 M NaOH. The next day, the pH was changed to 4.6 by adding 0.1 M HNO3. The bottle

was shaken before each pH measurement. The amount of 29 g Fe5HO8·4H2O generated a solution

with around 6 g ferrihydrite. For a detailed description of the synthesis, see Appendix 1.

For the suspension to be used in experiments with the setup, the smallest particles of the

ferrihydrite suspension were washed out. This was done by letting the ferrihydrite sediment and

the overlaying fluid was removed with a plastic tube creating a siphon. The bottle was then filled

up with regular tap water, shaken and left for sedimentation again. The clear and overlaying fluid

on top was removed again and the procedure was repeated. This washing was done about six

times, which resulted in a ferrihydrite suspension without the smallest particles. For a detailed

description of this process, see Appendix 2.

3.3 Running the experiment

The setup was filled with water contaminated with 0.1 g As(V) /L and one dose of 6 g

ferrihydrite. The end of the tube attached to the top of the column was placed in a bucket on the

floor where the clean water flows out. The end of the tube attached to the bottom of the column

was placed in a glass beaker filled with arsenic water. The glass beaker was standing in a higher

position than the bucket, creating an overpressure. A flow was created by putting the tube from

the outflow on the small pipe of the filter flask sucking out air from the flask through the big hole

on the filter flask. This created a flow from the bottom to the top of the column driven by the

overpressure, see Figure 3.

10

When the column was filled with arsenic contaminated water the upper tube was moved from the

glass beaker with arsenic water to a flask with ferrihydrite. The ferrihydrite suspension was

transferred from the flask to the column on the laboratory stand. When all ferrihydrite was in the

column the tube was removed from the flask with ferrihydrite to the glass beaker with arsenic

water again.

Figure 3: A schematic picture of the setup in Uppsala. The water flowed from the upper glass beaker with arsenic

contaminated water, as the arrows, through the column with ferrihydrite and to the lower bucket.

The running of the experiment was then started by letting the arsenic contaminated water flow

slowly through the column and into 0.1 L volumetric flasks. The time to fill the flasks was

simultaneously measured in order to be able to calculate the flow rate. When 15 volumetric flasks

á 0.1 L had been filled the experiment was paused for a while and the water samples were taken

to an atomic absorbation spectrophotometer where the absorbances of the outflow samples were

measured. These values were compared with the absorbance of the inflowing water, any

differences indicated a change in concentration of As(V). By using this method no exact

concentrations could be calculated, but the purpose of these measurements was only to establish

the possible change in concentration. The absorbances were only noted for some of the samples

since it appeared that the arsenic had not been adsorbed at all in the beginning.

11

The experiment was then continued, but this time the flow rate was occasionally higher. Another

2.5 L water passed the column and then the experiment was finished. The measured absorbances

of the first and last water samples were noted.

3.4 Batch adsorption tests

To test the ability of the ferrihydrite suspension to adsorb arsenic a batch experiment was done. A

solution with 10 g ferrihydrite was produced, using the method in Appendix 1, but scaling up to

48 g Fe5HO8·4H2O instead. The solution was then diluted with regular tap water to reach the total

volume of 1 L. A known amount of As(V) was added to the solution and the bottle was shaken to

guarantee a good mix. Samples from the solution were poured into two sampling tubes á 45 mL

and were placed in a centrifuge. The samples were centrifuged for 15 minutes, until the iron

particles had sediment in the bottom of the tubes. Finally, the arsenic absorbance was measured

with an atomic absorption spectrometer. The absorbance of water was set to zero and as long as

the absorbance in the sampling tubes remained zero there was no arsenic in the water. This whole

procedure was repeated until the atomic absorption spectrometer detected arsenic in the samples,

which means that the ferrihydrite no longer adsorbed all As(V) in the water.

To be able to do a calibration curve for calculating the amount of arsenic adsorbed by the

ferrihydrite, two calibration solutions were made. The calibration curve can be seen in Figure 4 in

Results Uppsala. For calculations, see Appendix 4.

4 Results Uppsala

With the developed setup with a double glass wool filter as described above, at least 1.5 L water

could pass through the system with a flow of around 3 L/h without any ferrihydrite leaking

through the filter construction. The experiment was stopped after around 1.5 L, due to lack of

time, but with no indications of ferrihydrite in the outflow. When the flow was raised to around 7

L/h for another 2.5 L there were indications of ferrihydrite in the outflow colouring the water

orange.

The absorbance measured with the atomic absorption spectrometer in the very first 0.1 L of water

that had run through the system was around 0.259. When measuring the concentration of arsenic

12

in the water after the next 1.4 L there were indications that the arsenic concentration was still

almost as high as from the beginning, absorbance around 0.245. After another 1.1 L there were

indications that the concentration of arsenic in the outflow had been slightly reduced. The

absorbance measured by the atomic absorption spectrometer was now lower, around 0.190. After

additional 1.2 L the absorbance was higher again, around 0.236. Values of flow rate and

absorbance can be seen in Table 1, for a more detailed table including more measurement see

Appendix 3.

Table 1: A table with measured absorbances, accumulated water volumes and calculated flow rates during the run with

0.1 g arsenic/L water through the setup

Volume [L] Flow rate [L/h] Absorbance

0.1 3.16 0.259

1.5 2.16 0.245

2.6 9.05 0.190

2.7 8.34 0.200

3.3 6.64 0.225

3.9 5.15 0.236

4.0 4.87 0.236

13

The batch adsorption test showed that 0.500 g As(V) could be added to a 1 L ferrihydrite

suspension containing 10 g ferrihydrite with all As(V) adsorbed. When 0.800 g arsenic was

added to the adsorption test, arsenic was detected in the clear and overlaying solution after the

centrifugation. Measurements of absorbance and corresponding added amount of As(V) can be

seen in Table 2.

Table 2: A table showing the measured absorbance with different amount of arsenic added to a solution containing 10 g

ferrihydrite during nine batch-experiments. Arsenic detected only in the ninth batch-experiment, absorbance differs from

zero (absorbance measured 0.15)

As(V) [g/L] Absorbance

0.002 0

0.020 0

0.060 0

0.100 0

0.140 0

0.180 0

0.280 0

0.500 0

0.800 0.15

14

To be able to calculate the actual adsorption of As(V) by the ferrihydrite a calibration curve seen

in Figure 4, was made. The values behind the figure can be seen in Table 3.

Figure 4: A visually description of absorbance in the 0.8 g/L batch experiment compared to the calibration solutions. A

visually description of the absorbance measured (orange point 0.084) in the 0.8 g arsenic/L adsorbation test and the

absorbances (blue points) for the calibration solutions. The equation for the calibration curve is shown as y.

Table 3: A table showing the arsenic concentrations for the calibration solutions and the responding absorbances

measured. The last value shows the actual arsenic concentration remaining after the 0.8 g/L adsorption test and the

corresponding measured absorbance

As (V) concentration [g/L] Absorbance

0.000 0

0.025 0.05

0.100 0.18

0.084 0.15

The conclusion of the adsorption tests is that 1 L ferrihydrite suspension containing 10 g

ferrihydrite can adsorb around 0.7 g arsenic, with a contact time of about 0.5 h. For calculations,

see Appendix 4.

y = 1.7846x + 0.0023

R² = 0.9991

0

0,02

0,04

0,06

0,08

0,1

0,12

0,14

0,16

0,18

0,2

0,000 0,020 0,040 0,060 0,080 0,100 0,120

Ab

sorb

an

ce

As(V) concentration [g/L]

Calibration curve

Calibration points

Adsorption test (0,8 g/L)

15

In the setup described in the method a ferrihydrite suspension containing of about 6 g ferrihydrite

was used. The setup tested would therefore theoretically have the capacity to purify any volume

water with an arsenic amount of 0.4 g, as long as the filter does not clog.

5 Method Ouagadougou

The method explains the practical work leading to the result of the project. This part is specific

for the group in Ouagadougou, Burkina Faso.

5.1 Setup

4 plastic bottles á 0.5 L

Tubes

Plastic tape

Silicon

Parafilm

Tanks

Electrical Pump

Glass wool

Ferrihydrite

1.5 L plastic bottle

Multitool

Sandpaper

Laboratory stand

16

The setup was made in the same way in Ouagadougou as in Uppsala, but with different

dimensions and the flow was created with an electrical pump. The sizes of the tubes were

different and instead of using 1 L bottles 0.5 L bottles were used to build the column. See Figure

5 for a picture of the setup.

Figure 5: Setup in Ouagadougou, plastic bottles and an electrical pump were used.

The column was built from four 0.5 L bottles. For the bottom part of the column a bottle with a

straight shape was chosen. The bottom of the bottle was removed close to the bottom. The bottle

was put upside down with the cut opening upwards. For the top of the column three bottles with

more rounded shapes were used. One was cut on the middle and placed on the bottom bottle. The

two bottles fitted well together and parafilm and plastic tape were used to seal the small gap

between them. After that, the two other top bottles were cut closer to the top and placed above the

top bottle, to create a triple top. The edges were made soft using sandpaper. Glass wool was

placed between the first top and the second and also between the second top and the third one to

create a double filter as in the setup made in Uppsala, see figure 2. The top was sealed in the

same way as the rest of the column, using parafilm and plastic tape. The column was altogether

36 cm high.

17

Through the rest of the construction transparent silicon and plastic tape were used to seal all tubes

together. The silicon dried for approximately twelve hours before being covered with tape. The

highest point of the setup was the inlet, placed 33 cm above the second highest point. The lowest

point of the setup was the outlet. To create a stable flow an IWAKI Electromagnetic Metering

Pump (model EWN-B21VCER) was used in the inlet. The pump made it possible to control and

easily regulate the flowrate. The ferrihydrite was prepared in the same way as in Uppsala, see

Method Uppsala.

5.2 Collection and preparation of water

During the second week in Ouagadougou 400 L of water was collected from two different wells

in Hounde, a village 250 km south-west of Ouagadougou. In previous studies (Lundin &

Öckerman, 2013; Frid & Haglind, 2014) water was collected from the Yatenga province. Due to

the situation in Yatenga, spring 2016, it was too insecure to collect water there even for a person

working at the University. The new place was chosen considering information from National

Office of Water and Sanitation (Office National de l’Eau et de l’Assainissement –ONEA-) which

indicated high amounts of arsenic in the Hounde area.

The result of total concentration of arsenic in well 1 was 14 µg/L and in well 2 there was no

arsenic detected. The concentrations of arsenic in the two wells were lower than expected. The

wells in the Yatenga province can have much higher concentrations, up to 1630 µg/L. To

simulate the water of Yatenga, water from well 2 was contaminated to an arsenic concentration of

100 µg/L. Using water from these wells was still considered as a good option since the water was

expected to have similar properties as the groundwater in Yatenga province considering other

ions. This could be of importance since other ions might be competitive with arsenic in the

adsorption process.

18

To contaminate the water As(III) was used. First a powder of an arsenic salt was dissolved in 1 L

deionized water, making a concentration of 1000 ppb. These solutions were then used to get

different concentrations in the collected water. The concentrations of arsenic in the water were

calculated from Equation 2.

𝑐1𝑉1 = 𝑐2𝑉2 (2)

Where c1 and V1 is the concentration and volume from the 1 L solution and c2 and V2 is desired

concentration and volume of the water from the wells.

5.3 Running of the experiment

When the setup was ready the ferrihydrite suspension was poured into the inlet of the setup. The

flow was stopped for 15 minutes allowing the ferrihydrite to sediment in the column in order to

stay close to the bottom of the column. Water from a 20 L tank with arsenic contaminated water

was pumped into the setup with an electrical pump. The pump created a fairly steady flow. As

soon as the water started to drip out of the outlet it was collected in volumetric flasks and poured

into plastic bottles or plastic bags. The volume of water going through the setup and the time

were noted.

5.3.1 Experiment 1

Water was collected in 1.5 L bottles and taken to a laboratory for analysis. The setup was

estimated to contain a bit more than 1 L of water and was filled with water containing no arsenic

at the start of the experiment. To have results only from the water contaminated with arsenic the

first 1.5 L was not analysed. In the column it was approximately 3 g ferrihydrite and the average

flow was 1.3 L/h.

5.3.2 Experiment 2

In this experiment the ferrihydrite suspension was first added to the empty column and then

arsenic contaminated water was pumped in. When the plastic column was almost full the setup

was left to rest, 15 minutes, to let the ferrihydrite sediment. Every 0.1 L was collected in a bottle

19

or plastic bags to be analysed separately. Between every 2 L the setup was left to rest overnight.

The column contained 6 g ferrihydrite and the average flow during the experiment was 0.5 L/h.

5.4 Method to analyse arsenic

The analyses were made at a laboratory outside the University, Laboratoire National d’Analyse

des eaux(LNAE). For analysis of arsenic a Wagtech Arsenator was used. The instrument

measured total concentration of arsenic in the water samples in the range of 1 – 500 µg/L

(Wagtech Projects, 2016).

For measuring the total amount of arsenic in the water sulphamic acid powder was added to the

water sample in order to make the arsenic distribute as free ions. In the next step sodium

borohydrite was added and if arsenic was present in the solution, arsine gas with the same

concentration of arsenic as the solution was formed. The gas raised and reached a filter of

hydrogensulfide. According to the concentration of arsenic in the gas, the filter turned into a

certain color and the concentration could be determined by a spectrophotometer. In total the

analysis took 20 minutes (Rodier, 2009).

The water from well 2 was also further examined to determine its characteristics and its

suitability to be used in the experiments. The amount of phosphate, nitrate, calcium, magnesium,

iron as well as conductivity was analysed.

20

6 Results Ouagadougou

Table 4 shows the results from analyses of ions in the water that was used in Experiment 1 and

Experiment 2. The right column shows results from analyses made at water from the Yatenga

province in 2014. These analyses were made in previous studies (Frid & Haglind, 2014) and are

added here to give an idea of the suitability of the water used in this study.

Table 4: Analysis of ions in water from well 2 and water from Yatenga

Ion Water from well 2 Water from Yatenga

Phospate [mg/L] 0.87 0.35

Nitrate [mg/L] 3.1 7.1

Calcium [mg/L] 15.55 32

Iron [mg/L] <0.02 0.01

Conductivity [𝜇S/cm] 704 345

The outgoing water from Experiment 2 was analysed regarding iron and phosphate. Iron was

analysed after 8.0 L to examine if any iron from the ferrihydrite had followed the purified water.

Phosphate was analysed after 2.2 L in order to see if phosphate concurs with arsenic in the

ferrihydrite adsorption. The result is shown in Table 5 below and can be compared with the initial

concentrations shown in Table 4.

Table 5: Concentration of phosphate and iron in outgoing water from Experiment 2

Ion Water passed through

column [L]

Concentration [mg/L]

Phosphate 2.2 0.47

Iron 8.0 0.07

21

6.1 Experiment 1

In this experiment, clear water with no detection of orange color came out from the setup. The

first glass wool was colored orange but the second was still white after the experiment. Table 6

shows the arsenic concentrations in Experiment 1.

Table 6: Arsenic concentration on outgoing water after different volumes had passed through the column. During the

experiment an average flow of 1.3 L/h was used. The initial concentration was 100 µg/L.

Volume water [L] Arsenic concentration [𝜇g/L]

0 100

3 13

4.5 73

9 100

10.5 100

22

6.2 Experiment 2

The last glass wool filter was still completely white after the experiment and the water coming

out was clear. However, results from analyses demonstrated in Table 5 above showed that a small

amount of ferrihydrite had leaked out with the outgoing water. Figure 6 shows the arsenic

concentrations in Experiment 2. The blue line represents the concentration in the outgoing water.

Every blue dot represents a measured value. The red dot represents the initial concentration in the

water and the green line the guideline value of daily intake made by WHO. For exact values see

Appendix 5.

Figure 6: The concentration of arsenic on outgoing water, initial concentration in the water and the guideline value of

WHO. During the experiment an average flow of 0.5 L/h was used.

-20

0

20

40

60

80

100

120

0 2 4 6 8 10

Ars

enic

[μ

g/L

]

Volume [L]

Experiment 2

Water through column

Initial concentration

Guideline WHO

23

7 Discussion

Here follows a discussion based on the results from the experiments made in Uppsala and

Ouagadougou. It took a longer time for experimental work to start in Ouagadougou than in

Uppsala. Application of the results made in Uppsala gave a successful first experiment, with no

ferrihydrite leaking, in Ouagadougou.

7.1 Filter

Glass wool worked as a filter if the flow was not too high and if two separated filters were used.

The first prototypes of the setup had only one filter. Due to several problems with leakage of the

ferrihydrite in the outflow, a new design with two filters was developed and it worked

successfully. The question remaining is if it will work with glass wool in a larger scale. A

difficulty with using glass wool as a filter is how to attached it in a larger setup. The filter on the

prototype was attached by hand, and it will be hard to make sure it is done in the same way every

time to maintain the prototypes efficiency. With glass wool, there is also a risk that a larger flow

and outflow-opening will make a hole in the glass wool layer.

If a higher flow is utilised there is a risk that the filter may clog and decrease or even stop the

outflowing water. There could be several solutions to this problem. If the flow and length of the

column would be dimensioned to give the ferrihydrite enough time to sediment and not follow

the water all the way upwards this could be a solution. Another possible solution could be to

create a flow that occasionally also moves backwards so that the ferrihydrite particles come off

the filter, and the filter is cleaned. This will probably not work for a glass wool filter, but if this

technique increases the lifetime of the filter using another type of filter material could be worth

investing in. An evaluation of other filters should be done comparing for example capacity, cost,

availability and technical aspects. The filter would probably need to be replaced with a new one

now and then depending on its capacity and a procedure for this needs to be developed.

The methods tested and developed in Uppsala could be successfully used in Ouagadougou.

Thanks to the double filter of glass wool and that the ferrihydrite was washed, no ferrihydrite

leaked out from the column to the purified water. Though, after analysis of water samples from

Experiment 2, a higher concentration of iron was found in the outgoing water than in the water

going into the setup. This indicated that a small amount of ferrihydrite had followed the filtered

24

water. The analyse was made after that 8 L of water had passed through the column. No analyses

were performed to see when the leaking of ferrihydrite started. Due to 8 L of water being a large

volume passing through the column and the uncertainty of the instruments accuracy, it could not

be established if the filter was good enough for holding ferrihydrite in the column.

However, the idea with a flow going upwards through the column worked. The problems with

filters clogging in previous experiments (Mähler & Persson, 2013) were now avoided.

7.2 Setup

When the column with ferrihydrite was observed during running of the experiments, a small

turbulence could be seen in the fluid. The turbulence occurred at the same place in the middle of

the column. One problem with the setup used could be that the water takes a certain way through

the column. A risk with that can be that the ferrihydrite particles in contact with the flowing

water might lose its capacity to adsorb arsenic while the ferrihydrite in other parts of the column

still have capacity to adsorb more. One solution to this problem could be to find a higher flow

that creates a large turbulence, but without letting the turbulence get too large so that ferrihydrite

reaches the top of the column. In one of the early versions of the setup a roll of chicken wire was

placed in the column to possibly increase the turbulence, but there were no signs that this made

any difference. Another solution could be to occasionally stir or shake the column to mix the

suspension.

7.3 Adsorption

When testing the setup in Uppsala with 0.1 g/L As(V) water and measuring the absorbance of the

outflowing water it took around 2.6 L until it was possible to see a decreasing amount of arsenic.

This may have been caused by the fact that the setup from the beginning was filled with arsenic

contaminated water. Since the ferrihydrite stayed at the bottom of the column this water might

not have been in contact with the ferrihydrite suspension and therefore remained unpurified. At

the end of the experiment, around 4 L had passed through the system and the measurements

indicated a higher level of arsenic in the water again. Calculations done according to the result in

the adsorption test performed in Uppsala indicated that the running of the setup would have been

able to pure about 0.4 g As(V). Since the amount of 0.1 g As(V)/L water that passed the column

during the running was 4 L the ferrihydrite in the experiment should have adsorbed almost all the

As(V) in the water.

25

The last measurements, with higher absorbance, were made with a higher flow which made the

contact time shorter. This might indicate that the contact time is of importance. The higher

amounts of arsenic might also have been a result of the filter clogging, even though there were no

indications of that. This was also noted in experiments made in Ouagadougou.

In Ouagadougou two experiments were made to investigate the ferrihydrite’s capacity to adsorb

arsenic. In Experiment 1 the concentration of arsenic in the outflowing water increased with the

amount of water passing through the column. This correlation could not be seen as clearly in

Experiment 2, where shorter intervals were examined and fluctuations could be seen. Experiment

2 was performed during four days, with a resting time after every two liters. Looking at the result,

no clear conclusion about regeneration can be made.

7.4 Ferrihydrite for arsenic removal

Ferrihydrite worked well as an option for purifying water from arsenic. The batch adsorption tests

showed an adsorption capacity of 0.07 g (70 000 µg) As(V) per 1 g ferrihydrite. As the density of

ferrihydrite is 3.8 g/cm3 is equivalent to 1800 µg/ cm3 ferrihydrite. As described in the theory,

GFH® can adsorb around 370 µg arsenic/ cm3. These methods, the adsorption test in this project

and GFH® in a setup, are not optimal to compare but this can give an idea of how good

adsorption capacity ferrihydrite has. Thus, the results from the adsorption tests indicate a good

adsorption potential, even if there are still many practical problems to face. The adsorption tests

could not be performed with a contact time less than about half an hour so no conclusions could

be made about how high the maximum flow rate could be and still maintain complete

purification. The fact that a higher flow will cause a shorter contact time is of importance.

The result from Experiment 1 and 2 in Ouagadougou showed that ferrihydrite has capacity to

adsorb arsenic in the setup used. If compared with results from the adsorption test made in

Uppsala, the capacity of the ferrihydrite is proven to be higher than shown in Experiment 1 and 2.

It is possible that the setup used is not ideal. Maybe the shaking in the batch experiment can be

implemented in a setup to increase the efficiency of adsorption. In Experiment 2, same arsenic

concentration of the water flowing into the setup was used, but the flow rate was lowered and the

amount of ferrihydrite in suspension doubled to 6 g. The results from the first 2 L show that the

26

concentration of arsenic was decreased from 100 µg/L to zero. After letting the setup rest for 17

hours, the first 100 ml collected had a concentration higher than the WHO guideline value.

Comparing the initial concentration of phosphate with outgoing water from Experiment 2 in

Ouagadougou, conclusions could be made that the original concentration was almost halved. This

indicated that adsorption of phosphate had occurred. Since phosphate is a competitive ion with

arsenic it is possible that phosphate affected the capacity of ferrihydrite to adsorb arsenic.

7.5 Source of errors

The original idea was to use water with naturally high concentrations of arsenic in Ouagadougou.

This would have been ideal in order to examine how well the cleaning method works for this

water. Unfortunately, it was not possible to collect water from that region. The collected water

was considered to still be representative after addition of arsenic. The properties of the water used

for experiments in Ouagadougou were compared with properties of water from the Province of

Yatenga, where the concentration of arsenic in groundwater is generally higher. Results showed

that the concentrations of ions differ. However, in this study it was not investigated whether the

content in the water also differ between wells in Yatenga. It is possible that the water content

does not differ more between the used water and that in the Yatenga province, than between

different wells in the same area.

Another source of error could be the accuracy of the analyse instruments used for analyses of

arsenic. In Uppsala, only high concentrations of arsenic could be analysed and the instrument

used for analyse did not always work properly. In Ouagadougou, the accuracy of the instrument

used was questioned, especially for higher concentrations.

7.6 Needs to be done in the future

To be able to use a ferrihydrite suspension for purification of water in the villages of Yatenga in

Burkina Faso further research and development have to be done. For example, an up-scaling of

the setup with respect to available materials, filters, costs etc. is needed. It has to be investigated

what a possible setup would look like and how large the required capacity is in field. Questions to

answer is whether it is realistic to pump the water directly from the ground and should it then be

used immediately or stored in a tank above or underground. If storing of water can be a part of an

upscaling of the setup, aspects as bacterial growth and water quality in the tank need to be

27

evaluated. The next step could be to determine how the setup is optimized for ferrihydrite or if it

is possible to create a flow that is high enough with sufficient purification. If it is possible to use

the same setup as in this project and get the same results as in the batch adsorption test should be

investigated further.

A plan for how to take care of used filters with ferrihydrite and arsenic needs to be organised,

though waste management in Burkina Faso is almost non-existing. A good idea is to investigate if

the filter can be regenerated or if the complete filter needs to be deposited. Either way a plan for

disposal of the collected arsenic is needed.

A plan for maintenance of the full scale prototype needs to be developed. Knowledge of how to

take care of the equipment and change the filter has to be transferred to the people living in the

villages so that they can manage to keep the cleaning system running.

8 Conclusions

Results showed that glass wool works as a filter in a small scale setup. The results also indicate

that if glass wool is used as filter, the column needs to be long enough regarding to the flow rate,

to keep the ferrihydrite from leaking out from the column. However, further investigations need

to be done in order to decide the ideal proportions between ferrihydrite in the suspension and the

volume of water in the column. The results show that the flow rate might affect the ability for

ferrihydrite to adsorb arsenic, which could be limiting in a full scale prototype.

A suspension of ferrihydrite has a good capacity to adsorb arsenic. According to the batch

adsorption tests made in Uppsala, 1 g of ferrihydrite has a capacity to adsorb 0.07 g arsenic.

However, the adsorbing capacity in the setup seems to be less efficient. Therefore, the setup used

is probably not ideal when using ferrihydrite for removal of arsenic. If it is possible to create a

setup that better simulates the process of the batch adsorption test, ferrihydrite might have the

possibility to be a suitable material for arsenic removal from water. Further research therefore

needs to be done as a next step of the development.

28

9 References

Agusa, T., Kunito T., Minh, T.B., Kim Trang, P.T., Iwata H., Viet P.H. & Tanabe S. (2009).

Relationship of urinary arsenic metabolites to intake estimates in residents of the Red River

Delta, Vietnam. Available:

http://link.ub.uu.se.ezproxy.its.uu.se//?url_ver=Z39.88-2003&ctx_ver=Z39.88-

2003&ctx_enc=info:ofi/enc:UTF-

8&rft_id=info:doi/10.1016%2fj.envpol.2008.09.043&rft_val_fmt=info:ofi/fmt:kev:mtx:journal&

rft.genre=article&rft.aulast=Agusa&rft.aufirst=T.&rft.issn=02697491&rft.volume=157&rft.issue

=2&rft.date=2009&rft.spage=396&rft.epage=403&rft.pages=396-

403&rft.artnum=&rft.title=Environmental+Pollution&rft.atitle=Relationship+of+urinary+arsenic

+metabolites+to+intake+estimates+in+residents+of+the+Red+River+Delta%2c+Vietnam&rfr_id

=info:sid/Elsevier:Scopus (2016-04-19)

Albertsen, J. (2006). The toxicity of iron, an essential element. Veterinary Medicine. Available:

http://www.aspcapro.org/sites/pro/files/zn-vetm0206_082-090.pdf (2016-04-18)

Eriksson, J., Dahlin, S., Nilsson, I. & Simonsson, M. (2011) Marklära, 1:392. Lund.

Studentlitteratur.

Frid, J. & Haglind A. (2014). Treatment of arsenic-enriched drinking water in Burkina Faso

using column adsorption. Swedish University of Agricultural Science, Uppsala University,

Uppsala

IPCS (2001). Environmental Health Criteria 224, Arsenic and Arsenic Compounds. Geneva:

WHO (2001:2) Available:

http://apps.who.int/iris/bitstream/10665/42366/1/WHO_EHC_224.pdf (2016-04-19)

Jambor, J. L. & Dutrizac, J. E. (1998). Occurrence and Constitution of Natural and Synthetic

Ferrihydrite, a Widespread Iron Oxyhydroxide. Chemical Reviews, American Chemical Society

98(7): 2549 - 2586. Available:

http://pubs.acs.org.ezproxy.its.uu.se/doi/abs/10.1021/cr970105t (2016-04-18)

29

Lundin, E. & Öckerman, H. (2013). Removal of Arsenic in Ground Water from northern Burkina

Faso through Adsorption with Granular Ferric Hydroxide. Swedish University of Agricultural

Sciences, Uppsala.

Minnesota Department of Health (2015-05-29). Iron in Well Water

Available:

http://www.health.state.mn.us/divs/eh/wells/waterquality/iron.html (2016-04-18)

Mitra, S.R., Mazumder, D.N.G., Basu, A., Block, G., Haque, R., Samanta, S., Ghosh, N., Smith

M.M.H., von Ehrenstein, O.S. & Smith A.H. (2004). Nutritional Factors and Susceptibility to

Arsenic-Caused Skin Lesions in West Bengal, India. Available:

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC1247385/ (2016-04-19)

Mähler, J.& Persson, I. (2013). Rapid adsorption of arsenic from aqueous solution by

ferrihydrite-coated sand and granular ferric hydroxide. Applied Geochemistry, Elsevier B.V, 37:

179 - 189. Available:

http://mz8an8jm8e.search.serialssolutions.com/?ctx_ver=Z39.88-

2004&ctx_enc=info%3Aofi%2Fenc%3AUTF-

8&rfr_id=info:sid/summon.serialssolutions.com&rft_val_fmt=info:ofi/fmt:kev:mtx:journal&rft.g

enre=article&rft.atitle=Rapid+adsorption+of+arsenic+from+aqueous+solution+by+ferrihydrite-

coated+sand+and+granular+ferric+hydroxide&rft.jtitle=Applied+Geochemistry&rft.au=M%C3

%A4hler%2C+Johan&rft.au=Persson%2C+Ingmar&rft.date=2013&rft.issn=0883-

2927&rft.eissn=1872-

9134&rft.volume=37&rft.spage=179&rft.externalDocID=oai_sp1_slub_se_44508&paramdict=sv

-SE (2016-04-18)

Rahman, M.M., Naidu, R. & Bhattacharya P. (2009). Arsenic contamination in groundwater in

the Southeast Asia region. Available:

http://link.springer.com.ezproxy.its.uu.se/article/10.1007%2Fs10653-008-9233-2 (2016-04-19)

30

Raven, K. P., Jain, A. & Loeppert, R. H. (1998). Arsenite and Arsenate Adsorption on

Ferrihydrite: Kinetics, Equilibrium, and Adsorption Envelopes. Environmental Science &

Technology, American Chemical Society.32(3): 344 - 349. Available:

http://pubs.acs.org.ezproxy.its.uu.se/doi/abs/10.1021/es970421p (2016-04-18)

Rodier, J. (2009) L’Analyse de l’eau, 9th edition. Dunod, Paris.

Savadogo, A-S. (2006). Water resource management in Burkina Faso - A case study on the

potential of small dams. Available:

file:///C:/Users/Anna/Downloads/water%20resource%20management%20burkina%20faso.pdf

(2016-05-16)

Smedley, P.L., Maiga, D. & Knudsen, J. (2007). Arsenic in groundwater from mineralised

Proterozoic basement rocks of Burkina Faso. Applied Geochemistry, 22, 1074-109.Avaliable:

http://nora.nerc.ac.uk/13204/1/BurkinaFaso2007_pls.pdf (2016-04-14)

Somé, I.T., Sakira, A.K., Ouédragogo, M., Ouédragogo, T.Z., Traoré,A., Guissou, B. & Sondo,

P.I. (2012) Arsenic levels in tube-wells water, food, residents’ urine and the prevalence of skin

lesions in Yatenga province, Burkina Faso. Burkina Faso: Universitét de Ouagagodou. Available:

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3389508/#CIT0012 (2016-04-19)

The World Bank (2009). Burkina Faso – Urban Water Sector Project. Avaliable:

http://documents.worldbank.org/curated/en/2009/04/10542869/burkina-faso-urban-water-sector-

project (2016-05-13)

Wagtech Projects (2016). Arsenator: Digital Portable Arsenic Test Kit. Available:

http://www.wagtechprojects.com/products/Arsenator%C2%AE%3A-Digital-Portable-Arsenic-

Test-Kit.html (2016-05-15)

World Health Organization (WHO) (2011). Arsenic in Drinking-water, Background document for

development of WHO Guidelines for Drinking-water Quality. Available:

http://www.who.int/water_sanitation_health/dwq/chemicals/arsenic.pdf (2016-04-14)

31

World Health Organization (WHO) (2008). Guidelines for Drinking-water Quality. Geneva:

WHO (Recommendations, 2008:3) Available:

http://apps.who.int/iris/bitstream/10665/204411/1/9789241547611_eng.pdf?ua=1

(2016-04-14)

World Health Organization (WHO) (2003). Iron in Drinking-water-Background document for

development of WHO Guidelines for Drinking-water Quality.WHO. Available:

http://www.who.int/water_sanitation_health/dwq/chemicals/iron.pdf (2016-04-18)

Wu, Y., Zhang, W., Yu, W., Liu, H., Chen. R. & Wei, Y. (2015). Ferrihydrite preparation and

its application for removal of anionic dyes. Frontiers of Environmental Science & Engineering,

9(3): 411–418. Available: http://link.springer.com/article/10.1007%2Fs11783-014-0663-z (2016-

04-18)

32

10 Appendix

10.1 Appendix 1 - Ferrihydrite synthesis

Introduction

A description about the procedure of making the ferrihydrite suspension that will be used for

removing arsenic from water.

Materials

1000, 500, 125 and 100 mL volumetric flasks

1 L plastic bottle with cap

scale

pH electrode

pipettes

Fe(NO3)3*9H2O

deionized water

NaOH

HNO3

Procedure

Day 1

The plastic bottle was placed on the scale and 29.1 g Fe(NO3)3*9H2O was measured. Then 500

mL deionized water was added to the plastic bottle and the bottle was shaken thoroughly.

Meanwhile, 4 M NaOH was prepared by measuring 16 g NaOH in a 125 mL flask and then

adding 100 mL deionized water so that the NaOH dissolved.

The pH was measured to around 1.85 with a calibrated pH electrode. To raise the pH the 4 M

NaOH solution was added with a pipette. Between each dose of NaOH the plastic bottle was

shaken and pH was measured. This procedure was repeated until the pH reached 8. The bottle

was then the left to rest during 16 hours.

33

1 L of 0.1 M HNO3 was prepared by pouring deionized water in a 1000 mL volumetric flask so

that it was almost filled. 7 mL 14.2 M HNO3 was then added to the flask and finally more

deionized water was added so the volume reached 1000 mL.

Day 2

The plastic bottle was shaken again and pH was measured with the pH electrode. To reach pH 4.6

the 0.1 M HNO3 was pipetted into the bottle. Again, the bottle was shaken and pH was measured

after each addition.

Results

750 mL aqueous suspension containing 6 g ferrihydrite.

References

Ingmar Persson, Professor at Department of Chemistry and Biotechnology, Swedish University

of Agricultural Science.

34

10.2 Appendix 2 - Washing of ferrihydrite suspension

Introduction

Since the ferrihydrite suspension created as described in Appendix 1 contains very small

particles, it is difficult to keep it from following the water through a filter made of glass wool. To

remove the smallest particles from the ferrihydrite, the suspension was washed with regular

water.

11.2 Materials


Tap water

Tube

Procedure

By letting the ferrihydrite sediment in the suspension, the clear fluid that stayed on top could be

removed using a tube and overpressure, see Pictures. With this fluid the smallest ferrihydrite

particles, that did not have enough time to sediment, was taken out of the suspension. After doing

this, regular water was added to the ferrihydrite suspension and the bottle was well shaken. The

procedure of letting the ferrihydrite sediment and removing the top layer was repeated. This was

done as soon as there was a clear difference between the two layers, even if the upper layer was

not completely colourless. The suspension was washed this way for about six times. Every time

the suspension was cleaned, bigger particles were removed.

Result

A ferrihydrite suspension without the smallest particles.

Discussion

It is impossible to know how big the smallest particles are in the suspension without doing

measurements on the removed fluid. This was not done in this experiment, but can be useful later

on to determine which particle size that is optimal. Large particles will not go through the filter,

but for adsorbing arsenic smaller particles are more effective.

35

Conclusion

This way of washing the ferrihydrite suspension works well and it can easily be seen that it

contains less small particles since it sediment much faster.

References

Gunnar Almkvist, Scientist at Department of Chemistry and Biotechnology, Swedish University

of Agricultural Science.

Pictures

Here follow two pictures that show the ferrihydrite after sedimentation and the setup used for

removal of the clear water on top of the suspension.

Figure A1: A sedimented ferrihydrite suspension. Figure A2: Setup for the removing of the upper layer,

The clear fluid can be seen on the upper layer. using a siphon. .

36

10.3 Appendix 3

An extended version of Table 1 in Results Uppsala. The table continue on the next page.

Table A 1: A more detailed table with measured absorbances, accumulated water volumes and calculated flow rates

during the run with 0.1 g arsenic/L water through the setup. The “-“ symbolizes that there are no measured values at this

point. The column for Time is the time it took to fill the corresponding water sample

Sample Time [s] Volume [L] Flow rate [L/h] Absorbance

1 114 0.1 3.16 0.259

2 - 0.1 - -

3 120 0.1 3.00 -

4 75 0.1 4.77 -

5 49 0.1 7.39 -

6 170 0.1 2.11 -

7 341 0.1 1.06 -

8 129 0.1 2.78 -

9 139 0.1 2.59 -

10 136 0.1 2.65 -

11 137 0.1 2.62 -

12 127 0.1 2.84 -

13 137 0.1 2.63 -

14 137 0.1 2.62 -

15 167 0.1 2.16 0.245

37

Sample Time [s] Volume [L] Flow rate [L/h] Absorbance

16 220 0.5 8.20 -

17 192 0.5 9.38 -

18 40 0.1 9.05 0.190

19 43 0.1 8.34 0.200

20 271 0.5 6.64 -

21 54 0.1 6.64 0.225

22 300 0.5 5.99 -

23 70 0.1 5.15 0.236

24 74 0.1 4.87 0.236

38

10.3 Appendix 4-

Calculations Uppsala

To calculate the amount of As(V) corresponding to an absorbance of 0.15, the trend line from the

calibration curve was used, see Figure 4 in Results Uppsala. The trend line is referred to as

equation 1 below. The value 0.15 was the absorbance when the ferrihydrite no longer adsorbed

all As(V) in the water:

𝑦 = 1.7846𝑥 + 0.0023 (1)

𝑦−0,0023

1.7846= 𝑥

𝑦 = 0.15 → 𝑥 = 0.084 𝑔/𝐿

∴ 0.084 𝑔/𝐿𝐴𝑠(𝑉) 𝑐𝑜𝑟𝑟𝑒𝑠𝑝𝑜𝑛𝑑 𝑡𝑜 𝑎𝑛 𝑎𝑑𝑠𝑜𝑟𝑏𝑎𝑛𝑐𝑒 𝑜𝑓 0.15

To estimate the amount of As(V) adsorbed by the 10 g ferrihydrite (Fh) solution used in the 0.8 g

arsenic /L batch experiment, the difference between the initial and remaining concentrations of

As(V) was calculated.

0.8 − 0.084 = 0.716 𝑔

∴ 10 𝑔 𝐹ℎ 𝑎𝑑𝑠𝑜𝑟𝑏𝑠 0.716 𝑔 𝐴𝑠(𝑉) → 1 𝑔 𝐹ℎ 𝑎𝑑𝑠𝑜𝑟𝑏𝑠 0.0716 𝑔 𝐴𝑠(𝑉)

Calculations of the theoretical As(V) adsorption for the previous test described in Method

Uppsala - Running the experiment with 0.1 g/L As(V) solution:

1 g Fe(NO3)3 ∙ 9H2O 𝑐𝑜𝑛𝑡𝑎𝑡𝑖𝑛𝑠 0.138 𝑔 𝐹𝑒 ↔ 0.208 𝑔 𝐹ℎ

29.1 𝑔 Fe(NO3)3 ∙ 9H2O ↔ 6.0528 𝑔 𝐹ℎ

6.0528 𝑔 𝐹ℎ ∗ 0.0716 = 0.4333 g ≈ 0.4 g

∴ 𝑇ℎ𝑒 𝑡ℎ𝑒𝑜𝑟𝑒𝑡𝑖𝑐𝑎𝑙 𝑎𝑑𝑠𝑜𝑟𝑏𝑎𝑛𝑐𝑒 𝑐𝑎𝑝𝑎𝑐𝑖𝑡𝑦 𝑜𝑓 𝑡ℎ𝑒 𝐹ℎ 𝑖𝑛 𝑡ℎ𝑒 𝑐𝑜𝑙𝑢𝑚𝑛, 6 𝑔,

𝑤𝑜𝑢𝑙𝑑 ℎ𝑎𝑣𝑒 𝑎𝑑𝑠𝑜𝑟𝑏𝑒𝑑 𝑎𝑟𝑜𝑢𝑛𝑑 0.4 𝑔 𝐴𝑠(𝑉)

39

10.5 Appendix 5

The exact values used in Figure 5 are shown in Table A 2 below.

Table A 2: Arsenic concentration after different volume going through the column

Volume water [L] Arsenic concentration [𝜇g/L]

0 100

2

Rest: 17 hours

0

2.1 18

2.2 11

2.5 26

3 37

4

Rest: 22 hours

38

6

Rest: 14 hours

8

100

77

Självständigt arbete i miljö- och

vattenteknik 15 hp

Dokumenttyp

Administrativ rapport

Dokumentkod

W-16-46_A-01

Datum

2016-04-08

Ersätter

-

Författare

Katti Ewald

Handledare

Ingmar Persson

Rapportnamn

W-16-46_A-01-Arbestfördelningsplan

Arbetsfördelning

Projekt 46 har delat in gruppen i två arbetsgrupper på 3 personer. Grupp U som kommer vara

verksamma i Uppsala och grupp BF som är verksamma i Burkina Faso.

I Grupp U kommer arbetsfördelningen ske enligt följande;

1. Kontaktperson KPL + Dagbok. Ansvarar för att ha koll på läget i gruppen, hur mår alla

och vilka eventuella hinder finns. Ser även till att dagbok skrivs dagligen så att lärdommar

dokumenteras.

2. Rapportansvarig GAS + Rapportlogg. Ansvarar för slutrapporten, arbetsrapporter och

milstolpar. Ansvarar för att påbörjade rapporter förs in i ärendeloggen.

3. Sekreteraren + ärendelogg. Är sekreterare på mötena och ansvarar för att de dokumenteras

, justeras och sparas. Sköter ärendeloggen.

I Grupp BF kommer arbetsfördelningen ske enligt följande;

1. TG. Ansvarar för totaltrapportens läge och att den blir klar i tid. Ansvarar för milstolparna

och att de är i rullning och blir klara i tid.

2. SA + Rapportlogg. Ansvarar för slutrapportens läge och att den blir klar i tid. Ansvarar

för arbetsrapporternas läge och att de blir klara i tid. Ansvarar för att påbörjade rapporter

förs in i ärandeloggen.

3. Dagbok + Ärendelogg. Ser till att dagbok skrivs dagligen där lärdommar dokumenteras.

Sköter ärendeloggen.

I Grupp BF kommer ansvar för att vara sekreterare skötas på rullande schema för de tre

gruppmedlemmarna.


vattenteknik 15 hp

Dokumenttyp


Dokumentkod

W-16-46_A-02

Datum

2016-04-11

Ersätter

-

Författare

Linn Ambjörnsson

Handledare

Ingmar Persson

Rapportnamn

Projektplan

Bakgrund

Arsenikkontaminerat grundvatten är ett stort problem i stora delar av Västafrika och Sydostasien.

Kontamineringen beror på att berget där grundvattnet tas ifrån innehåller mycket arsenik. I norra

delarna av Burkina Faso innehåller grundvattnet varierande mängd arsenik, upp till 16 gånger

mer än rekommenderat dagligt intag. Rekommenderat intag enligt World Health Organization

(WHO) är 10 mg/L. Ett högre intag av arsenik medför hälsorisker, en vanligt förekommande

sjukdom är hudcancer. Eftersom det finns mycket begränsat med ytvatten, som dessutom ofta är

bakterieförorenat, är människorna i Burkina Faso tvungna att använda grundvattnet som

dricksvatten trots att det är kontaminerat.

Syfte och mål

Projektets mål är att laborativt undersöka ferrihydrits förmåga att adsorbera arsenik från vatten

genom backspolning med fokus på förutsättningar i Burkina Faso. Med informationen hoppas

man kunna finna en metod för att rena vatten på plats i Burkina Faso.

Under projektets gång kommer det under laborationer att undersökas möjligheter och

begränsningar i vattenrening med ferrihydrit. Fakta från tidigare projekt som undersökt

egenskaper som påverkar ferrihydrits möjlighet till adsorption av arsenik, så som pH och

temperatur, kommer tas i beaktande.

Genom att utföra tester både i Sverige och Burkina Faso hoppas en effektiv metod för rening av

arsenikkontaminerat vatten i Burkina Faso finnas.

Frågeställning

Genom laborationer skall frågan;

“Hur skall en modell med ferrihydritfilter utformas för att optimera rening av

arsenikkontaminerat grundvatten under rådande förutsättningar i Burkina Faso?”

För att besvara frågan grundligt kan flera mindre delar urskiljas. T.ex.

Vilka dimensioner skulle ett filter innehållande ferrihydrit kunna ha?

Hur skall adsorbtionskrav säkerställas?

Vilken typ av skyddsfilter kan användas för att förhindra läckage av ferrihydrit?

Vilket är det optimala förhållandet mellan ferrihydrit och vatten?

Hur skall båda filtrena kunna bytas?

Om tid finns kommer även dessa frågor behandlas:

Hur ska använt material tas om hand?

Hur kan en reningsanläggning se ut?

Vad kan en reningsanläggning kosta?

Underlaget för de undersökta delarna skall hjälpa till att skapa en helhetsbild för under vilka

förutsättningar ferrihydrit är en bra adsorbator av arsenik.

Hur ska adsorbtionskrav säkerställas?



Hur och när skall de två filterna bytas?

Relevans

Arsenikkontaminerat grundvatten är ett stort problem världen över, detta utgör främst en

hälsorisk i utvecklingsländer där det på grund av ekonomiska och infrastrukturella aspekter idag

inte är möjligt att rena vattnet. Det har tidigare visat sig att amorfa järnmineral, som ferrihydrit,

effektivt adsorberar arsenik. Om man med enkla medel kan lösa de tekniska problem som idag

kvarstår skulle adsorption med ferrihydrit ge möjlighet till en reningsmetod som skulle vara

ekonomiskt genomförbar i de delar av Burkina Faso där problemet är stort. Tidigare har lyckade

pilotförsökt genomförts med det dyra, patenterade ämnet GFH. Det vill nu undersökas om det

betydligt billigare ämnet ferrihydrit kan vara ett alternativ till detta.

I detta område har 500 brunnar borrats, varje brunn försörjer 200 hushåll med vatten. Det innebär

att detta skulle ge 100 000 hushåll i Burkina Faso en möjlighet till rent drickvatten. Vidare skulle

samma metod kunna användas i andra utvecklingsländer där problemet med arsenikförorenat

dricksvatten också är stort.

Metod/Modell

Efter vidare undersökningar kommer en enklare modell för rening av arsenikförorenat vatten att

ställas upp. Modellen kommer att konstrueras med hjälp av material som är billigt och

lättillgängligt både i Burkina Faso och i Sverige, vilket förslagsvis kommer att innefatta PET-

flaskor, vattenslangar, hinkar och filter. Detta eftersom att projektet i högsta möjliga mån skall

utföras med material och enligt metoder som är applicerbara i Burkina Faso.

Ämnet vilket kommer stå för den huvudsakliga reningen av drickvattnet från arsenik kommer att

vara ferrihydrit, vilket framställs på egen hand i labb enligt givet recept. Vid SLU kommer

laborationerna att ske med “rent” avjonat, arsenikförorenat vatten medan de i Burkina Faso

kommer att göras med “riktigt” dricksvatten, vilket troligen även innehåller andra föroreningar.

Innan en modell byggs och testas i labbet kommer en utvärdering av vilken typ av skyddsfilter

som skall användas att göras. Modellen kommer sedan att byggas upp så att ett undertryck skapas

vilket möjliggör till backspolning, dvs. att vattnet filtreras nedifrån och upp, för att så långt som

möjligt undvika att ferrihydriten packas för tätt och stoppar flödet. Koncentrationen av ferrihydrit

och modellens dimensioner kommer därför att testas i labbet för att se under vilka förhållanden

som flödet är bra, samtidigt som en god vattenrening uppnås.

Behövs skrivas ny efter nya frågeställningen

Kommunikation

De två grupperna, den i Burkina Faso respektive den i Uppsala, arbetar i möjligaste mån på en

gemensam arbetsplats för att underlätta kommunikationen inom arbetsgrupperna. I respektive

grupp kommer möten hållas dagligen. Gemensamma möten för hela projektgruppen hålls en gång

i veckan via Skype, varje måndag morgon. En kortare avcheckning mellan grupperna görs sedan

på onsdagar. Dessutom sker frekvent kontakt genom en dagbok som förs av en person i

Uppsalagruppen samt en person i Burkina Faso. I denna noteras iakttagelser och tips till den

andra gruppen. Exempelvis sådant som inte fungerat att applicera på laborationsuppställningen i

Burkina Faso eller utvecklingar som skett av testuppställningen i Uppsala.

Utöver detta kommer givetvis viss mejlkontakt att hållas, detta via det gemensamma mejlkonto

som skapats. Där kan alla i gruppen se konversationer som bedrivits med till exempel handledare,

oavsett vilken av arbetsgrupperna det i huvudsak angår. För att hela gruppen ska kunna ha koll på

de andras framsteg sparas alla rapporter och dokument på en gemensam fildelande molntjänst.

Tidsplan

v.15

11/4 Arbete med projektplan

Föreläsning om plagiat och referenser, 10.15 - 12.00

12/4 Presentation av projektplan, 13.00

13/4 Referenshantering, 13.15-14.00.

Avresa till Burkina Faso 20.30 (BF)

Arbete med Litteraturstudie (U och BF)

v.16

18/4 Uppstart med laborationer på SLU (U)

19/4 Litteraturstudien klar, senast 17.00

22/4 Preliminär laborationsuppställning klar (U)

v.17

Laborativt arbete (U och BF)

Förberedelse av Mittredovisningpresentation (U)

v.18

2/5 Mittredovisning (U)

4/5 Föreläsning om opponering 13.15-14.00 (U)

Inlämning av inviduell mini-litteraturstudie om populärvetenskaplig

sammanfattning,


v.19

11/5 Indelningen i tvärgrupper för redovisning och opponering blir officiella

12/5 Laborationsarbete avslutas (U)


Sammanställning av slutrapporten.

v.20

17/5 Inlämningen av slutrapporten, senast 12.00 (åter från handledare 19/5 12.00)

18/5 Förberedelse av slutpresentation (U och BF)

19/5 Revidering av slutrapporten från kl 12.00

20/5 Revidering av slutrapport. Preliminär slutrapport klar, senast 17.00

v.21

Förberedelse av presentation och opponering

27/5 Presentation och opponering av arbetet

v.22

31/5 Inlämning av omarbetad preliminär slutrapport, senast 17.00

Inlämning av individuell populärvetenskaplig sammanfattning om projektet

Inlämning av individuell sammanfattning om projektet på engelska (abstract)

2/6 Inlämning av totalrapporten

Inlämning av reflektionsdokument, senast 17.00

3/6 Avslutande kursseminarium (U)

v.23

10/6 Återlämning av kommentarer på individuella sammanfattningar

v.24

17/6 Sista datum för eventuell revidering av individuella sammanfattningar


vattenteknik 15 hp

Dokumenttyp


Dokumentkod

W-16-46_A-03

Datum

2016-04-08

Ersätter

-

Författare

Katti Ewald

Handledare

Ingmar Persson

Rapportnamn

Litteraturstudie

Introduction

Background

Clean water is essential for all human beings. Even if that is the case, a lot of people on our

planet lack the access to clean drinking water. In many part of the world the drinking water is

contaminated, which can cause health problems. Arsenic in the groundwater is a large-scale

problem in areas such as West Africa and South Asia. The problem in West Africa is mainly

naturally caused by the content of arsenic in the bedrock, primarily Birimian volcano sedimentary

and plutonic rocks.Burkina Faso is located in West Africa and has a dry climate. The need for

water is significant during long periods of the year both for agriculture and drinking. Surface

water is limited and often contaminated with microorganisms, therefore most of the drinking

water comes from groundwater. People living in these areas often have no other option but to use

the ground water contaminated with arsenic.

This project will be focusing on the northwestern part of Burkina Faso where around 500 wells

were drilled by Danida (Denmark's development cooperation). The use at one well is 2 m3 per

day and the average consumption is 10 liters per person each day. The people collect the water

from the well, there are no water pipes, and water is very valuable.


to be maximum 10 micrograms per liter water (WHO, 2008). Former research in the region of

Burkina Faso has shown that the concentration of arsenic varies from 0.5 up to 1630 micrograms

per liter water. Calculations made by Smedley (Smedley, P.L., Maiga, D., Knudsen, J., 2007)

gave that the median of the concentration of arsenic for the affected area is 15.1 microgram per

liter, already above the WHO guidelines.

Situation in Burkina Faso

Arsenic is a well-known poison for the human body and an intake causes serious health

problems, both emergent and in the long term. Two common long term lesions are melanosis

(hyperpigmentation) and keratosis (dry, papular skin lesions). During a research 2012 (Somé et

al., 2012) approximately 30 % of the population in northern part of Burkina Faso got melanosis

and approximately 46 % got keratosis. Most of the people that got the skin lesions, approximately

90 %, where over 18 years old. Among children under 6 years old skin lesions were very rare

which indicates the fact that the lesions appear 5-15 years after exposure of arsenic (Agusa et al.,

2009). Due to the fact that it is mostly developing countries that can not clean the arsenic

contaminated water there have been research made about how nutritions affect the upcome of

skin lesions. They conclude that the exposure of arsenic was not related to nutrient intake but to

skin lesions. ”We conclude that low intake of calcium, animal protein, foliate, and fiber may

increase susceptibility to arsenic-caused skin lesions.”(Mitra et al., 2004)

Previous studies on topic

Previous studies have been made about the water quality in the wells in the northern part of

Burkina Faso. Already 1979 IWACO made analyses of arsenic content in three boreholes, 80 km

north of Ouagadougou, after received reports about health issues in that area. They found a high

content of arsenic and the outcome where to close down the boreholes and the village where

moved. (Smedley, 2007)

Research about the groundwater quality and geology were made in the beginning of 2000. 31

tube wells and vegetables in the province Yatenga, northern Burkina Faso, were analyzed by Issa

T. Somé et al. They found out that more than 50 percent of the water samplings contained more

arsenic than WHO guidelines. The vegetables were not contaminated by arsenic (Somé et al.,

2012).

Studies at Swedish University of Agricultural Sciences (SLU), department of Chemistry, have

shown that water can be purified from arsenic if pumped through a column with Granular Ferric

Hydroxide (GFH). The material adsorbs the arsenic successfully. These studies were made by

Mähler (2013) who analyzed how well the GFH worked and also how the setup should be. Due to

his result GFH can adsorb a big amount of arsenic and its structure does not change even though

a lot of water is pumped through it. He discovered that the contact time for the water in GFH

matters for the possibility of arsenic to be adsorbed. The longer time the water were in contact

with the adsorbent the more arsenic could be adsorbed. In a column setup the length of the

adsorbent should be five times the diameter of the column. It is also good for the GFH to not dry

out, to avoid air bubbles (Mähler, 2013).

During a MFS in 2013 two students from Master Programme in Environmental and Water

Engineering tested the technique with a successful result. The work was done with water from the

wells in Burkina Faso. It was also noted that GFH has the ability to self-regenerate during the

time when the adsorbent rested. They also tested how big impact other anion had on the

adsorption and found out that phosphates and fluoride had an impact. (Lundin & Öckerman,

2013) Half a year later, two other students from the same programme went to Ouagadougou for

further studies. They discovered that the GFH had the adsorption capacity of maximum 370

micrograms arsenic per cubic centimeter adsorbent. (Frid & Haglind, 2014)

Unfortunately this GFH is a commercial product and too expensive for a country like Burkina

Faso. This is why we need, in this study, to find out if ferrihydrite can work in the way GFH

works.

Arsenic

Chemical properties

Arsenic is found in groundwater in the forms of arsenate or arsenite, which is the oxidation state

of +5 and +3 respectively (Smedley et al., 2007). Normally, As(III) is more common in

deoxygenated waters, while As(V) is often found in waters with a better oxygen supply. Both of

these forms of arsenic will rapidly be absorbed from the gastrointestinal tract (WHO, 2008). The

appearance of arsenic in groundwater is mainly caused by dissolution of rocks, minerals and ores,

but industrial effluents and atmospheric deposition also contribute to the spreading of arsenic in

water (WHO, 2011).

Arsenic in Burkina Faso

Due to a study in the northeast areas of Burkina Faso, the groundwater is enriched with arsenic in

a range from < 0,5 up to extreme values such as 1630 ug/l. In these areas the dissolved arsenic are

mostly As(V) (Smedley et al, 2007).

Health aspects

The latest guidelines for arsenic in drinking water are set to maximum of 10 ug/l. This value is

exceeded in several parts of the world; Burkina Faso, Bangladesh and South-East Asia for

example. There are developed techniques for removing arsenic so that the water has an arsenic

level far below the maxvalue, the problem is that these techniques are too expensive to applicate

in many countries and therefore it would not be a realistic goal to set (WHO, 2008).



cancer, for example in the skin, bladder, lungs or kidney. Also other skin changes, such as



concentrations equal to or less than 50 ug/l. There are theories that exposure of arsenic can cause

other health effects, like diabetes and other kinds of cancer than those mentioned above, but the

causality is not as clear (IPCS, 2001). Also problems in respiratory system, cardiovascular system

and reproductive system may be related to a chronic exposure of arsenic (Rahman et al., 2009).

When the drinking water contains more arsenic than 10 ug/l it will be an important contribution

to the total intake of arsenic (WHO, 2011).

Ferrihydrite


contaminations. (Jambor & Dutrizac, 1998) Its approximate formula is Fe5HO8·4H2O and it has a

structure that is less well defined than other iron oxy-hydroxide surfaces, such as goethite,

lepidocrocite and akaganeite. (Mähler & Persson, 2013) It has a high adsorptive capacity, a large

surface area and a relatively poor crystallinity, which are three properties that can be important

for removal of contaminations in drinking water. Ferrihydrite can also be produced at low costs,

which makes it attractive under simple conditions. (Jambor & Dutrizac, 1998)

An iron oxy-hydroxide surface has a positive or negative charge depending on pH. At a high pH

the iron oxy-hydroxide is negatively charged and at low pH the surface is positively charged.

(Dahlin et al., 2011) The pH where the positive and negative charges at the surface balance each

other is called pHPZC. Which ions that can adsorb to the surface depend on the charge of the iron

oxy-hydroxide. Ferrihydrite has a high pHPZC, around 8,1. (Mähler & Persson, 2013)


hydroxide can adsorb arsenic when in its two ion forms; arsenite and arsenate. Earlier studies

have shown that the arsenate adsorption is greater when lower pH whereas arsenite is more

adsorbed to ferrihydrite at higher pH. Some earlier experiments has also shown that the

adsorption of arsenate and arsenous acid can be effective even when short (minutes) contact

times. (Jain, Loeppert &Raven, 1998) The high pHPZC makes ferrihydrite a good adsorbent of

arsenic contaminations in drinking water, but the small size of the particles in a suspension can

cause problems as clogging the filter. (Mähler & Persson, 2013)

In nature ferrihydrite occur naturally in soils and sediments with alternate redox conditions. (Wu

et al., 2015). However, ferrihydrite can also be prepared in artificial ways. Basically sodium

hydroxide solution and Iron(III) nitrate solution is added to water during sittring and after a while

a deposit, ferrihydrite, is formed. (Wu et al., 2015).

Iron in drinking water is normally not a problem, since iron is an essential nutrient for human

beings. (Minnesota Department of Health, 2015) However, high rates of iron intake can causes

iron poisoning, which lethal dose is about 200–250 mg/kg of body weight (WHO, 2003). Since

ferrihydrite is a deposit it is not so easily absorbed by the cells and to be absorbed it must first

become ionized. (Albersen, 2006)

GFH®, granular ferric hydroxide, is a commercial material for cleaning drinking water from

arsenic contaminations. The material is very efficient and can adsorb both arsenite and arsenate at

short (seconds) contact times. GFH® is said to be a low crystalline, mesoporous akaganeite

produced by GEH Wasserchemie GmbH & Co. The cost of producing GFH® is much higher

than the cost of producing regular ferrihydrite. (Mähler & Persson, 2013)


Engineering tested GFH® with a successful result. It worked also with the water in Burkina Faso.

It was also noted that GFH® has the ability to self-regenerate (Lundin & Öckerman, 2013). Half

a year later, two other students from the same programme went to Ouagadougou (Burkina Faso)

for further studies. They discovered that the GFH® had the adsorption capacity of maximum 370

micrograms arsenic per cubic centimeter adsorbent. (Frid & Haglind, 2014)

Experimental setup

The experimental setup for the purification of water from arsenic has to be cheap and manageable

if the setup should be applicable in the developing countries like Burkina Faso (Jiang et al.,

2012). Earlier studies done in Burkina Faso have had slightly different experimental set ups and

worked with different types of arsenic adsorbents (Frid & Haglind, 2014; Lundin & Öckerman,

2013; Mähler & Persson, 2013). One of the studies included an experiment with ferrihydrite-

coated grains in column and received good results in regard to reduce the arsenic content (Mähler

& Persson, 2013). However, this study with a suspension of ferrihydrite alone will demand a

different type of set up.

To pure water from arsenic with an adsorbent mass, the polluted water has to pass a column

either from top to bottom or from bottom to top. (Mähler & Persson, 2013) used the top to bottom

way but in this case, with the ferrihydrite suspension, it will be more convenient to use the

backward method, continually referred to as up flow method. The up flow method is based on

that a created water pillar pushes the water through the column and this technique is more likely

to prevent the suspension to clog the protection filter. In addition, the up flow method will also

minimize the risk for the filter to dry out and prevent air bubbles to occur in the system (Frid &

Haglind, 2014). To avoid plugging in the column it is recommend that the length of the column is

about 5 times longer than the diameter of the column. (Nikolaidis et al., 2003).

One variable of importance for the purification is the empty bed contact time (EBCT). The

definition of EBCT is bed volume over volumetric flow rate (Kanematsu et al., 2012), in other

words the time it takes for water to pass the adsorbent material. A study done in 2013 by Lundin

and Öckerman with GFH as the adsorbent material showed that to increase the EBCT it is more

efficient to reduce the flow rate than to increase the amount of adsorbing material (Lundin &

Öckerman, 2013).

If one well provides a village of 200 persons with water and the personal everyday need is 10

dm3/person it will be necessary to pure at least 2 m3/day on a community level (Mähler &

Persson, 2013). However, this assumed value means a velocity flow about 85 dm3/h. In previous

studies done in small scale the velocity has varied between 0,94-10 dm3/h. (Frid & Haglind,

2014; Lundin & Öckerman, 2013)

Another way to provide water free from arsenic to the villages is to do the purification on a

household level. One advantage of this approach is that the flow rate does not need to be such as

high like on a community level. In Bangladesh, who also struggle with high rates of arsenic in the

groundwater, there is usage of a filter called SONO (Hussam & Munir, 2007). The SONO has a

flow rate around 20-30 dm3/h and according to the researchers behind it, the SONO filter works

well. Thus, the researchers in their study emphasize a resistance from the villagers to share the

filtered water with their neighbors (Hussam & Munir, 2007).

To create the required water pillar for the up flow method there need to be either a pump or a

difference in altitude between the source of the water and the column with the ferrihydrite

suspension. Since the aim of this study is to find a solution with an affordable material cost the

difference in altitude will be preferable. Material like plastic tubes and plastic cans will also be

used to keep the costs for the construction down. One challenging moment with the construction

is to make sure that the ferrihydrite suspension will stay in the column and not companion the

water flowing through it. To prevent this from happening, some type of filter will be needed.

Protection filter

To keep the mass of ferrihydrite inside the column and to prevent ferrihydrite from leaking a

protection filter is necessary. During earlier MFS projects in Burkina Faso a protection filter

consisting of a 10 mm bed of glass wool with 4 mm uncovered glass beads on top have been

used. (Frid & Haglind, 2014; Lundin & Öckerman, 2013)

Glass wool is a type of mineral wool. It is a material made of long and elastic fibers creating a

material with a texture similar to wool. Glass wool has good insulating properties because it can

lock a lot of air between the fibers. Unlike regular wool, the density of glass wool does not

change significantly when soaked. This make glass wool a good choice, both to let water run

through the air pockets and the more stable structure of glass wool also reduces risks of clogging.

Other optional materials for the protection filter have been examined in several studies. One

option is stone mineral wool with similar characteristics but a higher resistance to pressure.

Stone mineral wool has a lower elasticity and tensile point. These properties will not affect the

process of the projects interest. Unfortunately stone mineral wool has a higher density and

therefore glass wool is still considered as a better option.

(Knauf Insulation, 2016)

The chemical process of adsorption of arsenic creates an acidic environment.

There are more mineral wools available on the market but studies have shown that the

morphological properties of mineral wool changes a lot in acidic environment. The effect

increased with long-term use while glass wool almost stayed the same. (Compopiano, Antonella

A. 2016)

Another option is to look at a process without any type of mineral wool. There have been studies

that efficiently removed arsenic using glass beads covered with the adsorption material. With the

covering of glass beads the protection filter is only necessary to keep the glass beads inside a

certain area and therefore, depending on the size of the beads, the protection filter can be less

dense. The removal of mineral wool or cotton as a protection filter reduces the risk of the

material clogging and secure that the process stays stable. Unfortunately the process of glass bead

coating is chemically demanding and may not be suitable for a development country. (Ihsan

Danish, M. 2013)

The use of covered glass beads is highly effective in arsenic removal. Studies have shown that a

spherical surface raise the adsorption. Unfortunately the process of covering glass beads seems

hard to manage in long-term in developing countries and therefore granular filter mass is

highlighted to be a better option. The granular filter mass will increase adsorption with spherical

particles. The use of granular filter mass seems like a good and reasonable option in developing

countries. (Baig, S. A. 2015)

Studies during earlier MFS projects in Burkina Faso have tried a type of granular filter mass

called GFH. The filter mass has still been in need of a protection filter and glass beads has also

been used to porous the mass. The use of glass beads in previous studies in Burkina Faso has also

been with the purpose of making a smoother surface for the reactive mass.

GFH is a commercially available granular filter mass. It has been tested and worked successfully

during previous studies in Burkina Faso. Though, the cost of GFH makes it not a sustainable

option in Burkina Faso. The use of granular filter mass in Burkina Faso is also i need of a

protection filter. (Frid & Haglind, 2014; Lundin & Öckerman, 2013)

Waste management

Eventually the ferrihydrite suspension used for cleaning groundwater from arsenic will lose its

capacity and will need to be replaced or regenerated. If regeneration can be used, this means that

arsenic will be released from the suspension and will need to be taken care of and the suspension

can be used for cleaning groundwater once again. If, on the other hand, cleaning lower the

capacity of adsorbing arsenic in the suspension it will instead be substituted for a new one.

Whichever solution will be used, it means that a high amount of waste containing arsenic will be

produced at the wells.

If the suspension will be replaced by a new one, it will leave ferrihydrite with adsorbed arsenic.

The binding between arsenic and iron hydroxide is strong and normally arsenic will stay

adsorbed to the ferrihydrite. But for example reduction of the iron could lead to release of arsenic

(Bergren Kleja et al, 2006). To prevent that arsenic spread in the surrounding a waste

management plan has to be developed for the material used for cleaning of arsenic from the

groundwater. A good solution would be to dry the material and place it on a landfill where it can

be stored under controlled circumstances.

Waste management situation in Burkina Faso today

Organic waste was for long the only kind of waste in Burkina Faso. But consummation of other

materials has increased, without the development of a functional system for waste management.

Currently, a big problem in the country is the increased use of plastics, of which the majority is

not recycled. When it comes to hazardous waste, the waste management is today inadequate and

need to be improved. Spreading of knowledge about the importance of recycling and taking care

of waste is also important (Afrol News, 2016).

Create a landfill

Leakage of hazardous substances from landfills can occur if water enters the landfill and the

substances leeches and find its way out to the surrounding soil and groundwater. In order to

create a landfill where the hazardous content will not spread it is therefore of highest importance

that the landfill is created to prevent water to reach the waste material and that the landfill will

last through time and changes in climate (Advanced Disposal, 2016)

A landfill can be placed either in the ground or cover a large area above ground. To prevent

leakage, the location of the landfill should be chosen with remembrance. A natural

hydrogeological barrier can keep the water from leaving the landfill. It should also be taken in

account that if leakage occur, it should be relatively easy to locate where the water goes in order

to collect it. Under the landfill a bottom liner is been placed to keep the landfill proof and to

avoid contact with the soil and groundwater around the landfill. For this plastic, composite or

clay can be used (Environmental Research Foundation’s, 2003) to collect the water that might

leak a leachate collection system is built. This can be done by giving the bottom of the landfill an

angle, so that water runs off to the lower point where it can be collected. Pipes might have to be

installed to lead off and collect gas that is produced by anaerobic digestion (Freudenrich, 2000).

When the landfill is full it should be closed and covered. The cover will protect the underlying

material from water and other kinds of external impacts. The cover normally consists of first a

layer of clay or another material with a low hydraulic capacity, over that a layer of soil with a

higher hydraulic capacity that can make the water to run off the landfill in case of percolating

down. At the very top, soil and vegetation can be planted as stabilizers but also for water uptake

(Advanced Disposal, 2016).

One thing to consider when preparing a landfill to store material containing arsenic in Burkina

Faso is that the weather varies a lot during the year. Most of yearly rainfall comes during a few

months and it’s important that the landfill can keep the water out also during the intense period.

A drainage system can be used to lead off water during this time (Advanced Disposal, 2016).

References

Advanced Disposal (2016), Learn about landfills, Available:

http://www.advanceddisposal.com/for-mother-earth/education-zone/learn-about-landfills.aspx

(2016-04-17)

Agusa, T., Kunito T., Minh, T.B., Kim Trang, P.T., Iwata H., Viet P.H., Tanabe S.

(2009).Relationship of urinary arsenic metabolites to intake estimates in residents of the Red

River Delta, Vietnam. Available:









Afrol News (2016), Garbage in Burkina Faso turns into profit. Article: 15053.

Available:http://www.afrol.com/articles/15053 (2016-04-16)



http://www.afrol.com/articles/15053

Albertsen, J (2006). The toxicity of iron, an essential element. Veterinary Medicine. Available:


Baig, S A. Sheng, T. Hu, Y. Xu, J. Xu, X. (2015). Arsenic Removal from Natural Water Using

Low Cost Granulated Adsorbents: A Review: Arsenic Removal from Natural Water Using Low

Cost Granulated Adsorbents. Clean – Soil, Air, Water.

Berggren Kleja, D., Elert, M., Gustafsson, J., Jarvis, N., & Jarvis, N. (2006), Metallers mobilitet i

marken, Article: 5536. Available:

http://www.naturvardsverket.se/Documents/publikationer/620-5536-4.pdf?pid=3157

(2016-04-16)

Compopiano, A. A. (2016). Dissolution of glass wool, rock wool and alkaline earth silicate wool:

morphological and chemical changes in fibers. Regulatory toxicology and pharmacology.

Dahlin, S., Eriksson, J., Nilsson, I., Simonsson, M. (2011) Marklära, 1:392. Lund.

Studentlitteratur.

Environmental Research Foundation’s (2003), The Basic of Landfills, Available:

http://www.ejnet.org/landfills/ (2016-04-16)

Freudenrich, C. (2000), Available: http://science.howstuffworks.com/environmental/green-

science/landfill6.htm (2016-04-16)



Uppsala

Hussam, A. & Munir, A. K. M. (2007). A simple and effective arsenic filter based on composite

iron matrix: Development and deployment studies for groundwater of Bangladesh. Journal of

Environmental Science and Health, Part A, 42(12), pp 1869–1878. Available:

http://www.tandfonline.com.ezproxy.its.uu.se/doi/abs/10.1080/10934520701567122 (2016-04-

17)

Ihsan Danish, M. Qazi, I A. Zeb, A. Habib, A. Ali Awan, M. Khan, Z. (2013). Arsenic Removal

from Aqueous Solution Using Pure and Metal-Doped Titania Nanoparticles Coated on Glass

Beads: Adsorption and Column Studies. Islamabad. National University of Sciences and

Technology (NUST). Journal of Nanomaterials.




Jain, A., Loeppert, R. H. & Raven, K. P. (1998). Arsenite and Arsenate Adsorption on


Technology, American Chemical Society. 32(3): 344 - 349. Available:



http://www.ejnet.org/landfills/


http://science.howstuffworks.com/environmental/green-science/landfill6.htm




98(7): 2549 - 2586. Available:


Jiang, J.-Q., Ashekuzzaman, S. M., Jiang, A., Sharifuzzaman, S. M. & Chowdhury, S. R. (2012).

Arsenic Contaminated Groundwater and Its Treatment Options in Bangladesh. International

Journal of Environmental Research and Public Health, 10(1), pp 18–46. Available:

http://www.mdpi.com/1660-4601/10/1/18/htm (2016-04-17)

Kanematsu, M., Young, T. M., Fukushi, K., Green, P. G. & Darby, J. L. (2012). Individual and

combined effects of water quality and empty bed contact time on As(V) removal by a fixed-bed

iron oxide adsorber: Implication for silicate precoating. Water Research, 46(16), pp 5061–5070.

Available: http://ac.els-cdn.com.ezproxy.its.uu.se/S0043135412004757/1-s2.0-

S0043135412004757-main.pdf?_tid=24a71acc-04a2-11e6-b6f1-

00000aab0f01&acdnat=1460900692_8ee0e6ac5577d9a1d68ba465d89c8ccd (2016-04-15)

Knauf Insulation (2016). Comparative characteristics of stone and glass mineral wool. Knauf

Insulation.



Sciences, Uppsala.


Available:



M.M.H, von Ehrenstein, O.S., Smith A.H. (2004). Nutritional Factors and Susceptibility to



Mähler, J & Persson, I. (2013). Rapid adsorption of arsenic from aqueous solution by











-SE (2016-04-18)

Nikolaidis, N. P., Dobbs, G. M. & Lackovic, J. A. (2003). Arsenic removal by zero-valent iron:

field, laboratory and modeling studies. Water Research, 37(6), pp 1417–1425. Available

http://ac.els-cdn.com.ezproxy.its.uu.se/S0043135402004839/1-s2.0-S0043135402004839-

main.pdf?_tid=c84be732-0544-11e6-98fa-

00000aab0f6c&acdnat=1460970545_2f1b27db9fa2795b4a4c3c7581450ea0 (2016-04-18)

Rahman, M.M., Naidu, R., Bhattacharya P. (2009). Arsenic contamination in groundwater in the

Southeast Asia region. Available:


Smedley, P.L., Maiga, D., Knudsen, J., (2007). Arsenic in groundwater from mineralised

Proterozoic basement rocks of Burkina Faso. Applied Geochemistry, 22, 1074-109. Avaliable:


Somé, I.T., Sakira, A.K., Ouédragogo, M., Ouédragogo, T.Z., Traoré,A., Guissou, B., Sondo, P.I,

2012 Arsenic levels in tube-wells water, food, residents’ urine and the prevalence of skin lesions

in Yatenga province, Burkina Faso. Burkina Faso: Universitét de Ouagagodou. Available:


WHO (2011). Arsenic in Drinking-water, Background document for development of WHO

Guidelines for Drinking-water Quality. Available:


WHO (2008). Guidelines for Drinking-water Quality. Geneva: WHO (Rekommendations,

2008:3) Avaliable:


(2016-04-14)

WHO (2003). Iron in Drinking-water-Background document for development of WHO

Guidelines for Drinking-water Quality. WHO. Available:


Wu, Y., Zhang, W., Yu, W., Liu, H., Chen., R & WEI, Y.(2015). Ferrihydrite preparation and

its application for removal of anionic dyes. Frontiers of Environmental Science & Engineering,

9(3): 411–418. Available: http://link.springer.com/article/10.1007%2Fs11783-014-0663-z (2016-

04-18)


vattenteknik 15 hp

Dokumenttyp


Dokumentkod

W-16-46_A-04

Datum

2016-04-08

Ersätter

W-16-46_A-03

Författare

Katti Ewald

Handledare

Ingmar Persson

Rapportnamn

W-16-46_A-01-Arbestfördelningsplan

Introduction

Background

Clean water is essential for all human beings. Even if that is the case, a lot of people on our

planet lack the access to clean and safe drinking water. In many part of the world the drinking

water is contaminated, which may cause health problems. Arsenic in the groundwater is a large-

scale problem in areas such as West Africa and South East Asia. The problem in Burkina Faso is

mainly naturally caused by the content of arsenic in the bedrock, primarily Birimian volcano

sedimentary and plutonic rocks (Smedley, Maiga & Knudsen, 2007). Burkina Faso is located in

West Africa and has a dry climate. The lack of water is significant during long periods of the year

both for drinking, agriculture and husbandry. Surface water is limited and often contaminated

with microorganisms, therefore most of the drinking water comes from groundwater. People

living in these areas often have no other option but to use the ground water contaminated with

arsenic.

This project will be focusing on the northwestern part of Burkina Faso where around 500 wells

were drilled by Danida (Denmark's development cooperation). The use at one well is 2 m3 per

day and the average consumption is 10 liters per person each day. The people collect the water

from the well as there are no water pipes, and water is very valuable.


to be maximum 10 micrograms per liter water (WHO, 2008). Former research in the region of

Burkina Faso has shown that the concentration of arsenic varies from 0.5 up to 1630 micrograms

per liter water. Calculations made by Smedley (Smedley, Maiga & Knudsen, 2007) gave that the

median of the concentration of arsenic for the affected area is 15.1 microgram per liter, already

above the WHO guidelines.

Situation in Burkina Faso

Arsenic is a well-known poison for the human body and an intake causes serious health

problems, both emergent and in the long term. Two common long term lesions are melanosis

(hyperpigmentation) and keratosis (dry, papular skin lesions). A study from 2012 (Somé et al.,

2012) showed that approximately 30 % of the population in northern part of Burkina Faso suffer

from melanosis and approximately 46 % from keratosis. Most of the people with skin lesions,

approximately 90 %, were older than 18 years old. Among children under 6 years old skin lesions

were very rare which indicates the fact that the lesions appear after 5-15 years of exposure of

arsenic (Agusa et al., 2009). Due to the fact that it is mostly developing countries that can not

clean the arsenic contaminated water there have been research made about how nutritions affect

the upcome of skin lesions. They conclude that the exposure of arsenic was not related to nutrient

intake but to skin lesions. ”We conclude that low intake of calcium, animal protein, foliate, and

fiber may increase susceptibility to arsenic-caused skin lesions.”(Mitra et al., 2004)

Previous studies on topic

Previous studies have been made about the water quality in the wells in the northern part of

Burkina Faso. Already 1979 IWACO made analyses of arsenic content in three boreholes, 80 km

north of Ouagadougou, after received reports about health issues in that area. They found a high

content of arsenic and the outcome were to close down the wells and the village was moved.

(Smedley, Maiga & Knudsen 2007)

Research about the groundwater quality and geology were made in the beginning of this century.

31 tube wells and vegetables in the province Yatenga, northern Burkina Faso, were analyzed by

Issa T. Somé et al. They found that more than 50 percent of the water samplings contained more

arsenic than the WHO guidelines. The vegetables were not contaminated by arsenic (Somé et al.,

2012).

Studies at Swedish University of Agricultural Sciences (SLU), Department of Chemistry, have

shown that water can be purified from arsenic if pumped through a column with Granular Ferric

Hydroxide (GFH). The material adsorbs the arsenic successfully. These studies were made by

Mähler (2013) who analyzed how well the GFH worked and also how the setup should be.

According to his result GFH can adsorb a large amount of arsenic and its structure does not

change even though a lot of water is pumped through it. He discovered that the contact time for

the water in GFH matters for the possibility of arsenic to be adsorbed. The longer time the water

was in contact with the adsorbent the more arsenic could be adsorbed. In a column setup the

length of the adsorbent should be five times the diameter of the column. It is also good for the

GFH to not dry out and to avoid air bubbles (Mähler, 2013).

Unfortunately, this GFH is a commercial product and too expensive for a country like Burkina

Faso. This is why we need, in this study, to find out if the much cheaper ferrihydrite can

substitute GFH.

Arsenic

Chemical properties

Arsenic is found in groundwater in the forms of arsenate or arsenite, which is the oxidation state

of +5 and +3 respectively (Smedley, Maiga & Knudsen, 2007). Normally, As(III) is more

common in deoxygenated waters, while As(V) is often found in waters with a better oxygen

supply. Both of these forms of arsenic will rapidly be absorbed from the gastrointestinal tract

(WHO, 2008). The appearance of arsenic in groundwater is mainly caused by dissolution of

rocks, minerals and ores, but industrial effluents and atmospheric deposition also contribute to the

spreading of arsenic in water (WHO, 2011).

Arsenic in Burkina Faso

Due to a study in the northeast areas of Burkina Faso, the groundwater is enriched with arsenic in

a range from < 0,5 up to extreme values such as 1630 ug/l. In these areas the dissolved arsenic are

mostly As(V) (Smedley, Maiga & Knudsen, 2007).

Health aspects

The latest guidelines for arsenic in drinking water are set to maximum of 10 ug/l. This value is

exceeded in several parts of the world; Burkina Faso, Bangladesh and South-East Asia for

example. There are developed techniques for removing arsenic so that the water has an arsenic

level far below the recommended limit, the problem is that these techniques are too expensive to

applicate in many countries and therefore it would not be a realistic goal to set (WHO, 2008).



cancer, for example in the skin, bladder, lungs or kidney. Also other skin changes, such as



concentrations equal to or less than 50 ug/l. There are theories that exposure of arsenic can cause

other health effects, like diabetes and other kinds of cancer than those mentioned above, but the

causality is not as clear (IPCS, 2001). Also problems in respiratory system, cardiovascular system

and reproductive system may be related to a chronic exposure of arsenic (Rahman et al., 2009).

When the drinking water contains more arsenic than 10 ug/l it will be an important contribution

to the total intake of arsenic (WHO, 2011).

Ferrihydrite


contaminations. (Jambor & Dutrizac, 1998) Its approximate formula is Fe5HO8·4H2O and it has a

structure that is less well defined than other iron oxy-hydroxides, such as goethite, lepidocrocite

and akaganeite. (Mähler & Persson, 2013) It has a high adsorptive capacity, a large surface area

and a relatively poor crystallinity, which are three properties that can be important for removal of

contaminations in drinking water. Ferrihydrite can also be produced at low costs, which makes it

attractive under simple conditions. (Jambor & Dutrizac, 1998)

An iron oxy-hydroxide surface has a positive or negative charge depending on pH. At high pH

the iron oxy-hydroxide is negatively charged and at low pH the surface is positively charged.

(Dahlin et al., 2011) The pH where the positive and negative charges at the surface balance each

other is called pHPZC (point of zero charge). Which ions that can adsorb to the surface depend

partly on the charge of the iron oxy-hydroxide. Ferrihydrite has a pHPZC of around 8,1. (Mähler &

Persson, 2013)


hydroxide can adsorb arsenic when in its two ion forms; arsenite and arsenate. Earlier studies

have shown that the arsenate adsorption is greater when lower pH whereas arsenite is more

adsorbed to ferrihydrite at higher pH. Some earlier experiments has also shown that the

adsorption of arsenate and arsenous acid can be effective even when short (minutes) contact

times. (Jain, Loeppert & Raven, 1998) The relatively high pHPZC makes ferrihydrite a good

adsorbent of arsenic contaminations in drinking water, but the small size of the particles in a

suspension can cause problems as clogging a filter. (Mähler & Persson, 2013)

In nature ferrihydrite occur naturally in soils and sediments with alternate redox conditions. (Wu

et al., 2015). However, ferrihydrite can also be prepared in artificial ways. Basically sodium

hydroxide solution and iron(III) nitrate solution is added to water during stirring and after a while

a deposit, ferrihydrite, is formed. (Wu et al., 2015).

Iron in drinking water is normally not a problem, since iron is an essential nutrient for humans.

(Minnesota Department of Health, 2015) However, high rates of iron intake can causes iron

poisoning, which lethal dose is about 200–250 mg/kg of body weight (WHO, 2003). Since

ferrihydrite is a deposit it is not so easily absorbed by the cells and to be absorbed it must first

become dissolved. (Albersen, 2006)

GFH®, granular ferric hydroxide, is a commercial material for cleaning drinking water from

metal and arsenic contaminations. The material is very efficient and can adsorb both arsenite and

arsenate at short contact times (seconds). GFH® is said to be a low crystalline, mesoporous

akaganeite produced by GEH Wasserchemie GmbH & Co. The cost of GFH® is much higher

than the cost of producing regular ferrihydrite. (Mähler & Persson, 2013)


Engineering tested GFH® with a successful result, including real arsenic contaminated water in

Burkina Faso. It was also noted that GFH® has the ability to self-regenerate (Lundin &

Öckerman, 2013). Half a year later, two other students from the same programme went to

Ouagadougou (Burkina Faso) for further studies. They discovered that the GFH® had the

adsorption capacity of maximum 370 micrograms arsenic per cubic centimeter adsorbent. (Frid &

Haglind, 2014)

Experimental setup

The experimental setup for the purification of water from arsenic has to be cheap and manageable

if the setup should be applicable in developing countries like Burkina Faso (Jiang et al., 2012).

Earlier studies done in Burkina Faso have had slightly different experimental set ups and worked

with different types of arsenic adsorbents (Frid & Haglind, 2014; Lundin & Öckerman, 2013;

Mähler & Persson, 2013). One of the studies included an experiment with ferrihydrite-coated

grains in column and received good results in regard to reduce the arsenic content (Mähler &

Persson, 2013). However, this study with a suspension of ferrihydrite alone will demand a

different type of set up.

To purify water from arsenic with an adsorbent mass, the polluted water has to pass a column

either from top to bottom or from bottom to top. (Mähler & Persson, 2013) used the top to bottom

way but in this case, with the ferrihydrite suspension, it will be necessary to use the backward

method, continually referred to as up flow method. The up flow method is based on that a created

water pillar pushes the water through the column and this technique is more likely to prevent the

suspension to clog the protection filter. In addition, the up flow method will also minimize the

risk for the filter to dry out and prevent air bubbles to occur in the system (Frid & Haglind, 2014).

To avoid plugging in the column it is recommend that the length of the column is about 5 times

longer than the diameter of the column. (Nikolaidis et al., 2003).

One variable of importance for the purification is the empty bed contact time (EBCT). The

definition of EBCT is bed volume over volumetric flow rate (Kanematsu et al., 2012), in other

words the time it takes for water to pass the adsorbent material. A study done in 2013 by Lundin

and Öckerman with GFH as the adsorbent material showed that to increase the EBCT it is more

efficient to reduce the flow rate than to increase the amount of adsorbing material (Lundin &

Öckerman, 2013).

If one well provides a village of 200 persons with water and the personal everyday need is 10

liter/person it will be necessary to purify at least 2 m3/day on community level (Mähler &

Persson, 2013). However, this assumed value means a velocity flow about 85 liter/h. In previous

studies done in small scale the velocity has varied between 0,94-10 liter/h. (Frid & Haglind,

2014; Lundin & Öckerman, 2013)

Another way to provide water free from arsenic to the villages is to do the purification on a

household level. One advantage of this approach is that the flow rate does not need to be such as

high like on a community level. In Bangladesh, who also struggle with high rates of arsenic in the

groundwater, there is usage of a filter called SONO (Hussam & Munir, 2007). The SONO has a

flow rate around 20-30 dm3/h and according to the researchers behind it, the SONO filter works

well. Thus, the researchers in their study emphasize a resistance from the villagers to share the

filtered water with their neighbors (Hussam & Munir, 2007).

To create the required water pillar for the up flow method there need to be either a pump or a

difference in altitude between the source of the water and the column with the ferrihydrite

suspension. Since the aim of this study is to find a solution with an affordable material cost the

difference in altitude will be preferable. Material like plastic tubes and plastic cans will also be

used to keep the costs for the construction down. One challenging moment with the construction

is to make sure that the ferrihydrite suspension will stay in the column and not companion the

water flowing through it. To prevent this from happening, some type of outlet filter will be

needed.

Protection filter

To keep the mass of ferrihydrite inside the column and to prevent ferrihydrite from leaking a

protection filter is necessary. During earlier MFS projects in Burkina Faso a protection filter

consisting of a 10 mm bed of glass wool with 4 mm uncovered glass beads on top have been

used. (Frid & Haglind, 2014; Lundin & Öckerman, 2013)

Glass wool is a type of mineral wool. It is a material made of long and elastic fibers creating a

material with a texture similar to wool. Glass wool has good insulating properties because it can

lock a lot of air between the fibers. Unlike regular wool, the density of glass wool does not

change significantly when soaked. This makes glass wool a good choice, both to let water run

through the air pockets and the more stable structure of glass wool also reduces risks of clogging.

Other optional materials for the protection filter have been examined in several studies. One

option is stone mineral wool with similar characteristics but a higher resistance to pressure.

Stone mineral wool has a lower elasticity and tensile point. These properties will not affect the

process of the project interests. Unfortunately stone mineral wool has a higher density and

therefore glass wool is still considered as a better option. (Knauf Insulation, 2016)

There are more mineral wools available on the market but studies have shown that the

morphological properties of mineral wool changes a lot in acidic environment. The effect

increased with long-term use while glass wool almost stayed the same. (Compopiano, Antonella

A. 2016) This is an important aspect since the chemical process of adsorption of arsenic creates

an acidic environment.

Another option is to look at a process without any type of mineral wool. There have been studies

that efficiently removed arsenic using glass beads covered with the adsorption material. With the

covering of glass beads the protection filter is only necessary to keep the glass beads inside a

certain area and therefore, depending on the size of the beads, the protection filter can be less

dense. The removal of mineral wool or cotton as a protection filter reduces the risk of the

material clogging and secure that the process stays stable. Unfortunately the process of glass bead

coating is chemically demanding and may not be suitable for a development country. (Ihsan

Danish, M. 2013)

The use of covered glass beads is highly effective in arsenic removal. Studies have shown that a

spherical surface raise the adsorption. Unfortunately the process of covering glass beads seems

hard to manage in long-term in developing countries and therefore granular filter mass is

highlighted to be a better option. The granular filter mass will increase adsorption with spherical

particles. The use of granular filter mass seems like a good and reasonable option in developing

countries. (Baig, S. A. et al, 2015)

Studies during earlier MFS projects in Burkina Faso have tried a type of granular filter mass

called GFH. The filter mass has still been in need of a protection filter and glass beads has also

been used to porous the mass. The use of glass beads in previous studies in Burkina Faso has also

been with the purpose of making a smoother surface for the reactive mass.

GFH is a commercially available granular filter mass. It has been tested and worked successfully

during previous studies in Burkina Faso. Though, the cost of GFH makes it not a sustainable

option in Burkina Faso. The use of granular filter mass in Burkina Faso is also i need of a

protection filter. (Frid & Haglind, 2014; Lundin & Öckerman, 2013)

Waste management

Eventually the ferrihydrite suspension used for cleaning groundwater from arsenic will lose its

capacity and will need to be replaced or regenerated. If regeneration can be used, this means that

arsenic will be released from the adsorbent and it needs to be taken care of and the adsorbent can

be used for cleaning groundwater once again. If, on the other hand, cleaning lower the capacity of

adsorbent it will instead be substituted for a new one. Whichever solution will be used, it means

that a high amount of waste containing arsenic will be produced and an ifrastructure to take care

of it is required.

If the adsorbent will be replaced by a new one, it will leave ferrihydrite with adsorbed arsenic.

The binding between arsenic and iron hydroxide is strong and normally arsenic will stay

adsorbed to the ferrihydrite. But for example reduction of the iron could lead to release of arsenic

(Bergren Kleja et al, 2006). To prevent that arsenic spread in the surrounding a waste

management plan has to be developed for the material used for cleaning of arsenic from the

groundwater. A good solution would be to dry the material and place it on a landfill where it can

be stored under controlled conditions.

Waste management situation in Burkina Faso today

Organic waste was for long time the only kind of waste in Burkina Faso. However,

consummation of other materials has increased, without the development of a functional system

for waste management. Currently, a big problem in the country is the increased use of plastics, of

which the majority is not recycled. When it comes to hazardous waste, the waste management is

today inadequate and need to be improved. Spreading of knowledge about the importance of

recycling and taking care of waste is also important (Afrol News, 2016).

Create a landfill

Leakage of hazardous substances from landfills can occur if water enters the landfill and the

substances leeches and find its way out to the surrounding soil and groundwater. In order to

create a landfill where the hazardous content will not spread it is therefore of highest importance

that the landfill is designed to prevent water to reach the waste material and that the landfill will

last through time and changes in climate (Advanced Disposal, 2016)

A landfill can be placed either in the ground or cover a large area above ground. To prevent

leakage the location of the landfill should be chosen with remembrance. A natural

hydrogeological barrier can keep the water from leaving the landfill. It should also be taken in

account that if leakage occur, it should be relatively easy to locate where the water goes in order

to collect it. Under the landfill a bottom liner is been placed to keep the landfill proof and to

avoid contact with the soil and groundwater around the landfill. For this plastic, composite or

clay can be used (Environmental Research Foundation’s, 2003) to collect the water that might

leak a leachate collection system is built. This can be done by giving the bottom of the landfill an

angle, so that water runs off to the lower point where it can be collected. Pipes might have to be

installed to lead off and collect gas that is produced by anaerobic digestion (Freudenrich, 2000).

When the landfill is full it should be closed and covered. The cover will protect the underlying

material from water and other kinds of external impact. The cover normally consists of first a

layer of clay or another material with a low hydraulic capacity, over that a layer of soil with a

higher hydraulic capacity that can make the water to run off the landfill in case of percolating

down. At the very top, soil and vegetation can be planted as stabilizers but also for water uptake

(Advanced Disposal, 2016).

One thing to consider when preparing a landfill to store material containing arsenic in Burkina

Faso is that the weather varies a lot during the year. Most of yearly rainfall comes during a few

months and it’s important that the landfill can keep the water out also during the intense rain

period. A drainage system can be used to lead off water during this time (Advanced Disposal,

2016).

References

Advanced Disposal (2016), Learn about landfills, Available:


(2016-04-17)

Agusa, T., Kunito T., Minh, T.B., Kim Trang, P.T., Iwata H., Viet P.H. & Tanabe S. (2009).

Relationship of urinary arsenic metabolites to intake estimates in residents of the Red River

Delta, Vietnam. Available:









Afrol News (2016), Garbage in Burkina Faso turns into profit. Article: 15053.

Available:http://www.afrol.com/articles/15053 (2016-04-16)

Albertsen, J (2006). The toxicity of iron, an essential element. Veterinary Medicine. Available:




http://www.afrol.com/articles/15053

Baig, S A., Sheng, T., Hu, Y., Xu, J & Xu, X. (2015). Arsenic Removal from Natural Water

Using Low Cost Granulated Adsorbents: A Review: Arsenic Removal from Natural Water Using

Low Cost Granulated Adsorbents. Clean – Soil, Air, Water.

Berggren Kleja, D., Elert, M., Gustafsson, J., Jarvis, N., & Jarvis, N. (2006), Metallers mobilitet i

marken, Article: 5536. Available:


(2016-04-16)

Compopiano, A. A. (2016). Dissolution of glass wool, rock wool and alkaline earth silicate wool:

morphological and chemical changes in fibers. Regulatory toxicology and pharmacology.

Dahlin, S., Eriksson, J., Nilsson, I. & Simonsson, M. (2011) Marklära, 1:392. Lund.

Studentlitteratur.

Environmental Research Foundation’s (2003), The Basic of Landfills, Available:

http://www.ejnet.org/landfills/ (2016-04-16)

Freudenrich, C. (2000), Available: http://science.howstuffworks.com/environmental/green-

science/landfill6.htm (2016-04-16)



Uppsala

Hussam, A. & Munir, A. K. M. (2007). A simple and effective arsenic filter based on composite

iron matrix: Development and deployment studies for groundwater of Bangladesh. Journal of

Environmental Science and Health, Part A, 42(12), pp 1869–1878. Available:

http://www.tandfonline.com.ezproxy.its.uu.se/doi/abs/10.1080/10934520701567122 (2016-04-

17)

Ihsan Danish, M., Qazi, I A., Zeb, A., Habib, A., Ali Awan, M. & Khan, Z. (2013). Arsenic

Removal from Aqueous Solution Using Pure and Metal-Doped Titania Nanoparticles Coated on







Glass Beads: Adsorption and Column Studies. Islamabad. National University of Sciences and

Technology (NUST). Journal of Nanomaterials.




Jain, A., Loeppert, R. H. & Raven, K. P. (1998). Arsenite and Arsenate Adsorption on


Technology, American Chemical Society. 32(3): 344 - 349. Available:




98(7): 2549 - 2586. Available:


Jiang, J.-Q., Ashekuzzaman, S. M., Jiang, A., Sharifuzzaman, S. M. & Chowdhury, S. R. (2012).

Arsenic Contaminated Groundwater and Its Treatment Options in Bangladesh. International

Journal of Environmental Research and Public Health, 10(1), pp 18–46. Available:

http://www.mdpi.com/1660-4601/10/1/18/htm (2016-04-17)

Kanematsu, M., Young, T. M., Fukushi, K., Green, P. G. & Darby, J. L. (2012). Individual and

combined effects of water quality and empty bed contact time on As(V) removal by a fixed-bed

iron oxide adsorber: Implication for silicate precoating. Water Research, 46(16), pp 5061–5070.

Available: http://ac.els-cdn.com.ezproxy.its.uu.se/S0043135412004757/1-s2.0-

S0043135412004757-main.pdf?_tid=24a71acc-04a2-11e6-b6f1-

00000aab0f01&acdnat=1460900692_8ee0e6ac5577d9a1d68ba465d89c8ccd (2016-04-15)

Knauf Insulation (2016). Comparative characteristics of stone and glass mineral wool. Knauf

Insulation.



Sciences, Uppsala.


Available:



M.M.H, von Ehrenstein, O.S. & Smith A.H. (2004). Nutritional Factors and Susceptibility to



Mähler, J & Persson, I. (2013). Rapid adsorption of arsenic from aqueous solution by











-SE (2016-04-18)

Nikolaidis, N. P., Dobbs, G. M. & Lackovic, J. A. (2003). Arsenic removal by zero-valent iron:

field, laboratory and modeling studies. Water Research, 37(6), pp 1417–1425. Available

http://ac.els-cdn.com.ezproxy.its.uu.se/S0043135402004839/1-s2.0-S0043135402004839-

main.pdf?_tid=c84be732-0544-11e6-98fa-

00000aab0f6c&acdnat=1460970545_2f1b27db9fa2795b4a4c3c7581450ea0 (2016-04-18)

Rahman, M.M., Naidu, R. & Bhattacharya P. (2009). Arsenic contamination in groundwater in

the Southeast Asia region. Available:


Smedley, P.L., Maiga, D. & Knudsen, J. (2007). Arsenic in groundwater from mineralised

Proterozoic basement rocks of Burkina Faso. Applied Geochemistry, 22, 1074-109. Avaliable:


Somé, I.T., Sakira, A.K., Ouédragogo, M., Ouédragogo, T.Z., Traoré,A., Guissou, B. & Sondo,

P.I. (2012) Arsenic levels in tube-wells water, food, residents’ urine and the prevalence of skin

lesions in Yatenga province, Burkina Faso. Burkina Faso: Universitét de Ouagagodou. Available:


World Health Organization (WHO) (2011). Arsenic in Drinking-water, Background document for

development of WHO Guidelines for Drinking-water Quality. Available:


World Health Organization (WHO) (2008). Guidelines for Drinking-water Quality. Geneva:

WHO (Rekommendations, 2008:3) Avaliable:


(2016-04-14)

World Health Organization (WHO) (2003). Iron in Drinking-water-Background document for

development of WHO Guidelines for Drinking-water Quality. WHO. Available:


Wu, Y., Zhang, W., Yu, W., Liu, H., Chen. R & Wei, Y.(2015). Ferrihydrite preparation and its

application for removal of anionic dyes. Frontiers of Environmental Science & Engineering, 9(3):

411–418. Available: http://link.springer.com/article/10.1007%2Fs11783-014-0663-z (2016-04-

18)


vattenteknik 15 hp

Dokumenttyp


Dokumentkod

W-16-46_A-05

Datum

2016-04-11

Ersätter

-

Författare

Linn Ambjörnsson

Handledare

Ingmar Persson

Rapportnamn

Litteraturstudie;populärvetenskaplig

sammanfattning

Att skriva en populärvetenskaplig sammanfattning

En populärvetenskaplig artikel syftar till att förmedla vetenskaplig information så att den kan tas

emot av alla. Texten ska kunna läsas av forskare, studenter, experter inom området såväl som av

den som är inte är insatt i ämnet. Alla ska förstå texten och alla ska få ut något av att läsa den.

Detta betyder att en del förenklingar kan behöva göras, men utan att förvränga sanningen och

utan att förlora meningsfullheten (Brändén).

Målgrupp

När en populärvetenskaplig artikel skrivs är det viktigt att definiera målgruppen. Ett tips kan vara

att välja ut en person du känner, till exempel en fotbollstränare, förälder eller en kollega. Du

tänker då hela tiden att du skriver för denna person och sätter hens intresse i fokus. Vid fokus på

en person minskar risken att svårighetsnivån i texten varierar. Frågor man kan ställa sig när man

definierar målgruppen är; vart artikeln ska publiceras, vem som ska läsa den och vad målgruppen

har för bakgrund inom ämnet (Skolverket). Vid ett exjobb inom teknik är målgruppen enligt

Lunds tekniska högskola ”en allmänbildad vuxen med allmänt teknikintresse men utan närmare

kunskap inom ditt område” (Lindgärde, 2015). Då detta är ett kandidatarbete inom tekniska

fakulteten bör tankesättet vara ungefär det samma.

Struktur

Strukturen för en populärvetenskaplig artikel kan påbörjas redan innan det faktiska skrivandet av

artikeln. Det första som kan vara en del av strukturen är att definiera den målgrupp artikeln riktar

sig mot. Då målgruppen är definierad är det dags att fundera över vad artikeln skall innehålla. Ett

tips här är att försöka få innehållet man vill berätta till en berättelse med tydlig början och slut.

Allt som inte driver berättelsen framåt eller ger förståelse skall inte tas med.

Efter detta är det dags att strukturera sitt innehåll. Detta är en viktig del av processen och den bör

ägnas en stor del av tiden (Brändén). Det finns flera olika mallar för strukturen på en

populärvetenskaplig artikel. Det första i artikeln är rubriken som skall ge en tydlig och lockande

bild av vad artikeln handlar om (Lunds tekniska högskola, 2015). Efter rubriken skall en

inledning, även kallas ingress, finnas, där läsarens intresse för att läsa artikeln väcks.

Rekommendation är att ingressen inte bör vara mer än några meningar och efter att ha läst

inledningen bör läsaren fått en uppfattning om vad artikeln handlar om (Skolverket). Inledningen

kan även sammanfatta resultatet av artikeln, det är alltså acceptabelt att skriva ut vad artikeln

kommer komma fram till. Det viktiga är att man lockar till vidare läsning. Inledningen eller

ingressen är vid exponering på nätet ofta den del man ser tillsammans med artikelns rubrik, för att

läsa vidare kanske man måste klicka på artikeln först och därför är det extra viktigt att lägga kraft

på denna del om internet är forum för exponering.

Förhoppningsvis har inledningen nu bjudit in till fördjupningen eller artikeln brödtext. Detta är

artikelns huvudsakliga del och här skall hall hela berättelsen presenteras. Här kan man även lägga

in bilder men man bör hålla sig inom 3000 tecken (Lunds tekniska högskola, 2015). I

fördjupningen finns flera alternativ för hur artikeln görs lättläst. Att använda sig av underrubriker

är ett sätt som kan göra innehållet mer strukturerat Oavsett vad man använder sig av för att

förenkla fakta är det alltid viktigt att hålla sig till sanningen och ämnet. Ibland kan det då vara en

fördel att mer ingående förklara sin frågeställning.

Slutligen ska artikeln avslutas. Att på något sätt sammankoppla inledningen med att besvara sin

frågeställning är ett snyggt sätt (Skolverket). För att stärka sitt arbete kan man även avsluta med

att koppla det man kommit fram till med ett aktuellt problem i samhället eller förklara hur ens

resultat kan användas i praktiken (Brändén).

Frågor som börs besvaras i en populärvetenskaplig artikel:

· Vad har arbetet handlat om och vad har resultatet blivit? (Resultat)

· Vilka problem finns det inom ämnet? (Behov)

· Varför är det viktigt att lösa dessa problem? (Nytta)

· På vilket sätt kan resultaten användas i praktiken? (Tillämpning och konsekvens)

· Finns det någon rolig detalj att berätta om? (Överraskning)

· Om nödvändigt och väldigt kortfattat: Hur genomfördes arbetet? (Redovisning)

(Lindgärde, 2015)

Arbeta med språket

I en populärvetenskaplig artikel är det viktigt att språket inte är för komplicerat, orden ska enkelt

kunna förstås av målgruppen. När en är inne i rapporten kan det vara svårt att inse vilka ord som

inte är allmänt kända och det kan då vara bra att fråga en vän som inte är insatt. Ett ord som

suspension kan till exempel bytas ut mot finfördelat fast ämne i en vattenlösning. Facktermer ska

i möjligaste mån undvikas (Brändén). Texten ska vara underhållande att läsa, mer som en roman

du gärna läser på sommaren än en text du måste läsa på jobbet. Språket ska däremot fortfarande

vara formellt. För att fånga läsarens intresse kan skribenten spela på läsarens känslor och låta sitt

eget engagemang lysa igenom.

Det är även viktigt att vara konkret, ge specifika exempel och undvika stora luddiga begrepp.

Genom att beskriva saker målande får läsaren en inre bild och kan lättare förstå. Vid behov kan

man även ha med en liten figur, denna ska även fungera i gråskala. Att sätta resultatet i ett större

sammanhang som läsaren kan relatera till bidrar ofta till ett ökat intresse för texten. För att få ett

bra flöde i texten är det viktigt att ha en bra rytm och att variera meningarnas längd. En väldigt

lång mening ska aldrig följas av ytterligare en lång mening. Även informationstätheten i styckena

är viktig att variera, ett informationstätt stycke bör följas av ett enklare stycke (Brändén).

Att ange referenser som: (Naturvårdsverket, 2008) bör undvikas utan alla källor presenteras

istället i slutet av texten. Om en källa är nödvändig ska det presenteras rakt, till exempel ”Enligt

Naturvårdsverket är havsörnen hotad.” (Skolverket). För att själv kunna bedöma om texten är bra

skriven är ett tips att läsa texten högt, både under skrivandets gång och i slutet. Be även en vän

läsa igenom och kommentera både på språket och innehållet (Lunds tekniska högskola, 2015).

Utmaningar

En av de stora utmaningarna med att skriva en populärvetenskaplig artikel är att göra den

tilltalande för läsaren. Det gäller att formulera rubriker och inledning på ett intresseväckande sett.

Genom att läsa dessa ska det vara möjligt att skapa sig en uppfattning om vad artikeln handlar om

samt att skapa en nyfikenhet hos läsaren att vilja läsa mera. Därefter blir författarens utmaning att

upprätthålla intresset hos läsaren genom hela artikeln. En ytterligare utmaning är att skriva en

trovärdig text utan att uttrycka sig överlägset. För att lyckas med detta kan författaren sträva efter

att forma en samhörighet till den som läser (Brändén).

Slutligen är en väl genomarbetad text a och o för att lyckas. Det är viktigt att be om respons och

revidera texten innan publicering (Lunds tekniska högskola, 2015).

Referenser

Henrik Brändén, molekylärbiolog. Om populärvetenskapligt skrivande. Tillgänglig:

http://henrikbranden.se/vetenskapsskribent/att-skriva-popularvetenskap/[2016-04-28]

Lindgärde, K., (2015-10-15). Guide och checklista for att skriva popularvetenskaplig sammanfattning

av exjobbet. Tillgänglig:

http://www.student.lth.se/fileadmin/lth/anstallda/kvalitet/examensarbete/Guide_foer_populaervet

enskapligt_skrivande_141015.pdf [2016-05-02]

Lunds tekniska högskola (2015-11-06). Populärvetenskaplig sammanfattning. Tillgänglig;

http://cs.lth.se/instruktioner-old/popvet/ [2016-05-02]

Skolverket. Populärvetenskaplig artikel. Tillgänglig:

http://www.skolverket.se/polopoly_fs/1.234604!/Menu/article/attachment/2popvetenskap.pdf[20

16-05-02]

http://henrikbranden.se/vetenskapsskribent/att-skriva-popularvetenskap/

http://www.student.lth.se/fileadmin/lth/anstallda/kvalitet/examensarbete/Guide_foer_populaervetenskapligt_skrivande_141015.pdf

http://www.student.lth.se/fileadmin/lth/anstallda/kvalitet/examensarbete/Guide_foer_populaervetenskapligt_skrivande_141015.pdf

http://cs.lth.se/instruktioner-old/popvet/

http://www.skolverket.se/polopoly_fs/1.234604!/Menu/article/attachment/2popvetenskap.pdf


vattenteknik 15 hp

Dokumenttyp


Dokumentkod

W-16-46_A-06

Datum

2016-05-02

Ersätter

-

Författare

Linn Ambjörnsson

Handledare

Ingmar Persson

Rapportnamn

Laboration distribution

Vad ska vi labba på

efter mittredovisningen

Burkina Faso

Fokus: Arsenik

Kontaminera vatten

o As (iii)

o As (V) – lära oss mäta

o As (iii) + As (V)

Sätta upp uppställning m.h.a tips från Uppsala

o Täta – silikon?

o Filter

o Se till att få mer material (glasull + till analysinstrument)

Flow rate

o Pump?

o Vilket flöde fungerar ok

o Kolla gamla arbeten

Adsorberar Ferrihydriten?!

o Hur mycket?

Göra mer Ferri

Uppsala

Fokus: Uppställning

Hur får vi Ferri att inte läcka?

o Filter på bästa sätt

Analysera Arsenik, dock i höga koncentrationer

Sluta labba den 10.e


vattenteknik 15 hp

Dokumenttyp


Dokumentkod

W-16-46_ P-01

Datum

2016-04-06

Ersätter

Författare

Marie Selenius

Handledare

Ingmar Persson

Rapportnamn


Tid: 2016-04-06 kl- 08.30

Plats: Uppsala

Närvarande: Linn Ambjörnsson, Katti Ewald, Erika Johansson Kling, Anna

personer Larsson, Marie Selenius och Elin Svedberg

1) Meddelanden

-

2) Lägesrapport

Utbyte av information och förväntningar.

3) Ändringar och åtgärder/uppgifter

Brainstorming angånende planeringsveckan. Vad ska vi göra den första veckan, hur ska vi

lägga upp arbetet?

En planering för planeringsveckan görs.

Onsdag 6.e: 8.30-16.30

- Googledrive, dropbox och mejl

- Läsa in sig på projekten

- Arbetsfördelning denna veckan

- Vem är bra på vad? Hur hanterar vi stress?

- Hitta en tid för teambuilding

Torsdag 7.e: 8.15-17.00

Brunch 07.30-09.30.

Elin läkarbesök 10.00

- Lägga in om oss själva i ett dokument

- Mål

- Tidplan -> fredag

- Hur kommunicerar vi?

- Rapporter hur gör vi?

- Förkunskaper: tidigare rapporter, annat?

- Komma med förslag till Ingemar

Info biblioteket 13.00-17.00

Fredag 8.e: 8.30-17.00

Möte Ingemar SLU 9.00

- Revidera mål och tidplan

- Projektplan

- Sätta skarpa deadlines

- Tidplan

Lördag och Söndag

- Ledig

Måndag 11.e: 8.15-17.00

- Föra in det som gjort i det krångliga bokstavssystemet

- Beslut om litteraturstudien

- Projektplan

- Förbereda presentation projektplan, Powerpoint?

- Hopes and fears

- Morötter

Tisdag 12.e: 8.15-17.00

- Ta gruppbild

Presentera projektplan 13.00-13.20

- Revidera projektplan

Onsdag 13.e 9.15-15.00

- Genomkörare

Bibliotek referenser 13.15-15.00

Flyg 20.30

Brainstorm - vem är bra på vad? Vilka kvaliteter har vi i gruppen? Styrkor och svagheter. Hur

hanterar vi stress?

4) Till nästa gång

Alla skriver in styrkor/ svagheter i xl-fil.

Förbered frågor till handledare inför mötet 2016-04-11.

Läsa igenom bakgrundinformation och tidigare arbeten.

Teambildning - brunch

Vid protokollet

Marie Selenius

Justeras

Elin Svedberg


vattenteknik 15 hp

Dokumenttyp


Dokumentkod

W-16-46_P-02

Datum

2016-04-08

Ersätter

Författare


Handledare

Ingmar Persson

Rapportnamn

Projektgruppsprotokoll (m. handledare)

Tid: 2016-04-08 kl 09.00

Plats: Uppsala, SLU

Närvarande: Linn Ambjörnsson, Erika Johansson Kling, Anna


Dagordningen för projektgruppsmöten (och andra möten)

1) Meddelanden

Möte med handledare.

2) Lägesrapport

Ingmar om projektet:

Nordvästra delarna

Ökenområde

Danida (danska sida) borrade 500 brunnar

Rikt på mineraler (guld → arsenikbärande mineraler)

Arsenik 5 (mindre giftig av de huvudsakliga formerna) (arsenat)

Arsenik 3 oorg

(liknande egenskaper som fosfaterna)

Halter överstiger 10 microgram arsenik/liter dricksvatten

Ligger mellan 100-400

Ger hudcancer (hudpigment förstörs) Tar 10-15 år att bli sjuk

Dock ingen fara att äta djuren, dricka mjölken

Valet är ytvatten (bakterier) eller grundvatten (arsenik)

Vill rena från arsenik men låta andra mineral vara kvar

Behöver system där man filtrera vatten

2 kubikmeter vatten per dag (200 personer)

Medelkonsumtion10 liter/person (= 2 toalettbesök i Sverige)

Hämtar vatten vid pumpen (vatten har ett mycket högt värde)

Har tidigare försökt

Järnmineral är duktiga på att adsorbera arsenik 3,5

Amorfa material (som inte har en väldefinerad kemisk struktur, ex glaset) är mer effektiva än

kristallina (sanden som glaset är gjort av, har fjärrordning, sitter på samma plats och i

ordning i “long rage order”)

Ferrihydrit, tar järn 3 + lut → utfällning

Om lagrar och värmer → kristallin (Götit)

Kan göras till väldigt små partiklar (stor yta per viktsenhet, mycket adsorption)

Problem:

Partiklar så små och kan packas så tätt att man inte kan filtrera genom vattnet, funkar inte

Gjorde därför större partiklar, hela glaskulor med ferrihydrit → Kan nu filtrera vatten men

ytan per viktsenhet blir mycket mycket mindre → Lägre effektivitet

Sedan:

GFH (tyskt företag)

Järnmineral, likheter med akagaranit (liknande ferrihydrit)

Lyckas göra det som ett väldigt poröst fast material med stor yta, kan filtrera stora mängder

trots ett väldigt litet filter → Oerhört effektivt för att fånga upp arsenik

Johan Mähler har jobbat med detta, visade hur mycket arsenik som kunde fångas upp (har

gjort i labb på SLU)

Förorenade avjonat vatten med en känd mängd arsenik

Alla arsenik fångades upp av GFH-materialet, vattnet som kommer ut är helt arsenikfritt

2 stycken grupper a två personer har i ett nästa steg testat på “riktigt” arsenikförorenat vatten

i Brukina Faso på plats

Kan filtrera nerifrån och upp, istället för uppifrån och ner

Små partiklar hamnar annars längst ner → Ger ett lock → Kan inte filtrera

Har därför vänt på det

Renade vatten med PET-flaskor

160 microgram / liter vatten (hög halt) Amanda och Johanna (gjorde mer realistiska försök)

Lyckades rena detta kilo i en kubikmeter vatten(?)

Allt eller inget lag, när mättat så åker rakt igenom

Nackdel → GFH dyrt 7 dollar/kilo (kommersiell) → För hög kostnad

Nu:

Försöka utveckla en teknik där vi använder ferrihydrit som vi själv får tillverka

Tar järn 3 nitrtat + lut → utfällning

(har inte testas i större skala tidigare här)

Vattnet ska gå nerifrån och upp

Hur effektivt kan detta göras? Hur stora mängder per liter vatten kan vi ha?

Målet:

Ha ett system som fungerar rent mekniskt och kemsikt → Mycket lägre materialkostnad (järn

är en billig kemikalie) → Öppnar upp stor möjlighet för användning i större skala

Hur stora mängder kan vi ha för att fortfarande få ett flöde?

Hur se till att inte kommer med ferri i dricksvattnet?

Räcker filterpapper? Kan man ha fällor etc?

Uppsala ligger lite före och skickar ner resultat till Brukina Faso

Ska använda detta finkorniga material, men genom att köra det underifrån ska vi se till att det

inte packas

Hur mycket kan vi ha utan att det proppas igen?

Vilket kapacitet?

Kostnad?

Drift?

Hur ofta byta material?

Hur ta hand om material som är arsenikmättat?

Vi:

Tänk fritt utifrån erfarenheter vi får angående modeller

→ Ska i alla fall köra nerifrån och upp

Hitta alternativ till GFH som är ekonomiskt realistiskt

Hög kapacitet per vikt kräver små partiklar, problem med att plugga igen → Behöver teknik

som kan få dessa två egenskaper att funka tillsammans utan att pluggar igen

Vill ha mycket material per volymsenhet, vill kolla detta → Primär uppgift

BF: Var beredda på lång tid att få fram material

Inget problem att ha grundvatten stående om sluten behållare, inga bakterier tillförs

Fosfor är det som konkurrerar med arsenik, arsenik binder dock lite bättre

Men om höga fosfathalter så bind mycket in, och detta plockas bort, mättar materialet

snabbare

Himalaya problem, Ris är duktigt på att ta upp arsenik

Får recept till hur man gör ferrihydrit, men vi får göra det på egen hand

Tänk i term:

PETflaskor

tejp

kork

slang

småskaligt:

Liter och under

GFH, likt ferrihydrit men hänger i hög, poröst, vattnet tar sig genom

Tar järn och värmer till 400-500 grader

Mät i BF arsenikhalt, med analyskit

Mät på SLU med Atomadsorptionsfotospektroskopi

Deponi av material (med arsenik, som är mycket hårt bundet, släpper endast om lakar med

mycket lut/alkalisk lösning)

Kan i viss mån ta bort arsenik ur GFH, men kan inte återanvändas

Kan testa om ferrihydrit kan återanvändas

Vattnet i botten, sedan bomull/filterpapper, sedan vattensuspension med ferrihydrit (fråga är

hur tjock, sedan extra filter (hur ofta behöver det bytas, effekter?) → Vatten som kommer ut

ska vara fritt från partiklar

FRÄMST: Adsorption (sätter sig på utan, kovalent ex)

Har inte sett: Absorption (går inte i materialet, kommer inte ut igen)

Ferrihydrit ska adsorbera både arsenik 5 och 3, men bäst 5

Kolla artikel för användning av ferrihydrit

Ferrihydrit adsorberar också bäst vid lågt pH, men ska köra med “vanligt”

pH(pzc) lågt pH, positiv yta

(Hydroxidyta)

Modell stor skala

Vår ide var att satsa på den stora skala

Modell Mähler

Undertryck och backspolning

Stående vatten

Bakterietillväxt

Byta filtermassa

Om något går sönder

Mängd vatten som gått genom

Hur mycket vatten kan användas per vecka

Modell Ingmar

Presentera

Brunnarna

Kommer vi ha tillgång till brunn att testa på?

Hur fungerar de?

Ger de stötvis tryck?

Hur mycket vatten finns tillgängligt?

Ferri

Vad är skillnaden

Liknande test som tidigare

Försöka med realistisk arsenikvatten

Hur reagear ferri på pH?

Kontakttid ferri

Testa alla parametrar som testats tidigare

Måste ferri hållas blöt på samma sätt som GFH

FRÅGOR?

BF

Vem kommer vi jobba med?

Jacuba, samuel, mähler?

Lokal- och materialtillgång

Kolonner

analyseringskit

ferri

Pump

U

Vem kommer vi jobba med?

Ingmar, doktorande, labbledare?

Critical part uppstarten

Har Ingmar uppfattning om tid för laborationer?

Lokal- och materialtillgång


Ide tidslinje

BF testar brunnar och någon konstruktion.

U börjar testa ferri

Info skickas över och i möjlighet av tid testas detta i BF

Övergripande frågeställning?

U - är ferri ett alternativ? Under vilka dimensioner?

BF - Hur konstruerar man en större modell? (Om tid finns) - Hur fungerar ferri i icke-

labbmiljö?


Ingmar undersöker möjligheter att ta med material till Burkina Faso. Vi hörs om när detta

hämtas.

Vid protokollet


Justeras

Marie Selenius


vattenteknik 15 hp

Dokumenttyp


Dokumentkod

W-16-46 _ P-03

Datum

2016-04-11

Ersätter

Författare

Marie Selenius

Handledare

Ingmar Persson

Rapportnamn


Tid: 2016-04-08 kl. 11.00

Plats: Uppsala, SLU



1) Meddelanden

Katti uppdateras efter mötet med handledaren. Går igenom den information vi fått.

2) Lägesrapport

Punktar upp vad vi bör göra under dagen.

- Diskutera hur kommunikation ska gå till

- Frågeställning

- Projektplan

- Hur ska litteraturstudien byggas upp?

- Hur ser systemet ut för de olika rapporterna som ska ingå i totalrapporten?

- Reflektionsdokument - skriva om veckan

- Hur ska arbetet fördelas i gruppen - fördela


Brainstorm projektplan, litteraturstudie, rapportsystemet.

Delar in oss i grupper och sammanfattar det vi kommit fram till under varje punkt.

Fördelar ansvarsområden.


Skriva klart sitt eget reflektionsdokument.

Vid protokollet

Marie selenius

Justeras

Elin Svedberg


vattenteknik 15 hp

Dokumenttyp


Dokumentkod

W-16-46 _ P-04

Datum

2016-04-11

Ersätter

Författare


Handledare

Ingmar Persson

Rapportnamn


Tid: 2016-04-11 kl 08.30 – 09.00

Plats: Uppsala



1) Meddelanden

Inga meddelanden.

2) Lägesrapport

Individuell vecko-reflektion från förra veckan färdig. Behöver eventuellt sammanställas och

laddas upp på Studentportalen.

Göra klart projektplan och tidsplan. Fixa en powerpoint till morgondagens redovisning.

Elin har sammanställt ett dokument där alla rapporter som inte skrivits än finns angivna:

A Projektplan Ska vara klar på måndag

A Mötesstruktur Ska vi skriva en rapport för detta?

P Projektgruppsprotokoll OBS: Fyll i ärendeloggen också!

G

Milstolpsrapport:

Projektplan Tveksamt om detta skall skrivas...


Förslag till ett stort veckomöte varje måndag morgon.

Förslag till kort avstämningsmöte varje onsdag.

Detta bör föras in i kommunikationsplanen


Dagens arbetsuppgifter:

Före lunch:

Skriva klart sin del i projektplanen: Alla

Tidsplanen: Alla

Efter lunch:

Reflektionsdokument: Linn

Powerpoint: Anna + Erika

Ärendelogg: Elin + Katti

Litteraturstudie: Marie

Dokumentansvariga:

Elin ansvarig för att säkerhetskopiera alla rapporter i U och uppladdning.

Linn ansvarig för att säkerhetskopiera alla rapporter i BF, skicka dem till Elin och

uppladdning.

Anna ansvarar för att säkerhetskopiera alla mötesprotokoll (både U och BF) och eventuell

uppladdning.

Vid protokollet


Justeras

Anna Larsson


vattenteknik 15 hp

Dokumenttyp


Dokumentkod

W-16-46_ P-05

Datum

2016-04-12

Ersätter

Författare

Erika

Handledare

Ingmar Persson

Rapportnamn


Tid: 2016-04-12 kl 10,30-11,00

Plats: Uppsala




1) Meddelanden

Här meddelas sådant som har gemensamt intresse men som inte hör till någon aktivitet eller

annan löpande verksamhet

Har fått meddelande från Samuel angående att vi behöver ta med sodiumhydroxid.

Kommer att få ta vatten från ett annat ställe än tänkt, eftersom osäkert läge.

Skicka flyginfo

2) Lägesrapport

Rapport från varje pågående aktivitet. Rapporteringen sker utgående från projektplaneringen

eller vad som beslutades vid förra projektgruppsmötet. Man rapporterar avvikelser från vad

som planerats. Om allt arbete löper enligt plan redovisas endast detta.

Om det finns tidigare beslut om ändringar och åtgärder redovisas här att de är genomförda

och markeras som klara i ärendeloggen.

Fotografera

Fixa sodiumhydroxid

Förbereda presentation

Genomföra presentation

Fixa allas Skypekonton, för in i kontaktdokument

Spåna på uppställning av modell tillsammans: Tar det imorgon (onsdag)

Dela upp litteraturstudie

Skicka flygnummer: Marie fixar


Utgående från lägesrapporteringen diskuteras och beslutas om vad som ska göras. Varje

beslut ska ange vem som ansvarar för att arbetet genomförs. Varje beslut om ändring,

åtgärd/upgift ges ett löpnummer och förs in i ärendeloggen.

Litteraturstudie:

Elin Skyddsfilter

Anna Modell/Uppställning

Erika Ferrihydrit

Marie Deponering

Linn Burkina Faso

Katti Arsenik


Här tas upp vad som ska vara klart till nästa projektgruppsmöte och vem som ansvarar för att

det görs (om det inte framgår ur planen eller från tidigare beslut).

Alla punkter under 2, förutom “spåna över modell”, ska vara klara till nästa möte.

Vid protokollet


Justeras

Elin Svedberg


vattenteknik 15 hp

Dokumenttyp


Dokumentkod

W-16-46 _ P-06

Datum

2016-04-12

Ersätter

Författare

Erika

Handledare

Ingmar Persson

Rapportnamn


Tid: 2016-04-12 kl. 9.00/7.00

Plats: Uppsala och Ouagadougou




1) Meddelanden



2) Lägesrapport






Utvärdering:

Hur fungerar våra roller?

Fungerar bra, än så länge.

Ny utvärdering måndagen 25/4.

Hur går arbetet?

Positiv stämning trots att det är krävande att jobba i grupp. Vi har mycket åsikter, vilket

ibland leder till långa diskussioner på gott och ont.

Alla har och kan arbeta med alla. Mycket bra och effektivt!

Hur gick presentationen?

Vi tycker att Roger betedde sig oproffsigt, vi kände oss inte uppskattade som studenter med

tanke på den negativ inställning som vi kände från honom under mötet. Är det Roger Fors

eller Roger Herbert? Är detta fortfarande ett rollspel?

Vi vill ta upp detta med Roger under morgondagen. Två från Uppsalagruppen och en från

Brukina Faso-gruppen går och pratar med honom.

Cecilia gav konkreta, bra tips och lyssnade aktivt! Bra feedback på frågeställningarna.

Tiden kändes för kort, vi hade behövt en halvtimme, dvs 10 min till. Vi tycker att vi fick för

lite feedback på projektplanen.

Powerpointen kändes bra. Lagom mycket text och jämt fördelat. Välsynkade!

Skulle alla frågeställningar funnits på samma sida?

Kunde klockat oss själva innan vi gick dit, vilket kunde gett mer tid till respons. Kunde

funderat innan på vad vi vill få ut av detta möte, inte vad vi tror att de vill ha av oss.

Funderingar kring reflektionsdokument?

Bra att utvärdera sin känsla efter dagens projektplanspresentation.





Ny utvärdering av rollerna måndagen 25/4, på veckomötet.

BF-gruppen behöver bestämma en “KPL-person”. Katti kör detta fram till utvärderingen den

25/4.

Kom ihåg att ladda upp reflektionsdokument varje måndag senast.

Bli bättre på morötter!

Sätta upp punkter för vad vi ska ta upp med Roger. Detta görs direkt på morgonen så att vi

har mycket tid för att få tag på Roger.

Ses 9,15 imorgon.

Frågor till Ingmar om termologi och annat.

Erika frågar Ingmar imorgon om vad “dimensionering” innebär.




Vid protokollet

Erika

Justeras

Anna


vattenteknik 15 hp

Dokumenttyp


Dokumentkod

W-16-46 _P-07

Datum

2016-04-13

Ersätter

Författare

Erika

Handledare

Ingmar Persson

Rapportnamn


Tid: 2016-04-13 kl 09,50

Plats: Uppsala



1) Meddelanden



Ingmar:

Ferrihydritsuspension istället för ferrihydritfilter.

Fokus ska ligga på hur mycket vatten vs. ferrihydrit vi ska ha, dvs. hur “kleggit” det ska va.

2) Lägesrapport






Avresa mot Burkina Faso för BF-gruppen idag. Mycket förväntningar och en väldigt positiv

inställning! Både BF- och U-gruppen är mycket spända!

Diskutera hur vi ska göra med Roger.





Vi bestämmer oss för att inte ta upp något med Roger nu. Gör en ny utvärdering efter

mittredovisningen.

Att göra: Diskutera formulering av frågeställning.

Söndag kl 17,00 tar vi beslut om hurvida U-gruppen ska hjälpa BF-gruppen med

litteraturstudie.




Vid protokollet


Justeras

Anna Larsson


vattenteknik 15 hp

Dokumenttyp


Dokumentkod

W-16-46 _P-08

Datum

2016-04-18

Ersätter

Författare

Marie

Handledare

Ingmar Persson

Rapportnamn

Projektgruppsprotokoll, veckomöte

Tid: 2016-04-18 kl 9.00/ 7.00




1) Meddelanden

-

2) Lägesrapport

Uppdatering av läget med litteraturstudien.

BF: Ganska klara, hoppas kunna slutföra under dagen/ kvällen.

U: Ferrihydrit ska föras in, annars ganska klara.

Idag:

BF: Ska installera sig på labbet.

U: Ska träffa Ingmar för att få nycklar, passerkort osv till labb.

Alla: Litteraturstudien.


BF åker ev. åker iväg för att samla in vattenprover.

Ev. skriva om analysinstrument och hur arsenikförorenat vatten renas på andra ställen i

världen i litteraturstudien.


Alla: Litteraturstudien borde vara klar ikväll/ imorgon.

U: Försöker bli klara med uppställing till på fredag.

BF: Försöka komma igång i labbet, ev. inhämta vatten.

Vid protokollet

Marie

Justeras

Linn


vattenteknik 15 hp

Dokumenttyp


Dokumentkod

W-16-46_P-09

Datum

2016-04-22

Ersätter

Författare

Linn Ambjörnsson

Handledare

Ingmar Persson

Rapportnamn


Tid: 2016-04-21 kl 8.30/ 6.30




1) Meddelanden och mårunda

Elin mår bra, vädret är vackert dock lite ont i benen hela veckan.

Erika mår bra och är taggad för att börja bygga flotte.

Anna mår bra men blöt i rumpan efter cykeltur.

Katti mår bra dock drömmer hon marddrömmar, roligt med afrikans dans igår.

Linn är den enda här som sover väldigt bra.

Vax: de i Uppsala använder fortfarande parafilm men tycker att man kan prova vax eller i alla

fall undersöka ifall det finns.

Uppsala har bestämt sig för att vi kan skriva på engelska. superbra!

2) Lägesrapport och ändringar

U: det går inte så bra med glasullen om det inte fungerar idag måste vi tänka om. Dock är

glasull bra för att det släpper ifrån sig mindre skit än andra ull.

Ingemar har rättat litteraturstudien och gett feedback, uppsala har rättat och skickat till

Ingemar igen. Prio ett är att få ferri att stanna i flaskan. Ferri färgar mycket och är svårt att få

bort, förbered i plastflaska och plasta in bord.

3) Diskussionspunkter

Presentera ändring av mötesprotokoll

BF har ändrat protokoll strukturen såsom i detta protokoll

Time schedule

BF har gjort en ny, ligger i driven

Bild på uppställningen

U: Ligger i labbrapporten. Sandpappra för att undvika att flaskan skär sönder parafilmen. U

har gjort små hack för att få i flaskorna i varandra. Idag är deras kolonn 22 cm och 1 liters

flaska (juice). Ev göra en längre så att ferri stannar vid botten för att undvika att den åker

igenom glasullen. Behöver ev finkornigare filter för om vattnet åker igenom så åker även ferri

igenom. Man får igång vattenflödet genom att suga in, då är det bra att använda en e-kolv

med pip så man slipper få det i munnen.

Original recept Ferri

U: Det är från en labb där Ingemar har pekat ut vad vad man ska göra. Det står bättre i

labbrapporten.

Riskbedömning ferri

U skickar. Dock står inte salpeterssyra med där

Torkning Ferri

U torkade inte.

Glasull

Använd hanskar för det kliar!!


U: fråga Ingemar om torkning

Nästa möte: tisdag kl 08.30/6.30

Vid protokollet

Linn Ambjörnsson

Justeras

Marie Selenius

Självständigt arbete i miljö-

och vattenteknik 15 hp

Dokumenttyp


Dokumentkod

W-16-46 _ P-10

Datum

2016-04-26

Ersätter

Författare

Anna

Handledare

Ingmar Persson

Rapportnamn


Tid: 2016-04-26 kl 08.30/ 06.30





1) Meddelanden

BF behöver inte vara med med på mittredovsingen via skype.

BF har börjat tillreda ferrihydrit på två sätt, både enligt Ingmars förslag och enligt doktorand

i Burkina Faso för att hålla alla nöjda.

2) Lägesrapport

U berättar om sitt lyckade försök igår (vatten utan ferrihydrit i utflödet).

U meddelar om hur tanken med en lång kolonn och hur tanken med att låta det sedimentera

fungerar. Konstruktionen känns stabil och det är lätt att byta filter.

U berättar om metoden att försöka “slanga” ut de fina partiklarna från ferrihydriten innan

den hälls ned i kolonnen

U berättar om hur de löst problemet med filtret genom att sätta en avskuren flasktopp över

originalkonstruktionen för att kunna använda tillräckligt mycket glasull utan att den lossnar.

BF har kommit igång med labbandet.

BF har ont om glasull och undrar om det finns andra alternativ istället. Burkina har letat efter

glasull på en marknad, men utan resultat. De har endast en liten snutt att tillgå nu.

Lite diskussion om hur referenserna ska se ut i rapporterna. Viktigt att använda “&” mellan

namnen på rätt sätt

Möjligheten att använda tyg som filter diskuteras. Farhågor om att det kommer att bli för tätt

eller för glest lyfts. Kanske kan Burkina testa med tyg? Vadd (som man hör i öronen) kanske

skulle kunna vara ett alternativ.


BF känner sig bekväma med att göra litteraturstudien

U tar huvudansvaret för mittredovsningen. Kommunikation om hur långt Burkina Faso har

kommit med laboratoriearbetet inför till mittredovisningen sker i första hand via mail (om

det behövs via skype.

U ska skriva en rapport om hur den nuvarande labb-konstruktionen ser ut.

U ska höra med Ingmar om det finns andra alternativ till filter istället för glasull


Nästa stormöte bestäms till nästa tisdag (3 maj) då måndagen är ganska fullproppad.

Vid protokollet

Anna

Justeras

Elin


vattenteknik 15 hp

Dokumenttyp


Dokumentkod

W-16-46_P-11

Datum

2016-05-03

Ersätter

Författare

Linn Ambjörnsson

Handledare

Ingmar Persson

Rapportnamn


Tid: 2016-05-02 kl: 06:30

Plats: Ouagadougou och Uppsala

Närvarande personer: Linn Ambjörnsson, Katti Ewald, Marie Selenius,

Erika Johansson Kling, Elin Svedberg, Anna Larsson



Marie mår bra o skickar in cv på morgonen

Katti har börjat sova på nätterna är glad för det

Linn mår bra

Erika mår bra men är trött

Elin håller på att bli frisk

Anna har sovit länge

BF går vidare med mejl från Ingemar om att få hit analysgrejer. Det verkar finnas ett kontor i

Burkina Faso?


Diskuterar hur vi ska gå vidare i labbandet, se W-16-46_A-06.

Uppsala vill börja prova sin uppställning med arsenikvatten för att de inte känner att de kan

utveckla uppställningen mer. Då behöver de byta filter och det känns som att börja om.

BF vill fokusera på Arsenikvatten

Rapporten, i slutrapport har vi kommit överens om att ha separata metod och resultat medan

diskussion och slutsats är gemensam. Ingemar tyckte det var intressant om vi kunde ta med

något som Mähler har kollat på, SONO-filter i Bangladesh. Kan användas som utfyllnad.

Cecilia hade tyckt det var intressant om vi kunde ha med en del om vad vi hade velat göra

om vi hade haft tid. Eventuellt lägga in som en egen rubrik efter diskussion.

Vara klara med att lägga in allt till på fredag?

Viktigt att allt som är med i appendix är välskrivet och att allt vi skrivit inte är med i

slutrapporten. Kort och konsist hellre än blaha blaha.

3) Diskussionpunkter

BF vill önska en morgontid för slutredovisning, mejlar Cecilia.


Lägga in korrekt info om vad vi ska labba på i W-16-46-A-06.

Möte måndag 9/5: check up

Möte onsdag 11/5: vad vi vill ha med i diskussion och slutsats.

BF mejla Cecilia om slutredovisning

Vid protokollet

Linn Ambjörnsson

Justeras

Marie Selenius


vattenteknik 15 hp

Dokumenttyp


Dokumentkod

W-16-46_ P-12

Datum

2016-05-11

Ersätter

Författare

Erika

Handledare

Ingmar Persson

Rapportnamn

Veckomöte

Tid: 2016-05-11 kl 08.30 / 06.30





1) Meddelanden



Möte med kille på Geo för check av Internetkommunikation.

BF tar kontakt med Cecilia för att se om vi kan köra tre redovisningar samtidigt eller om de

måste ligga efter varandra. Vi vill helst göra redovisningarna med en person från BF och en

person från Uppsala.

2) Lägesrapport






Tar upp hur läget är med rapporten och labbandet. Idag ska Uppsala helt säkert vara färdig

med labbandet.

Lite stressat i Uppsala, men det löser nog sig.

BF's uppställning läckte och det känns tråkigt att inte kunna komma igång. Idag hoppas de

dock att det ska funka!

Lite stressat inför rapporten.





Diskussion angående "diskussion och slutsats" på fredag morgon.

Ord:

Setup

L/h eller l/h (Fråga Ingmar)

Arsenic contaminated

With a flow going from the bottom to the top

Förslag på vad vi ska kalla kolonnen/platsflaskan med ferrihydrit

Frågeställningar:

Ska intervjun vara med som en frågeställning?

Beror på huruvida labbandet i BF går idag/imorgon.

Övriga tre känns bra! Lite omformulering av nr tre.

Tempus:

Nutid på mål och bakgrund.

"Syftet med rapporten är..."

(Fråga Ingmar)

Metod, resultat, diskussion/slutsats i dåtid.

Layout:

Testar att köra metod Uppsala, resultat Uppsala sen metod BF, resultat BF.

Times, 12, 1,5 radavstånd.

Gör mall för typsnitt och rapporten.

Ska det vara text till höger eller utdragen?

Lägg in text med anvisning för vart tabeller osv finns.

Tisdag ska användas som "snygga till dag".

Vad kostar ferrihydrit?

(Fråga Ingmar)




Skypemöte på fredag ang diskussion/slutsats.

Fundera på vad vi ska ta upp.

Göra formalia/layout mall till rapporten.

Vid protokollet

Erika

Justeras

Anna


vattenteknik 15 hp

Dokumenttyp


Dokumentkod

W-16-46_P-13

Datum

2016-05-13

Ersätter

Författare

Linn Ambjörnsson

Handledare

Ingmar Persson

Rapportnamn


Tid: 2016-04-21 kl 8.30/ 6.30






Elin mår bra, trött. Premiär idag!

Erika inte trött, ska gå på gröna lund idag.

Anna toppen förutom glömd allergimedicin

Katti mår bra, lite trött.

Linn mår bra, skönt att det fredag.

Marie är förväntansfull på dagen.


U har slutat labba, sista Batch gick bra! Lite frågor om rapporten.

BF har börjat labba!


Rapporten

Det som överlappar i bakgrund och teori, Uppsala har gjort ett förslag. BF tycker det låter bra

och ska kolla vidare.

Frågeställning har ändrat lite, BF tycker det låter bra ska dubbelkolla senare.

BF tycker att U.s metod är utförlig och bra.

Diskussion: U har skrivit generellt, BF måste kolla om de uppfylls här med annars

kommentera att det är U som kommit fram till det. U skriver klart sin diskussion idag och BF

ansvarar för att diskussionen är ”klar” efter helgen.

Sjukt intressant om vi kan räkna på var BF.s ferri har för kapacitet.


BF kollar på ändringen i bakgrund och teori

BF skriver klart sina dela på rapporten

Slutsatsmöte!!

Nästa möte: måndag 16/5 kl 08.30/6.30

Vid protokollet

Linn Ambjörnsson

Justeras

Marie Selenius


vattenteknik 15 hp

Dokumenttyp


Dokumentkod

W-16-46_P-14

Datum

2016-05-23

Ersätter

Författare

Katti Ewald

Handledare

Ingmar Persson

Rapportnamn


Tid: 2016-05-23 kl 8.30 / 6.30

Plats: Uppsala, Hamburg och Ouagadougou





Redovisningsgrupper

Förslaget är:

Linn och Anna redovisar för Cecilia

Marie och Elin redovisar för Roger

Katti och Erika redovisar för Conny

Samtliga är ok med förslaget.

Opponeringen

Förslag är att alla själva läser igenom rapporten. Ett dokument skapas på driven där man

rubrikerna från rapporten läggs in. De frågor man får klistras sedan in under respektive

rubrik. Till sin fråga skriver man även ut sitt namn. Under nästa skypemöte kommer det

diskuteras vilka av frågorna som kommer väljas ut för den muntliga opponeringen.

Elin föreslår även att vi delar upp rapporten i tre delar. Redovisningsparen får sedan var sin

del som man kollar igenom efter stavfel och språkbruk.

Reflektionsdokument

Uppsala lyfte förra veckan ett förslag som alla verkar nöjda med. Ett dokument kommer att

skapas på driven. Där kommer varje person att lägga in 1-2 meningar för varje vecka. En

person sammanställer och sedan diskuterar vi i gruppen på ett framtida möte.

Ärendeloggen

Linn lyfter förslaget att alla rapporter skall laddas upp på dropbox. Detta förslag mottages

som ett bra förslag. Innan rapporterna läggs upp behöver de granskas att de följer den mall vi

beslutat om för rapporter. Alla skall även ladda upp en av de rapporter man står som ansvarig

för i ärandeloggen och skicka in till Cecilia.

Presentationen

En backup film kommer göras av BF om internet skulle haverera. För att dels minimera

”bytandet” och eventuell filmklippning är förslag att Uppsala presenterar inledning,

bakgrund, metod U och resultat U. Sedan redovisar BF metod BF, resultat BF, diskussion

och slutsats. Varje grupp 10 minuter var


BF kollar powerpointen till tisdag morgon.

En presentationsfilm skall göras av BF

Alla ska fylla in i reflektionsdokumentet tills torsdag

Alla skall läsa och skriva in frågor till opponeringen tills onsdag

Stavfel i opponeringsdokumentet skall granskas av redovisningsgrupperna

Framtida möten:

onsdag 27/5 kl 08.30/6.30 – opponering och redovisning

torsdag 28/5 kl 08.30/6.30 - reserv

tisdag 30/5 kl 08.30/6.30 - reflektion och totalrapport

Vid protokollet

Katti Ewald

Justeras

Linn Ambjörnsson


vattenteknik 15 hp

Dokumenttyp


Dokumentkod

W-16-46_P-15

Datum

2016-05-25

Ersätter

Författare

Linn Ambjörnsson

Handledare

Ingmar Persson

Rapportnamn


Tid: 2016-05-25 kl 8.30 / 6.30

Plats: Uppsala, Hamburg och Ouagadougou





Opponeringen

Ta upp på redovisningen:

Anna POWERPOINT: Sammanfattning av vad de har gjort + överlag

Erika Frågeställningen: Användarvänligheten

Konstig frågeställning, går inte att svara på. En subjektiv fråga

Vad är det ni vill få fram? Vad är användarvänligheten? Svaras inte heller på i diskussionen,

känns som inte är användarvänligheten är särskilt bra i diskussion men i slutsatsen är sägs det

att användarvänligheten är bra.

Marie Frågeställning: Hur påverkas modellen av olika parametrar

Inte diskuterat hur förinställda parametrar påverkar. Säga att man avgränsat

Linn Medelvärdet: vad blev medelvärdet? Var går gränsen till 1d och 1b? Finns 1d? Ni säger

att det finns 4 men nämner bara a, b, c. Varför är volymen så viktig?

Katti Väldigt exakta siffror precis efter att ni sagt att volymen är så osäker. Finns det någon

anledning? Hur påverkas resultatet av att den viktigaste parametern är så osäker?

(Svårt att förstå vad som är deras metod och gammal metod. Ibland låter det som att ni har

varit ute och borrat.)

Alla skickar sina färdiga opponeringsdokument till Anna

Redovisning

Uppsalas del tar 8 min

Säger nu lämnar vi över till Burkina Faso

Uppsala har skrivit in exakt vad de ska säga i presentation Uppsala dokumentet

Burkina Faso ska jobba stenhårt på sin redovisning idag


Utveckla våra frågor – läsa igenom de andras

BF gör klart filmen och skickar torsdag morgon

Lägg vad vi ska säga i dokumentet presentationen

Skicka opponeringsdokument till Anna

Framtida möten:

torsdag 28/5 kl 08.30/6.30 - redovisning


Vid protokollet

Linn Ambjörnsson

Justeras

Katti Ewald


vattenteknik 15 hp

Dokumenttyp


Dokumentkod

W-16-46_P-16

Datum

2016-05-26

Ersätter

Författare

Marie Selenius

Handledare

Ingmar Persson

Rapportnamn


Tid: 2016-05-26 kl 8.30 / 6.30



personer Larsson och Marie Selenius



Opponeringen

U börjar med sammanfattning och ställer första frågan om användarvänligheten.

BF ställer övriga frågor, börjar med de viktigaste för att hinna med dessa.

U håller med om att tempusformer skiftar.

I övrigt håller rapporten bra struktur, kan lyftas som positiv feedback.

(Svårt att förstå vad som är deras metod och gammal metod. Ibland låter det som att ni har

varit ute och borrat.)

Alla skickar sina färdiga opponeringsdokument till Anna

Redovisning

Uppsalas del tar 8 min

Säger nu lämnar vi över till Burkina Faso, Burkina Fasos del tar 9 min.

BF har spelat in reservfilmer.

Film 1: Linn uppställning + vattenhämtning

Film 2: Marie Resultat

Film 3: Katti Slutsats + Framtid

Uppsala har skrivit in exakt vad de ska säga i presentation Uppsala dokumentet,

Burkina Faso lägger in exakt vad de ska säga i sin presentation.

BF färdigställer frågor till opponering idag.


BF gör klart sina frågor – läsa igenom de andras

Lägg vad vi ska säga i dokumentet presentationen

Skicka opponeringsdokument till Anna

Framtida möten:


Vid protokollet

Marie Selenius

Justeras

Linn Ambjörnsson


vattenteknik 15 hp

Dokumenttyp


Dokumentkod

W-16-46_P-BF01

Datum

2016-04-15

Ersätter

Författare

Linn Ambjörnsson

Handledare

Ingmar Persson

Rapportnamn


Tid: 2016-04-15 kl: 07.30

Plats: Ouagadougou

Närvarande: Linn Ambjörnsson, Katti Ewald, Marie Selenius

personer


Katti mår bra efter att ha sovit en hel natt och förväntansfull inför dagen. Linn har drömt

mycket inatt och tyckte att gårdagen var väldigt bra, väl bemötta av Samuel och Yacouba.

Marie har sovit ok i värmen dock med hård kudde.

2) Lägesrapport

-


-


Fråga om airkondition Done

Träffa Head of institution Done

Besöka labbet

Växla/ta ut pengar Done

Köpa simkort Done

Kolla på internet Done

Linn kolla sin ansökan UNIS

Flytta sängar Done

Vid protokollet

Linn Ambjörnsson

Justeras

Katti Ewald


vattenteknik 15 hp

Dokumenttyp


Dokumentkod

W-16-46_P-BF02

Datum

2016-04-16

Ersätter

Författare

Katti Ewald

Handledare

Ingmar Persson

Rapportnamn


Tid: 2016-04-16 kl. 06.30

Plats: Ouagadougou


personer

Dagordningen för projektgruppsmöten

1) Meddelanden

-

2) Lägesrapport

Mycket praktiskt har blivit löst sedan sist t.ex. simkort och internet. Anmälan till ambassaden

har även gjort och de tog emot oss med öppna armar och bjöd med oss på middag igår kväll.


-


Schema för helgen:

Lördag:

11.30 Litteraturstudie och internetkontakt

13 Choklad och kexpaus

14 Få koll på pengar och rumsindelning

15 Någonting att stoppa i munnen / Skölja av sig

16 Mohammed hämtar upp oss till vernissagen

Fråga Mohammed om vi kan handla efter eller i samband med det

Fråga om vi kan hämta ut pengar

Transport

Linn vill ha moppe för friheten, känner sig låst annars.

Marie tycker moppe låter kul men tycker det är en onödig risk, tycker vi kan testa att ringa

chauffören Christina tipsade om.

Katti tycker moppe på dagen är ok men tycker att det är en poäng i att prova chauffören.

Preliminärt beslut vid kexpausen.

Vid protokollet

Katti Ewald

Justeras

Linn Ambjörnsson


vattenteknik 15 hp

Dokumenttyp


Dokumentkod

W-16-46_P-BF-03

Datum

2016-04-17

Ersätter

Författare

Marie Selenius

Handledare

Ingmar Persson

Rapportnamn


Tid: 2016-04-17 kl: 10.00

Plats: Ouagadougou


personer

1) Meddelanden

Vi hoppas från meddelande från Yacouba/ Samuel under dagen angående vatten insamling.

2) Lägesrapport

Litteraturstudien påbörjad, men behöver arbeta mer nu under dagen.


-


Schema för dagen:

10.30: Starta litteraturstudien

11.30 Marie och Katti går för att försöka handla lunch och frukost

13.00 Lunch

14.00 Litteraturstudie

16.00 Om vi inte hört från Yacouba skriv och fråga om imorgon.

18.00 Meddela Team U om läget

Vid protokollet

Marie

Justeras

Katti


vattenteknik 15 hp

Dokumenttyp


Dokumentkod

W-16-46_P-BF04

Datum

2016-04-19

Ersätter

Författare

Linn Ambjörnsson

Handledare

Ingmar Persson

Rapportnamn


Tid: 2016-04-19 kl: 07.30

Plats: Ouagadougou


personer

1) Meddelanden

-


Linn behöver skriva lite till och är inte klar med källor

Vi ska skicka runt så att en tredje person får läsa alla texter. Skicka till U före kl 10.

Rengöra flaskor, fråga Yacouba hur men han behöver inte vara med.

Inte äta sallad…


Dagbok: ska KPL och dagbok vara samma? Vi prövar att Katti tar över dagboken veckan ut.

Gårdagen: Linn tyckte att det kändes obehagligt med männen som kom till huset. Vi tar upp

diskussion om trygghet.

Samuel i bilen:

Fundera över dessa frågor:

- transportfrågan

- kvällar

- när känner vi oss trygga med andra? Måste alla känna sig trygga?

- Gå ensam

- Pressade situationer

- Hur undviker vi att hamna i situationer där vi inte tar beslut?

- När är det okey att ta beslut åt andra?

Diskuteras ikväll och om alla är för trötta så diskuteras det imorgon på lunchen.

Schema för dagen:

Uppdatera U om litteraturstudien och att Katti kommer att skriva dagbok hädanefter.

kl. 8-10: Skriva och läsa litteraturstudie

kl. 10: gå till universitetet, rengöra dunkar för vattenprover.

kl.12: lunch + siesta

blanda till ferri?

kl. 17: handla mat

kl.19: middag på hotellet

Vid protokollet

Linn Ambjörnsson

Justeras

Katti Ewald


vattenteknik 15 hp

Dokumenttyp


Dokumentkod

W-16-46_P-BF05

Datum

2016-04-21

Ersätter

Författare

Marie Selenius

Handledare

Ingmar Persson

Rapportnamn


Tid: 2016-04-21 kl: 07:30

Plats: Ouagadougou


personer

1) Meddelanden

Meddelande: Kolla på vax istället för parafinn tätning.

Har kollat in Uppsalas tips för framställning av ferri.


Vi har vatten! 400 liter. Kul att alla kunde åka med och hämta vatten, spännande att se mer

av Burkina.

Att göra i veckan:

Förbereda ferri

Lära sig analysinstrumentet

Analysera vatten i dunkarna

Förbereda uppställning

Lägga in det som skrevs på papper igår - rapport


-


Fundera på beslutsfrågan

Kolla tillgång på vax och glasull.

Vid protokollet

Marie Selenius

Justeras

Linn Ambjörnsson


vattenteknik 15 hp

Dokumenttyp


Dokumentkod

W-16-46_P-BF06

Datum

2016-04-29

Ersätter

Författare

Linn Ambjörnsson

Handledare

Ingmar Persson

Rapportnamn


Tid: 2016-04-29 kl: 07:30

Plats: Ouagadougou


personer

1) Meddelanden

Vi läser upp Uppsalas dagbok och tänker att vi ska skicka dem några peppande ord!


Vår kolonn fungerar!!

Vattnet är rent men ska kontamineras med arsenik.

Vi är fett bra på analysinstrumentet.

Vi ska göra mini-litteraturstudien, nästan klara. Förhoppningsvis klara idag.

Vi har lagt till lite grejer i timeschedule.


Utvärdera ansvarsområden

- Marie: loggen, känns ok men lätt att glömma ibland.

- Linn: känns bra, har koll på att smårapporterna heter rätt och har rätt datum. Har

övergripande koll på mini-litt, men behöver få lite mer koll på totalrapporten.

- Katti: känns ok, ibland finns det mer och mindre att skriva. Vill gärna att vi andra säger

till om det är något speciellt som ska med i dagboken. Börjat kolla upp MFS rapporten.

En bra idé är att Katti får lite tid i slutet av arbetsdagen att skriva ihop det så hon slipper

göra det sent på kvällen. Förhoppningsvis kan hon bara ladda upp det på kvällen.

Utvärdera labbrapporter

Vi gör hellre en för mycket än en för lite så det är bra. Bra fördelning mellan oss.

Ekonomi: tills på fredag 6/5 håller alla koll på vad de själva betalar och efter det räknar vi ut

hur mycket vi har betalat. Sen har vi som metod istället att räkna hur mycket pengar vi har på

måndagen och sen på fredagen för att mer få ett hum.

MFS rapport och reseberättelse

Katti kollar upp vad som gäller

Kolla i powerpointen fr Uppsala

Gått igenom och ändrat lite.

Yacouba

Diskuteras efter helgen.


Rapporter:

- kontamineringen av vattnet, hur gick det till

- analyseringen av vattnet

Katti kollar upp vad som gäller med MFS rapport.

Beslut: mötessekreterare kolla upp ”till nästa gång” före mötet.

Ta bilder att skicka till Ingemar för att få med material med ISP som kommer 15.e maj

Vid protokollet

Linn Ambjörnsson

Justeras

Marie Selenius


vattenteknik 15 hp

Dokumenttyp


Dokumentkod

W-16-46_P-BF07

Datum

2016-05-02

Ersätter

Författare

Katti Ewald

Handledare

Ingmar Persson

Rapportnamn


Tid: 2016-05-02 kl: 07:30

Plats: Ouagadougou


personer

1) Meddelanden

Mejl till Ingmar skickat

Mittredovisningen i Uppsala gick bra

Vi har sett roliga djur i helgen


Litteraturstudien klar och skall skickas in.

Skype imorgon 8.30 med Uppsala. Fundera på slutrapportens upplägg.

Vi har nu en fin väggprydnad då Linn köpt en träskulptur som pryder vår vägg!

Vad som krävs för MFS rapporten är utredd.

Förra veckans rapporter nästan klara.

Rosa skyddhanskar till lut är fixade!!


Veckans schema

Linn skickar sms till Christina så att vi kan meddela Yacouba så snart möjligt om vi kommer

vara borta på torsdag. Överlag så vill gruppen åka med om möjligheten finns.

Tillägg på måndagen är att vi börjar tvätta Ferrin då Uppsala tycker detta varit lyckat. Linn

tycker vi ska göra fler schema-lappar till Yacoubas kontor och gruppen instämmer att detta

är en bra ide.

Slutrapporten

Upplägget för slutrapporten behöver diskuteras i gruppen. Marie vill ha lite mer betänketid

och därför kommer detta diskuteras efter siestan.

Ekonomin

Föra in helgens utgifter och beräkna. Även göra en ny beräkning av kostnaden för vår

dagliga drift. Detta skall göras innan onsdag kväll.

Sovmorgon

Gruppen är i behov av sovmorgon. Att alltid gå upp vid 5 börjar slita på kropp och knopp. Vi

beslutar om sovmorgon till 7.30 på onsdag.


Färdigställ rapport analys och kontaminering och ladda upp.

Kolla ekonomin till onsdag

Skicka sms/ring bilägare och Christina.

Prata med Samuel om att cykel/moppe är ok bara vi får något.

Kolla upp sin försäkring vad som gäller om bilen går sönder. Även kolla vem som är

ansvarig när vi hyrt bilen men någon annan kör. Tills onsdag.

Vid protokollet

Katti Ewald

Justeras

Marie Selenius


vattenteknik 15 hp

Dokumenttyp


Dokumentkod

W-16-46_P-BF08

Datum

2016-05-04

Ersätter

Författare

Marie Selenius

Handledare

Ingmar Persson

Rapportnamn


Tid: 2016-05-04 kl: 15:30

Plats: Ouagadougou


personer

1) Meddelanden

Mail från Cecilia. Vi ska göra en inlämningsuppgift om opponering för seminarie som vi missat.

Vi ska även ha ett möte med Erik Bolund för att testa Adobe Conecter.


Metalaysern vill inte som vi. Katti skriver långt mail med olika frågor till Trace 2 O för att se

om vi kan få ordning på analyserna. Det går att få tag i material till BF till 22/5.

Linn har lagt upp alla mötesprotokoll.

Vi har silikon!! Fantastico!! Provar täta, får torka till på fredag.


Metalayser: Väldigt dyra produkter. Vi måste välja en fraktväg, via Uppsala eller BF.

Vi väljer att ta produkter från BF, dessa kommer den 22/5. Finns även ett labb där vi kan

analysera så länge. Nu finns 24 analyserings kit kvar. Samuel behöver kontaktas. Inväntar

svar och tittar kan vi få Metalysern att fungera. Annars väljs labb. Kan vara värt att testa med

analyskit som inte är gamla.

Datum för träff med Erik: för oss är det ok, vi hör med Uppsala innan vi svarar Cecilia. Vi

ska reda ut var vi har säkrast internet, ambassaden, Christinas, Ebbas?

Slutrapporten: vi börjar på fredag morgon! Vi bör göra upp ett schema för när vi ska skriva.


Diskutera med Uppsala om datum för möte med Erik.

Linn svara på Cecilias mail.

Måndag ska opponeringsuppgift lämnas in.

Linn lägger upp alla färdiga rapporter på studentportalen.

Färdigställ rapport analys och kontaminering och ladda upp.

Kolla ekonomin till onsdag

Kolla upp sin försäkring vad som gäller om bilen går sönder. Även kolla vem som är

ansvarig när vi hyrt bilen men någon annan kör. Tills onsdag.

Vid protokollet

Marie Selenius

Justeras

Linn Ambjörnsson


vattenteknik 15 hp

Dokumenttyp


Dokumentkod

W-16-46_P-BF09

Datum

2016-05-10

Ersätter

Författare

Marie Selenius

Handledare

Ingmar Persson

Rapportnamn


Tid: 2016-05-10 kl: 14:30

Plats: Ouagadougou


personer

1) Meddelanden

Cecilia har inte svarat på mail om opponeringsuppgift.


Uppsala har slutat labba idag.

Vi hoppas kunna börja labba imorgon. Vi har mycket ferri redo och set upen står på tork till

imorgon.

Linn uppdaterar om rapporten: metoden behöver redigeras av Marie / Katti. Det som saknas

nu är metod att analysera och running of experiment. Fått kommentar om Aim från Uppsala,

detta ska vi titta på. Background: Linn har börjat kolla lite vad som saknas. Sedan kvarstår

resultat/ diskussion.


Metalayser: Nu är det Samuels beslut. ISP blandas inte in.

Slutrapporten: Skriva torsdag och fredag morgon och kanske även under dagarna.

Ska metod och resultat ligga ihop per land eller per metod och resultat?

BF har tänkt sig metod för sig och resultat för sig, vill gärna höra varför Uppsala vill ha det

andra sätten. Sedan tycker BF att U ska ligga fore BF I rapporten. Vi provar uppsalas sätt

TEMPUS: nutid på mål och bakgrund för det är saker som är, dåtid på metod, resultat och

diskussion?? Dubbelkoll om mallet med ingemar. Annars bra

Är det reklam att säga att det är en colaflaska? Byta ut mot beskrivning av flaskans form

Skriver man liter med stort L eller litet l eller ordet? Uppsala kollar med ingemar

BF vill prata om:

• Hur redovisningen ska gå till, tre länkar eller två? Vi föreslår tre och att i varje länk sitter

en från U och en från BF. Detta för att ingen i U eller BF ska behöva läsa in sig så mycket

på motsatt lands info. Tre länkar ev. efter varandra i tiden. Vi mejlar cecilia

• Vi har diskuterat i BF om att eventuellt intervjua Yacouba om hand forskning. Hur känner

ni i U? De känner ok om vi inte får ihop något annat, lite rädda för inte så vetenskapligt

• Set-up, setup och set up? BF röstar för setup setup it is!

• Arsenic contaminated eller arsenic-contaminated? BF röstar för arsenic contaminated

• Ett engelskt ord för flöde underifrån, ex. inverted flow? BF känner sig osäkra här. Vi kör

på from the bottom to the top tills vidare

• Diskutera frågeställningen och ”aim” i slutrapporten. Frågeställning ok

• BF vill bestämma typsnitt i delrapporter, fundera vad ni tycker där? – Linn

Samma som slutrapporten. Times new tycker BF iaf. Uppsala gör en mall

• BF undrar om det är intressant att ta fram exakt pris på ferri? – Linn vi kollar med samuel,

uppsala kollar med ingemar

Check med tidsplanen

SCHEMA BF V. 18 + 19

Hela v.19 på lab 9.

Måndag:

Testa set-up med ferri _gjrt

Sänka pH ferri

Tisdag:

utvärdera och fixa med konstruktionen

Onsdag:

Skype med Uppsala

Kör set-up igen, först vatten sen ferri

Fråga Yacouba om intervju

Torsdag:

Intervju?

Köra setup

Skriva

Skicka in resultat till labb?

Fredag:

Köra setup

Skriva

Pedikyr

Lördag:

Skriva rapport

Träffa Mohammed och planera Bobo

Söndag:

Skriva rapport

Isaka, när? Pressent?

v.20

Måndag:

ISP borde komma och hälsa på

Klara med rapport!

Tisdag:

Test av skype!

Poolmöte med mittprojektsutvärdering , Katti förbereder frågor

v.21

v.22 (sista vecka!)


Linn lägger upp alla färdiga rapporter på studentportalen.

Metalayser rapporten?

ISP – när kommer de?!?!

Vet Samuel? Marie kan kolla.

När ska vi vara hos Isaka? Fråga Samuel

Maila Cecilia och fråga, finns det regler för rapporten? Text utdragen osv?

Efter mötet med Uppsala! Linn mailar.

Vid protokollet

Marie Selenius

Justeras

Linn Ambjörnsson


vattenteknik 15 hp

Dokumenttyp


Dokumentkod

W-16-46 _ P-U01

Datum

2016-04-21

Ersätter

Författare


Handledare

Ingmar Persson

Rapportnamn

W-16-46_P-U01

Tid: 2016-04-21 kl 09,00

Plats: Uppsala

Närvarande personer: Erika Johansson Kling, Anna Larsson och Elin Svedberg

1) Meddelanden



2) Lägesrapport






Genomgång av projektplan samt litteraturstudie med Ingmar. Mest språkliga fel i

litteraturstudie och inkonsekvent sätt att ange referenser. Tidplan verkade bra, trots att synd

att så kort om tid.

Ingmar föreslog att vi skulle skriva mer om Sono-filtret i slutrapporten för att ha något att

jämföra med.

Diskuterade gårdagens labbförsök med Ingmar. Pratade om hur filtrerat hade fungerat då

test genom att enbart vända upp och ner på en flaska med ferrihydrit över filtret. Kom fram

till att detta ger ett flöde uppifrån och ner och att det vi kommer att använda är ett flöde

nerifrån och upp. Behöver därför använda den riktiga uppställningen och testa med

ferrihydrit för att kunna säga riktigt hur det uppför sig.

Diskuterade även möjlighet till användning av en längre kolonn (flaska) för att få

ferrihydriten att stanna kvar i underdelen av kolonnen och därmed förhoppningsvis undvika

att ferrihydrit tar sig upp till filtret. Troligen kommer flödet att vara den viktigaste faktorn att

undersöka i detta fall. Fokus bör ligga på detta och därefter på hur koncentrationen av

ferrihydrit ska vara i kolonnen.

Förslag på att mer ferrihydrit bör tillredas.





Elin redigerar litteraturstudie. W-16-46_A-03_Litteraturstudie.pdf → W-16-46_A-04

Tillredning av mer ferrihydrit påbörjas idag 2016-04-21 av hela gruppen.

Bestämmer att vi ska börja med att testa vår nuvarande uppställning och sedan försöka testa

med en längre kolonn.




Korrigerad litteraturstudie färdig.

Vid protokollet

Erika

Justeras

Elin


vattenteknik 15 hp

Dokumenttyp


Dokumentkod

W-16-46_A-02

Datum

2016-04-08

Ersätter

-

Författare

Katti Ewald

Handledare

Ingmar Persson

Rapportnamn

W-16-46_A-02-Projektplan

Projektplan

Bakgrund

Arsenikkontaminerat grundvatten är ett stort problem i stora delar av Västafrika och Sydostasien.

Kontamineringen beror på att berget där grundvattnet tas ifrån innehåller mycket arsenik. I norra

delarna av Burkina Faso innehåller grundvattnet varierande mängd arsenik, upp till 16 gånger

mer än rekommenderat dagligt intag. Rekommenderat intag enligt World Health Organization

(WHO) är 10 mg/L. Ett högre intag av arsenik medför hälsorisker, en vanligt förekommande

sjukdom är hudcancer. Eftersom det finns mycket begränsat med ytvatten, som dessutom ofta är

bakterieförorenat, är människorna i Burkina Faso tvungna att använda grundvattnet som

dricksvatten trots att det är kontaminerat.

Syfte och mål

Projektets mål är att laborativt undersöka ferrihydrits förmåga att adsorbera arsenik från vatten

genom backspolning med fokus på förutsättningar i Burkina Faso. Med informationen hoppas

man kunna finna en metod för att rena vatten på plats i Burkina Faso.

Under projektets gång kommer det under laborationer att undersökas möjligheter och

begränsningar i vattenrening med ferrihydrit. Fakta från tidigare projekt som undersökt

egenskaper som påverkar ferrihydrits möjlighet till adsorption av arsenik, så som pH och

temperatur, kommer tas i beaktande.

Genom att utföra tester både i Sverige och Burkina Faso hoppas en effektiv metod för rening av

arsenikkontaminerat vatten i Burkina Faso finnas.

Frågeställning

Genom laborationer skall frågan;

“Hur skall en modell med ferrihydritfilter utformas för att optimera rening av

arsenikkontaminerat grundvatten under rådande förutsättningar i Burkina Faso?”

För att besvara frågan grundligt kan flera mindre delar urskiljas. T.ex.

Vilka dimensioner skulle ett filter innehållande ferrihydrit kunna ha?

Hur skall adsorbtionskrav säkerställas?



Hur skall båda filtrena kunna bytas?

Om tid finns kommer även dessa frågor behandlas:

Hur ska använt material tas om hand?

Hur kan en reningsanläggning se ut?

Vad kan en reningsanläggning kosta?

Underlaget för de undersökta delarna skall hjälpa till att skapa en helhetsbild för under vilka

förutsättningar ferrihydrit är en bra adsorbator av arsenik.

Hur ska adsorbtionskrav säkerställas?



Hur och när skall de två filterna bytas?

Relevans

Arsenikkontaminerat grundvatten är ett stort problem världen över, detta utgör främst en

hälsorisk i utvecklingsländer där det på grund av ekonomiska och infrastrukturella aspekter idag

inte är möjligt att rena vattnet. Det har tidigare visat sig att amorfa järnmineral, som ferrihydrit,

effektivt adsorberar arsenik. Om man med enkla medel kan lösa de tekniska problem som idag

kvarstår skulle adsorption med ferrihydrit ge möjlighet till en reningsmetod som skulle vara

ekonomiskt genomförbar i de delar av Burkina Faso där problemet är stort. Tidigare har lyckade

pilotförsökt genomförts med det dyra, patenterade ämnet GFH. Det vill nu undersökas om det

betydligt billigare ämnet ferrihydrit kan vara ett alternativ till detta.

I detta område har 500 brunnar borrats, varje brunn försörjer 200 hushåll med vatten. Det innebär

att detta skulle ge 100 000 hushåll i Burkina Faso en möjlighet till rent drickvatten. Vidare skulle

samma metod kunna användas i andra utvecklingsländer där problemet med arsenikförorenat

dricksvatten också är stort.

Metod/Modell

Efter vidare undersökningar kommer en enklare modell för rening av arsenikförorenat vatten att

ställas upp. Modellen kommer att konstrueras med hjälp av material som är billigt och

lättillgängligt både i Burkina Faso och i Sverige, vilket förslagsvis kommer att innefatta PET-

flaskor, vattenslangar, hinkar och filter. Detta eftersom att projektet i högsta möjliga mån skall

utföras med material och enligt metoder som är applicerbara i Burkina Faso.

Ämnet vilket kommer stå för den huvudsakliga reningen av drickvattnet från arsenik kommer att

vara ferrihydrit, vilket framställs på egen hand i labb enligt givet recept. Vid SLU kommer

laborationerna att ske med “rent” avjonat, arsenikförorenat vatten medan de i Burkina Faso

kommer att göras med “riktigt” dricksvatten, vilket troligen även innehåller andra föroreningar.

Innan en modell byggs och testas i labbet kommer en utvärdering av vilken typ av skyddsfilter

som skall användas att göras. Modellen kommer sedan att byggas upp så att ett undertryck skapas

vilket möjliggör till backspolning, dvs. att vattnet filtreras nedifrån och upp, för att så långt som

möjligt undvika att ferrihydriten packas för tätt och stoppar flödet. Koncentrationen av ferrihydrit

och modellens dimensioner kommer därför att testas i labbet för att se under vilka förhållanden

som flödet är bra, samtidigt som en god vattenrening uppnås.

Behövs skrivas ny efter nya frågeställningen

Kommunikation

De två grupperna, den i Burkina Faso respektive den i Uppsala, arbetar i möjligaste mån på en

gemensam arbetsplats för att underlätta kommunikationen inom arbetsgrupperna. I respektive

grupp kommer möten hållas dagligen. Gemensamma möten för hela projektgruppen hålls en gång

i veckan via Skype, varje måndag morgon. En kortare avcheckning mellan grupperna görs sedan

på onsdagar. Dessutom sker frekvent kontakt genom en dagbok som förs av en person i

Uppsalagruppen samt en person i Burkina Faso. I denna noteras iakttagelser och tips till den

andra gruppen. Exempelvis sådant som inte fungerat att applicera på laborationsuppställningen i

Burkina Faso eller utvecklingar som skett av testuppställningen i Uppsala.

Utöver detta kommer givetvis viss mejlkontakt att hållas, detta via det gemensamma mejlkonto

som skapats. Där kan alla i gruppen se konversationer som bedrivits med till exempel handledare,

oavsett vilken av arbetsgrupperna det i huvudsak angår. För att hela gruppen ska kunna ha koll på

de andras framsteg sparas alla rapporter och dokument på en gemensam fildelande molntjänst.

Tidsplan

v.15

11/4 Arbete med projektplan

Föreläsning om plagiat och referenser, 10.15 - 12.00

12/4 Presentation av projektplan, 13.00

13/4 Referenshantering, 13.15-14.00.

Avresa till Burkina Faso 20.30 (BF)

Arbete med Litteraturstudie (U och BF)

v.16

18/4 Uppstart med laborationer på SLU (U)

19/4 Litteraturstudien klar, senast 17.00

22/4 Preliminär laborationsuppställning klar (U)

v.17


Förberedelse av Mittredovisningpresentation (U)

v.18

2/5 Mittredovisning (U)

4/5 Föreläsning om opponering 13.15-14.00 (U)

Inlämning av inviduell mini-litteraturstudie om populärvetenskaplig

sammanfattning,


v.19

11/5 Indelningen i tvärgrupper för redovisning och opponering blir officiella

12/5 Laborationsarbete avslutas (U)


Sammanställning av slutrapporten.

v.20

17/5 Inlämningen av slutrapporten, senast 12.00 (åter från handledare 19/5 12.00)

18/5 Förberedelse av slutpresentation (U och BF)

19/5 Revidering av slutrapporten från kl 12.00

20/5 Revidering av slutrapport. Preliminär slutrapport klar, senast 17.00

v.21

Förberedelse av presentation och opponering

27/5 Presentation och opponering av arbetet

v.22

31/5 Inlämning av omarbetad preliminär slutrapport, senast 17.00

Inlämning av individuell populärvetenskaplig sammanfattning om projektet

Inlämning av individuell sammanfattning om projektet på engelska (abstract)

2/6 Inlämning av totalrapporten

Inlämning av reflektionsdokument, senast 17.00

3/6 Avslutande kursseminarium (U)

v.23

10/6 Återlämning av kommentarer på individuella sammanfattningar

v.24

17/6 Sista datum för eventuell revidering av individuella sammanfattningar


vattenteknik 15 hp

Document type

Labreport

Document code

W-16-46_G-01

Date

2016-04-20

Replace

Author

Elin Svedberg

Mentor

Ingmar Persson

Report name

Ferrihydrite synthesis

Abstract

Describing report on how the ferrihydrate suspension that will be used for adsorbing arsenic from

water was generated.

Introduction

How to make a ferrihydrite suspension for removing arsenic from water.

Materials

1000, 500, 125 and 100 ml volumetric flasks

1000 ml plastic bottle with cap

scale

magnetic stirrer

pH electrode

pipettes

Fe(NO3)3*9H2O

deionized water

NaOH

HNO3

Procedure

Day 1

The plastic bottle was placed on the scale and 29,1 g Fe(NO3)39H2O was measured. Then 500

ml deionized water was added to the plastic bottle together with a magnet. Meanwhile, 4 M

NaOH was prepared by measuring 16 g NaOH in a 125 ml flask and then adding 100 ml

deionized water so that the NaOH dissolved.

The plastic bottle was shaken thoughroughly and then placed on the magnetic stirrer. The pH was

measured with a calibrated pH electrode. To rise the pH, 4 M NaOH was added with a pipette.

After not getting any difference in pH after adding around 50 ml NaOH, the bottle was shaked to

make sure the content was completely mixed. After a new measurement, the pH appeared to be

over 11. To lower the pH again, 14,2 M HNO3 was added with a pipette. Now the bottle was

shaken between each pH-measurement. The pH changed very quickly from around 10 to 2,5. Now

the pipetting with 4 M NaOH started again to reach pH 8 as was intended from the beginning.

Between each pH-measurement, the plastic bottle was removed from the magnetic stirrer and

shaken. This procedure was repeated until the pH reached 8. Then the bottle was leaved to rest

for 16 hours.

For use the next day 1 L of 0,1 M HNO3 was prepared. In a 1000 ml volumetric flask deionized

water was added so that it was almost filled. To the flask 7 ml 14,2 M HNO3 was added, then

more deionized water was added so the volume reached 1000 ml.

Day 2

The plastic bottle was shaked again and pH was measured with the pH electrode. To reach pH 4,6

the 0,1 M HNO3 was pipetted into the bottle. Again, the bottle was shaken before each pH-

measurement.

Results

Around 750 ml ferrihydrate that will be used to purify water from arsenic.

Discussion

Be careful when changing the pH. It does not change propotionally. Make sure that the plastic

bottle is being stirred well enough. For this volume, in a high plastic bottle, only a magnet stirrer

was not enough.

References

Ingmar Persson, SLU


vattenteknik 15 hp

Document type

Labrapport

Document code

W-16-46_G-02

Date

2016-04-28

Replace

Author

Katti Ewald

Mentor

Ingmar Persson and Yacouba Sanou

Report name

Ferrihydrite synthesis in Burkina Faso

Abstract

Lab report on how the ferrihydrate that will be used to adsorb the arsenic from water was

generated. This ferrihydrate will be of the same receipe as in Uppsala.

Introduction

How to make ferrihydrate for removing arsenic from water.

Materials

1000, 500, 125 and 100 ml volumetric flask

1500 ml PET bottle with lid

scale

magnetic stirrer

pH electrode

pipettes

Fe(NO3)3*9H2O

deionized water

NaOH

HCl

Procedure

Day 1

29.0009 g of Fe(NO3)3 x 9H2O was weighted in a small glass bowl. A PET-bottle was cleaned

with deonized water and the Fe(NO3)3 x 9H2O was added to the bottle. During the transfer some

of the Fe(NO3)3 x 9H2O was lost, approximately 1 g. 500 ml of deonized water was added to the

PET-bottle and stirred. After being stirred the PET-bottle was sealed.

16 g of NaOH in solid form was weighted in a 125 ml flask. 2 x 50 ml of deonized water was

added to the flask and then the NaOH was stirred until it had dissolved.

Day 2

The solution of Fe(NO3)3 was transfered to an open PET-bottle and a magnet was put into the

solution and then the PET-bottle was placed on a magnetic stirrer. The NaOH was added to the

solution until pH was raised til 9.89, see table 1. The desired pH was 8 so 1 M HCL was prepared

by taking 10 ml HCl (37%) and 90 ml deionized water to lower pH. After the addition of acid the

pH was 7.15, see table 2 and 3. One drop of 4 M NaOH was added and the solution got a pH of

8.15. Then the solution was transfered to a PET-bottle with cap and sealed to let it rest for 16

hours.

Day 3

The solution of Fe(NO3)3 was shaked and transfered to an open PET-bottle. PH was measured to

8.84. To reached desired pH on 4.6, 1M HCl was added, see table 4. Between addition 7 - 8 and

16 - 17 the solution was transfered to a PET-bottle with cap and shaked roughly and an extra pH

was measured. Just to make sure that the solution was mixed well.

Results

Day 2

Table 1 – additon of 4 M NaOH

Nr. Total addition

4 M NaOH

[ml]

pH

1 0 2.13

2 2 1.97

3 4 2.02

4 6 2.03

5 8 2.01

6 10 2.07

7 12 2.09

8 14 2.30

9 18 2.33

10 22 2.36

11 26 2.40

12 32 2.46

13 36 2.72

14 42 9.89

Table 2 – addition of 0.1 M HCl

Nr Total addition

0.1 M HCl

[ml]

pH

1 1 9.88

2 3 9.77

3 6 9.63

4 11 9.60

Table 3 – addition of 1 M HCl

Nr Total addition

1 M HCl [ml]

pH

1 2 9.10

2 5 8.90

3 9 7.15

One drop of NaOH (approximatly 1 ml) pH: 8.15

Day 3


Nr. Total addition

1 M HCl [ml]

pH

1 0 8.84

2 1 8.32

3 2 7.75

4 3 7.32

5 4 6.94

6 5 6.67

7 5.5 6.50

8 5.5 6.76

9 6 6.60

10 6.5 6.37

11 7.5 6.05

12 8.5 5.61

13 9 5.41

14 9.5 5.25

15 10 5.12

16 10.5 4.94

17 10.5 5.05

18 11 4.89

19 11.5 4.71

One drop of HCl (approximatly 1 ml) 4.67

Second drop of HCL (approximatly 1 ml) 4.58

References

Ingmar Persson, SLU


vattenteknik 15 hp

Document type

Labrapport

Document code

W-16-46_G-03

Date

2016-04-28

Replace

Author

Linn Ambjörnsson

Mentor

Ingmar Persson, Yacouba Sanou

Report name

Ferrihydrite synthesis Burkina Faso

Abstract


generated. The reciepe was taken fron Yacouba Sanou.

Materials


scale

magnetic stirrer

pH electrode

pipettes

Fe(NO3)3*9H2O

deionized water

NaOH

HCl

Procedure

Day 1 - Friday

During the whole experiment all flasks and messurements were rinsed with deionized water

before being used.

40.0578 g Fe(NO3)3*9 H2O was weighed in a glass flask and transmitted to a 1000 ml flask

together with 500 ml deionized water. The solution was stirred with a metallic spatula. 20.0752 g

NaOH was weighed and blended with 500 ml deionized water to create 1M NaOH.

Day 2 - Monday

330 ml of the 1 M NaOH solution was slowly add to the Fe(NO3)3 solution during stirring with a

magnetic stirrer. 0.1 M HCl was prepared from 1 ml HCl (37%) and 99 ml deionized water. HCl

solution were added to the 1000 ml flask, 2 or 4 ml at the time and pH were messured after every

add, see table 1. After 22 adds the pH did not get lower so much and a decision was made to use

a 1 M HCl instead. It was prepared by taking 10 ml HCl (37%) and 90 ml deionized water. The

process with adding of acid was continued with the 1M HCl and pH were messured, see table 2.

After reached pH 7.15 the solution were left for rest in 3 hours. Then filtrated and put in owen at

40 degrees for three days. After being in the owen the solution was put to rest for 6 days in

normal temperature (35 degrees).

Results

Table 1 – additon of 0.1 M HCl

Nr. Total

addition

HCl 0.1 M

[ml]

pH

1 0 11.02

2 1 11.00

3

4

3

5

10.97

10.94

5 7 10.94

6 9 10.90

7 11 10.87

8 13 10.85

9 15 10.83

10

11

12

17

19

21

10.81

10,78

10,74

13 23 10.73

14 25 10.71

15 27 10.68

16 29 10.66

17 31 10.65

18 33 10.64

19 35 10.62

20

21

22

23

24

37

39

41

45

49

10.59

10.58

10.54

10.47

10.44

Table 2 – additon of 1 M HCl

Nr. Total

addition

HCl 1 M

[ml]

pH

1 2 10.21

2 7 9.50

3

4

12

17

8.57

7.15

References

Yacouba Sanou, University of Ouagdougou


vattenteknik 15 hp

Document type

Lab report

Document code

W-16-46_G-04

Date

2016-05-02

Replace

Author

Elin Svedberg

Mentor

Ingmar Persson

Report name

Washing of ferrihydrite

Introduction

Since the ferrihydrite suspension created as described in W-16-46_G-01 contains very small

particles, it is difficult to keep it from following the water through a filter made of glass wool. To

remove the smallest particles from the ferrihydrite, the suspension was washed with regular

water.

Materials


Tap water

Tube

Procedure

By letting the ferrihydrite sediment in the suspension, the clear fluid that stayed on top could be

removed using a tube and overpressure, see Figure 1 och Figure 2 in Appendix. With this fluid

the smallest ferrihydrite particles, that did not have enough time to sediment, was taken out of the

suspension. After doing this, regular water was added to the ferrihydrite suspension and the bottle

was well shaken. The procedure of letting the ferrihydrite sediment and removing the top layer

was repeated. This was done as soon as there was a clear difference between the two layers, even

if the upper layer was not completely colorless. The suspension was washed this way for about

six times. The more times it is done, the bigger will the particles that are removed be.

Result

A ferrihydrite suspension without the smallest particles.

Discussion

It is impossible to know how big the smallest particles are in the suspension without doing

measurements on the removed fluid. This was not done in this experiment, but can be useful

further on to determine which particle size that is optimal. Large particles will not go through the

filter, but for adsorbing arsenic smaller particles will be more effective.

Conclusion

This way of washing the ferrihydrite suspension works well and it can easily be seen that it

contains less small particles since it sediment much faster.

References

Gunnar Almkvist

Appendix

Pictures

Figure 1. Ferrihydrite that has sedimented. Figure 2. Set up for the removing of the upper layer.


vattenteknik 15 hp

Dokumenttyp

Aktivitetsrapport

Dokumentkod

W-16-46_G-05

Datum

2016-05-31

Ersätter

Författare

Erika Johansson Kling och Katti Ewald

Handledare

Ingmar Persson

Rapportnamn

Bemötande av opponeringskommentarer

Sammanfattning

Noteringar av bemötandet på opponeringskommentarer på slutrapporten.

Övergripande om Rapporten:

Stilistiska förslag:

Ta bort komma i referenser.

Enligt samtal med Cecilia bestämde vi att dessa kan vara kvar då det är konsekvent genom hela

rapporten.

Kolla sidbrytningar så att meningar inte bryts i mitten.

Fixat!

Undvik talspråk, se kommentarer i rapport.

Fixat enligt kommentarer, där vi samtyckte.

Undvik sidnumrering innan innehållsförteckning.

Fixat!

Lite lättare att läsa med numrering på titlar (exempelvis 1. syfte, 2.3 situation in Burkina

Faso)

Fixat!

Var konsekventa med hur ni skriver % och procent, enheter, ekvationsnumrering

Fixat! Bra input, lätt att missa när vi inte skrivit allt helt tillsammans.

Vissa ordval skulle kunna förbättras, byt exempelvis “big” och “place” mot “large” och

“location”.

Fixat!

Lite olika typer av information mellan Uppsala och Burkina, ex metoden.

På grund av att förutsättningarna inte varit helt lika och att vi inte gjort exakt samma saker på

både ställena så har det ibland blivit så att olika typ av information har varit mer eller mindre

relevant för de olika platserna. Detta är något som vi anser vara okej och som vi inte ändrat.

I vissa stycken märks att olika personer skrivit olika stycken, utveckla enighet.

Försökt att fixa!

Ha samma layout på grafer.

Fixat!

Kontrollera radavstånd på hela dokumentet.

Fixat!

Fel på figurhänvisningar efter ”calculations in Uppsala”.

Fixat! Måste blivit något fel då vi laddade ner/upp sista versionen senast.

För bättre förståelse:

Utveckla figurer och tabelltexter

Fixat! Bra input. Detta var något som vi själva verkligen insåg att det behövde utvecklas.

Förtydliga bilder med pilar och text.

Fixat! Bra input. Detta var något som vi själva verkligen insåg att det behövde utvecklas.

Hänvisningar till tabeller i diskussion skulle underlätta läsningen.

Bra input. Detta var något som vi själva verkligen insåg att det behövde utvecklas.

Utveckla “the batch experiment”.

Vi har nu försökt att utveckla detta för att göra det ännu mer tydligt. Dock tror vi att det till viss

del berott på missförstånd hos läsare som blandat ihop aDsorption med aBsorption.

Mer bilder på instrument och uppställningar, framförallt metod Burkina.

Tyvärr fanns inga fler som var bra.

Konsekventa med the tube, collumn, filterflask, oklart om det är samma sak.

Detta är ett missförstånd hos läsare som nog rört ihop en del uttryck. Vi har varit konsekventa

med hur vi använt dess ord, vilket är tre olika saker, och har därför inte gjort några förändringar

angående detta. En ”filter flask”är exempelvis ett engelskt ord för en viss typ av mätglas

(googla). Columnen är själv ”reningscolumnen” och tube är enligt rak översättning till engelska

en slang.

Tankar kring och förslag påändringar i rapport:

Fin bild på framsidan, man blir nyfiken på vad ni har gjort!

Abstract och sammanfattning:

En förtydligande av era frågeställningar med syftet och mål skulle ge en klarare bild om

varför projektet utförts. Knyt samman abstract bättre med resten av rapporten genom att

utveckla slutsatsen i abstract också.

Sista stycket: Det framgår att ferrihydriten kan adsorbera, men inte till vilken grad. Är detta

ett resultat som kan presenteras här? Det framgår inte om den renar bra eller dåligt.

Vi diskuterat mycket tidigare var i rapporten vi vill att olika saker ska stå och står fast vi att det är

bra som det är gjort nu. Vi har därför inte valt att göra några ändringar i vår abstract.

Bakgrund:

Mycket bra innehåll i bakgrund och allt som finns med här känns relevant.

Ett stycke om att detta projekt bygger på tidigare studier i området Yatenga skulle öka

förståelsen om varför ni vill ta vatten därifrån senare i metod.

Just ferrihydritförsöken ”bygger” inte på tidigare projekt i Yatenga, men det är i detta område

som man mätt upp extremvärden och det är därför extra relevant att ha detta i åtanke. Till tidigare

MFS-projekt har man haft möjlighet att hämta vatten från detta område, men syftet med projektet

är då som nu att hitta något som renar vattnet från arsenik.

Bra information fanns i första

stycket under ”Source of errors”. Vi förstod inte riktigt heller vad resultatet som ni får fram

här skulle spela för roll för framtiden, kommer det användas för att utveckla ett reningsverk i

Burkina Faso?

Självklart spelar varje steg i forskning kring ferrihydrit roll för framtida utveckling av något som

senare kanske kan utvecklas till någon form av reningsanläggning.

Vi tycker också att det saknas ett stycke om adsorbans i bakgrund eller teori. Vi har svårt att

ta in resultatdelen på grund av bristande kunskap.

Ni har tyvärr blandat ihop uttrycken från aBsorbans och aDsorption. Vi anser inte att det behöver

något längre stycke om aBsorbans då det framgår av resultatet hur vi använder dem. För vidare

information om aDsorption så finns detta redan sedan tidigare i teoridelen under ferrihydrit och vi

har därför inte valt att göra några tillägg angående detta.

Under situation in Burkina Faso:

En förtydling om att de sjukdomar ni nämner är cancer. Det är också lite otydligt att dessa

sjukdommar beror på intag av arsenik. Ni skulle kunna flytta upp sista stycket under ”Teori:

Arsenik” hit.

De sjukdomar vi nämner är inte cancer, det är hudförändringar. Dock kan en form av keratosis

vara ett förstadie till cancer.

Vi har valt att inte flytta upp stycket med arsenik då vi anser att detta är teori.

Syfte:

Bra att strukturera upp frågeställningarna på slutet och koncentrera dem till frågor. Öppna

frågor, kanske bra för just den här typen av studie som utvecklar.

Teori:

Lite upprepning i andra stycket där fakta från WHO tas upp som ny fakta när det redan

nämnts i bakgrund.

Första stycket under ”Ferrihydrite”: Vad menas med approximate formula för ferrihydriten,

går den inte att fastställa?

Nej, den är som sagt approximativ.

Sista stycket under ”Ferrihydrite”: Kommer järnet från ferrihydriten? Förtydling.

Som man kan läsa i de översta styckena för ferrihydrit såär ferrihydrit en järnoxy-hydroxid, vilket

då självklart betyder att järnet finns i ferrihydriten.

Bra stycken under ferrihydrit och arsenik, med bra språk.

Metod Uppsala:

Utförlig metod, men några saker är lite otydliga.

Flytta upp figur 1 tidigare för bättre förståelse, man förstår uppställningen mycket bättre så

fort man ser bilden.

Fixat!

Metod väldigt utförlig, lägga in bild i bukina som metod i Uppsala.

Ferrihydrite suspension:

Denna del förklaras så bra i appendix 1, så kanske inte nödvändigt att allt detta står med

här. Tex, överflödig information att veta exakt hur mycket ni mätt upp.

Vi tycker att vi från början har lagt mycket överflödigt i appendix. Vi har dock gjort lite

ändringar i detta stycke, nu något enklare skrivet. Dock tycker vi att en del av informationen här

behövs för att förstå resten av rapporten på ett enkelt sätt, utan att behöva sitta och bläddra i

appendix. Med tanke på att rapporten är så pass kort ser vi inte att vi behöver lägga överdrivet

mycket i appendix.

Då ni tar bort mindre partiklar från ferrihydriten skulle man kunna lägga till ett antagande om

att den förändrade mängden inte påverkar resultatet.

Dessa partiklar är oerhört små och vi har därför inte lagt så stor vikt vid det.

Vi funderade också på om 6g (första stycket under ”Running the experiment”) är en

avrundning av 5,8g (första stycket under Ferrihydrite suspension). Är 6g en avrundning från

5,8g eller tillreddes en ny ferrihydrit med 6g som sedan användes i experimentet?

Det är en avrundning, och nu förtydligat.

Running the experiment:

Vi hade svårt att förstå denna del, skulle vara bra med förtydling av hela processen. Vilket

vatten tas igenom systemet? Hur får ni in ferrihydriten? Vi har svårt att förstå de olika

växlingarna mellan vätskorna.

Detta stod till stor del redan från början. Vi har försökt att utveckla det ännu något i denna

version.

Vi förstod inte heller vad ni syftar på med ”the setup”, ”filterflask”, ”column”. Kanske kan

tydliggöras med text i bilder.

Se ovanstående kommentar angående detta. Vi har förtydligat ytterligare något i bildtexten.

Adsorption test:

Kalibrering lite oklart, kan förtydligas.

Har förtydligats.

Här får man nog bättre förståelse om det finns ett

stycke om adsorption i bakgrund.

Beror nog återigen till viss del på missförstånd mellan adsorption och absorption. Hoppas det är

något tydligare då man har detta i åtanke.

”The batch experiment” kommer in här men man får ingen

riktig klarhet i vad det är. För oss blev the batch experiment ett frågetecken genom hela

rapporten.

Det står förklarat något i stil med att ”ett adsorptionstest gjordes för att undersöka ferrihydritens

adsorptionskapacitet, dvs. ett batch-test”. Vi tycker att detta är rätt tydligt men har förtydligat

detta ytterligare något i denna version.

Calculations Uppsala:

Här kastas man in direkt i beräkningarna och man förstår inte riktigt vad ni gör. Vart kommer

siffrorna ifrån? Om de är tagna från figuren med trendlinjen skulle det underlätta om man

kunde se den redan här uppe. Mer förklarande text skulle kunna läggas in i beräkningarna,

var hellre övertydliga än spara på text.

Flyttat till appendix.

Resultat:

Tabeller: svårt att veta vad vi ska göra med informationen. Det skulle vara intressant med en

kolumn med motsvarande arsenikvärde.

Eftersom vi mätare aBsorbansen relativt i det första försöket så finns det inga konkreta//exakta

värden för arsenikhalten. Den mäts helt enkelt relativt startvärdet och det intressanat är och den

går ner, dvs. om något aDsorberas av ferrihydriten.

Här känner man även av bristen av bakgrund för

adsorption. Förtydling av vilket experiment som resultatet visar skulle också vara bra. Är

volymerna i tabellen ackumulerad volym?

Har förtydligat tabell och figurtexter samt brödtext för att göra detta tydligare.

Här skulle vi vilja ha en förtydling.

Borde the batch experiment vara först i resultat om det är det ni hänvisar till i resten av

resultatet?

Vi hänvisar aldrig till batch-experiment i resultatet på några andra ställen än i själva delen för

adsorptionstestet. Vi har därför inte flyttat på något.

Vi förstår inte heller vad tabell 2 visar. Det känns som att mycket står på olika

ställen. Ni har små hopp mellan alla värden fram till 0.5 och sen ett väldigt stort hopp till 0.8,

skulle mindre steg här ge ett bättre resultat?

Figur 1: Figurtexten säger en sak och bilden en annan. Vi har svårt att förstå vart alla siffror

kommer ifrån. Hur är 0,8 relaterat med 0,084?

Detta är förhoppningsvis förtydligat i och med mer förklarande text nu.

Metod Burkina:

Stycke efter fig 2 (5) skulle bli lättare att läsa med en bild.

Finns tyvärr ej möjlighet till detta.

Water

Utveckling av rubrik skulle ge tydligare bild av avsnittet. Lite överflödig information i första

stycket.

Running the experiment:

Fortfarande lite oklart med utförandet av experimentet. Vad fyller de systemet med?

Fixat!

Resultat Burkina:

Flytta ner table 4 och 5 för bättre struktur, känns som att de inte är huvudnumret i resultatet.

Tabel 6: Är det första värdet ett initialvärde som ni mäter upp innan experimentet har börjat?

Vi håller inte med om detta, strukturen vill vi ska följa metod burkina och då anser vi att

upplägget är bra nu.

Experiment 2:

Lite förvirrande med graf när det har varit tabeller hela tiden innan. Förslag: ta bort tabell 6

och ersätt med graf, sätt tabell 6 i appendix.

Tabell 6 som graf ser inte bra ut och ger enligt oss ett svårare utseende att tolka än en tabell.

Diskussion:

Man skulle följa med i diskussionen lättare om en uppdelning mellan Uppsala och Burkina

skulle göras i diskussionen. Bra struktur med de rubriker som finns.

Vi anser att vi vill ha gemensam diskussion då vi har arbetat utifrån samma mål. Vi har sett det

som ett sätt för oss att knyta ihop det vi lärt oss på bägge ställen till något gemensamt.

Source of errors

Stor del av första stycket känns som att det skulle passa bättre under bakgrund.

Vi har valt att låta detta stå kvar då vi inte tycker att det passar så bra i bakgrund, eftersom vi inte

visste detta innan vi började projektet.

Needs to be done in the future:

Riktigt bra stycke!! Inspiration av detta in i bakgrund så man har med sig varför ni faktiskt gör

projektet. Tydliga instruktioner för fortsatta studier, blir peppad på att åka dit.

Slutsats:

Bra att svara på sina frågeställningar i slutsatsen. Bra och konsist.

Appendix

Appendix1 och 2; bra skriven och sköna stycket. Tänk bara på sidbrytningar. Nya

appendixar på nya sidor.

Resten av appendixarna känns snabbt ihopkastade. Tänk på att appendix borde kunna

läsas utan rapporten. Vi skulle gärna vilja se Förklarande text under rubrik ”pictures” och text

innan tabeller i appendix 3, det framgår inte heller vilket experiment varje tabell tillhör.

Det har blivit lite tok med figurtext under ”pictures”. Tänk på att figurtexter bör kunna läsas

separat.

Vi håller med om att appendix gav ett slarvigt intryck då det verkar blivit något fel vid

uppladdning/nedladdning av denna. Vi har nu fixat till dessa bitar och lagt till lite mer utförlig

och förklarande text vid figurer, bilder och tabeller. Hoppas det blev tydligare!



Document type

Lab report

Document code

W-16-46_L-01

Date

2016-04-26

Replacing

-

Author


Mentor

Ingmar Persson

Report name

Set-up

Abstract

Description of how to build the first version of the experimental setup.

Introduction

The reason why this experimental setup was made was to create a design where a upflow through

the column would be possible. The upflow was desirable to prevent the safety filter to clog.

Materials

Two plastic bottles á 1 L (with drilled lids fitting the tubes)

Parafilm

Two tubes

Glass beaker

Big bucket

Tape

Chemistry stand

Procedure

Start with sawing the two plastic bottles into two halves, where one of the bottles is cut closer to

the lid so the diameter of the upper part of this bottle is smaller than the other. Use sandpaper to

make the edges smoother. Drill a hole in the lids that has the same size as the diameter of the

tubes.

Take one upper part, of the halves, and make a small cut on the edge in order to make it easier to

fish two upper parts together in the next step. Take two upper parts, of the halves, and fish

together the overlapping the edges. Use first tape and then parafilm to seal the seams, to prevent

water from leaking out. This will result in a bottle consisting of one inlet in the bottom with a

drilled lid and one outlet on the top with a drilled lid.

In the top outlet of the bottle, place glass wool and attach it using a piece of tape.

Take the two tubes and place one in each of the holes in the lids of the bottle, one in the bottom

and one on the top of the bottle. To prevent water from leaking out, use first tape and then

parafilm to seal the seams.

A filter of glass wool was attached in the top of the column.

Place the bottle with the attached tubes onto a chemistry stand. The end of the upper tube should

be placed in a bucket on the floor; this is where the clean water should flow out. The end of the

tube from the bottom of the bottle should be placed in a glass beaker filled with water standing

higher up than the bucket, creating an overpressure.

Take the end of the tube placed in the bucket on the floor and suck to create a flow from the

upper glass beaker to the bucket, driven by the overpressure. The water should flow from the

bottom to the top of the bottle, called up flow. See appendix 1 for a picture of the set up.

Results

A flow from the high standing glass beaker, through the bottle, to the lower standing bucket was

created with good results.

Discussion

An idea was to attach the filter in the cap by just putting it over the outlet of the bottle and then

screw on the cap on the bottle. This was not a good idea since leakage was experienced from the

seams. It was hard to get the seams tight with this set up so it was decided to put the filter inside

the cap instead. The filter was attached inside the plastic bottles with double-coated adhesive

tape.

When using parafilm, remember to avoid air bubbles because the air bubbles may also cause a

leakage.

Conclusion

Over all, the setup seems to be working pretty well. Although the method attaching the filter with

tape in the bottle may cause some problems because of the risk of the filter to detach. To figure

out some better way to attach the filter would be convenient.

There may also be benefiting to extend the column containing the ferrihydrite suspension. In this

setup the column is about XXX cm but with a extended version of the column the sedimentation

of ferrihydrite will be favoured and the risk to clog the filter of glass wool will decrease.

References

Ingmar Persson

http://tyda.se/search/double-coated+adhesive+tape?lang%5B0%5D=en&lang%5B1%5D=sv



Appendix 1

Figure 1: A picture of the set up.


vattenteknik 15 hp

Dokumenttyp

Underarbete

Dokumentkod

W-16-46_L-02

Datum

2016 - 04 - 20

Ersätter

Författare

Katti Ewald

Handledare

Samuel Pare and Ingmar Persson

Rapportnamn

Collectingwater

Abstract

Data from collectingofwater in the villageofHoudou. The tanks have a volumeof 20 liters and

havebeencleenedwithwashingpowder and water.

Data

Collectingpoint 1

pH 7.59, temp 34.1 C, Cond 70mikroS

Table 1- Collectingpoint 1, tank number and collectingtime

Tank Time

Yellow 10 8.55

Yellow 1 8.55

Yellow 4 9.00 analyse at lab 2nd time

White 19 9.00 analyse at lab 1st time

Collectingpoint 2

pH 7.42, temp 34,4 C, Cond 80 mikroS

Table 2 - Collectingpoint 2, tank number and collectingtime

Tank Time

Yellow 12 9.30

Yellow 6 9.30

White 16 9.30

White 15 9.30 analyse at lab 1st time

Yellow 5 9.30

White 9 9.32

Yellow 8 9.32

White 19 9.33

Yellow 11 9.33

Yellow 9 9.33

Yellow 3 9.35

Yellow 14 9.37

Yellow 13 9.39

Yellow 2 9.40

Yellow 7 9.37

White 20 9.37


vattenteknik 15 hp

Document type

Lab report

Document code

W-16-46_L-03

Date

2016-04-21

Replace

Author


Mentor

Ingmar

Report name

W-16-46_L-03_TestFerrihydrit

Abstract

A report of the first experiment with water and ferrihydrite in the column.

Materials

Two plastic bottles á 1 L (with drilled lids fitting the tubes)

Parafilm

Two tubes

2 Glass beakers

Filter flask

(Big bucket)

Tape

Chemistry stand

Ferrihydrite

Procedure

Start with filling the bottle with water as in previous lab report, W-16-46_L-01_Setup. After that,

move the upper tube (the one that sucks up water) from the glass beaker with water to a flask

with ferrihydrite. In this lab the ferrihydrite was dissolved in lots of extra water. Suck ferrihydrite

from the flask until the bottle on the chemistry stand is filled with orange ferrihydrite. Before the

ferrihydrite starts to go through the filter, remove the tube from the flask with ferrihydrite to the

glass beaker with water. There is now of choice of letting the ferrihydrite sediment to the bottom

of the flask or to start flowing water through the system immediately.

To create a flow, put the tube from the outflow on the small cock on the filter flask and suck from

the big hole on the filter flask. Move the tube to a clear glass beaker in order to see if ferrihydrite

goes through the glass wool filter or if it stays in the bottle.

Results

In the first attempt, without any time for sedimentation, the outflow water still carried ferrihydrite

after passing through the filter.

Discussion

The experiment did not work as it was hoped for.

Conclusion

Something in the setup has to be changed to prevent the ferrihydrite to pass through the filter.

Either the length of the column or the thickness of the safety filter.

References

Ingmar Persson


vattenteknik 15 hp

Document type

Lab report

Document code

W-16-46_L-04

Date

2016-04-26

Replacing

Author

Elin Svedberg

Mentor

Ingmar Persson

Report name

Set-up development

Abstract

Description of how to build and fill the new version of the set up. This one is larger and has

another arrangement for attaching the filter than previous.

Introduction

This set up was developed to avoid the filter from falling down from its place and to make a

larger column for the ferrihydrite suspension. The latter for possibly creating a tubulent flow in

the bottom of the flask so that most of the ferrihydrite never reaches the filter.

Materials

Three plastic bottles á 1 L (with two drilled lids fitting the tubes)

Parafilm

Scalpel

Two tubes

2 Glass beakers

Filter flask

(Big bucket)

Tape

Chemistry stand

Ferrihydrite

Procedure

The procedure in W-16-46_L-01 was followed in principle, except for how the glass wool were

attached and how the plastic bottles were cut. Instead of separating them in the middle or closer

to the cap, one of the bottles were cut in the bottom where the diameter was as big as possible.

The other bottle was cut also a bit higher up, were it had a thin line with a smaller diameter. This

made it easier to put the bottles together, with the cut-open bottoms facing each other. The bottle

that now had a larger diameter was held up side down, and the smaller one was placed on top. To

make it fit even better, a small cut was made alongside the bottle so the edges could be pressed

together even more. It was reassured that the edges of the other bottle completely covered this

cut. To glue this bottles together and prevent them from leaking water, tape and parafilm was

used.

The cap for the plastic bottle in the bottom of the set up were attached. This cap had, as in W-16-

46_L-01, a drilled hole in the size of the diameter of the tubes. One of the tubes were stuck into

the hole and the cap were sealed with parafilm and tape.

To make an arrangement for the glass wool, another plastic bottle was cut into two pieces. This

time the cut was made about two centimeters below the neck of the bottle, where there was

another thin line with a smaller diameter then the rest of the bottle. The purpose was to create a

hat that would fit onto the top of the other bottle and would be easy to seal.

To make the ferrihydrite more concentrated, the ready-made ferrihydrite suspension had been left

to sediment for one day. The clear liquid on top was then sucked out of the suspension using a

tube and over pressure. The dark part of the liquid, in the bottom of the bottle, was then used in

the set-up.

The two plastic bottles that were put together were then filled with the ferrihydrite suspension,

using a funnel, through the top of the upper bottle. To avoid too much ferrihydrite suspension

from flowing backards in the tube, some deionized water was poured into the tube so the tube has

the same height of water as the height of ferrihydrite suspension in the bottles.

When the bottles were filled with ferrihydrite suspension, the hat made of the upper part of

another bottle was put on top and sealed with tape and parafilm. In the space between the upper

bottle’s neck and the bottle hat a large amount of glass wool was tucked in. On the hat the other

cap was placed, aslo this one with a drilled hole and a tube attached. This cap was also sealed

with parafilm and tape.

The tubes from each end of the bottles were attached to a chemistry stand above the bottles so

that the water and ferrihydrite would stay in place. The set up was left for 24 hours so that the

ferrhydrite could sediment before any test would be made. See appendix 1 for picture.

Results

A modified set up with a long column for ferrihydrite suspension was made. This set up had not

much leakage and could hold a larger amount of glasswool than the previous.

Discussion

This set up holds water as good as the old one, but has a better arrangement for the filter. The

larger column makes it possible to use more ferrihydrite and might also help the filter from

getting clogged.

Conclusion

The old prototype can be discarded. This new set up only has improvements and no

disadvantages.

Appendix 1

Figure 1: A picture of the set up containing ferrihydrite


vattenteknik 15 hp

Document type

Lab report

Document code

W-16-46_L-05

Date

2016-04-26

Replace

Author

Anna

Mentor

Ingmar Persson

Report name

W-16-46_L-05_Test2ferrihydrit

Abstract

A labreport about the first succeseful attempt where the ferrihydrite suspension stayed in the

column.

Materials

Set up from W-16-46_L-04

Deionized water

2 buckets á minimum 5 L

1 bucket á 1000 ml

Filter flask

Rubber tube

ferrihydrite (of low concentration)

Procedure

The setup was filled with ferrihydrite and deionized water using the same method as in W-16-

46_L-01_Setup. The concentration of ferrihydrite was low (the colour of the suspension was very

light orange/red). A bucket with deionized water was placed on a table over the setup and an

empty bucket was placed on the floor. The tube for the inflow water was placed in the bucket

with water and the tube for the outflow was placed in the empty bucket on the floor. A filter flask

was attached to the tube where the outflow goes through with a rubber tube. To start the flow

through the column one person started to suck out the air in the system, using the filter flask, to

create overpressure in order to start the flow. The deionized water from the bucket on the table

started to flow through the system to finally reach the bucket on the floor.

The water flow through the system was calculated by measuring the time it took to fill a 1000 ml

bucket with water. The tube with the outflow was then moved from the big bucket on the floor to

the 500 ml bucket and at the same time the timekeeping function of a cellphone was started.

When the running was done the filter was removed from the setup in order to see how it had

handled the new way to be attached in the plastic bottle (see W-16-46_L-05 Set-up development

for information about the design).

Setup dimensions and calculating of flow:

Height between inflow and outflow: 0,68 m

Volume water: 0,686 L

Time: 43.38 s

Calculated flow: 0,0158 L/s = 56,88 L/h

Results and conclusion

The water that passed through the column was uncoloured, which indicated that the ferrihydrite

in the suspension had stayed in the column.

The filter was not deformed as in the previous studies, which indicated that the new design to

attach the filter worked well.

The flow rate was calculated to be 56,9 L/h.

Pictures

Figure 2:Water, apparently free from ferrihydrite

Figure 3:The filter after running


vattenteknik 15 hp

Documenttype

Labrapport

Documentcode

W-16-46_L-06

Date

2016-04-27

Replace

Author

Marie Selenius

Mentor

Yacouba and Samuel Pare

Reportname

Analysewellwaterwith Metalyser

Abstract

AnalysethecontaminationofArsenic in water from twowells in west Burkina Faso using a

Metalyser (HM1000).

Materials

Metalyser (HM1000), an analyse kit

Deionizedwater

Arseniccontaminatedwater from twowells

Plastic bottles

Procedure

Two plastic bottlesarecutopened and rinsedwithdeonizedwater. To eachof the

openedbottleswatersample from eachwell is transfered. From well 1 water from tank white 19 is

taken and for well 2 water from white 15. The bottlesaremarked.

The instructions for the Metalyser is read carefully and instructions for cleaning and preparing for

test is followedaccordingtoinstructions.

All results form test is showed in table 1 and for all the test the same procedurewith the

metalyserwasrepeted.

To the metalyserbeaker buffert powderwasput and the beakerwasattachedto the electrode. The

electrode and beakerwhereputinto the water and given timetofillup. Instructions from the

metalyserwasfollowed and buffert solution wasaddedto the water. When the

metalyserwasfinished the resultwasshowned on the metalyserscreen. The resultwassaved and

transferedto a computer for analyse.

Results

Date: 2016-04-27

Table 1 – Analysing resultusing the metalyser

Well Time Temp ofwater Chemical Analysing time (s) Result

1 11.44 34.9 As(III) 60 <L.O.D

1 14.35 35.3 As(III) and As(V) 60 <L.O.D

2 14.47 35.1 As(III) and As(V) 60 <L.O.D

2 15.07 36.3 As(III) 60 <L.O.D

2 16.20 36.6 As(III) 120 <L.O.D

The samplewereanalysed in a otherlabresult:

Well 1: 10 ug/L

Well 2: no detection

References

Manual of Metalyser

Självständigtarbeteimiljö-

ochvattenteknik 15 hp

Document type

Lab report

Document code

W-16-46_L-08

Date

2016-05-10

Replace

Author

KattiEwald

Mentor

Samuel Pare

Report name

BF Setup and flow-rate

Abstract

Report on the process of constructing the set-up for the experiments and the evaluation of a good

flow rate for the process.

Introduction

The setup for cleaning of arsenic contaminated water has conditions that need to be met. The

system needs to be suitable and possible to build in Burkina Faso, which make the use of plastic

material that is easy to put together and take apart essential but the need is also for the system to

be non-leaking. Through the setup a flow coming from below and going up will occur. To

evaluate how the flow should be created and its rate is an essential and important part. Before

fully deciding the dimensions of the setup the way to create the flow has to be decided. There is

two ways to do it, one when the height difference between inlet and outlet creating a flow and the

other one with an electrical pump creating the desired flow.

Materials

4 PET-bottles á 500 ml

Water

Tubes

Electrcal tape

Silikon

Parafilm

Tanks

Electrical Pump

Duck tape

Glass wool

Procedure and result

Sealing material type 1- parafilm

With the use of report W-16-46_L-04a first setup in Burkina Faso is created in the same way as

in Uppsala. In Uppsala the material used to fix the different parts together is parafilm, electrical

tape and duck tape. The setup is tested in Burkina and several spots of leaking is noticed. The

setup is taken apart and retested with new parafilm and tape to try different ways of combining

the parafilm, electrical tape and duck tape to a non-leaking system. Non of the test is given a

completely non-leaking system. The though was that the heat in Burkina reaching 40°C, has dried

the parafilm, making it stiffer and therefore lost its possibility to stuck good at the plastic.

Between the plastic bottles parafilm and electrical tape is a good option though because the gap is

really small.

Sealing material type 2 –silicon

The parafilm is substituted with silicon and tested on some parts of the setup. The silicon is put to

rest overnight and the following day the sustainability is tested. The first test gave positive result

and therefore the rest of the parafilm where substituted with silicon. After the silicon had dried it

was covered with a layer of electrical tape to increase the stability.

The column

The column is created with instructions from report W-16-46_L-04usingfour parts.

The material used to seal the plastic PET-bottles are parafilm and electrical tape.

Flow type 1 – Upgoing flow created by pressure difference

A setup was created so that a pressure difference will push the water going from below and up

through the column. The wished flow was 10L/hour. All experiment are done with the same set-

up. The parameters that are changed is, see table 1:

- The difference between in- and outlet

- The difference between inlet and the flows highest point

During test 1 and 2 a difference in time was noticed. The difference in time occurred because of

the different level of water above inlet. The water in the inlet tank is filled with buckets and

therefore an even level is hard to create. Due to these facts the upgoing flow created by pressure

difference is evaluated to be hard to maintain during a longer period of time.

Table 1 – Time to fill 1 litre

Test ∆𝒊𝒏

− 𝒐𝒖𝒕 (𝒄𝒎)

∆𝒊𝒏 − 𝒉𝒊𝒈𝒉𝒆𝒔𝒕 𝒑𝒐𝒊𝒏𝒕 (𝒄𝒎) Time to fill

1 L (s)

1 109 6 57.51

2 109 6 59.71

Flow type 2 – electrical pump

The setup is sectioned so the inlet is above the outlet in height. Using an electrical pump a

constant flow is created so that a steady flow goes through the column. Using a low stroke length

a outlet with a dripping flow is created.


vattenteknik 15 hp

Documenttype

Lab report

Documentcode

W-16-46_L-08

Date

2016-05-08

Replace

Author

Marie Selenius

Mentor

Ingmar Person, Samuel Pare

Reportname

Preparation of water contaminated with arsenic

Abstract

From analyses of the collected water it was known that the concentration of total arsenic in well 1

is 10 ppb and well 2 showed no detection of arsenic. For further studies in Burkina Faso water

with the same characteristics as it in the contaminated wells is desired. It is therefore decided that

the collected water will be contaminated and thereafter cleaned.

Introduction

The aim of this laboration is to prepare one liter of water with concentration 1000 ppm As(v) and

one liter of water with concentration 1000 ppm As(III) to be used for contamination of the

collected water.

Materials

As(v): Na2HAsO4*7H2O, M = 312 g/mol

As(III): CaHAsO3*H2O, M = 197.84 g/mol

NaOH

Deionized water

Two pet bottles, 1.5 l

Volumetricflask

Scale

Theory

The desired concentration of As(v) and As(III) is 1000 ppm.

1000 𝑝𝑝𝑚 = 1𝑔

𝑙= 𝑐𝐴𝑠 (1)

The weight of arsenic, 𝑚𝐴𝑠, that corresponds to the desired concentration of arsenic, 𝑐𝐴𝑠 , for the

two bottles was calculated according to equation (2) bellow:

𝑚𝐴𝑠 = 𝑐𝐴𝑠 ∗ 𝑉 = 1𝑔

𝑙∗ 1 𝑙 = 1 𝑔 (2)

The molar weight of arsenic is 74 g/mol.The desired amount of substance of arsenic, nAs, was

calculated as in equation (3) bellow.

𝑛𝐴𝑠 =𝑚

𝑀=

1 𝑔

74 𝑔

𝑚𝑜𝑙

= 0.01351351351 𝑚𝑜𝑙 (3)

To receive 𝑛𝐴𝑠 we need same amount of substance of Na2HAsO4*7H2O respectively

CaHAsO3*H2O.The weight needed of the two salts can be calculated as in equation (4):

𝑚𝑠𝑎𝑙𝑡 = 𝑛𝐴𝑠 ∗ 𝑀𝑠𝑎𝑙𝑡 (4)

The mass of Na2HAsO4*7H2O needed to prepare 1000 ppm As(v) was calculated from equation

(4) to:

𝑚𝑁𝑎2𝐻𝐴𝑠𝑂4×7𝐻2𝑂 = 𝑛𝐴𝑠 ∗ 𝑀𝑠𝑎𝑙𝑡 = 0.01351351351 ∗ 312 = 4.216 𝑔

The mass of CaHAsO3*H2O needed to prepare 1000 ppm As(III) was calculated from equation

(4) to:

𝑚𝐶𝑎𝐻𝐴𝑠𝑂3×𝐻2𝑂 = 𝑛𝐴𝑠 ∗ 𝑀𝑠𝑎𝑙𝑡 = 0.01351351351 ∗ 197.84 = 2.674 𝑔

Procedure

The pet bottles where places on the scale and the desiredquantities of salt added, see theory

above. 1 liter of deionized water was measured and added to the bottle. For the preparation of

As(III) a few drops of NaOH (1M) was added to higher the pH and dissolve all the As(III). A

precipitate could still be seen, but the arsenic should now be dissolved. After a few days the

precipitate was no linger seen.

Results

One pet bottle with 1000 ppm As(v) and one pet bottle with 1000 ppm As(III) was prepared.

These will further on be used for contaminating the collected water with the desired

concentration of As(v) and As(III). Calculations will be done according to equation (5) bellow:

𝑐1𝑉1 = 𝑐2𝑉2 (5)

Where:

𝑐1 = 1000 𝑝𝑝𝑚 = 106 𝜇𝑔/𝑙

𝑉1 = ℎ𝑜𝑤 𝑚𝑢𝑐ℎ 𝑤𝑒 𝑤𝑖𝑙𝑙 ℎ𝑎𝑣𝑒 𝑡𝑜 𝑎𝑑𝑑 𝑓𝑟𝑜𝑚 𝑡ℎ𝑒 𝑝𝑒𝑡 𝑏𝑜𝑡𝑡𝑙𝑒 𝑐𝑜𝑛𝑡𝑎𝑖𝑛𝑖𝑛𝑔 1000 𝑝𝑝𝑚 𝐴𝑠

𝑐2 = 𝐷𝑒𝑠𝑖𝑟𝑒𝑑 𝑐𝑜𝑛𝑐𝑒𝑛𝑡𝑟𝑎𝑡𝑖𝑜𝑛 𝑖 𝑐𝑜𝑛𝑡𝑎𝑚𝑖𝑛𝑎𝑡𝑒𝑑 𝑤𝑎𝑡𝑒𝑟

𝑉1 = 𝑉𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒 𝑜𝑓 𝑤𝑎𝑡𝑒𝑟 𝑡ℎ𝑎𝑡 𝑤𝑖𝑙𝑙 𝑏𝑒 𝑐𝑜𝑛𝑡𝑎𝑚𝑖𝑛𝑒𝑑, 𝑛𝑜𝑟𝑚𝑎𝑙𝑙𝑦 20 𝑙


vattenteknik 15 hp

Documenttype

Labrapport

Documentcode

W-16-46_L-09

Date

2016-05-11

Replace

Author

Katti Ewald

Mentor

Ingmar Persson

Reportname

EvaluatingMetalyser by analysing contaminatedwater

Abstract

Report on the contamination of collected water and analyse of concentration.

Introduction

The water that was to be analysed needed to be contaminated though the natural concentration of

arsenic is lower then WHOs recommendation (10 𝜇𝑔

𝐿). For well I the natural concentration of

arsenic was 4 𝜇𝑔

𝐿 and for well II 0

𝜇𝑔

𝐿. Two solutions on 1000ppm had been prepared, one for

contamination of As(III) and one for As(V).

Desired concentration of arsenic for the contaminated water is 120 𝜇𝑔

𝐿 or 200

𝜇𝑔

𝐿.

To analyse the concentration of arsenic a Metalyser is to be used. The Metalyser uses

electrochemical reactions to measure the concentration of As(III) or As(III+V). Separate analyse

of As(V) are not possible to get.

Materials

Metalyser and metalyser equipments

Plastic bottles

Pipettes

Hair pin

Deonized water

Procedure

Day 1

The amount of 1000 ppm As(III) or As(V) needed to be added to the 20 L tanks to receive the

desired concentration was calculated.

𝑐1𝑉1 = 𝑐2𝑉2 (1)

1 ∗ 103 𝑝𝑝𝑚 = 1 ∗ 106 𝑝𝑝𝑏 = 1 ∗ 106𝜇𝑔

𝐿

𝑉𝐴𝑠 (𝑉) 120 𝜇𝑔

𝐿=

20 𝐿 ∗ 120 𝜇𝑔

𝐿

1 ∗ 106 𝜇𝑔

𝐿

= 2.4 𝑚𝐿

𝑉𝐴𝑠(𝑉) 200 𝜇𝑔

𝐿=

20 𝐿 ∗ 200 𝜇𝑔

𝐿

1 ∗ 106 𝜇𝑔

𝐿

= 4 𝑚𝐿

Before contaminating the tanks evaluation of the instrument Metalyser was made. One liter of

water from tank white 15 (Well II) was taken out and transferred into a plastic bottle.

The desired amount of As(V) was calculated

𝑉𝐴𝑠 (𝑉) 200 𝜇𝑔

𝐿=

1 𝐿 ∗ 200 𝜇𝑔

𝐿

1 ∗ 106 𝜇𝑔

𝐿

= 200 𝜇𝐿

With a pipette 200 𝜇𝐿 of 1000 ppm As(V) is put into the plastic bottle.

According to the instructions for the Metalyser a test of the concentration of Arsenic was made.

All test follow the instructions and are presented in table I.

With the Metalyserthe total concentration of As (III + V) is analysed with an analyze time of 60

seconds.The result is <L.O.D. The Metalyser is conditioned according the Metalyser instructions.

After a conditioning of the Metalyser a new test is made with the same concentration of arsenic

and same options in the Metalyser. The result is addition error. That means that the metal

response is to low to determinate. The reference electrode was thereafter cleaned and a blank for

the Metalyserbase line was made. After consultation with Yacouba we decided to prepare a new

test with As(III). The amount of As(III) was calculated in the same way as for As(V). To a new

plastic bottle 1 liter of water from tank white 15 was transferred. The As(III) was added to the

plastic bottle and shaked well. A new open plastic bottle was also made and the shaked solution

was transferred to it.

With the metalyser a test of As(III) was made with a analyze time 60 seconds. The result is 133.4

ppb and 32.7 degress.

NOTICE! During this test M3 Standard was added with the wrong amount, 200𝜇𝐿 instead of 280

𝜇𝐿.

The result is saved as number 8 transferred to the computer. For “bekräftelse” and to notice if the

“felkälla” affected the result the test is repeated in the same way but with the correct amount of

M3 Standard. The result was now 169.3 ppm and temp 32.6 degrees. The result was saved as

number 9 and transferred to the computer.

Day 2

First two test with As(V) was made.

Day 4

Different concentration of arsenic (III) with deonized water instead of water from wellswhere

made to test the Metalyser. The concentrations were varied between 5, 10, 50 and 100 ppb. The

analyze time is also varied. The results is saved as number 10 to 16 and transferred to the

computer. Most of the results gave results which was considered not be good enough. All are

presented in Table I.

Day 5

Two tests with concentrations of a little bit less then 50 ppb arsenic (III) with deionized water is

made. The tests is run with a analyze time of 60 seconds and between the test there was a rest

time of at least 20 minutes. The results were similar but approximately double of the calculated

concentration. Later a third test was prepared in the same way and the result of test number 3 was

closer to the calculated concentration but also not similar to results made earlier.

Table 1. Results from Metalyser

As(III)/As(V) Added

As

Analyse time (s) Result (ppm) Temp (C) Notice

160429.

As(V) 200 60 <L.O.D

As (V) 200 60 -

As (III) 200 60 133.243 32.7 Wrong

amount of

M3

Standard

solution

(200)

As (III) 200 60 169.3 32.6

160430

As(V) 200 60 413 35.2 Very high

concentratio

n

As(V) 200 60 Additional

errror

35.2 Same result

3 times

As(III) 200 60 Additional

errror

35.1

As (III) 200 60 69.3 36.0 Used

Analyse

Test instead

of standard

eddition

As(III) 200 60 >L.O.D 35.5

160504. Mixed new 1 liter flask with arsenic

As (III) 200 60 276.9 34.2

As (III) 200 60 160.26 33.7 Exact after

the one

before with

same

water…

As(V) well 1 200 60 Additional

errror

24.0

160504.Samuel is helping, using deionized water instead of well water

As(III) 10 60 10.16 34.1 Saved as nr.

14

As (III) 5 120 <L.O.D 34.2

As (III) 50 60 37.38 34.2

As (III) 100 30 99.74 33.6

As (III) 50 30 130.06 33.7

As (III) 50 60 87.36 33.9

As(III) 50 60 42.35 34.2

160506. Rest time between tests

As(III) 50 60 97.49 35.1

As(III) 50 60 98.76 35.4

As(III) 50 60 49.99 35.2



Document type

Lab report

Document code

W-16-46_L-10

Date

2016-04-26

Replace

Author

Anna Larsson

Mentor

Ingmar Persson

Report name

W-16-46_L-10_Uppställning4.0

Abstract

A description of how the setup was developed with chicken wire and holes in the inner bottleneck

to prevent the filter to clog.

Materials

Same as in W-16-46_L-04_Uppställning2

Glass wool

Chicken wire

Procedure

The set up was made as in W-16-46_L-04_Uppställning2 but with two modifications to prevent

the filter from clogging. First, holes in form of triangles was made in the upper part of the plastic

bottle with a scalpel, see Figure 1 in Appendix for picture. The purpose with the holes was to

prevent the filter to clog with the idea that the ferrihydrite suspension could flow back in column

again instead of clogging. The other modification was that a little roll of chicken wire was placed

in the bottom of the column, see Figure 2 in Appendix for picture. The expectation of the wire

was that it would create a more turbulent flow and thus prevent the filter to clog.

The set up was filled with water and ferrihydrite (washed) and then the experimental part using

the same procedure as in report W-16-46_L-05 was started.

Results and conclusion

The experiment was run for a couple of minutes but a leakage in the set up made the test to stop.

The modifications did not indicate any improvements regarding the problem with the clogging.

Appendix

Figure 1: The plastic bottle with the triangle shaped holes. The filter is supposed to be attached

between the inner and outer bottleneck.

Figure 2: The chicken wire in the bottom of the column.


vattenteknik 15 hp

Document type

Labreport

Document code

W-16-46_L-11

Date

2016-05-02

Replace

Author


Mentor

Ingmar Persson

Report name

Development of set up with two filters

Abstract

A report of the development of the setup with two filter of glass wool instead of one.

Introduction

A development of a previous set up was made. An extra cap was added so that an extra filter

could be attached to the set up. This resulted in a set up with two sections of glass wool filters.

Materials

Four plastic bottles á 1 L (with two drilled lids fitting the tubes)

Parafilm

Scalpel

Two tubes

2 Glass beakers

Filter flask

(Big bucket)

Tape

Chemistry stand

Ferrihydrite

Procedure

The set up was made as in lab report W-16-46_L-04 but an extra cap was added on top of the

previous cap at the outflow. An extra filter could thereby be added to the set up in order to make

it possible to have two filters cleaning the water from ferrihydrite at the outflow. The extra cap

was also filled with glass wool as the previous and attached in the same way. This resulted in a

longer column with two filter sections. See Appendix for pictures, Figure 1 and Figure 2.

A softer tube was attached to the tube at the inflow, that sucks up water from the glass beaker,

which made it possible to regulate the flow with a press. After a while the flow was regulated and

a very slow flow was created, almost “drop by drop flow”.

In this test washed ferrihydrite was used, where some of the smallest ferrihydrite particles were

washed out as in lab report W-16-46_G-04. It was clear to see that the ferrihydrite suspension in

the column did sediment much faster than when using ferrihydrite that had not been washed.

Now it only took a few minutes for the ferrihydrite suspension to sediment.

Results

When using flow larger than drop by drop flow, the water at the outflow was contaminated with

ferrihydrite and had a light orange color. This flow was used for around 2 liters and the water at

the outflow had the same color all the time. When the flow was regulated to drop by drop flow

the water at the outflow was clear, no ferrihydrite was now visible in the “clean” water. This flow

was used for around 5 liters and the water at the outflow was clear all the time. At the end of the

test the water at the outflow was still clear.

Conclusion

From this experiment it seems that it is possible to clean water from ferrihydrite using two

sections of glass wool and a drop by drop flow, but not when using a faster flow.

Appendix

Figure 1. Running of the setup with two filters.

Figure 2. A picture of the setup.


vattenteknik 15 hp

Dokumenttyp

Labbrapport

W-16-46_L-12

Datum

5/5-16

Ersätter

Författare


Handledare

Ingmar Persson

Rapportnamn

Creating double dose of ferrihydrite

Procedure

After calculations it was explored that the amount of ferrihydrite that need to be used to adsorb

the amount of minimum 0,02 g/l (which is the lowest amount that can be measured by the atom

absorb instrument) is too big to be used in the set up that has been used in the previous

experiments. Therefore, a new method of measuring the capacity of ferrihydrite to adsorb arsenic

was used in this experiment, a Batch-experiment.

Two doses of an amount of 10 g ferrihydrite was created from 48 g Fe(NO3)3*9H2O + 500 ml

water, washed and put into two separate bottles. An amount of 2 mg arsenic was then put into

each of the bottles and the bottles were then filled to 1 liter, which resulted in a concentration of

2mg arsenic/l. The bottles were shaken and put down to let the ferrihydrite sediment. This

resulted in two layers in the bottles, one red on the bottom and one clear on the top. The red layer

consisting of ferrihydrite and maybe arsenic adsorbed to the surface of the ferrihydrite and the

clearr layer consisting of clean water or water with arsenic depending on the arsenic absorption to

the ferrihydrite. In order to see how much arsenic that had been adsorbed to the ferrihydrite

measurements were done on the clear top layer. This could then be compared with the initial

amount of 2 mg arsenic/l to see any arsenic had been adsorbed to the ferrihydrite.



Document type

Labreport

Document code

W-16-46_L-13

Date

2016-05-05

Replace

Author

Anna Larsson

Mentor

Ingmar Persson

Report name

Running with arsenic contaminated water (0,1 g/L)

Abstract

A report about the procedure of running the setup with water containing 0,1 g arsenic per litre.

The report also includes the results of analyzing the arsenic ratio in water samples from the

outflow.

Materials

Same as in W-16-46_L-11

Arsenic contaminated water (0,1 g/L).

100 ml volumetric flasks

spectrometer

Procedure

The setup was the same as described in lab report W-16-46_L-11. The setup was first filled with

water contaminated with 0,1g arsenic /L and then one batch of ferrihydrite, made as in W-16-

46_L-13, was sucked into the column.

The running of the experiment was started by letting the arsenic contaminated water flow very

slow through the column and into 100 ml volumetric flasks. The time to fill the flasks was

simultaneously measured in order to be able to calculate the flow rate. After 15 volumetric flasks

á 100 ml were filled the experiment was paused for a while and the water samples were taken to a

spectrometer where absorbance of the outflow samples were compared with the absorbance of the

inflowing water. The absorbance was not measured for all the samples since it appeared that the

arsenic not had been adsorbed at all.

The experiment was then continued, but this time the flow rate occasionally was higher. 2500 ml

more water passed the column and then the experiment was finished. The absorbance of the last

water samples was measured as well with a spectrometer.

Results

The absorbance of the inflowing 0,1 g/L arsenic water was 0,209.

Table 1: Values of time, volume, velocity and absorbance for the water samples.

Sample time [s] volume

[ml]

velocity

[ml/s]

velocity

[L/s]

velocity

[L/h]

Abs.

1 114,25 100 0,88 0,00088 3,15 0,259

2 - 100 - - -

3 119,92 100 0,83 0,00083 3,00

4 75,44 100 1,33 0,00133 4,77

5 48,73 100 2,05 0,00205 7,39

6 170,43 100 0,59 0,00059 2,11

7 340,81 100 0,29 0,00029 1,06

8 129,46 100 0,77 0,00077 2,78

9 138,88 100 0,72 0,00072 2,59

10 135,97 100 0,74 0,00074 2,65

11 137,23 100 0,73 0,00073 2,62

12 126,87 100 0,79 0,00079 2,84

13 136,99 100 0,73 0,00073 2,63

14 137,25 100 0,73 0,00073 2,62

15 166,75 100 0,60 0,00060 2,16 0,245

15,1 219,62 500 2,28 0,00228 8,20

15,2 191,93 500 2,61 0,00261 9,38

16 39,76 100 2,52 0,00252 9,05 0,190

17 43,18 100 2,32 0,00232 8,34 0,200

17,5 270,96 500 1,85 0,00185 6,64

18 54,21 100 1,84 0,00184 6,64 0,225

18,5 300,46 500 1,66 0,00166 5,99

19 69,96 100 1,43 0,00143 5,15 0,236

20 73,95 100 1,35 0,00135 4,87 0,236

Conclusion and discussion

For the first 14 samples of water there could not been seen any significant change in the arsenic

ratio at all all. This can probably be explained by the fact that the setup first was filled with

arsenic water and then with ferrihydrite. The volume of the column is about 1,8 L and the

ferrihydrite stays in the bottom of the column, which mean that the outflowing water in the

beginning of the running not had been in contact with the adsorbent surfaces. Furthermore, the

flow was very low and as a result of this even the agitation in the suspension was low. This

means that about 1,8 L water need to pass the through the column before the water that actually

had been in contact with the adsorbent surfaces reaches the outflow.

A small decline in the absorbance could be seen in water sample number 16 and 17. Calculations

done afterwards of the capacity of ferrihydrite to adsorb arsenic indicates that the adsorption

capacity was far overstep by the ratio of 0,1 g/L which explains why the absorbance increases

again in the following samples.


vattenteknik 15 hp

Document type

Labrapport

Document code

W-16-46_L-14

Date

2016-05-05

Replace

Author

Linn Ambjörnsson

Mentor

Ingmar Persson

Report name

More Ferrihydrite in Burkina Faso

Abstract


generated. This ferrihydrate will be of the same recipe as in Uppsala.

Introduction

How to make ferrihydrate for removing arsenic from water.

Materials


1500 ml PET bottle with lid

scale

magnetic stirrer

pH electrode

pipettes

Fe(NO3)3*9H2O

deionized water

NaOH

HCl

Procedure

Three new bottles of Ferrihydrite were prepared in the same way as in W-16-46_G-02

”Wrong”: in bottle 4, 550 ml deionized water was added instead of 500 ml by mistake.

Results

Weight of Fe(NO3)3*9H2O

Bottle 2: 29.00

Bottle 3: 28.99

Bottle 4: 29.06

Table 2 – addition of 4 M NaOH, bottle 2

Nr.

Bottle2

Total addition

4 M NaOH

[ml]

pH

1 0 1.95

2 20 1.98

3 30 2.02

4 34 1.95

5 38 1.99

6 42 2.07

7 46 2.16

8 50 2.32

9 53 4.32

10 55 6.70

11 56 7.42

12 + 2 drop 7.60

13 + 1 drop 7.95

DONE

After rest 8.24

Table 3 – addition of 0.12 M HCl, bottle 2

Nr

Bottle2

Total addition

0.12 M HCl

[ml]

pH

1 7 7.66

2 10 7.47

3 12 7.35

4 15 7.10

5 18 6.96

6 21 6.82

7

8

24

29

6.68

6.47

9 34 6.06

Table 4 - addition of 1.2 M HCl, bottle 2

Nr

Bottle2

Total addition

1.2 M HCl

[ml]

pH

1 2 4.94

2 3 drops 4.89

3 3 drops 4.78

4 2 drops 4.70

5 2 drops 4.62

Table 5 - addition of 4 M NaOH, bottle 3

NrBottle3 Total addition

4 M NaOH

[ml]

pH

1 0 1.55

2 20 1.86

3 30 1.96

4 34 1.91

After rest

5 34 1.76

6 46 1.95

Short rest

7 46 2.04

8

9

10

11

12

13

14

15

16

51

53

55

56

56.5

57

57.5

58

58.5

2.22

2.34

3.74

5.73

5.74

6.22

6.47

7.01

7.93

17 1 droppe 8.00


Nr

Bottle3

Total addition

1.2 M HCl

[ml]

pH

1 0 8.05

2 3 6.52

3 5 4.75

4 1 drop 4.72

5 2 drops 4.62

Table 7 - addition of 4 M NaOH, bottle 4

Nr

Bottle4

Total addition

4 M NaOH

[ml]

pH

1 0 1.40

2 10 1.66

3 20 1.74

4 30 1.81

5 40 1.90

6 50 2.13

7

8

55

57

4.96

7.88


Nr

Bottle4

Total addition

1.2 M HCl

[ml]

pH

1 0 8.34

2 5 5.42

3 5.5 5.15

4 3 drops 5.04

5 3 drops 4.89

6

7

2 drops

1 drop

4.66

4.62

Day 3


Nr. Total addition

1 M HCl [ml]

pH

1 0 8.84

2 1 8.32

3 2 7.75

4 3 7.32

5 4 6.94

6 5 6.67

7 5.5 6.50

8 5.5 6.76

9 6 6.60

10 6.5 6.37

11 7.5 6.05

12 8.5 5.61

13 9 5.41

14 9.5 5.25

15 10 5.12

16 10.5 4.94

17 10.5 5.05

18 11 4.89

19 11.5 4.71

One drop of HCl (approximatly 1 ml) 4.67

Second drop of HCL (approximatly 1 ml) 4.58

References

Ingmar Persson, SLU


vattenteknik 15 hp

Documenttype

Labrapport

Documentcode

W-16-46_L-15

Date

2016-05-09

Replace

Author

Katti Ewald

Mentor

Yacouba and Samuel Pare

Reportname

BF: Cleaningferri

Introduction

In the set-up for cleaning arsenic contaminated water a backflow is used. The flow of water goes

from the bottom to the top through the column where the suspension of ferrihydrite is located.

When cleaning the ferrihydrite the property of sedimentation is increased and the time for

ferrihydrite to sediment is decreased. The increased property of sedimentation will make less

ferrihydrite to leak an follow the cleaned water after column.

Materials

Plastic bottles

Ferrihydrate

Deonizedwater

Procedure

The ferrihydrate where transferred from the original bottle to a smaller plastic bottle and a small

amount of deonized water was added. The bottle was shaked and then left to settle. The time for

it to settle varies but mostly it was left over night to sediment. The following day a layering had

occur in the bottle where the red ferrihydrite is the bottom and a clear layer of water and very fine

particles of ferrihyrite is in the top. The clear liquid is drained. New deonized water is added and

the process repeted. The repetition is made 4-5 times.


vattenteknik 15 hp

Document type

Lab report

Document code

W-16-46_L-16

Date

2016-05-11

Replace

Author

Marie Selenius

Mentor

Ingmar Person, Samuel Pare

Report name

BF: Test with arsenic water and ferri in setup

Abstract

First test with the whole setup and arsenic contaminated water in Burkina Faso.

Materials

Setup

20 liter water from well 2

As(III), solution with concentration 1000 ppb

Metalayser

Procedure

20 L of water from well 2 was contaminated by adding4 ml of 1000 ppb As(III). That should give

a concentration of 200 ppb As (III). The tank was then well shaken. Pet bottles with volume 1.5

L were marked with two numbers. The first number indicates the number of the experiment,

which here 1-3. The second number shows in which order the bottle have been filled at the outlet.

0 represends the bottle that is filled before the experiments start as a referens. 1 L of the water

was filled up in a plastic bottle, 1.0, for analyse. The ferrihydrite was added through the inlet of

the setup and let to sediment for a few minutes. The experiment was then started with water from

the tank pumped in slowly through the setup. And collected in the marked pet bottles at the

outlet.

Results

The contaminated water was analysed with the Metalayser (30s) before the running throw the

setup.First result showed <L.O.D. That means less than 10 ppb. (or 50 ppb or 5 ppb)

One more analyse was done with the Metalyser, now with 60 s. The result was now 55.15 ppb, 28

C.

Experiment 1

Water was collected in 1.5 L bottles and taken to a laboratory for analyse. The result is shown in

the table below.

Flow rate: 1.33 L/h

Table 1 – Analyse result of 10.5 L water

Bottle (1.5 L) Start time for filling Arsenic concentration [𝜇g/L]

1.0 - 100

1.1 10.15

1.2 12.01 13

1.3 13.15 73

1.4 14.19

1.5 15.29

1.6 16.37 100

1.7 100

The set up is estimated to contain a bit more than 1 L of water and was filled with “test water” at

the start of the experiment. Because the set up was already filled with water, bottle 1.1 is

regarded to not be included in the experiment and will therefore not be analysed.

Experiment 2

In this experiment the ferrihydrite was filled in the empty column and then arsenic contaminated

water was pumped in. When the plastic column was almost full the setup was left to rest for 15

minutes by stopping the flow. This to let the ferrihydrite sediment in order to stay in the bottom

of the column.

Flow rate: 0.5 L/h

Table 2 – Analyse result of 2 L water

Test (á 100 mL) Start time for filling

Watch / stopwatch

[hr.min / hr:min:sek]

Arsenic concentration [𝜇g/L]

2.1 14.53 / (0:00:00)

2.2 14.57 / (0:04:17)

2.3 15.04 / (0:11:37)

2.4 15.14 / (0:21:03)

2.5 15.24/ (0:30:44)

2.6 15.36 / (0:43:14)

2.7 15.48 / (0:55:16)

2.8 16.05 / (1:11:23)

2.9 16.21 /(1:27:42)

2.10 16.38 / (1:45:22)

2.11 16.49 / (1:56:02)

2.12 17.01 / (2:07:54)

2.13 17.12 / (2:19:10)

2.14 17.25 / (2:32:08)

2.15 17.36 / (2:42:35)

2.16 17.49 / (2:55:35)

2.17 18.00 / (3:06:30)

2.18 18:14 / (3:20:40)

2.19 18.25 / (3:31:33)

2.20 18.37 / (03:44:17)

Sluttid 18.49 / (03:55:53) 0

After letting 2 L of water pass through the setup, the pump was switched off and the experiment

was let to rest for 17 hours. During that time the ferrihydrite had sediment so that it´s limit in the

column was approximately XX lower. The pump was then started and the experiment continued

by letting 2 more L of contaminated water run through the setup with a slow, dripping flow. The

water coming out was collected, 100 ml at the time, and taken for analyze. The result is shown in

the table below.


Test (á 100 mL)

Start time for filling

Watch / stopwatch

[hr:min]


2.1 11.48 18

2.2 11.52 11

2.3 11.56 (lowered flow) 0

2.4 12.00 (lowered flow)

2.5 12.06 (lowered flow) 26

2.6 12.15

2.7 12.24

2.8 12.36

2.9 12.48

2.10 13.06 37

2.11 13.24

2.12 13.41 (speed up flow)


2.14 14.05

2.15 14.15

2.16 14.26

2.17 14.36

2.18 14.48

2.19 14.58

2.20 15.10 38

The same procedure as described above was performed one more time, after that two more liter

of water had passed through the column the experiment was out on hold, letting the ferridydrite

sediment during 22 hours. This time the limit of the ferrihydrite in the column had decreased by

XX. Thereafter two more liters was pumped through the setup and collected for analyze in the

same way as before.


Test (á 100 mL)


Watch [hr:min]


2.21 13.14

2.22 13.20

2.23 13.30

2.24 13.42

2.25 13.49

2.26 14.02

2.27 14.14

2.28 14.31

2.29 14.47

2.30 15.00(speed up flow)

2.31 15.11

2.32 15.23

2.33 15.35

2.34 15.47

2.35 15.59


2.37 16.23

2.38 16.35

2.39 16.47

2.40 16.59 100

End time 17.09


Test (á 100 mL)


Watch [hr:min]

Analyse result [𝜇g]

2.41 07.34

2.42 07.41

2.43 07.52

2.44 08.03

2.45 08.17

2.46 08.30


2.48 09.01


2.50 09.30


2.52 9.57

2.53 10.08

2.54 10.19

2.55 10.30

2.56 10.41

2.57 10.52

2.58 11.02

2.59 11.12

2.60 11.22 77

End time 11.32