Rening av vatten från
textilindustrier
Maria Jonstrup och Bo Mattiasson
Avdelningen för bioteknik
Lunds universitet
Problem
• De syntetiska färger som används idag är
designade för att vara stabila mot bl a kemikalier i
tvättmedel, solblekning och mikroorganismer.
• Dessa egenskaper bidrar även till att färgerna är
svåra att bryta ner i vanliga vattenreningsverk.
Befintliga vattenreningsmetoder
• Fällning med hjälp av kalk och järnsulfat + aerob
biologisk behandling
• Aerob biologisk behandling + filtrering
• Klorinering
Nackdelar
Fällning
• Stora mängder slam innehållande av onedbruten färg.
Riskavfall.
Aerob biologisk behandling
• De flesta syntetiska färger är inte biologiskt nedbrytbara under
aeroba förhållanden. Avlägsnandet sker därför endast genom
adsorption till biomassa. Riskavfall.
Filtrering
• Filtrering avlägsnar färgerna utan att bryta ner dem. Riskavfall.
Klorinering
• Klorinering bryter ner färgerna, men det finns risk för bildning
av toxiska biprodukter.
Nuvarande behandling
av textilvatten
Vatten före och efter
behandling
Vatten innan rening
Fällning + biologisk
behandling
Utfällt slam
Mål
Att utveckla en robust reningsprocess som
uppnår total nedbrytning av textilfärger utan
att ge upphov till några farliga restprodukter.
Fullständig nedbrytning möjliggör även
återanvändning av vattnet inom industrin.
Undersökta alternativ
1. Biologisk anaerob-aerob behandling
2. Biologisk behandling kombinerad med
”advanced oxidation”
Biologisk anaerob-aerob behandling
Strategi:
• Färgerna är inte nedbrytbara i syrerika miljöer
• Under anaeroba förhållanden kan däremot en
initial nedbrytning åstadkommas
• Därefter kan nedbrytningen
fortsätta under aeroba
förhållanden
Biologisk anaerob-aerob behandling
• Fullständig avfärgning av ett flertal olika färger
och koncentrationer
2.5
Absorbance
2.0
1.5
1.0
0.5
0.0
0
Före
Efter
1
2
3
4
Time (days)
Remazol Red RR
5
Abiotic control
6
Biologisk anaerob-aerob behandling
Reaktorer:
• Fullständig avfärgning på
mindre än 24 h
• Avfärgning av
koncentrationer mellan
50-2000 mg/l
• Ingen anpassning behövs vid
byte mellan färger
• Effektiv nedbrytning av
organiskt material
Resultat
• Vi har satt upp ett stabilt system som avlägsnar
varierande färgkoncentrationer på kort tid.
• Ingen acklimatiseringstid behövs vid byte mellan
färger.
• Dessa faktorer är viktiga vid tillämpningar i
fullskala eftersom både färgtyp och
koncentrationer kan variera från dag till dag.
Biologisk behandling kombinerad
med ”advanced oxidation”
Strategi:
• För att garantera fullständig nedbrytning av även de mest
svårnedbrytbara färger kan ”advanced oxidation”
användas som för- eller efterbehandling.
• ”Advanced oxidation” (tex foto-Fenton, ozonering) =
nedbrytning med hjälp av katalysator + UV ljus
• Solljus kan användas istället för artificiellt UV ljus i länder
med rikligt solsken
Biologisk behandling kombinerad
med ”advanced oxidation”
• ”Advanced oxidation” med hjälp av
artificiellt UV-ljus leder till fullständig
nedbrytning av färgerna.
• För minskad kemikaliekonsumtion
kan behandlingen kombineras med
det biologiska
behandlingsalternativet.
Före och efter
”advanced oxidation”
Slutsatser
• Kombinerad anaerob-aerob behandling är en
billig och robust behandling av vatten från
textilindustrier.
• ”Advanced oxidation” kan användas i
kombination med den biologiska behandlingen
för mer svårnedbrytbara färger.
• 100% avfärgning och nedbrytning kan uppnås
om man kombinerar biologisk behandling med
en oxidationsprocess.
Planerade studier...
• Toxicitets test för att kontrollera vattenkvalietén
• Undersöka effiktiviteten för oxidationssteget vid
användning av solljus istället för artificiellt UVljus
• Testa processen i större skala på riktigt
textilvatten