Bakterier bryter ner färgrester från textilindustrin
En stor del av textilindustrin finns sig idag i utvecklingsländerna, där den är en viktig del i en snabbt växande ekonomi. Kraven på miljöhänsyn i dessa länder är dock inte speciellt hårda och industrin förorenar stora mängder av det ofta bristfälliga vattnet. I en ny avhandling utvecklar Jörgen Forss en biologisk behandling som bryter ned textilfärgerna i vattnet.
Dagens moderna textilfärger är utformade att motstå tvätt, solljus, oxidation, matfläckar och enzymer med bibehållen färgkvalité. Det finns flera olika färgklasser men azo- och anthraquinonfärger är de mest använda idag. De reaktiva azofärgerna binder till textilens fibrer och ger väldigt god färgäkthet, men en del av färgen reagerar med ämnen i vattnet, vilket medför att 10-40 % av färgen hamnar i processvattnet. Metoden som Jörgen Forss har utvecklat ger en kostnadseffektiv och robust biologisk behandling av textilfärger i vatten och textilt avloppsvatten. Behandlingen bygger på mikrobiologiska filter där flis från skogen och risskal används som bas. I filtret växer bakterier med speciella enzymer som bryter ner färgresterna.
I arbetet har biologiska filter testats för optimering av nedbrytning av färger och deras metaboliter. Testerna har gjorts med olika system av anaerob och aerob behandling baserat på fraktioner som skogsflis, trämaterial och risskal. Effektiviteten av behandlingen har analyserats med spektrofotometer och kemiska analyser på vattnets sammansättning. Detaljerade undersökningar av molekylära sammansättningen med särskilt fokus på metaboliter ss. aromatiska aminer har följts med vätskekromatografi kopplad till massdetektor (LC/MS). De utvecklade biologiska filtrena har behandlat vattenlösningar av azofärgerna reactive red 2, reactive black 5 och antraquinonfärgen reactive blue 4. Vidare har industriellt textilt avloppsvatten från ett färgeri behandlats, vilket avfärgats till 90 % inom 67 timmar med god nedbrytning även av metaboliter.
Molekylärbiologiska metoder har använts för att följa utvecklingen av framförallt det bakteriella samhället, men även en del intressanta fynd av svamp i vattenfasen har identifierats. Ett flertal bakterier med gener för att producera det färgnedbrytande enzymet azoreduktas har identifieras i de biologiska filtrena.
Den enkla men robusta konstruktionen av reningsmetoden tillsammans med de goda behandlingsresultaten har rönt stort intresse från ett flertal forskare från utvecklingsländer och ses som en lovande teknik för implementering.
Jörgen Forss har bedrivit sina forskarstudier under handledning av docent Ulrika Welander vid Linnéuniversitetet i ett projekt finansierat av SIDA. De molekylärbiologska analyserna har utförts i samarbete med docent Jarone Pinhassi, Linnaeus University Centre for Ecology and Evolution in Microbial model Systems. LC/MS analyserna har utförts i samarbete med SP – Sveriges Tekniska Forskningsinstitut. Avhandlingen bygger på ett manuskript och fyra publicerade artiklar varav en i samarbete med Ege universitet i Turkiet.
Avhandlingen ”Microbial Treatment of Textile Wastewater Applicable in Developing Countries” försvaras fredagen den 8:e februari kl. 13.00 i hus M i sal 1083, Linnéuniversitet, Växjö. Opponent är Professor Bo Svensson, verksam vid Linköpings universitet.
