FI96843C

FI96843C - Menetelmä fenoliyhdisteitä sisältävän jäteveden käsittelemiseksi

Info

Publication number: FI96843C
Application number: FI871215A
Authority: FI
Inventors: James Aaron Field
Original assignee: Pacques Bv
Priority date: 1986-03-20
Filing date: 1987-03-19
Publication date: 1996-09-10
Also published as: GR3000842T3; JPS62237999A; ES2017700B3; NL8600723A; JPH026597B2; ATE56199T1; SU1711669A3; US4765901A; FI871215A0; EP0238148A1; FI871215A; CA1307361C; FI96843B; EP0238148B1; DE3764679D1

Description

96843

Menetelmä fenoliyhdisteitä sisältävän jäteveden käsittelemiseksi 5 Tämän esillä olevan keksinnön kohteena on jäteveden, etenkin paperi-, pahvi- ja metsäteollisuuden jäteveden puhdistus. Erityisesti keksinnön kohteena on menetelmä fenoliyhdisteitä sisältävän jäteveden, jossa on fenolia sisältämättömiä hajoavia yhdisteitä, käsittelemiseksi fenoliyhdisteiden toksi-10 suuden poistamiseksi.

Teoksessa "Dephenolization of Industrial Wastewaters Catalyzed by Polyphenol Oxidase", Biotechnology and Engineering, Voi. XXVI, s. 599-603 (1984) on kuvattu menetelmä, joka 15 koostuu jäteveden entsymaattisesta käsittelystä fenyyliok-sidaasientsyymillä. Teollisuuden, esim. petrokemian ja mm. puu-, pahvi- ja paperiteollisuuden jäteveden puhdistus on nimetty tämän menetelmän mahdollisena sovelluksena. Mainitun menetelmän avulla fenolijohdannaiset poistetaan hapettamalla 20 ne o-kinoneiksi, jotka myöhemmin läpikäyvät ei-entsymaatti-sen polymeraation veteen liukenemattomiksi yhdisteiksi. Mainitut yhdisteet voidaan poistaa valinnaisin tavoin, esim. suodatuksen, laskeutuksen tai linkouksen avulla. Edellä kuvatun menetelmän mukainen uudistus koskee happi-fenyylioksi-25 daasientsyymin käyttöä jo aiemmin tunnetun menetelmän sijas ta, jossa hapettavana aineena käytetään vetyperoksidia ja peroksidaasientsyymiä. Kummankin menetelmän yhteisenä tarkoituksena on liuenneiden fenolijohdannaisten poistaminen jätevedestä muuntamalla ne liukenemattomaan muotoon. Kummas-30 sakin edellä mainitussa menetelmässä suoritetaan tämän vuoksi laajan polymeraation aikaansaava hapetus, jonka tuloksena hapetetut fenolijohdannaiset muuttuvat tarpeeksi suuriksi ollakseen liukenemattomia. Tällaista menetelmää kuvataan jäljempänä "hapettavana fenolinpoistona".

Kuten jo tiedetään, pidetään anaerobista jäteveden puhdistusta suositeltavampana kuin aerobista puhdistusta veden sisältäessä yli l g/1 hajoavaa COD:ta. Tämä johtuu siitä, 35 2 96843 että anaerobinen puhdistus tuottaa jätevedestä hyödyllistä tuotetta, nimittäin metaanikaasua. Lisäksi anaerobisen puhdistuksen energiakustannukset ovat alhaisemmat kuin aerobisen puhdistuksen, ja samanaikaisesti tuotetaan suhteellises-5 ti vähemmän lietettä kuin aerobisessa puhdistuksessa. Kuitenkin tiettyjen jätevesivirtojen, kuten paperi-, pahvi- ja puuteollisuuden jätevesien anaerobisen puhdistuksen on havaittu saavan aikaan huonoja tuloksia odotetun metanogeeni-sen toiminnan suhteen.

10

Hakijan suorittama tutkimus on johtanut huomioon, että park-kihappojen (tanniinien) kaltaisilla fenolijohdannaisilla on toksinen vaikutus metanogeenisiin, esim. Methanosarcina- ja Methanotrix-sukujen bakteereihin anaerobisesti käytettynä.

15

Hakijan suorittaman tutkimuksen avulla on huomattu, että parkkihappojen ja niiden monomeerijohdannaisten toksisuus aiheutuu vetysidosten muodostumisesta toisaalta bakteeripro-teiinien ja toisaalta fenolijohdannaisten välille. Hakija on 20 otaksunut, että tämä kemiallinen yhtymistaipumus häiritsee tärkeiden proteiinien, esim. bakteerientsyymien, toimintaa ja hidastaa siten metanogeenista toimintaa. Hakija on huomannut yhteyden metanogeenisen toksisuuden ja kirjallisuudesta tunnetun erilaisten parkkihappojen ja niiden johdan-25 naisten kemiallisen yhtymistaipumuksen proteiineihin ja muihin samankaltaisiin polyamideihin (ks. kuvio 1) välillä. Fenolijohdannaisten kohoavaa toksisuutta suhteessa korkeampaan polymeraatioon voidaan pitää seurauksena fenolijohdannaisten kasvavasta kemiallisesta yhtymistaipumuksesta prote-30 iineihin; alan kirjallisuudesta (Haslam E. 1974, Polyphenol-protein interactions, Biochem. J. 139, s. 285288) on jo tunnettu, että molekyylin aikaansaama lisääntyvä vetysidosten muodostus varmistaa voimakkaamman proteiineihin sitoutumisen. Kasvavan polymeraation seurauksena maksimitoksisuus 35 saavutetaan silloin, kun fenolijohdannaiset ovat parkkihappojen kokoisia (molekyylipaino n. 500-3000), minkä jälkeen toksisuus jälleen laskee, mikäli polymeraation aste yhä kasvaa. Tätä toksisuuden laskua hakija pitää seurauksena melko 3 96843 suurten polymeerien rajallisesta kyvystä tunkeutua soluihin tai solukettoon. Molekyylipainoltaan yli 3000 olevien, nahan tuotantoon tarkoitettujen parkkihappojen alhaisempaa laatua pidetään siten sen seurauksena, että suurempien molekyylien 5 on vaikeampi päästä kollageeni(nahkaproteiini)kuituihin (White, T. 1957, Tannins - their occurrence and significance, J. Sci. Food. Agric. 8, s. 377-385).

Kuvio 2A osoittaa hakijan havaitseman suhteen parkkihappo-10 johdannaisten polymeraation ja toisaalta metanogeenisen toksisuuden välillä.

Keksinnön mukaan on huomattu, että myös fenoliepäpuhtauksia sisältävä jätevesi voidaan erittäin hyvin puhdistaa anaero-15 bisesti, mikäli jätevesi ennen anaerobista puhdistusta asetetaan hapettavan käsittelyn alaiseksi. Keksinnölle on tunnusomaista se, että jätevettä käsitellään hapettavasti siten, että fenoliyhdisteet polymeroituvat polymeraatioastee-seen, jossa niiden molekyylipaino on yli 3000 ja joka on 20 riittävä vaikeuttamaan niiden kulkeutumista soluihin samalla kun ne vielä pysyvät vesiliukoisina.

Keksinnön mukainen hapetuskäsittely kohottaa fenolien poly-meraatioastetta, ts. suurien polymeerien muodostumista pie-25 nemmistä alunperin mukana olevista fenoliyhdisteistä, ja siten vähentää tai eliminoi fenoliyhdisteiden metanogeenista toksisuutta. Jäljelle jäänyt orgaaninen saaste voidaan puhdistaa anaerobisesti ilman, että toksiset fenoliyhdisteet saisivat aikaan epätoivottua metaanibakteerien toiminnan hi-30 dastumista. Mainittua hapetuskäsittelyä kuvataan jäljempänä "hapettavana toksisuuden poistona".

Hapettavassa toksisuuden poistossa käytetään hyväksi hakijan havaitsemaa tietoa, jonka mukaan metanogeeninen toksisuus 35 vastaa fenolien kemiallista taipumusta yhtyä proteiineihin ja polyamideihin ja jonka mukaan metanogeeninen toksisuus on riippuvainen fenolien polymeraatioasteesta, kuten fenolien kykykin yhtyä proteiineihin. Polymeraation asteeseen ja si- 4 96843 ten myös metanogeenisten bakteerien toksisuuteen voidaan tämän vuoksi vaikuttaa hapettavalla käsittelyllä. Fenoliyh-disteiden vaadittuun polymeraatioon voidaan käyttää hyväksi kaikkia mahdollisia hapetusmenetelmiä, esim. ilmastusta fe-5 nyylioksidaaseilla (mitä entsyymiä usein kuvataan myös ty-rosinaasina, fenolaasina tai polyfenolaasina), lakkaaseilla tai lignaaseilla, joko epäorgaanista katalyyttiä sisältävän tai sitä ilman olevan peroksidin lisäystä, otsonoimista ja yksinkertaisimpana esimerkkinä ilmastusta emäksisessä faa-10 sissa (itsehapetuksen edistämiseksi) hydroksidia käyttämällä.

Edellä mainittuun hapettavaan käsittelyyn kuuluu myös entsyymejä sisältävien kasviaineiden, bakteereiden ja homeiden 15 käyttö.

Esillä olevan keksinnön kohteena on myös sellaisen tutkimuksen mahdollistaminen, jolla voidaan ennen jäteveden anaerobista puhdistusta havaita ne toksiset yhdisteet, jotka ovat 20 selviytyneet hapettavasta käsittelystä. Mainitussa tutkimuksessa käytetään hyväksi metanogeenisen toksisuuden ja feno-leiden taipumuksen yhtyä proteiineihin sekä polyvinyylipyr-rolidonien kaltaisten polyamidien välistä korrelaatiota. Hapettavan käsittelyn alaiseksi joutuvan jäteveden jäljelle 25 jäänyt toksisuus voidaan siten määrittää sen perusteella, missä määrin UV:n imeytyminen (UV-valoa imevien fenolien) tai näkyvä imeytyminen (erityisten reagenssien, kuten vanil-liini-HCL:n tai Folin-Colciteau-reagenssin avulla tapahtuva imeytyminen, jotka osoittavat fenoliyhdisteet värjäytymisen 30 avulla) häviää polyamidiin tai proteiiniin perustuvan aineen kanssa standardipituisen kosketuksissa olon jälkeen.

Esillä olevan keksinnön mukaisen edellä kuvatun "hapettavan toksisuuden poiston" yhteydessä olisi täydellisyyden vuoksi 35 huomautettava, että jälkimmäinen eroaa kahdessa kohdassa tunnetusta "hapettavasta fenolinpoistosta". Ensinnäkin keksinnön mukainen hapettava toksisuuden poisto ei ole pääpuh-distusprosessi vaan esikäsittely, jonka tarkoituksena on 5 96843 muuttaa fenoliyhdisteet vaarattomaan muotoon. Toisaalta fe-nolinpoistossa käytetään hyväksi hakijan hankkimaa tuntemusta, joka koskee metanogeenisen toksisuuden, fenolien kemiallisen taipumuksen yhtyä proteiineihin ja fenoliyhdisteiden 5 polymeraation asteen välistä suhdetta. Tämä tuntemus mahdollistaa pienimmän mahdollisen hapetuksen käytön polymeraation saattamiseksi säädettävään pisteeseen, jossa fenoliyhdisteet juuri menettävät toksiset ominaisuutensa. Keksinnön mukaisesti toksisuuden poisto saavutetaan paljon aikaisemmassa 10 polymeraation vaiheessa kuin hapettavassa fenolinpoistossa, jossa fenoliyhdisteet tehdään liukenemattomiksi polymeraation avulla. Kuten edellä on jo mainittu, fenolinpoistossa on kyse prosessista, jossa fenoliyhdisteet tehdään liukenemattomiksi entsymaattisen hapetuksen avulla siten, että feno-15 liyhdisteet voidaan poistaa liuoksesta. Fenoliyhdisteiden tekeminen liukenemattomiksi ei millään muotoa ole välttämätöntä hapettavassa toksisuuden poistossa, koska fenoliyhdisteet menettävät toksiset ominaisuutensa polymeraation avulla eikä sen tuloksena, että ne tehdään liukenemattomiksi ja 20 saadut polymeerit myöhemmin poistetaan. Keksinnön mukaisessa menetelmässä hapetettujen (polymeroitujen) fenoliyhdisteiden poisto on turhaa, koska pääasiallinen saaste on hajoava COD, joka poistetaan biologisesti anaerobisen puhdistuksen avulla hapettavan esikäsittelyn jälkeen.

25

Liukoiset hapetetut fenoliyhdisteet, jotka muodostuvat hapettavan esikäsittelyn aikana, ovat joskus melko vaikeasti hajotettavissa. Tässä tapauksessa hapetetut fenolit voidaan poistaa liuotetussa muodossa; toteuttamisen vaatimuksena on 30 se, että poisto on biologisesti hajoamattomalle COD:lle asetettujen poistovaatimusten alapuolella. Viimeksi mainitulla seikalla on se etu, että hapetettuja fenoliyhdisteitä ei tarvitse enää poistaa esim. suodatuksen tai laskeutuksen avulla. Toisena etuna on se, että monissa tapauksissa puu-, 35 pahvi- ja paperiteollisuuden jätevesissä olevat parkkihapot ovat itsessään vaikeasti biologisesti hajotettavissa ennen kuin ne on hapetettu. Tämän perusteella voidaan olettaa, että tällaisten parkkihappojen hapetus ei vaikuta biologi- 6 96843 sesti hajoamattomaan COD:hen ja että hapetetussa muodossa olevien parkkihappojen toksisuus on kaloille (ja muille vedessä eläville organismeille) huomattavasti alhaisempi.

5 Toisissa tapauksissa liukoiset hapetetut fenoliyhdisteet ovat helposti hajotettavissa anaerobisesti, esim. nahkateollisuuden parkkihapot, jotka suuresta toksisuudestaan huolimatta ovat kuitenkin helposti hajoavia alkuperäisessä muodossaan ja jotka suurelta osin säilyvät hajoavina hapettavan 10 toksisuuden poiston jälkeenkin.

Sellaisessa erityistapauksessa, jossa fenoliyhdisteiden fe-noliryhmien substituutiosaste on sellainen, ettei fenoliyh-disteitä voida tehdä vaarattomiksi keksinnön mukaisen hapet-15 tavan käsittelyn avulla, mainittu hapettava käsittely suoritetaan vasta jäteveden anaerobisen esikäsittelyn jälkeen. Tällaista hapettavaa polymeraatiota edeltävää anaerobista esivaihetta käytetään poistamaan fenoliryhmien substituent-teja niin, että saadaan aikaan vapaasti reagoivia fenoliryh-20 miä. Nämä fenoliryhmät saavat aikaan keksinnön mukaisen hapettavan käsittelyn yhteydessä mainitun polymeerinmuodostuk-sen. Esimerkkejä tällaisista substitutenteista ovat ligniini johdannaisten fenoliryhmissä olevat metyyliryhmät, joidenkin parkkihappojohdannaisten fenoliryhmissä olevat asetyyli-25 ryhmät ja glukosidit. Edellä mainittu anaerobinen esivaihe * on siten tehokas silloin, kun kyseessä ovat bentseenirenkai- den kloro-, sulfo- ja nitrosubstituentit, koska nämä ryhmät voidaan korvata anaerobisen esivaiheen aikana hydroksyyli-ryhmillä.

30

Keksinnön mukaista menetelmää kuvataan seuraavassa jäljempänä oleviin piirroksiin viitaten.

Kuvio 2a esittää hakijan piirtämää käyrää, joka osoittaa 35 metanogeenisen toksisuuden fenoliyhdisteiden polymeraatioas-teen funktiona. Kuviot 2b ja 2c kuvaavat sitä tapaa, jolla puhtaiden fenoliyhdisteiden polymeraatioon voidaan vaikuttaa keksinnön mukaisen hapettavan käsittelyn avulla. Polymeraa- 7 96843 tion eteneminen kuvataan värin kehityksen perusteella, joka mitataan ekstinktiona 340 nm aallonpituudessa. Kuviosta 2a, joka esittää pyrogallollin (1,2,3-tri-hydroksyylibentseeni) hapetuksen pH:n ollessa 7,4, käy ilmi, että toksisuus kasvaa 5 polymeraatioasteen funktiona, mikä on yhtäpitävä kuvion 2a esittämän mallin kanssa. Pienien polymeerien muodostuminen alkuperäisestä monomeerista (pyrogallolista) on syynä lisääntyneeseen toksisuuteen, koska polymeerinen muoto käyttäytyy parkkihapon lailla vetysidosten muodostumisen kasva-10 vasta mahdollisuudesta johtuen.

Kuvion 2c esimerkistä, jossa tanniini (yhdeksästä pyrogallo-liin verrattavissa olevasta yksiköstä ja yhdestä sokerista muodostuva polymeeri) hapetettiin pH:n ollessa 7,4, käy il-15 mi, että toksisuus laskee polymeraatioasteen funktiona, mikä seikka on yhtäpitävä kuvion 2a mallin kanssa. Suurehkojen polymeerien muodostuminen alkuperäisestä polymeeristä saa aikaan laskevan toksisuuden, koska suurehkojen polymeerien on vaikeampi tunkeutua metanogeenisten bakteerien soluihin. 20 Tuotettujen polymeerien kyky aiheuttaa toksista toimintaa on heikko, koska ne joutuvat vähemmässä määrin kosketuksiin bakteeriproteiinien kanssa.

Kuvio 3 esittää mäntypuun (Pinus sylvestris) kaarnan märkä-25 poistosta aiheutuneen jäteveden toksisuuden poistoa. Suodatettu jätevesi laimennettiin 1,8 grammaan COD/1, johon oli aktiivisuuden määrittämiseksi lisätty asetaattia, propio-naattia ja butylaattia. Keksinnön mukaisen hapettavan käsittelyn polymeraation kasvu on osoitettu selvästi värin kehit-30 tymisen perusteella. Jätevedessä esiintyvien parkkihappojen (420 mg/1 käsittelemättömässä aineessa) toksisuus lisääntyy ensin jonkin verran, mutta tietyn väripisteen saavuttamisen jälkeen lisähapetus saa aikaan voimakkaan metanogeenisen toksisuuden laskun. Tämä kuvio on yhtäpitävä kuvion 2a mal-35 Iin kanssa, sillä tämän jäteveden fenolissa on n. 25 % park-kihappoa sisältämätöntä fenolia ja n. 75 % parkkihappofenolla. Parkkihappoa sisältämätön osa koostuu pääosin monomee-reista. Mainitut monomeerit polymeroituvat nopeammin kuin 8 96843 parkkihappoa sisältävät polymeerit, joten pääasiassa hapettavan polymeraation käy ensin läpi monomeeriosa. Polymeraa-tion alkuvaiheessa tapahtuva toksisuuden kasvu (toksifikaa-tio) on yhtäpitävä kuviossa 2b olevan pyrogalloliesimerkin 5 kanssa. Lisähapetus johtaa pisteeseen, jossa suurin osa mo-nomeereista on muutettu parkkihapoiksi. Vieläkin suurempi hapetus saa aikaan toksisuuden alenemisen sekä muodostuneissa parkkihapoissa että jätevedessä jo olevissa parkkihapois-sa; ks. kuvio 2c.

10

Kuviosta 3 käy ilmi, että parkkihappojen toksisuus vastaa parkkihappojen kemiallista taipumusta yhtyä polyamideilla merkittyyn polyvinyylipyrrolidoniin (PVP). Tämän vuoksi on mahdollista testata hapettava toksisuuden poisto PVP:n (tai 15 muiden samankaltaisten aineiden) avulla. Kuviosta 3 käy myöskin ilmi, että toksisuuden poistoprosessin aikana UV-imeytyminen pysyy melko vakiona.

Mainittu UV-imeytyminen heijastaa fenolien kokonaismäärän 20 suhteellista pitoisuutta. Metanogeeninen toksisuus, kuten PVPrhen imeytymään kykenevän parkkihapon pitoisuus, on laskenut, mutta kokonaisfenolipitoisuus ei ole alentunut. Täten on saatu aikaan toksisuuden poisto muuttamalla toksiset fenolit liukoisiksi myrkyttömiksi tai vähemmän toksisiksi fe-25 noleiksi. Tämän etuna on se, ettei uuttuvien/erotettavien liukenemattomien fenolien muodostusta tai niiden uuttumista tarvitse edistää halutun toksisuuden poiston aikaansaamiseksi .

30 Taulukosta A käy ilmi, että muut hapetusmenetelmät kuin it-sehapetus ovat tehokkaampia poistettaessa toksisuutta kuusen (Picea abies) ja koivun (Betula sp) parkkiuutteista. Taulukosta A voidaan nähdä, että suuri toksisuuden poisto saadaan aikaan vetyperoksidin ja biologisen hapetuksen avulla.

Kalojen (karppien) kuolleisuuden lasku kuusen parkkiuuttei-den itsehapetuksen tuloksena on nähtävissä taulukossa B. Esikäsittelemätön uute oli erittäin toksista ja sai aikaan 35 9 96843 jopa 100-prosenttisen kalakuolleisuuden pitoisuuden ollessa n. 100 mg COD/1'1, kun taas itsehapetettu uute ei tuottanut lainkaan kalakuolemia korkeimmassa koepitoisuudessa 2500 mg COD/1'1. Nämä tulokset osoittavat, että parkkihapot, jotka 5 ovat anaerobisesti vaikeasti hajotettavissa, voidaan turvallisesti laskea vesistöön, mikäli ne on esikäsitelty hapettavan toksisuuden poiston avulla.

Taulukko A

10

Hapetusmenetelmän vaikutus metaanin muodostukseen. Lietteen (1,4 g orgaanista kiintoainesta litraa kohti), johon oli lisätty 4 g haihtuvaa rasvahappoa COD/1, metanogeeninen toiminta lietteen oltua 14 päivän ajan alttiina mainituille 15 uutteille ja uutteiden hapetuskäsittelyille. Vertailuliete oli kosketuksissa ainoastaan veden kanssa.

10 96843 Käsittely _COD_ Metanoaeeninen toiminta kokonaisin, taimiini % vertailutoiminnasta - mg/1 - 5 Kuusi 2,5 x laimennetussa uutteessa Käsittelemätön 6601 3544 1,0 NR*

10 Itsehapetettu 6372 2245 20,7 R

5123 359 103,4

Itsehapetettu + 5454 720 104,2 15 H202

Ilmastettu biologinen hapetus 4712 950 62,2 20 Poistetut 3057 0 102,7 tanniinit

Koivu - mg/1 - 2,5 x laimennetussa uutteessa 25

Käsittelemätön 3062 1620 0,7 NR

Itsehapetettu 2808 1048 4,0 R

30 H202 2629 397 62,4

Itsehapetettu + H202 2604 436 95,9 35 Ilmastettu biologinen hapetus 2066 539 83,4 . Poistetut tanniinit 1442 0 53,7 40 Käsittelemätön = uute, joka on valmistettu 18 g ilmakuivattua parkkia/vesilitra 60 asteessa.

Itsehapetettu = uute, jonka pH on asetettu ll,5:een ja jota on ilmastettu 22 tunnin ajan.

• 45 H202 = uute, jota on 22 tunnin ajan käsitelty 3 g/1 H202:ta pH:n ollessa 11,5 (liete 6 g/1 H202) ·

Ilmastettu biologinen hapetus = uute, jota on 3 viikon ajan ilmastettu biologisesti ja johon on istutettu lahoa parkkia. Poistetut tanniinit = uute, jota on käsitelty 14,3 g/1 50 PVP:ta j.a joka on suodatettu.

*NR = ei toiminnan elpymistä 14 päivän aikana 11 96843 R = lietetoiminta elpyi toiminnan mittana pidetyn ajanjakson jälkeen.

Vertailulietetoiminta = 720 mg COD/g orgaanisia lietekappa-leita päivää kohden.

5

Taulukko B

Osoitetun kuusen (Picea abies) parkkiuutteen alaisiksi 1-4 päivän ajaksi ja itsehapetettujen (pH 11,5) uutteiden alai-10 siksi 16 tunnin ajaksi joutuneiden karppien kalakuolleisuus Näyte Uutepitoisuus Alkup. Kuolleita Kuolleita mg COD/1 kalojen kaloja 1 kaloja 4 lukum. päivän päivän 15 jälkeen jälkeen - % alkuperäisestä lukumäärästä - Käsittelemätön uute 94 8 100 100 20 Käsittelemätön uute 125 4 100 100 Käsittelemätön 25 uute 125 7 100 100

Itsehapetettu uute 120 7 0 0 30 Itsehapetettu uute 250 7 0 0

Itsehapetettu uute 1000 80 0 35

Itsehapetettu uute 2500 40 0

Yksityiskohtaisempi selitys kuvauksessa mainituista luvuista 40 seuraa jäljempänä.

. Kuvio 1: Proteiinin kemiallisen yhtymistaipumuksen ja meta- nogeenisen toksisuuden välinen suhde.

45 Proteiinin kemiallista yhtymistaipumusta (·) koskevat tiedot ovat peräisin arvoista, jotka on saatu teoksesta Haslem, E, 12 96843 1974, Polyphenol-protein interactions, Biochem. J. 139, s. 285-288). Metanogeenisen toiminnan arvot (0) saatiin hakijan suorittamien kokeiden pohjalta. Toiminta on ilmoitettu sen jäännöslietteen toimintana, joka on yhä jäljellä sen jäl-5 keen, kun uute on ollut 19 päivän ajan alttiina 2 g/1 qal-lushappoa (n=l) tai tanniinia (n=9).

Koeolosuhteet olivat seuraavat: substraatti: 4,2 g haihtuvaa rasvahappoa COD/1 10 liete: 1,1 g haihtuvia suspendoituja kappaleita/1: rakeinen liete

Vertailutoiminta: n. 0,9 g COD/g orgaanista lieteainetta/-päivä

Syöttö: toinen substraattisyöttö korvautuneen aineen tilalle 15 19 päivän jälkeen.

Kuvio 2a: malli fenoliyhdisteiden metanogeenisen toksisuuden uudelleen tuottamiseksi polymeerikoon funktiona.

20 Kuvio 2b: metanogeeninen toiminta (o) aineessa, jossa on 1 g/1 pyrogallolia, itsehapettavan värjäytymisen funktiona.

Kuvio 2c: metanogeeninen toiminta aineessa, jossa on 1 g/1 tanniinia, itsehapetusvärjäytymisen funktiona.

25

Itsehapetusolosuhteet olivat seuraavat: pH: 7,4 ilmastusaika: 0-15 min 30 Koeolosuhteet olivat seuraavat: substraatti: 4,2 g haihtuvaa rasvahappoa COD/1 liete: 1,1 g haihtuvia suspendoituja hiukkasia/1; rakeinen liete

Vertailutoiminta: n. 0,5 g COD/g orgaanista lietemateriaa-35 lia/päivä

Syöttö: ensimmäinen substraattisyöttö.

13 96843

Kuvio 3: 1,8 g COD/1 mäntypuun (Pinus sylvestris) parkin-poistosta aiheutuneen jäteveden toksisuuden poisto itsehape-tuksen avulla.

5 Metanogeeninen toksisuus (o): tanniinipitoisuus (·), jotka kykenevät imeytymään polyvinyylipyrrolidoniin (PVP), ja UV-imeytyminen (X) on osoitettu itsehapetuksen kiihdyttämän po-lymeraation funktiona. Polymeraatioaste on osoitettu värityksenä, joka on määritetty adsorptiona 440 nm:ssä.

10

Itsehapetusolosuhteet olivat seuraavat:

Alkuperäinen pH: 10,2, jonka jälkeen pH laskee 9,6:een 45 minuutin jälkeen. Lopullinen pH oli 8,2.

Ilmastusaika: 0-48 tuntia (pisteet vasemmalta oikealla kaa-15 viossa vastaavat 0-0,75-3,25-23-48 tuntia).

Alkuperäinen tanniinipitoisuus: 420 mg/1 Tanniini/kokonaisfenolin suhde: 0,75.

Koeolosuhteet olivat seuraavat: 20 substraatti: 4,2 g haihtuvia rasvahappoja COD/1 liete: 1,4 g haihtuvia suspendoituja hiukkasia/1; rakeinen liete

Vertailutoiminta: n. 0,6 g COD/g orgaanista lieteainetta/-päivä 25 Syöttö: toinen substraattisyöttö korvautuneen aineen tilalle 13 päivän jälkeen märkäparkin poistosta aiheutuneessa jätevedessä.

Huomautus: toksisuus % = (1 - suhteellinen toiminta) x 100, jossa suhteellinen toiminta = käsittelytoiminta/vertailutoi-30 minta.

Claims

96843

1. Menetelmä fenoliyhdisteitä sisältävän jäteveden, jossa on fenolia sisältämättömiä hajoavia yhdisteitä, käsittelemiseksi fenoliyhdisteiden toksisuuden poistamiseksi, tunnettu 5 siitä, että jätevettä käsitellään hapettavasti siten, että fenoliyhdisteet polymeroituvat polymeraatioasteeseen, jossa niiden molekyylipaino on yli 3000 ja joka on riittävä vaikeuttamaan niiden kulkeutumista soluihin samalla kun ne vielä pysyvät vesiliukoisina. 10

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että hapettamisen jälkeen jätevesi puhdistetaan anaero-bikäsittelyllä.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnet tu siitä, että hapettava käsittely suoritetaan hapen avulla neutraaleissa tai emäksisissä olosuhteissa (itsehapetus).

4. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnet-20 tu siitä, että hapettava käsittely suoritetaan hapen ja fe- nolioksidaasientsyymien avulla.

5. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnet-tu siitä, että hapettava käsittely suoritetaan hapen, otso- 25 nin tai vetyperoksidin ja lakkaasientsyymien avulla.

6. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnet-tu siitä, että hapettava käsittely suoritetaan otsonin ja vetyperoksidin avulla joko epäorgaanisen katalyytin kanssa 30 tai ilman sitä.

7. Patenttivaatimuksen 4 tai 5 mukainen menetelmä, tunnet- tu siitä, että hapettava käsittely suoritetaan bakteerien, homeiden tai kasviaineiden avulla, jotka sisältävät tai 35 erittävät mainittuja entsyymejä.

8. Jonkin patenttivaatimuksen 1-7 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että hapetuskäsittelyn avulla aikaansaatua tok- 96843 sisuuden poistoa mitataan sen parkkihappopitoisuuden avulla, joka voi imeytyä polyamideihin, proteiineihin tai polyvinyy-1ipyrrolidoneihin.

9. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä fenoli- yhdisteitä sisältävän jäteveden, jossa fenoliyhdisteiden hydroksyyliryhmien vety on täysin tai lähes täysin substitu-oitu, käsittelemiseksi, tunnettu siitä, että jätevedelle suoritetaan anaerobinen esikäsittely hydroksyyliryhmien 10 substituenttien poistamiseksi ja sen jälkeen patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen hapettava käsittely.