PL EN


Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników
Tytuł artykułu

Ozone Degradation of Lignin; its Impact Upon the Subsequent Biodegradation

Treść / Zawartość
Identyfikatory
Warianty tytułu
PL
Degradacja ligniny w wyniku działania ozonem (AOP) oraz wpływ na późniejszą biodegradację
Języki publikacji
EN
Abstrakty
EN
The possible use of ozone and advanced oxidation processes (AOP) to degrade and eliminate lignin compounds from aqueous solutions, and the determination of the required ozone dose are the primary objectives of this study. The influence of the oxidation methods on the subsequent biological decomposition of the by-products was also investigated.During ozonisation of the alkalilignin aqueous solutions, the polymer is degraded to a degree depending on the ozone dose. Lignin content decreased by about 40 to 96.6% at an ozone dose of 0.1 and 3.6 mgO3/mgCOD, respectively, accompanied by a drop of COD in the range of 8.8 - 69.6%. An ozone dose of about 1 mgO3/mgCOD is required to reduce the lignin content by more than 80%; at such a dose, the reduction of COD was about 35%. Lignin proved to be a substance that is practically insusceptible to biodegradation under the test conditions. An increase of the susceptibility to biodegradation of the lignin disintegration products could have been observed at an appropriately high dose of ozone.
PL
Celem badań było sprawdzenie możliwości zastosowania ozonu i procesów pogłębionego utleniania (AOP) do degradacji i usunięcia związków ligninowych z roztworów wodnych oraz określenie wymaganej dawki ozonu. Ponadto przeprowadzono badania wpływu pogłębionego utleniania na dalszą biologiczną destrukcję produktów ubocznych rozkładu ligniny. W wyniku ozonowania wodnych roztworów alkaliligniny, polimer ten ulegał degradacji w stopniu zależnym od dawki ozonu. Redukcja zawartości ligniny była w miała zakresie od ok. 40,0 do 96,6%, przy dawce ozonu odpowiednio 0,1 i 3,6 mg O3/mgChZT. Jednocześnie zakres redukcji ChZT była w zakresie wynosił 8,8 – 69,6%. Dawka ozonu potrzebna do otrzymania redukcji ligniny powyżej 80% wynosi ok. 1 mgO3/mgChZT. Przy tej dawce redukcja ChZT wynosiła ok. 35%. Lignina okazała się substancją praktycznie nie podatną na biodegradację w warunkach prowadzenia testów. Przy odpowiednio wysokiej dawce ozonu stwierdzono wzrost podatności na biodegradację produktów rozpadu ligniny.
Rocznik
Strony
191--196
Opis fizyczny
Bibliogr. 29 poz., rys., wykr., tab.
Twórcy
  • Poland, Łódź, Institute of Biopolymers and Chemical Fibres
  • Poland, Łódź, Institute of Biopolymers and Chemical Fibres
autor
  • Poland, Łódź, Institute of Biopolymers and Chemical Fibres
Bibliografia
  • 1. Pokhrel D, Viraraghavan T. Treatment of pulp and paper mill wastewater - a review. Science of the Total Environment 2004; 333: 37-58.
  • 2. Werker AG, Hall ER. Limitation for biological removal of resin acids from pulp mill effluent. Wat Sci Tech 1999; 40 (11- 12): 281-288.
  • 3. Fretheim K. Heavy metals and low molecular weight substances in wood: Consequences for certain properties of paper/board products and effluent/ wastes from pulp making – a condensed review sponsored by the Confederation of European Paper Industries. Brussels, 1994.
  • 4. Muna A, Sreekrishnan TR. Aquatic toxicity from pulp and paper mill effluents: a review, Advances in Environmental Research 2001; 5: 175-196.
  • 5. Çeçen F. Investigation of substrate degradation and non-biodegradable portion in several pulp bleaching wastes. Wat Sci Tech 1999; 40 (11-12): 305-312.
  • 6. Ledakowicz S, Michniewicz M, Jagiełła A, Stufka-Olczyk J, Martynelis M. Elimination of resin acids by advanced oxidation processes and their impact on subsequent biodegradation. Water Research 2006; 40: 3439-3446.
  • 7. Michniewicz M, Nałęcz-Jawecki G, Stufka-Olczyk J, Sawicki J. Comparison of chemical composition and toxicity of wastewaters from pulp industry. In: Persoone G., Janssen C., De Coen Eds. New Microbiotests for Routine Toxicity Screening and Biomonitoring 401-411, Kluwer Academic/Plenum Publ. London 2000.
  • 8. Helble A, Schlayer W. et al. Advanced effluent treatment in the pulp and paper industry with a combined process of ozonation and fixed bed biofilm reactors. Wat Sci Tech 1999; 40(11-12): 343-350.
  • 9. Zhongtang Yu, Mohn WW. Bioaugmentation with resin acid degrading bacteria enhances resin acid removal in sequencing batch reactors treating pulp mill effluents. Wat Res 2001; 35 (4): 883-890.
  • 10. Kaindl N, Tillman U, Möbius CH. Enhancement of capacity and efficiency of a biological wastewater treatment plant. Wat Sci Tech 1999; 40 (11-12): 231-239.
  • 11. Biń AK. Ozone and ozonisation. The use of oxidation techniques in environment protection – collective work directed by R. Zarzycki (in Polish) PAN o/Łódź, 2002, pp. 5-12.
  • 12. Hostachy JC, Lenon G, et al. Reduction of pulp and paper mill pollution by ozone treatment. Wat Sci Tech 1997; 35 (2-3): 261-268.
  • 13. Kos L, Perkowski J. Chemical oxidation as a stage of highly efficient technologies for textile wastewater treatment.Fibres & Textiles in Eastern Europe 2009; 17, 5 (76): 99-105.
  • 14. Jagiełła A, Michniewicz M, Ledakowicz S. Influence of ozonation on lignin com- Received 19.10.2012 Reviewed 12.11.2012 pounds degradation in pulp and paper effluents. Prz. Pap. 2005; 61, 3: 166-170.
  • 15. Michniewicz M, Jagiełła A, Ledakowicz S. Applications of extended oxidation processes for degradation of lignin compounds in pulp and paper effluents. Prz. Pap. 2007; 63, 8: 483-486.
  • 16. El Mansouri N-E, Salvado J. Structural characterization of technical lignins for the production of adhesives: Application to lignosulphonate, kraft, sodaanthraquinone, organosolv and ethanol process lignins. Industrial Crops and Products 2006; 24: 8-16.
  • 17. Kuitunen S, Kalliola A, Tarvo V, et al. Lignin oxidation mechanisms under oxygen delignification conditions. Holzforschung 2011; 65, 4: 587-599.
  • 18. Bentivenga G, Bonini C, et al. Singlet oxygen mediated degradation of Klason lignin. Chemosphere 1999: 39(14): 2409-2417.
  • 19. Tanaka K, Calanag RCR, Hisanaga T. Photocatalysed degradation of lignin on TiO2. Journal of Molecular Catalysis A.: Chemical 1999; 138: 287-294.
  • 20. Nakamura Y, Sawada T, et al. Microbial treatment of kraft pulp wastewater pretreated with ozone. Wat Sci Tech 1997; 35 (2-3): 277-282.
  • 21. Ferron B, Croue JP, Dore M. Comparative study of ozonation of two lignin model compounds: coniferyl alcohol and ferulic acid. Identification of some byproduct. Ozone Sci Eng 1995; 17: 687- 699.
  • 22. Bertaud F, Croue JP, Legube B. Ozonation of -O-4 dimer lignin model: by-product identification and reaction pathways. Ozone Sci Eng 2001; 23: 139-148.
  • 23. Kaneko H, Hosoya S, Iiyma K, Nakano J. Degradation of lignin with ozone: reactivity of lignin model compounds toward ozone. J Wood Chem Technol 1983; 3, 4: 399-411.
  • 24. Amat A.M., Arques A., Miranda M.A., López F.: “Use of ozone and/or UV in the treatment of effluents from board paper industry”, Chemosphere 60, 1111-1117 (2005)
  • 25. Makhotkina OA, Preis SV, Parkhomchuk EV. Water delignification by advanced oxidation processes: Homogeneous and heterogeneous Fenton and H2O2 photoassisted reactions. Applied Catalysis B: Environmental 2008; 84: 821-826.
  • 26. Saroj DP, Arun Kumar A, Purnendu Bose P, et al. Mineralisation of some natural refractory organic compounds by biodegradation and ozonation. Water Research 2005; 39: 1921-1933.
  • 27. Michniewicz M, Stufka-Olczyk J, Jagiełła A. Applications of advanced oxidation methods to preliminary treatment of wastewaters containing resin acids and lignin. Prz. Pap. 2008; 64, 11: 677-683.
  • 28. Łebkowska M. et al. Toxicology of the environment (in Polish). Ed. PWN 1999. 29. Nałęcz-Jawecki G. Examination of aqueous environment toxicity by the method of bioindication (in Polish), Biuletyn Wydziału Farmaceutycznego AM w Warszawie 2, 2003.
Typ dokumentu
Bibliografia
Identyfikator YADDA
bwmeta1.element.baztech-9202fb11-3e8c-4291-b0e7-8f088843a690
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.