FI95235C - Method for removal of AOX, COD, color, nitrogen and phosphorus from forest industry effluents - Google Patents

Method for removal of AOX, COD, color, nitrogen and phosphorus from forest industry effluents Download PDF

Info

Publication number
FI95235C
FI95235C FI900994A FI900994A FI95235C FI 95235 C FI95235 C FI 95235C FI 900994 A FI900994 A FI 900994A FI 900994 A FI900994 A FI 900994A FI 95235 C FI95235 C FI 95235C
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
effluent
process according
oxidoreductase
wastewater
added
Prior art date
Application number
FI900994A
Other languages
Finnish (fi)
Swedish (sv)
Other versions
FI900994A0 (en
FI900994A (en
FI95235B (en
Inventor
Martti Savolainen
Kirsti Jokinen
Original Assignee
Keskuslaboratorio
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Keskuslaboratorio filed Critical Keskuslaboratorio
Priority to FI900994A priority Critical patent/FI95235C/en
Publication of FI900994A0 publication Critical patent/FI900994A0/en
Priority to PCT/FI1991/000060 priority patent/WO1991013036A1/en
Priority to AU73358/91A priority patent/AU7335891A/en
Publication of FI900994A publication Critical patent/FI900994A/en
Publication of FI95235B publication Critical patent/FI95235B/en
Application granted granted Critical
Publication of FI95235C publication Critical patent/FI95235C/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F9/00Multistage treatment of water, waste water or sewage
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/52Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities
    • C02F1/5236Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities using inorganic agents
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/72Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2103/00Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated
    • C02F2103/26Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated from the processing of plants or parts thereof
    • C02F2103/28Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated from the processing of plants or parts thereof from the paper or cellulose industry
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F3/34Biological treatment of water, waste water, or sewage characterised by the microorganisms used
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F3/34Biological treatment of water, waste water, or sewage characterised by the microorganisms used
    • C02F3/342Biological treatment of water, waste water, or sewage characterised by the microorganisms used characterised by the enzymes used

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Treatment Of Water By Oxidation Or Reduction (AREA)
  • Removal Of Specific Substances (AREA)
  • Separation Of Suspended Particles By Flocculating Agents (AREA)

Description

9523595235

Mene telmii AOX:n, COD:n, värin, typen ja fosforin poistamiseksi mets&teolllisuuden jätevesistäProcess for the removal of AOX, COD, color, nitrogen and phosphorus from forest & industrial effluents

Esillä oleva keksintö koskee patenttivaatimuksen 1 johdannon mukaista menetelmää jätevesien puhdistamiseksi.The present invention relates to a method for the treatment of waste water according to the preamble of claim 1.

Tällaisen menetelmän mukaan jäteveteen liuenneet ja suspen-doituneet yhdisteet erotetaan entsymaattisen hapetuksen ja saostuksen avulla.According to such a method, the compounds dissolved and suspended in the wastewater are separated by enzymatic oxidation and precipitation.

Monet jätevedet ja erityisesti metsäteollisuudessa ja kaivosteollisuudessa syntyvät jätevedet sisältävät liukoisia fenö-lisia yhdisteitä, jotka ovat haitallisia ja jotka hajoavat erittäin hitaasti luonnon oloissa. Metsäteollisuuden jätevedet sisältävät mm. hiilihydraatteja ja orgaanisia happoja, jotka voidaan poistaa tavanomaisilla biologisilla puhdistus-menetelmillä. Helposti biologisesti hajoavien yhdisteiden lisäksi metsäteollisuuden ja erityisesti sellutehtaiden jätevedet sisältävät runsaasti erilaisia fenolisia yhdisteitä, joita ei saada poistetuiksi nykyisillä biologisilla puhdistusprosesseilla .Many wastewaters, especially those from the forest and mining industries, contain soluble phenolic compounds that are harmful and degrade very slowly under natural conditions. Wastewater from the forest industry includes e.g. carbohydrates and organic acids that can be removed by conventional biological purification methods. In addition to readily biodegradable compounds, wastewater from the forest industry, and in particular from pulp mills, contains a wide variety of phenolic compounds that cannot be removed by current biodegradation processes.

Kun sellun valkaisuun käytetään klooria, sellutehtaan jätevedet sisältävät lisäksi orgaanisia klooriyhdisteitä. Aktiivilietelaitokset pystyvät alentamaan näiden (AOX, adsorbable organic halogens) määrää parhaimmillaan 50___60 %.When chlorine is used for pulp bleaching, the pulp mill effluents also contain organochlorine compounds. Activated sludge plants are able to reduce the amount of these (AOX, adsorbable organic halogens) by 50___60% at best.

Fysikaalisilla ja kemiallisilla menetelmillä aikaansaadaan • · ·· hyvä värinpoisto, mutta nämä menetelmät poistavat suhteelli sen huonosti biologista hapen kulutusta (BOD, biological oxygen demand). Kemiallisten menetelmien käyttöä rajoittaa yleensä saostuskemikaalien, kuten aluminiinisulfaatin ja raudan kolmiarvoisten suolojen, korkea hinta. Raudan kaksiarvoisilla suoloilla, joita on runsaasti mm. kemianteollisuuden jätevesissä, ei saostumista sensijaan saada aikaan.Physical and chemical methods provide • · ·· good decolorization, but these methods eliminate its relatively poor biological oxygen demand (BOD). The use of chemical methods is usually limited by the high cost of precipitating chemicals such as aluminum sulfate and iron trivalent salts. Iron divalent salts, which are abundant e.g. in the effluent of the chemical industry, no precipitation is caused instead.

Metsäteollisuuden jätevesissä on tavanomaisen aktiivilietelaitoksen optimaalisen toiminnan kannalta niukasti typpeä ja fosforia, mistä syystä näitä joudutaan lisäämään jäteve- 2 95235 teen hyvän BOD:n alentumisen takaamiseksi. Tästä on kuitenkin seurauksena se, että ilman erillistoimenpiteitä typpi-ja fosforipitoisuudet jätevesissä kasvavat, eli ravinnekuormitus purkuvesistöissä lisääntyy.Wastewater from the forest industry is low in nitrogen and phosphorus for the optimal operation of a conventional activated sludge plant, which is why these have to be added to the waste water to ensure a good BOD reduction. However, as a result, without separate measures, the nitrogen and phosphorus concentrations in wastewater will increase, i.e. the nutrient load in discharge waters will increase.

Kunnallisissa jätevesipuhdistantoissa, joissa typpeä ja fosforia on jätevedessä runsaasti, on käytetty ravinnekuormituksen alentamiseksi kemiallista suorasaostusta, jälkisaos-tusta biologisen puhdistamon jälkeen tai fosforin saostamis-ta biologisen puhdistamon ilmastovaiheessa, josta viimeksi mainitusta käytetään nimitystä rinnakkais- eli simultaani-saostus (Määttä, H., Ravinteiden poisto jätevesistä, Kemian Teollisuus 26 (1969):9, 713-724).Municipal wastewater treatment plants, which are rich in nitrogen and phosphorus, have used chemical direct precipitation, post-precipitation after a biological treatment plant or precipitation of phosphorus in the climate phase of the biological treatment plant, the latter being called co-precipitation, H. Nutrient removal from wastewater, Chemical Industry 26 (1969): 9, 713-724).

Rinnakkaissaostuksessa biologiseen vaiheeseen lisätään ferrosulfaattia fosforin kemialliseksi sitomiseksi. Kaksiarvoinen rauta muuttuu ilmastusaltaassa kolmiarvoiseksi kun pH on esim 6...8 ja redoxpotentiaali yli 350 mv (Määttä).In co-precipitation, ferrous sulfate is added to the biological step to chemically bind phosphorus. Divalent iron changes to trivalent in the aeration tank when the pH is eg 6 ... 8 and the redox potential is over 350 mv (Määttä).

Koska liukoisen fosforin ja muiden yhdisteiden saostuminen riippuu ferriyhdisteiden määrästä, tulisi Fe3+/Fe2+-suhteen olla mahdollisimman korkea. Tasapaino on riippuvainen sekä pHrsta että redoxpotentiaalista. Korkeassa pH:ssa ja redox-potentiaalissa tasapaino on kolmiarvoisen raudan puolella, kuten kuvasta 1 nähdään (Hem, J.D., J. Amer. Water Works M.' ASS. 53(1961) 211).Since the precipitation of soluble phosphorus and other compounds depends on the amount of ferric compounds, the Fe3 + / Fe2 + ratio should be as high as possible. Equilibrium is dependent on both pH and redox potential. At high pH and redox potential, the equilibrium is on the trivalent iron side, as seen in Figure 1 (Hem, J.D., J. Amer. Water Works M. 'ASS. 53 (1961) 211).

1 · ·1 · ·

Ferrosulfaatin lisääminen toimii kunnallisissa jätevesipuh-distamoissa, mutta ei sellutehtaan jätevesien puhdistuksen yhteydessä. Väri- ja typpireduktio on metsäteollisuuden jätevesillä huono ja fosforipitoisuuden aleneminenkin suhteellisen vähäistä (Jokinen, S. Hyytiä, H., Väänänen, P. ja Kukkonen, K., Kemiallinen jätevedenpuhdistus metsäteollisuudessa,The addition of ferrous sulphate works in municipal wastewater treatment plants, but not in connection with the treatment of wastewater from a pulp mill. Color and nitrogen reduction is poor in forest industry wastewater and the decrease in phosphorus content is relatively small (Jokinen, S. Hyytiä, H., Väänänen, P. and Kukkonen, K., Chemical wastewater treatment in the forest industry,

Paperi ja Puu 70 (1988):7 610-613).Paper and Wood 70 (1988): 7610-613).

Huono saostuminen johtuu ilmeisesti siitä, että lisättäessä ferrosulfaattia joko puhdistettuun tai puhdistamattomaan sellutehtaan jäteveteen, redoxpotentiaali jää niin matalaksi, että ferri/ferro-tasapaino on kahdenarvoisen raudan puolella eikä massiivista saostumista tapahdu.The poor precipitation is apparently due to the fact that when ferrous sulphate is added to either treated or untreated pulp mill effluent, the redox potential remains so low that the Ferri / Ferro equilibrium is on the divalent iron side and no massive precipitation occurs.

3 952353,95235

Kuvassa 2 on esitetty erään metsäteollisuuden jäteveden puhdistuksen pH-riippuvuus (Jokinen, S., Kemiallinen jäteveden puhdistus metsäteollisuudessa, osa 1 69 (1987):7 585-590). Kuvasta nähdään, että kolmiarvoinen rauta saostaa parhaiten pH-alueella 3,8...4,4.Figure 2 shows the pH dependence of a wastewater treatment in a forest industry (Jokinen, S., Chemical wastewater treatment in the forest industry, part 1 69 (1987): 7 585-590). It can be seen from the figure that trivalent iron precipitates best in the pH range of 3.8 ... 4.4.

On tunnettua, että fenoloksidaasit, kuten lakkaasi (ECIt is known that phenol oxidases such as laccase (EC

1.10.3.2), katalysoivat ligniinien ja yleensä fenolisten yhdisteiden hapettumista reaktiossa, jossa ilman happi toimii pelkistyvänä substraattina. Reaktiossa muodostuu entsymaattisesti fenoksiradikaali, joka disproportionoituu edelleen ei-entsymaattisessa reaktiossa. Reaktiolopputuotteina syntyy tällöin pääasiassa kinonisia, dimeerisiä ja polymeerisiä tuotteita. Vastaavalla tavalla toimivat ligninaasit ja muut peroksidaasit, jotka tarvitsevat molekylaarisen hapen asemesta peroksideja.1.10.3.2), catalyze the oxidation of lignins and phenolic compounds in general in a reaction in which oxygen in the air acts as a reducing substrate. The reaction enzymatically forms a phenoxy radical which is further disproportionated in the non-enzymatic reaction. The end products of the reaction are mainly quinone, dimeric and polymeric products. Ligninases and other peroxidases, which require peroxides instead of molecular oxygen, work similarly.

Lakkaasi katalysoi myös muiden kuin fenolisten yhdisteiden hapettumista. Esim. kaliumferrosyanidi on hyvä lakkaasin substraatti.Your lacquer also catalyzes the oxidation of non-phenolic compounds. For example, potassium ferrocyanide is a good substrate for laccase.

Lakkaasin ja ilman hapen avulla saadaan metsäteollisuuden jätevesien, kuten kuorimovesien, mekaanisen massan valmistuksen ja valkaisimojen, fenoliset yhdisteet hapettumaan ja polymeroitumaan (Forss, K., Jokinen, K., Savolainen, M. and Williamson, H., Utilization of enzymes for effluent treat-• ment in the pulp and paper industry, Paperi ja Puu 71(1989): " 10, 1108-1112). Polymeroituneet yhdisteet eivät yleensä saostu liuoksesta ilman kemikaaleja. Saostuminen saadaan kuitenkin aikaan esim. alumiinisulfaatilla. Ferrosulfaatilla ei saada laskeutuvaa sakkaa.Laccase and oxygen in the air cause oxidation and polymerization of phenolic compounds in forest industry effluents, such as bark water, mechanical pulp production and bleaching plants (Forss, K., Jokinen, K., Savolainen, M. and Williamson, H., Utilization of enzymes for effluent treat - • ment in the pulp and paper industry, Paper and Wood 71 (1989): "10, 1108-1112). Polymerized compounds generally do not precipitate from solution without chemicals. However, precipitation is effected, for example, with aluminum sulphate. Ferrosulphate does not precipitate.

Tämän keksinnön tarkoituksena on poistaa tunnettuun tekniik-- ” kaan liittyvät epäkohdat ja saada aikaan aivan uudenlainen menetelmä jätevesien, etenkin teollisuuden jätevesien, puhdistamiseksi.The object of the present invention is to eliminate the drawbacks associated with the prior art and to provide a completely new method for the treatment of waste water, in particular industrial waste water.

.. Keksintömme perustuu siihen yllättävään havaintoon, että lisäämällä redox-reaktioita katalysoivaa entsyymiä, eli 4 95235 oksidoreduktaasia, jäteveteen, joka sisältää - tai johon samanaikaisesti entsyymin kanssa tuodaan - hapettuvaa substraattia, pelkistyvää substraattia ja saostuskemikaalia, saadaan aikaan tehokas jäteveden liuokoisten ja suspendoitu-neiden yhdisteiden flokkaantuminen, jolloin jätevedestä poistuvat tehokkaasti mm. väri, suspendoitunut materiaali, COD, AOX, fosfori ja typpi... Our invention is based on the surprising finding that the addition of an enzyme that catalyzes redox reactions, i.e., 4,952,35 oxidoreductase, to wastewater containing - or co-introduced with - the enzyme - oxidizing substrate, reducing substrate, and precipitating chemical is provided to provide efficient effluent treatment. flocculation of compounds, whereby e.g. color, suspended material, COD, AOX, phosphorus and nitrogen.

Täsmällisemmin sanottuna keksinnön mukaiselle menetelmälle on pääasiallisesti tunnusomaista se, mikä on esitetty patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkkiosassa.More specifically, the method according to the invention is mainly characterized by what is set forth in the characterizing part of claim 1.

Esillä olevan keksinnön puitteissa tarkoitetaan termillä "oksidoreduktaasi" yleisesti redox-reaktioita katalysoivia entsyymejä, joita ovat etenkin oksidaasit ja peroksidaasit.In the context of the present invention, the term "oxidoreductase" generally refers to enzymes which catalyze redox reactions, in particular oxidases and peroxidases.

Redox-reaktiossa pelkistyvästä aineesta käytetään puolestaan tämän hakemuksen puitteissa nimitystä "pelkistyvä substraatti", joka tavallisesti koostuu happipitoisesta aineesta, kuten ilmasta, happikaasusta, otsonista tai vetyperoksidista. Vastaavasti jäteveden hapettuvasta aineesta käytetään nimitystä "hapettuva substraatti".In the Redox reaction, the reducing agent, in turn, is referred to in this application as a "reducing substrate", which usually consists of an oxygen-containing substance such as air, oxygen gas, ozone or hydrogen peroxide. Similarly, the oxidizing agent in wastewater is referred to as an "oxidizing substrate."

Pelkässä oksidoreduktaasin katalysoimassa jäteveden hapetuksessa tai pelkästään saostuskemikaalia lisäämällä ei massii-. . . vista saostumista tapahdu. Emme vielä täysin ymmärrä tämän ilmiön kaikkia syitä, mutta näyttää todennäköiseltä, että oksidoreduktaasi, kuten lakkaasi, katalysoi hapettuvan substraatin, tavallisesti fenolisten yhdisteiden, hapettumista, jolloin liuoksen redoxpotentiaali samalla nousee niin korkeaksi, että kaksiarvoinen rauta muuttuu kolmiarvoiseksi al-haisessakin pH:ssa eli kolmiarvoisen raudan saostuksen kannalta optimi-pH-alueella (3,8... 4,4). Lakkaasin vaikutus redoxpotentiaaliin nähdään kuvasta 3, jossa on esitetty redox-potentiaalin muutokset ajan funktiona lisättäessä lak-kaasia ja/tai ferrosulfaattia sellutehtaan jäteveteen.In the oxidation of wastewater catalyzed by oxidoreductase alone or by the addition of a precipitating chemical alone, no mass. . . vista precipitation happen. We do not yet fully understand all the causes of this phenomenon, but it seems likely that an oxidoreductase such as laccase catalyzes the oxidation of an oxidizable substrate, usually phenolic compounds, while the redox potential of the solution rises so high that divalent iron becomes trivalent at low pH, i.e. in the optimum pH range for iron precipitation (3.8 ... 4.4). The effect of laccase on the redox potential is seen in Figure 3, which shows the changes in redox potential as a function of time with the addition of laccase and / or ferrous sulphate to the pulp mill effluent.

Kuvasta nähdään, että pelkästään redox-reaktion pelkistyvän substraatin, kuten molekylaarisen hapen, läsnäollessa ferro- • « s 95235 rauta ei muutu kolmiarvoiseksi sellutehtaan jätevedessä. Lakkaasin lisääminen aiheuttaa sitävastoin nopean redox-potentiaalin nousun.It can be seen from the figure that in the presence of a reducing substrate of the redox reaction alone, such as molecular oxygen, ferro-95235 iron does not become trivalent in the pulp mill effluent. Addition of laccase, on the other hand, causes a rapid increase in redox potential.

On huomattava, että saostuskemikaalin ja oksidoreduktaasin keskinäisellä lisäysjärjestyksellä on oleellinen merkitys menetelmän toimivuuden kannalta. Kuten yllä todettiin, tunnetussa tekniikassa [Paperi ja Puu 71 (1989): 10, 1108-1112] ei saatu aikaan laskeutuvaa sakkaa lisäämällä ferrosulfaatti vasta entsyymilisäyksen jälkeen. Keksinnön mukaan, jolloin ainakin osa saostuskemikaalista lisätään ennen kuin, tai edullisesti samanaikaisesti kuin entsyymi, saadaan liuenneet tai suspendoituneet aineet tehokkaasti saostetuiksi.It should be noted that the relative order of addition of the precipitating chemical and the oxidoreductase is essential for the performance of the method. As stated above, in the prior art [Paper and Wood 71 (1989): 10, 1108-1112], a settling precipitate was not obtained by adding ferrous sulfate only after enzyme addition. According to the invention, wherein at least a part of the precipitating chemical is added before, or preferably simultaneously with the enzyme, the dissolved or suspended substances are effectively precipitated.

Keksinnön mukaista menetelmää voidaan soveltaa erilaisten metsäteollisuuden jätevesien puhdistukseen, kuten sellutehtaan jäteveden, mekaanisen massan valmistuksessa syntyvän jäteveden tai kuorinnassa syntyvän jäteveden puhdistukseen. Kuten alla esitettävistä suoritusesimerkeistä käy ilmi voi jätevesi olla biologisesti, esim. aktiivilietemenetelmällä (esimerkit 1-4) tai vastaavasti anaerobimenetelmällä puhdistettua, mutta se voi myös olla puhdistamatonta (esimerkit 5 ja 6 ) .The method according to the invention can be applied to the treatment of various wastewater from the forest industry, such as the effluent of a pulp mill, the effluent from the production of mechanical pulp or the effluent from peeling. As can be seen from the working examples below, the effluent may be biologically purified, e.g. by the activated sludge method (Examples 1-4) or anaerobic method, respectively, but may also be untreated (Examples 5 and 6).

Menetelmää voidaan käyttää myös sellaisten jätevesien puhdistamiseen, joissa seostettavat yhdisteet tai hiukkaset ovat jo hapettuneet tai eivät alunperinkään hapetu entsy-maattisesti. Lisäämällä tällaiseen veteen hapettuvaa entsyymin substraattia - fenoloksidaasien kohdalla fenolisia yhdisteitä, kuten edullisesti kuoren sisältämiä tanniineja -ennen entsymaattista hapetusta saadaan aikaan ilokin muodos tus. Hapettuvana substraattina voidaan tanniinin ohella käyttää lignosulfonaattia, sellun valkaisuvettä, kuorimon jätevettä, mekaniisen massan valmistuksessa syntyvää jätevettä, hydrokinonia, guajakolia tai jotain muuta fenolista yhdistettä tai kaliumferrosyanidia tai jotain muuta entsymaattisesti hapettuvaa substraattia. 1 · « 6 95235The method can also be used to treat wastewaters in which the compounds or particles to be doped have already been oxidized or do not initially oxidize enzymatically. By adding an oxidizing enzyme substrate to such water - in the case of phenol oxidases - phenolic compounds, such as tannins, preferably contained in the shell - before enzymatic oxidation, the formation of joy is achieved. In addition to tannin, lignosulfonate, pulp bleaching water, peeling effluent, mechanical pulp effluent, hydroquinone, guaiacol or another phenolic compound or potassium ferrocyanide or other enzymatically oxidizing substrate can be used as the oxidizing substrate. 1 · «6 95235

Keksinnön vaihtoehtoisen suoritusmuodon mukaan puhdistetaan kemianteollisuuden rautapitoista jätevettä lisäämällä siihen jätevettä, joka liuosfaasissa sisältää hapettuvaa substraattia, etenkin entsyymin vaikutuksesta hapettuvia fenolisia yhdisteitä. Tässä suoritusmuodossa erillistä saostuskemikaa-lia ei tarvitse lisätä lainkaan, vaan liukoinen rauta toimii saostimena ja saostuu fenolisten yhdisteiden kanssa entsy-maattisen hapetuksen jälkeen. Tarvittaessa nostetaan ensin jäteveden pH-arvoa emäslisäyksellä entsymaattisen reaktion edellyttämälle tasolle (ks. alla).According to an alternative embodiment of the invention, the ferrous effluent of the chemical industry is purified by adding to it effluent which contains an oxidizable substrate in the solution phase, in particular phenolic compounds oxidized by the action of an enzyme. In this embodiment, no separate precipitating chemical needs to be added at all, but soluble iron acts as a precipitant and precipitates with phenolic compounds after enzymatic oxidation. If necessary, first raise the pH of the effluent by adding alkali to the level required for the enzymatic reaction (see below).

Keksinnön mukaisessa menetelmässä suoritetaan tarvittava entsymaattinen hapetus esim. yhdellä tai useammalla eristetyllä oksidoreduktaasilla. Sopivia entsyymejä ovat erilaiset fenoloksidaasit, kuten lakkaasi ja tyrosinaasi, ja peroksi-daasit, kuten ligniiniperoksidaasi, mangaaniperoksidaasi ja piparjuuriperoksidaasi (EC.1.11.1.7). Entsyymi voidaan myös tuoda jäteveteen mainittuja entsyymejä tuottavina mikroorga-nismeina, joista esimerkkeinä mainittakoon: Polyporus hirsu-£ua, ghanerochaete chrysosporium. Trametes veraicolor ja muut valkolahottajasienikannat. Kolmannen vaihtoehtoisen suoritusmuodon mukaan entsyymi/entsyymit lisätään niitä sisältävinä kasvatusliuoksina, joissa on kasvatettu mainittuja mikro-organismeja tai sopivia kasveja tai bakteereita.In the process according to the invention, the necessary enzymatic oxidation is carried out, e.g. with one or more isolated oxidoreductases. Suitable enzymes include various phenol oxidases such as laccase and tyrosinase, and peroxidases such as lignin peroxidase, manganese peroxidase and horseradish peroxidase (EC.1.11.1.7). The enzyme can also be introduced into wastewater as microorganisms producing said enzymes, for example: Polyporus millet, ghanerochaete Chrysosporium. Trametes veraicolor and other strains of white rot fungi. According to a third alternative embodiment, the enzyme (s) are added as growth solutions containing them, in which said microorganisms or suitable plants or bacteria have been grown.

Jäteveteen lisättävän entsyymin määrä vaihtelee jäteveteen liuenneiden yhdisteiden määrän mukaan ja on tyypillisesti alle 5 U/ml (1 U 1 absorbanssin muutos minuutissa aallonpituudella 470 nm, hapettuvana substraattina guajakoli sitraatti-fosfaattipuskurissa, pH 4,5), edullisesti alle 0,5 U/ml tai jopa alle 0,05 U/ml.The amount of enzyme added to the effluent varies with the amount of compounds dissolved in the effluent and is typically less than 5 U / ml (1 U 1 change in absorbance per minute at 470 nm, as oxidizing substrate in guaiacol citrate-phosphate buffer, pH 4.5), preferably less than 0.5 U / ml or even less than 0.05 U / ml.

'· Saostumisen aikaansaamiseksi tarvittavan saostuskemikaalin • · 1 määrä vaihtelee liuenneiden ja suspendoituneiden yhdisteiden mukaan. Kolmiarvoisella raudalla tapahtuvassa suorassa saostuksessa on ferrisulfaatin (Fe2(804)3) tarpeeksi esitetty 850...1000 mg/1 jäteveden COD-pitoisuuden ollessa 600 mg/1. Tällöin saadaan COD vähennetyksi 72...88 %:lla (Jokinen, S., 7 95235'· The amount of precipitating chemical required to effect precipitation • · 1 varies depending on the dissolved and suspended compounds. In direct precipitation with trivalent iron, ferric sulphate (Fe2 (804) 3) has been sufficiently represented at 850 ... 1000 mg / l with a COD content of 600 mg / l in the effluent. In this case, COD can be reduced by 72 ... 88% (Jokinen, S., 7 95235

Hyytiä, H. et ai.). Keksinnön mukaisessa menetelmässä tarvitaan selvästi vähemmän ferrosulfaattia (FeS04*7H20) hyvän saostustuloksen aikaansaamiseksi. Edullisesti lisätään korkeintaan noin 1000 mg, erityisen edullisesti alle noin 400 mg ja sopivimmin jopa alle noin 200 mg ferrosulfaattia/1 jätevettä, jonka COD on 500 mg/1.Hyytiä, H. et al.). The process according to the invention requires clearly less ferrous sulphate (FeSO 4 * 7H 2 O) to obtain a good precipitation result. Preferably at most about 1000 mg, particularly preferably less than about 400 mg and most preferably even less than about 200 mg of ferrous sulphate / l with a COD of 500 mg / l are added.

Saostuskemikaalina voidaan ferrosulfaatin sijasta käyttää muita sopivia sinänsä tunnettuja saostuskemikaaleja, kuten ferri- tai alumiinisulfaattia. Saostuskemikaali voidaan myös lisätä sellaisen vesiliuoksen muodossa, joka sisältää ferro-, ferri- tai alumiini-ioneja, kuten kemianteollisuuden rautapitoista jätevettä. Koska tällaisten jätevesien pH usein on varsin alhainen (jopa < 1), sopivat ne erityisen hyvin sellun valkaisun alkalivaiheen jäteveden neutraloimiseen ja entsy-maattiseen hapetukseen, jolloin saadaan aikaan haluttu saostuminen .Instead of ferrous sulphate, other suitable precipitating chemicals known per se, such as ferric or aluminum sulphate, can be used as the precipitating chemical. The precipitating chemical can also be added in the form of an aqueous solution containing ferrous, ferric or aluminum ions, such as ferrous wastewater from the chemical industry. Because the pH of such effluents is often quite low (even <1), they are particularly well suited for neutralizing and enzymatically oxidizing the alkaline effluent from the pulp bleaching process to achieve the desired precipitation.

Osa saostuskemikaalista voidaan lisätä jäteveteen jo mahdollisen esikäsittelyn yhteydessä, kuten rinnakkaissaostuksessa aktiivilietelaitoksen tasausaltaaseen tai ilmastusosaan. Entsyymi ja lisäsaostuskemikaali lisätään sitten aktiivilietelaitoksen selkeytettyyn jäteveteen, jolloin hapetuksen jälkeen tapahtuu saostuminen.Some of the precipitating chemical can be added to the wastewater already in connection with a possible pretreatment, such as in the case of co-precipitation in the equalization tank or aeration section of the activated sludge plant. The enzyme and additional precipitation chemical are then added to the clarified effluent of the activated sludge plant, whereupon precipitation occurs after oxidation.

Menetelmässä voidaan saostuskemikaalin ohella käyttää jota- :...· kin sinänsä tunnettua flokkauksen tehostamiskemikaalia, joina • * " jäteveden koostumuksen mukaan voidaan käyttää erilaisia kat- ionisia polymeerejä, anionisia polymeerejä sekä polyelektro-lyyttejä. Flokkauksen tehostamiskemikaali lisätään ennen ha-pettimen lisäystä tai sen jälkeen.In addition to the precipitating chemical, a flocculation enhancing chemical known per se can be used in the process, in which various cationic polymers, anionic polymers and polyelectrolytes can be used depending on the composition of the effluent. The flocculation enhancing chemical is added before or after.

Keksinnön mukaisessa menetelmässä pH-arvo on 2,5...7. Eri-tyisen edullisesti pH on hapetuksen alussa 4,5...5,5, josta se laskee hapetuksessa tyypillisesti alueelle 3,3...4. Lämpötila on 15...60eC, edullisesti hapetus suoritetaan 40*C:ssa tai tyypillisessä aktiivilietelaitoksen toimintalämpötilassa.In the process according to the invention, the pH is 2.5 to 7. Particularly preferably, the pH at the beginning of the oxidation is 4.5 to 5.5, from which it typically falls to 3.3 to 4 in the oxidation. The temperature is 15 to 60 ° C, preferably the oxidation is carried out at 40 ° C or at the typical operating temperature of the activated sludge plant.

Saostusvaiheessa tarvittavana hapettimena eli pelkistyvänä substraattina käytetään tavallisesti ilmaa tai puhdasta hap- 8 95235 pea (ilmastus). Myös otsoni ja vetyperoksidi saattavat kuitenkin tulla kysymykseen.Air or pure oxygen (aeration) is usually used as the oxidizing agent required in the precipitation step, i.e. the reducing substrate. However, ozone and hydrogen peroxide may also be considered.

Keksintöön liittyy huomattavia etuja suhteessa tavanomaiseen kemialliseen saostukseen. Niinpä saostuskemikaalina voidaan käyttää kemianteollisuudessa muodostuvaa lähinnä kustannuksia aiheuttavaa jätekemikaalia. Käytettävä kemikaaliannostus on pieni ja erityisesti AOX:n, COD:n, värin, fosforin, typen ja suspendoituneen aineksen aleneminen on erittäin hyvä.The invention has considerable advantages over conventional chemical precipitation. Thus, the most costly waste chemical generated in the chemical industry can be used as the precipitating chemical. The dosage of the chemical used is low and the reduction of AOX, COD, color, phosphorus, nitrogen and suspended matter in particular is very good.

Seuraavassa on esitetty esimerkkejä, jotka kuvaavat keksinnön mukaista menetelmää.The following are examples that illustrate the method of the invention.

Liittenä olevista piirustuksista kuvio 1 esittää erilaisten ferri- ja ferromuotojen esiintymistä jätevedessä, kuvio 2 esittää optimi-pH-arvon määritystä mekaanista massaa ja paperia valmistavan tehtaan jäteveden ferrisul-faattisaostuksessa ja kuvio 3 esittää redox-potentiaalin muutokset ajan funktiona lisättäessä lakkaasia ja/tai ferrosulfaattia sellutehtaan jäteveteen.Of the accompanying drawings, Figure 1 shows the presence of different forms of ferric and ferro effluents, Figure 2 shows the determination of the optimum pH in ferrous sulphate precipitation of mechanical pulp and paper mill effluents and Figure 3 shows changes in redox potential as a function of laccase and / or ferrous sulphate. the waste water.

Esimerkki 1Example 1

Taulukossa 1 on esitetty sellutehtaan kokonaisveden analyy-siarvoja ennen laboratoriomitassa suoritettua aerobista biologista puhdistusta ja sen jälkeen.Table 1 shows the analytical values of the pulp mill's total water before and after the aerobic biological treatment performed on a laboratory scale.

9 952359 95235

Taulukko 1. Sellutehtaan jäteveden analyysiarvot ennen laboratoriossa suoritettua biologista puhdistusta ja sen jälkeen.Table 1. Analytical values of pulp mill wastewater before and after biological treatment in the laboratory.

ennen j älkeen COD, g/1 0,80 0,52 AOX, rng/1 14,2 14,1 Näytettä biologisen puhdistuksen jälkeen ei tässä ole suodatettu, mistä syystä esim. AOX-arvo on suhteellisen korkea.before after COD, g / l 0.80 0.52 AOX, rng / 1 14.2 14.1 The sample after biological purification has not been filtered here, which is why e.g. the AOX value is relatively high.

Sellutehtaan aktiivilietemenetelmällä puhdistettuun jäteveteen lisätään lakkaasia 1 U/ml ja ferrosulfaattia 200, 400 ja 600 mg/1. Jäteveteen johdetaan ilmaa tai puhdasta happea 90 min, minkä jälkeen jätevedet selkeytetään 1 litran suppilossa.Laccase 1 U / ml and ferrous sulphate 200, 400 and 600 mg / l are added to the effluent treated by the pulp mill activated sludge method. Air or pure oxygen is introduced into the wastewater for 90 minutes, after which the wastewater is clarified in a 1 liter funnel.

Taulukossa 2 on esitetty lakkaasikäsittelyn ja ferrosulfaat-tilisäyksen vaikutus sellutehtaan biologisesti puhdistetun jäteveden analyysiarvoihin. Näytteet ovat selkeytettyä jätevettä, eikä niitä ole suodatettu ennen analysointeja.Table 2 shows the effect of laccase treatment and addition of ferrous sulphate on the analytical values of the pulp mill's biologically treated wastewater. The samples are clarified effluent and have not been filtered prior to analysis.

t * 10 95235t * 10 95235

Taulukko 2. Sellutehtaan jäteveden lakkaasihapetus ja samanaikainen ferrosulfaatti-saostus.Table 2. Laccase oxidation and simultaneous ferrous sulphate precipitation of pulp mill effluent.

FeS0417 H2O mg/1 600 0 600 400 200FeSO417 H2O mg / 1600 0 600 400 200

Lakkaasi, U/ml 0 1 1 1 l COD, g/1 0,50 0,49 0,16 0,16 0,14 AOX, mg/1 13,5 12,7 4,3 4,2 4,4 P, mg/1 1,48 2,55 0,07 0,08 0,09 N, mg/1 1,0 1,6 0,6 0,7 0,7Laccase, U / ml 0 1 1 1 l COD, g / l 0.50 0.49 0.16 0.16 0.14 AOX, mg / l 13.5 12.7 4.3 4.2 4.4 P, mg / l 1.48 2.55 0.07 0.08 0.09 N, mg / l 1.0 1.0 0.6 0.6 0.7 0.7

Fe, mg/1 124 - 49 14 12Fe, mg / 1124 - 49 14 12

Kuten taulukosta 2 nähdään, pelkkä ferrosulfaattilisäys jäteveteen ja hapetus hapella ei alenna olellisesti COD- ja AOX-arvoja. Hapetus lakkaasilla ilman ferrosulfaatin lisäystä alentaa AOX-pitoisuutta n. 10 %, mikä osoittaa lakkaa-sin olevan deklorinoiva entsyymi.As can be seen from Table 2, the mere addition of ferrous sulfate to wastewater and oxidation with oxygen does not substantially reduce COD and AOX values. Oxidation with laccase without the addition of ferrous sulphate reduces the AOX content by about 10%, indicating that laccase is a dechlorinating enzyme.

Taulukosta 2 nähdään edelleen, että lisäämällä lakkaasia ja ferrosulfaattia samanaikaisesti jäteveteen alenevat hapetuksen seurauksena COD- ja AOX-arvot jopa 70 %:lla. Fosfori-pitoisuuden lasku on jopa yli 95 % verrattuna pelkkään fer-rosulfaattilisäykseen. Tuloksista nähdään edelleen, että lisätty rauta saostuu myös tehokkaasti.It can be further seen from Table 2 that the simultaneous addition of laccase and ferrous sulphate to the effluent reduces COD and AOX values by up to 70% as a result of oxidation. The decrease in phosphorus content is even more than 95% compared to the addition of ferrous sulphate alone. The results further show that the added iron also precipitates efficiently.

Esimerkki 2Example 2

Sellutehtaan aktiivilietemenetelmällä puhdistettuun jäteveteen lisätään lakkaasia 0,25 ja 0,37 U/ml ja ferrosulfaattia 500 mg/1. Hapetus ja saostus suoritetaan muutoin samoin kuin esimerkissä 1.Laccase 0.25 and 0.37 U / ml and ferrous sulphate 500 mg / l are added to the effluent treated by the pulp mill activated sludge method. The oxidation and precipitation are carried out otherwise as in Example 1.

Taulukossa 3 on esitetty entsymaattisen hapetuksen ja saostuksen tulokset.Table 3 shows the results of enzymatic oxidation and precipitation.

· 11 95235· 11 95235

Taulukko 3. Sellutehtaan jäteveden lakkaasihapetus, ferro-sulfaattiannostus 500 mg/1.Table 3. Laccase oxidation of pulp mill wastewater, Ferro-sulphate dosage 500 mg / l.

Lakkaasi, U/ml 0 0,25 0,37Lacquer, U / ml 0 0.25 0.37

Sakka, % (til/til) 0 88 AOX, mg/1 13,2 4,4 4,4 COD, g/1 0,50 0,14 0,15 P, mg/1 1,44 0,10 0,15 N, mg/1 1,4 0,8 0,7Precipitate,% (v / v) 0 88 AOX, mg / l 13.2 4.4 4.4 COD, g / l 0.50 0.14 0.15 P, mg / l 1.44 0.10 0 , 15 N, mg / l 1.4 0.8 0.7

Taulukon 3 tuloksista nähdään, että AOX on alentunut 67 %:lla ja COD 72 %:lla verrattuna kokeeseen, jossa veteen lisätään pelkästään ferrosulfaattia.The results in Table 3 show that AOX is reduced by 67% and COD by 72% compared to an experiment in which ferrous sulfate alone is added to water.

Fosforipitoisuus alenee parhaimmillaan 93 %:lla.The phosphorus content decreases by 93% at best.

Entsyymimäärällä 0,25 U/ml muodostuu sakkaa 8,2 % (til./til.) ja 0,37 U/ml 8 %.The amount of enzyme at 0.25 U / ml gives a precipitate of 8.2% (v / v) and 0.37 U / ml 8%.

pH on nollakokeessa (kirkasteessa) 18 tunnin jälkeen 4,4, O, 25 U/ml kokeessa 3.4 ja 0,37 U/ml kokeessa 3,3.The pH in the blank test (clarifier) after 18 hours is 4.4.0.25 U / ml in test 3.4 and 0.37 U / ml in test 3.3.

Esimerkki 3Example 3

Lakkaasikäsittelyn tehoa ja nopeutta voidaan parantaa lisäämällä jäteveteen fenolisia yhdisteitä. Niinpä lisäämällä kuorinnassa syntyvää kuoren puristevettä, joka sisältää mm. runsaasti lakkaasin vaikutuksesta hapettuvia tannii-neja, pieniä määriä sellutehtaan jäteveteen nousee redox-potentiaali lakkaasihapetuksessa selvästi korkeammalle kuin ilman kuorivesilisäystä. Hapettumista seuraava saostuminen tapahtuu tällöin nopeammin ja tehokkaammin.The efficiency and speed of lacquer treatment can be improved by adding phenolic compounds to the wastewater. Thus, by adding the shell press water generated during peeling, which contains e.g. rich in laccase-oxidative tannins, small amounts in pulp mill effluent raise the redox potential in laccase oxidation clearly higher than without the addition of bark water. The precipitation following oxidation then takes place faster and more efficiently.

Aktiivilietemenetelmällä puhdistettuun jäteveteen lisätään kuorimon puristevettä, lakkaasia ja ferrosulfaattia. Lyhyen (60...90 min) hapetuksen jälkeen tapahtuu liuenneiden yhdis- * * 12 95255 teiden saostuminen ja jäteveden kirkastuminen. Taulukossa 4 on esitetty jätevesien redoxpotentiaalit hapetuksen jälkeen ja aallonpituudella 280 nm mitatun absorbanssin alenema. Ab-sorbanssiarvo kuvaa jäteveden värin ja COD:n pitoisuuksia.The effluent treated by the activated sludge method is supplemented with shell water, laccase and ferrous sulphate. After a short (60 ... 90 min) oxidation, precipitation of dissolved compounds and clarification of the effluent takes place. Table 4 shows the redox potentials of the wastewater after oxidation and the decrease in absorbance measured at 280 nm. The ab sorbence value describes the concentrations of wastewater color and COD.

Taulukko 4. Kuorimoveden lisäämisen vaikutus sellutehtaan jäteveden redoxpotentiaaliin lakkaasihapetuksessa ferrosulfaatin kanssa. Ferrosulfaattia lisätty 400 mg/1 ja lakkaasia 0,5 U/ml.Table 4. Effect of peel water addition on pulp mill effluent redox potential in laccase oxidation with ferrous sulfate. Ferrous sulphate added 400 mg / l and laccase 0.5 U / ml.

Kuorivettä Eh, mv pH abs 280 nm Fe, ml/1000 ml hap.jälk. hap.jälk. alenema,% mg/1 j ätevettä 0 ml 560 4,0 75 9 20 ml 600 3,6 80 7 40 ml 630 3,5 80 6 ·· Kuten taulukosta 4 nähdään nousee jäteveden redoxpotentiaali kuorimoveden lisäyksen johdosta ja samalla liukoisten feno-listen ym. väriä aiheuttavien yhdisteiden määrä alenee. Kuorimoveden lisääminen pienentää myös liuokseen jäävän raudan ’ ' määrää.Shell water Eh, mv pH abs 280 nm Fe, ml / 1000 ml acid tr. hap.jälk. decrease,% mg / 1 j wastewater 0 ml 560 4.0 75 9 20 ml 600 3.6 80 7 40 ml 630 3.5 80 6 ·· As can be seen from Table 4, the redox potential of wastewater increases due to the addition of shell water and at the same time soluble phenolic etc. The amount of color-causing compounds decreases. Adding peel water also reduces the amount of iron left in the solution.

tt

Esimerkki 4Example 4

Saostukseen voidaan myös käyttää kemianteollisuuden rautapitoista jätevettä. Sellutehtaan aktiivilietelaitoksen yli-juoksusta otettuun jäteveteen lisätään 10, 15 ja 20 % (til./til.) rautapitoista jätevettä, jonka analyysituloksia on esitetty taulukossa 5.Ferrous wastewater from the chemical industry can also be used for precipitation. 10, 15 and 20% (v / v) of ferrous wastewater is added to the effluent taken from the overflow of the pulp mill activated sludge plant, the analysis results of which are shown in Table 5.

• · ·* 13 95235• · · * 13 95235

Taulukko 5. Kemianteollisuuden ferrosulfaattipitoisen jäteveden analyysituloksia.Table 5. Analysis results of ferrous sulfate-containing wastewater from the chemical industry.

Rikkihappo 10,5 g/1Sulfuric acid 10.5 g / l

Fe 2,37 g/1 pH 0,6 pH säädetään ennen lakkaasin lisäämistä arvoon 5,0...5,5.Fe 2.37 g / l pH 0.6 The pH is adjusted to 5.0 ... 5.5 before adding the laccase.

Sellutehtaan jäteveden ja rautapitoisen jäteveden hapetuksessa redoxpotentiaali nousee 300...350 millivoltista 510... 610 millivolttiin, jolloin tapahtuu saostuminen. Saostuksen jälkeen jätevesi on väriltään vaaleata ja kirkasta. Taulukossa 6 on esitetty absorbanssin 280 nm:n alenema ja redox-potentiaalit ennen hapetusta ja sen jälkeen.In the oxidation of wastewater and ferrous wastewater from a pulp mill, the redox potential increases from 300 to 350 millivolts to 510 to 610 millivolts, whereupon precipitation occurs. After precipitation, the effluent is light and clear in color. Table 6 shows the 280 nm decrease in absorbance and redox potentials before and after oxidation.

Taulukko 6. Absorbanssin ja redox-potentiaalien muutoksetTable 6. Changes in absorbance and redox potentials

Rautapit. jäte- Eh, mv pH abs 280 nm vettä, ml/1000 ml alussa hap.jälk hap.jälk (0,1 N NaOH) sellu, jätevettä alkup. jätevesi - - - 5,8 100 ml 350 510 5,3 1,5 : 150 ml 300 500 5,1 1,0 200 ml 325 610 4,0 1,2Ferrous. waste Eh, mv pH abs 280 nm water, ml / 1000 ml at the beginning of the acid trace acid trace (0.1 N NaOH) pulp, wastewater initial waste water - - - 5.8 100 ml 350 510 5.3 1.5: 150 ml 300 500 5.1 1.0 200 ml 325 610 4.0 1.2

Taulukon 6 tuloksista nähdään, että jäteveden absorbanssi : aallonpituudella 280 nm alenee 74...83 %:lla, eli liukoiset yhdisteet saostuvat tehokkaasti.From the results in Table 6, it can be seen that the absorbance of the wastewater: at 280 nm decreases by 74-83%, i.e. soluble compounds precipitate efficiently.

9523595235

Esimerkki 5Example 5

Kuorinnassa syntyvään jäteveteen lisätään ferrosulfaattia ja lakkaasia. Ilmastuksen jälkeen tapahtuu saostuminen, jolloin vesi muuttuu väriltään vaaleaksi ja kirkkaaksi. Lisättäessä pelkästään ferrosulfaattia jätevesi muuttuu mustaksi ja sameaksi, eikä flokkaantumista tapahdu. Taulukossa 7 on esitetty kuorimoveden entsymaattisen hapetuksen ja ferrosul-faattisaostuksen tulokset.Ferrous sulphate and laccase are added to the effluent from peeling. After aeration, precipitation occurs, whereby the water turns light and clear in color. When ferrous sulfate alone is added, the wastewater becomes black and cloudy and no flocculation occurs. Table 7 shows the results of enzymatic oxidation and ferrous sulfate precipitation of shell water.

Taulukko 7. Kuorimoveden entsymaattinen flokkaus ferrosulfaatilla. Lakkaasia lisätty 1 U/ml.Table 7. Enzymatic flocculation of peel water with ferrous sulfate. Laccase added 1 U / ml.

Ferrosul- Eh, mv pH abs 280 nm COD BOD P faatti lopussa lopussa lopussa g/1 g/1 mg/1 mg/1 0 400 4,1 14,0 3,02 1,32 5,3 400 655 3,2 6,0 1,93 0,75 0,04 600 660 2,9 6,1 2,03 0,84 0,03 800 650 2,7 8,1 2,18 0,93 0,28Ferrosul- Eh, mv pH abs 280 nm COD BOD P phate end end end g / 1 g / 1 mg / 1 mg / 1 0 400 4.1 14.0 3.02 1.32 5.3 400 655 3.2 6.0 1.93 0.75 0.04 600 660 2.9 6.1 2.03 0.84 0.03 800 650 2.7 8.1 2.18 0.93 0.28

Esimerkki 6Example 6

Sellutehtaan kokonaisjäteveteen, joka on otettu ns. tasaus-altaasta ennen aktiivilietelaitoksen ilmastusosaa, lisätään lakkaasia 0,5 U/ml ja ferrosulfaattia. Seokseen johdetaan happea 60...90 minuuttia, minkä jälkeen tapahtuu flokkaantu-minen. Taulukossa 8 on esitetty flokkauksessa muodostuneen väriltään vaalean ja kirkkaan jäteveden analyysitulokset.The total wastewater of the pulp mill, which is taken from the so-called from the expansion tank before the aeration section of the activated sludge plant, add laccase 0.5 U / ml and ferrous sulphate. Oxygen is introduced into the mixture for 60-90 minutes, followed by flocculation. Table 8 shows the results of the analysis of the light and clear effluents formed during flocculation.

15 9523515 95235

Taulukko 8. Jäteveden analyysitulokset.Table 8. Wastewater analysis results.

Ferrosul- Eh,mV pH AOX, COD, BOD, N, faatti, lopussa lopussa mg/1 mg/1 g/1 mg/1 mg/1 600 ei lakk. 220 4,4 25,7 810 115 2,50 400 + 0,5 U/ml 600 3,3 10,1 430 110 0,34 600 + 0,5 U/ml 550 3,3 9,9 390 120 0,15 800 + 0,5 U/ml 555 3,3 9,7 410 120 0,29Ferrosul- Eh, mV pH AOX, COD, BOD, N, phate, end end mg / 1 mg / 1 g / 1 mg / 1 mg / 1600 no varnish. 220 4.4 25.7 810 115 2.50 400 + 0.5 U / ml 600 3.3 10.1 430 110 0.34 600 + 0.5 U / ml 550 3.3 9.9 390 120 0 , 15,800 + 0.5 U / ml 555 3.3 9.7 410 120 0.29

Menetelmällä saadaan hyvät C0D:n ja AOX:n reduktiot kun jätevettä käsitellään ennen aktiivilietepuhdistusta. Kemiallinen saostus ei tunnetusti poista kovin hyvin biologista hapenkulutusta aiheuttavia yhdisteitä, mikä näkyy BOD-arvoista.The method gives good reductions in COD and AOX when the wastewater is treated before activated sludge treatment. Chemical precipitation is not known to remove compounds that cause biological oxygen demand very well, as can be seen from the BOD values.

Esimerkki 7Example 7

Sellutehtaan aktiivilietelaitoksessa puhdistettuun jäteveteen lisätään ferrosulfaattia 500 mg/1 ja piparjuuriperoksi-daasia (EC.1.11.1.7) sekä vetyperoksidia (6 pmol/l) pelkistyväksi substraatiksi. Sekoituksen (15...60 min) jälkeen jäteveteen lisätään polymeeriä (Fennopol N 300) ja vesi selkeytetään .Ferrous sulphate 500 mg / l and horseradish peroxidase (EC.1.11.1.7) and hydrogen peroxide (6 pmol / l) are added to the treated effluent of the pulp mill activated sludge plant as a reducing substrate. After mixing (15 ... 60 min), polymer (Fennopol N 300) is added to the wastewater and the water is clarified.

Vertailukokeessa jäteveteen ei lisätä entsyymiä. Vetyperoksidin lisääminen jäteveteen nostaa veden redoxpotentiaalia, jolloin myös saadaan aikaan saostuminen. Peroksidaasin lisääminen parantaa kuitenkin liukoisten yhdisteiden saostu-; mistä, mikä näkyy esimerkiksi absorbanssin suurempana alen tumana aallonpituudella 280 nm. Vertailukokeessa selkeytetyn jäteveden absorbanssi oli 5,1 kun se peroksidaasia lisättäessä oli 4,2. Alkuperäisen käsittelemättömän jäteveden absorbanssi oli 5,5.In the comparative experiment, no enzyme is added to the wastewater. The addition of hydrogen peroxide to the wastewater increases the redox potential of the water, which also causes precipitation. However, the addition of peroxidase improves the precipitation of soluble compounds; from, which is reflected, for example, by a larger decrease in absorbance at 280 nm. In the comparative experiment, the absorbance of the clarified wastewater was 5.1 when it was 4.2 when peroxidase was added. The absorbance of the original untreated wastewater was 5.5.

Claims (10)

9523595235 1. Menetelmä ainakin AOX:n, COD:n, värin, typen ja fosforin poistamiseksi metsäteollisuuden jätevesistä, jonka menetelmän mukaan jäteveteen liuenneet ja suspendoituneet yhdisteet erotetaan entsymaattisen hapetuksen ja saostuksen avulla, tunnettu siitä, että jäteveteen lisätään oleellisesti samanaikaisesti ainakin yhtä oksidoreduktaasia, ainakin osa saostuskemikaalina käytettävästä ferrosulfaatista sekä ainakin osa oksidoreduktaasin pelkistyvästä substraatista .A method for removing at least AOX, COD, dye, nitrogen and phosphorus from forest industry effluents, which process comprises separating compounds dissolved and suspended in the effluent by enzymatic oxidation and precipitation, characterized in that at least one oxidoreductase, at least a portion, is added to the effluent substantially simultaneously. ferrous sulphate used as a precipitating chemical and at least a part of the oxidoreductase reducing substrate. 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että oksidoreduktaasina käytetään jotain fenoloksidaasia, kuten lakkaasia tai tyrosinaasia, tai perok-sidaasia, kuten ligniiniperoksidaasia, mangaaniperoksidaasia tai piparjuuriperoksidaasia.Process according to Claim 1, characterized in that a phenol oxidase, such as laccase or tyrosinase, or a peroxidase, such as lignin peroxidase, manganese peroxidase or horseradish peroxidase, is used as the oxidoreductase. 3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että jäteveden käsittelyssä käytetään oksidoreduktaasia sisältävää kasvatusliuosta, jossa on kasvatettu kasveja, sieniä tai bakteereita.Process according to Claim 1, characterized in that an oxidoreductase-containing culture medium in which plants, fungi or bacteria have been grown is used in the treatment of the effluent. 4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että oksidoreduktaasi tuodaan jäteveteen sitä tuottavana mikro-organismina, joka voi olla Polvoorus hirsutus. Phanerochaete chrvsosporium. Trametes versicolor tai jokin toinen valkolahottajasienikanta.Process according to Claim 1, characterized in that the oxidoreductase is introduced into the effluent as a microorganism which produces it, which may be Polvoorus hirsutus. Phanerochaete chrvsosporium. Trametes versicolor or another strain of white rot fungus. 5. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että oksidoreduktaasi tuodaan jäteveteen lämpötilassa 15...65 °C, sopivimmin lämpötilassa 20...50 °C, ja pH-arvossa 2,5...7,0, sopivimmin arvossa 3,5...5,5. 95235Process according to one of the preceding claims, characterized in that the oxidoreductase is introduced into the effluent at a temperature of 15 to 65 ° C, preferably at a temperature of 20 to 50 ° C, and at a pH of 2.5 to 7.0, preferably at a value of 3.5 ... 5.5. 95235 6. Jonkin patenttivaatimuksen 1-5 mukainen menetelmä, jossa jätevedellä suoritetaan erillinen esikäsittely, tunnettu siitä, että ainakin osa ferrosulfaatista lisätään jäteveteen esikäsittelyvaiheessa.Process according to one of Claims 1 to 5, in which the waste water is subjected to a separate pretreatment, characterized in that at least part of the ferrous sulphate is added to the waste water in the pretreatment step. 7. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että FeS04 7 H20:ta lisätään korkeintaan noin 1000 mg, edullisesti alle noin 400 mg ja erityisen edullisesti korkeintaan noin 200 mg jäteveden 500 mg COD:tä kohti.Process according to one of the preceding claims, characterized in that FeSO 4 7 H 2 O is added in an amount of at most about 1000 mg, preferably less than about 400 mg and particularly preferably at most about 200 mg per 500 mg of COD in the effluent. 8. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että biologisesta esikäsittelystä saatavaan metsäteollisuuden jäteveteen lisätään samanaikaisesti lakkaasia ja ferrosulfaattia ilmastaen.Method according to one of the preceding claims, characterized in that laccase and ferrous sulphate are added simultaneously to the wastewater from the forest industry obtained from the biological pretreatment with aeration. 9. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että saostuskemikaalin ohella käytetään jotakin flokkauksen tehostamiskemikaalia.Process according to one of the preceding claims, characterized in that a flocculation enhancing chemical is used in addition to the precipitating chemical. 10. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että oksidoreduktaasin pelkistyvänä substraattina käytetään ilmaa, puhdasta happea, otsonia tai H202: ta. % « , t ο ί~ 9 u ς J L. \J ΟProcess according to one of the preceding claims, characterized in that air, pure oxygen, ozone or H 2 O 2 is used as the reducing substrate for the oxidoreductase. % «, T ο ί ~ 9 u ς J L. \ J Ο
FI900994A 1990-02-27 1990-02-27 Method for removal of AOX, COD, color, nitrogen and phosphorus from forest industry effluents FI95235C (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI900994A FI95235C (en) 1990-02-27 1990-02-27 Method for removal of AOX, COD, color, nitrogen and phosphorus from forest industry effluents
PCT/FI1991/000060 WO1991013036A1 (en) 1990-02-27 1991-02-27 Process for purification of waste water
AU73358/91A AU7335891A (en) 1990-02-27 1991-02-27 Process for purification of waste water

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI900994 1990-02-27
FI900994A FI95235C (en) 1990-02-27 1990-02-27 Method for removal of AOX, COD, color, nitrogen and phosphorus from forest industry effluents

Publications (4)

Publication Number Publication Date
FI900994A0 FI900994A0 (en) 1990-02-27
FI900994A FI900994A (en) 1991-08-28
FI95235B FI95235B (en) 1995-09-29
FI95235C true FI95235C (en) 1996-01-10

Family

ID=8529959

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI900994A FI95235C (en) 1990-02-27 1990-02-27 Method for removal of AOX, COD, color, nitrogen and phosphorus from forest industry effluents

Country Status (3)

Country Link
AU (1) AU7335891A (en)
FI (1) FI95235C (en)
WO (1) WO1991013036A1 (en)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5178762A (en) * 1990-10-18 1993-01-12 The Mead Corporation Soybean peroxidase treatment of contaminated substances
US20050067347A1 (en) * 2001-09-10 2005-03-31 Sophie Vanhulle Sustainable process for the treatment and detoxification of liquid waste
CN100375725C (en) * 2005-06-01 2008-03-19 中国科学院过程工程研究所 Method for carrying out biologic decolor for electric mother liquor of sodium glutamate
BR112012028514A2 (en) 2010-06-24 2017-11-21 Richcore Lifesciences Pvt Ltd composition for wastewater treatment and process for wastewater treatment
CN102464401A (en) * 2011-10-20 2012-05-23 常州亚环环保科技有限公司 Chemical oxygen demand (COD) degradation agent for removing formaldehyde in industrial effluent
CN104289196A (en) * 2014-10-16 2015-01-21 黄淮学院 Method for modifying tea oil shell dye adsorbent
CN104529062B (en) * 2014-12-13 2016-03-02 山东永泰化工有限公司 Rubber accelerator NOBS production wastewater treatment water purification agent and method of wastewater treatment
CN110257454A (en) * 2019-06-19 2019-09-20 桂林理工大学 Exocellular polysaccharide flocculant and its preparation method and application
CN110723802A (en) * 2019-10-09 2020-01-24 合肥停弦渡生物科技有限公司 Improved HiPO based on pre-oxidantxDeep oxidation treatment method
CN111393045B (en) * 2020-03-27 2022-12-30 中核第七研究设计院有限公司 Method for preparing cementing material from waste incineration fly ash
CN113185064B (en) * 2021-05-25 2022-05-06 齐鲁工业大学 Enzyme treatment process for organic wastewater containing thiol and thioether
CN113121072B (en) * 2021-05-28 2022-05-17 齐鲁工业大学 Treatment process of rubber vulcanization accelerator production wastewater

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA646440A (en) * 1962-08-07 M. Hill John Method of removing phenols from waste streams
US4623465A (en) * 1981-04-20 1986-11-18 Massachusetts Institute Of Technology Removal of combined organic substances from aqueous solutions
NL8600723A (en) * 1986-03-20 1987-10-16 Pacques Bv METHOD FOR PURIFYING WASTE WATER.
AT390783B (en) * 1987-04-10 1990-06-25 Solvay Ebenseer METHOD FOR DEGRADING LIGNIN AND / OR CHLORINE ORGANIC COMPOUNDS WITH WATERWATER MUSHROOMS

Also Published As

Publication number Publication date
FI900994A0 (en) 1990-02-27
FI900994A (en) 1991-08-28
AU7335891A (en) 1991-09-18
FI95235B (en) 1995-09-29
WO1991013036A1 (en) 1991-09-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Miyata et al. Microbial decolorization of melanoidin-containing wastewaters: combined use of activated sludge and the fungus Coriolus hirsutus
Sumathi et al. Treatment of pulp and paper mill wastes
López et al. Dye decolorization by manganese peroxidase in an enzymatic membrane bioreactor
SU1711669A3 (en) Method for purification of phenol-containing sewage
FI95235C (en) Method for removal of AOX, COD, color, nitrogen and phosphorus from forest industry effluents
Vidal et al. Molecular weight distribution of Pinus radiata kraft mill wastewater treated by anaerobic digestion
Ragunathan et al. Biological treatment of a pulp and paper industry effluent by Pleurotus spp.
Tong et al. Kinetic study on the removal of toxic phenol and chlorophenol from waste water by horseradish peroxidase
Blánquez et al. Olive Oil Mill Waste Waters Decoloration and Detoxification in a Bioreactor by the White Rot Fungus Phanerochaeteflavido‐alba
Rivera-Hoyos et al. Detoxification of pulping black liquor with Pleurotus ostreatus or recombinant Pichia pastoris followed by CuO/TiO2/visible photocatalysis
Durán et al. A new alternative process for Kraft E1 effluent treatment: A combination of photochemical and biological methods
Assas et al. Scale down and optimization of olive mill wastewaters decolorization by Geotrichum candidum
US5407577A (en) Biological process to remove color from paper mill wastewater
Bajpai Microbial degradation of pollutants in pulp mill effluents
Bajpai et al. Biological treatment of pulp and paper mill effluents
Singh Sequential anaerobic and aerobic treatment of pulp and paper mill effluent in pilot scale bioreactor
Kumar et al. Role of fungi and their enzymes in degradation and decolorization of distillery effluent for environmental safety
Bódalo et al. Removal of 4-chlorophenol by soybean peroxidase and hydrogen peroxide in a discontinuous tank reactor
Vidal et al. Kraft mill anaerobic effluent color enhancement by a fixed-bed adsorption system
US5611928A (en) Process for treating waste water
Sapapporn et al. Degradation and polymerization of black liquor lignin using Bacillus sp. isolated from a pulp mill
Justino et al. Evaluation of tertiary treatment by fungi, enzymatic and photo-Fenton oxidation on the removal of phenols from a kraft pulp mill effluent: a comparative study
Ren et al. Evaluation of application potential of dye-decolorizing peroxidase from Bacillus amyloliquefaciens in bioremediation of paper and pulp mill effluent
US6923912B1 (en) Method of wastewater treatment utilizing white rot and brown rot fungi
Sari Performance of Ceriporiopsis sp. in the treatment of black liquor wastewater

Legal Events

Date Code Title Description
BB Publication of examined application
MM Patent lapsed

Owner name: OY KESKUSLABORATORIO-CENTRALLABORATORIUM AB