28.10.2022

Doktorsavhandling i anläggnings- och systemteknik

DI Kaj Janssons doktorsavhandling i anläggnings- och systemteknik framläggs till offentlig granskning vid fakulteten för naturvetenskaper och teknik vid Åbo Akademi.

Avhandlingen heter Development of advanced oxidation processes for the Finnish pulp and paper industry water treatment.

Disputationen äger rum fredagen den 4 november 2022 kl. 13 i auditorium XX, Agora, Vattenborgsvägen, Åbo. Opponent är professor Esa Vakkilainen, LUT-universitetet och kustos är professor Anders Brink, Åbo Akademi.

Sammanfattning

Avancerade Oxidation Processer (AOP) har utvecklats för den finska massa- och pappersindustrins vattenrening för situationer då processer baserade på sedimentation, kemisk fällning och biologisk rening inte uppnår satta gränsvärden.

I denna avhandling presenteras fyra AOP-metoder för att behandla olika typer processvatten inom massa- och pappersindustrin. Gemensamt för AOP är in situ produktion av hydroxylradikaler. Fenton-processen är den mest kända AOP-tekniken. Fenton-processen grundar sig på användning av tvåvärt järn som metallkatalyt för att spjälka väteperoxid till hydroxylradikaler, som utgör de aktiva molekylerna. I andra vanliga AOP används väteperoxid, ozon och UV-bestrålning samt kombinationer av dessa för samma syfte.

Den första studien använder den modifierade Fenton’s-processen för massa- och pappersavloppsvatten som ett tertiärt reningssteg för förbättring av COD_Cr och P_tot reduktion. De givna resultaten bygger på laboratorie- samt pilotförsök som gjorts med avloppsvatten.
Den andra studien fokuserar på förbättring av den biologiska nedbrytbarheten genom att modifiera BOD₇/COD_Cr-förhållandet i avloppsreningsverkets inloppsvatten genom användningen av O₃, H₂O₂ och den modifiera Fenton processen innan det biologiska reningssteget. Förbättrad nedbrytbarhet leder till en bättre COD reduktion i den efterföljande biologiska stegen. De presenterade resultaten är erhållna från laboratorieförsök.

I den tredje studien utvecklas en AOP-baserad biocid för biologisk tillväxtkontroll i pappersmaskiner. Målet var en deaktivering högre än 99% av aeroba heterotrofer, jäst- och mögelsvampar med hjälp av H₂O₂ och O₃ baserad AOP-teknik

I den fjärde studien undersöks alternativa och tekniskt mindre komplicerade metoder för att avlägsna Mn² + från råvatten som används inom industrin. Processer baserade på högoxidativa föreningar och destillerad perättiksyra jämförs med processer baserade på KMnO₄ och HOCl. De presenterade resultaten är erhållna från laboratorieförsök med tre olika råvatten tagna från Rauma, Vaasa och Kemple.

Kaj Jansson är född 1961 i Tammerfors. Han kan vid behov nås per telefon +358 500 852109 eller e-post kaj.em.jansson@hotmail.com

Avhandlingen kan läsas i Åbo Akademis publikationsarkiv Doria. 

Klicka här för pressbild på disputanden.