|
|
Adsorpce pesticidů na granulovaném aktivním uhlí při úpravě vody
Kopecká, Ivana ; Hnaťuková, Petra (vedoucí práce) ; Pivokonský, Martin (oponent)
Diplomová práce je zaměřena na výzkum adsorpčních procesů při odstraňování pesticidů na granulovaném aktivním uhlí (GAC) v procesu úpravy vody. Při adsorpci pesticidů na GAC je dosahováno značné účinnosti jejich odstranění, která však může být radikálně snížena přítomností přírodních organických látek (NOM, Natural Organic Matter) v upravované vodě. Mezi tyto látky patří i tzv. AOM (Algal Organic Matter) produkované fytoplanktonem, které díky rozdílné molekulové hmotnosti obsažených frakcí mohou adsorpci pesticidů ovlivňovat podobně jako NOM dvěma hlavními mechanismy - přímou kompeticí o adsorpční místa na povrchu GAC a blokací pórů. Byly provedeny rovnovážné vsádkové a kinetické adsorpční experimenty se dvěma typy GAC (Norit 1240 a Filtrasorb 400) a dvěma pesticidy (terbuthylazin a alachlor). Pro posouzení vlivu AOM na adsorpci pesticidů bylo pro experimenty použito uhlí nezatížené a předem zatížené AOM. Hodnocen byl i vliv pH roztoku na kompetitivní adsorpci AOM. Pesticidy byly ze vzorků extrahovány metodou SPE a stanoveny na plynovém chromatografu (GC-ECD). AOM byly blíže charakterizovány metodou frakcionace na sorpčních pryskyřicích. U proteinových složek AOM bylo pomocí kapalinové SEC chromatografie stanoveno zastoupení zjevných molekulových hmotností. Dosažené výsledky prokázaly rozdílnou...
|
|
|
Pokročilé metody odstraňování obtížně koagulovatelných látek při úpravě vody
Sichrová, Kateřina
Úprava pitné vody je v dnešní době stále náročnější z důvodu rostoucího znečištění, ať už vlivem člověka či vlivem globálního oteplování. Voda se stává koktejlem látek, na které již konvenční proces úpravy vody založený na koagulaci/flokulaci často nestačí. Tato disertační práce se zabývá studiem pokročilých metod odstraňování obtížně koagulovatelných látek, zvláště pak adsorpcí, při úpravě vody. Zvláštní důraz je kladen na odstraňování manganu, látek produkovaných fytoplanktonem (AOM) a per- a polyfluorovaných alkylových sloučenin (PFAS). V souvislosti s antropogenními mikropolutanty byla pozornost věnována i jejich výskytu a interakcím ve vodním prostředí. V rámci výzkumu byl syntetizován nový adsorbent na bázi TiO2 za účelem odstraňování Mn2+ . Vzhledem ke skutečnosti, že připravený adsorbent vykazoval vysokou účinnost odstranění Mn2+ v širokém rozsahu hodnot pH ve srovnání s konvenční metodou demanganizace, kde je pro účinné odstranění manganu potřeba dosáhnout velmi vysokých hodnot pH, může sloužit jako vhodná alternativní metoda demanganizace. V souvislosti s odstraňováním AOM byl zkoumán vliv vlastností roztoku na adsorpci na různé typy granulovaného aktivního uhlí (GAU). Bylo zjištěno, že účinnost adsorpce AOM je ovlivněna nejen charakterem adsorbované látky a použitého adsorbentu, ale dále...
|
|
|
Pokročilé metody odstraňování obtížně koagulovatelných látek při úpravě vody
Fialová, Kateřina ; Pivokonský, Martin (vedoucí práce) ; Mašín, Pavel (oponent) ; Brányik, Tomáš (oponent)
Úprava pitné vody je v dnešní době stále náročnější z důvodu rostoucího znečištění, ať už vlivem člověka či vlivem globálního oteplování. Voda se stává koktejlem látek, na které již konvenční proces úpravy vody založený na koagulaci/flokulaci často nestačí. Tato disertační práce se zabývá studiem pokročilých metod odstraňování obtížně koagulovatelných látek, zvláště pak adsorpcí, při úpravě vody. Zvláštní důraz je kladen na odstraňování manganu, látek produkovaných fytoplanktonem (AOM) a per- a polyfluorovaných alkylových sloučenin (PFAS). V souvislosti s antropogenními mikropolutanty byla pozornost věnována i jejich výskytu a interakcím ve vodním prostředí. V rámci výzkumu byl syntetizován nový adsorbent na bázi TiO2 za účelem odstraňování Mn2+ . Vzhledem ke skutečnosti, že připravený adsorbent vykazoval vysokou účinnost odstranění Mn2+ v širokém rozsahu hodnot pH ve srovnání s konvenční metodou demanganizace, kde je pro účinné odstranění manganu potřeba dosáhnout velmi vysokých hodnot pH, může sloužit jako vhodná alternativní metoda demanganizace. V souvislosti s odstraňováním AOM byl zkoumán vliv vlastností roztoku na adsorpci na různé typy granulovaného aktivního uhlí (GAU). Bylo zjištěno, že účinnost adsorpce AOM je ovlivněna nejen charakterem adsorbované látky a použitého adsorbentu, ale dále...
|
|
|
Vliv organických látek produkovaných fytoplanktonem na koagulaci jejich buněk
Stránská, Štěpánka ; Pivokonský, Martin (vedoucí práce) ; Barešová, Magdalena (oponent)
Při výskytu vodního květu čelí úpravny vody nejen zvýšenému výskytu sinic a řas, ale také vysokým koncentracím látek produkovaných těmito organismy, tzv. AOM (Algal Organic Matter). Přítomnost AOM pak může vést k produkci vody nevyhovující jakosti, projevující se nejen výskytem zvýšených koncentrací buněk mikroorganismů a AOM v upravené vodě, ale také výskytem celé řady dalších problémů, z nich nejzávažnější je tvorba toxických vedlejších produktů dezinfekce, tzv. DBPs (Disinfection By-Products). Prvořadým úkolem úpravy vody v těchto případech pak je odstranit buňky mikroorganismů v neporušeném stavu tak, aby nedošlo k uvolnění AOM do upravované vody. Tato práce se zabývá vlivem AOM produkovaných fytoplanktonem na koagulaci jejich buněk. Účinnost koagulace je ovlivněna různými vlastnostmi buněk. Významná je především závislost dávky koagulačního činidla na ploše povrchu buněk a velikost a hodnota jejich povrchového náboje. Bylo prokázáno, že AOM mohou mít jak negativní tak i pozitivní vliv na koagulaci buněk sinic a řas. K inhibici koagulace dochází hlavně při vysokých koncentracích především nízkomolekulární složky AOM. Naopak pozitivní vliv na průběh koagulace mají vysokomolekulární AOM (zejména proteiny), které při nízkých koncentracích a v určitém rozmezí pH cca 4-6 významně přispívají k účinné...
|
|
|
Charakterizace a eliminace obtížně odstranitelných látek při úpravě vody
Čermáková, Lenka
Disertační práce se zabývá charakterizací organických látek produkovaných fytoplanktonem (AOM - Algal Organic Matter), které patří k obtížně odstranitelným látkám při úpravě vody, a na základě charakteru AOM pak posuzuje různé metody jejich eliminace, např. koagulaci, oxidaci s následnou koagulací a adsorpci na aktivním uhlí. Zvláštní důraz je přitom kladen na zjištění optimálních podmínek daných procesů a na popis při nich se uplatňujících mechanismů a interakcí. V rámci druhé skupiny z hlediska úpravy vody problematických látek, antropogenních mikropolutantů, se disertační práce zabývá vysoce aktuální problematikou výskytu mikroplastů ve vodě. Bylo zjištěno, že účinnost odstranění jednotlivých složek AOM se zásadně liší v závislosti na použité eliminační metodě. Velmi se různí i identifikované optimální podmínky jednotlivých metod a především pak mechanismy, které se při odstranění cílových látek uplatňují. Neproteinová složka AOM se konvenční koagulací i za optimalizovaných podmínek (pH 6,6-7,5 pro koagulační činidlo síran hlinitý a pH 7,5-9,0 pro polyaluminium chlorid) odstraňuje s velmi nízkou účinností (max. 25 %), přičemž hlavní příčinou je vysoký obsah obtížně koagulovatelných nízkomolekulárních látek. Jako dominantní se zde uplatňuje mechanismus adsorpce na hydratované oxidy hliníku. Dále...
|
|
|
Charakterizace a eliminace obtížně odstranitelných látek při úpravě vody
Čermáková, Lenka ; Pivokonský, Martin (vedoucí práce) ; Sochorová, Helena (oponent) ; Brányik, Tomáš (oponent)
Disertační práce se zabývá charakterizací organických látek produkovaných fytoplanktonem (AOM - Algal Organic Matter), které patří k obtížně odstranitelným látkám při úpravě vody, a na základě charakteru AOM pak posuzuje různé metody jejich eliminace, např. koagulaci, oxidaci s následnou koagulací a adsorpci na aktivním uhlí. Zvláštní důraz je přitom kladen na zjištění optimálních podmínek daných procesů a na popis při nich se uplatňujících mechanismů a interakcí. V rámci druhé skupiny z hlediska úpravy vody problematických látek, antropogenních mikropolutantů, se disertační práce zabývá vysoce aktuální problematikou výskytu mikroplastů ve vodě. Bylo zjištěno, že účinnost odstranění jednotlivých složek AOM se zásadně liší v závislosti na použité eliminační metodě. Velmi se různí i identifikované optimální podmínky jednotlivých metod a především pak mechanismy, které se při odstranění cílových látek uplatňují. Neproteinová složka AOM se konvenční koagulací i za optimalizovaných podmínek (pH 6,6-7,5 pro koagulační činidlo síran hlinitý a pH 7,5-9,0 pro polyaluminium chlorid) odstraňuje s velmi nízkou účinností (max. 25 %), přičemž hlavní příčinou je vysoký obsah obtížně koagulovatelných nízkomolekulárních látek. Jako dominantní se zde uplatňuje mechanismus adsorpce na hydratované oxidy hliníku. Dále...
|
|
|
Adsorpce nízkomolekulární složky organických látek produkovaných fytoplanktonem na aktivním uhlí při úpravě vody
Fialová, Kateřina ; Pivokonský, Martin (vedoucí práce) ; Kopecká, Ivana (oponent)
Tato diplomová práce se zabývá studiem adsorpce nízkomolekulární složky organických látek produkovaných fytoplanktonem - AOM (Algal Organic Matter) na aktivním uhlí - AC (Activated Carbon), při úpravě pitné vody. Pro experimentální účely byly nízkomolekulární AOM v práci zastoupeny vybranými aminokyselinami (AMK), které jsou konvenční úpravou vody pomocí koagulace obtížně odstranitelné. Jako adsorbent byl použit detailně charakterizovaný druh granulovaného aktivního uhlí (GAC) - Filtrasorb TL 830 (FTL830), který je určen přímo pro účely úpravy vody. Na GAC byly prováděny rovnovážné vsádkové adsorpční experimenty se třemi modelovými AMK, argininem (Arg), phenylalaninem (Phe) a kyselinou asparagovou (Asp). Prostřednictvím adsorpčních testů byla zkoumána účinnost odstranění AMK v závislosti na teplotě roztoku a hodnotě jeho pH. Výsledky adsorpčních experimentů prokázaly, že teplota má na účinnost adsorpce vliv. Ačkoli je adsorpce ve své podstatě popisována jako exotermní proces, adsorpce Arg a Phe z vodného roztoku na GAC probíhala účinněji při vyšší teplotě, tedy endotermně. V případě adsorpce argininu bylo zjištěno, že vliv teploty roztoku je menší, než vliv hodnoty pH. Nejvyšších účinností bylo dosaženo při nejvyšší zkoumané teplotě 25 žC a pH 9. Za těchto podmínek zde byly hlavním mechanismem...
|
|
|
Vliv předoxidace manganistanem draselným na koagulaci neproteinových látek produkovaných řasou Chlorella vulgaris
Přech, Jiří ; Pivokonský, Martin (vedoucí práce) ; Novotná, Kateřina (oponent)
5 Abstrakt: Jedním z aktuálních problémů při úpravě pitné vody je přítomnost buněk fytoplanktonu a jím produkovaných organických látek (AOM) v surové vodě. Populace fytoplanktonu a produkce AOM neustále narůstá se zvyšující se antropogenní eutrofizací vodních ekosystémů. Zejména AOM zhoršují účinnost technologických procesů úpravy vody a při hygienickém zabezpečení vody z nich mohou vznikat zdravotně závadné vedlejší produkty dezinfekce. Tradičním procesem úpravy vody je koagulace, která je účinná pro odstraňování buněk řas a sinic z pitné vody, ale je již méně účinná pro některé složky AOM. Obzvláště špatně odstranitelná je pak nízkomolekulární neproteinová složka AOM, která může představovat většinu organického zatížení surové vody. Ke zvýšení účinnosti koagulace buněk řas a sinic a i AOM lze využít oxidaci zařazenou před koagulaci. Cílem této práce je posouzení vlivu předoxidace manganistanem draselným na koagulaci neproteinové složky AOM řasy Chlorella vulgaris síranem hlinitým a polyaluminiumchloridem. Vliv předoxidace manganistanem byl zhodnocen porovnáním výsledků koagulačních experimentů s neproteinovými látkami bez předoxidace a s předoxidací pěti různými dávkami manganistanu draselného (0,025; 0,05; 0,1; 0,15 a 0,2 mg KMnO4 mg-1 DOC). Dávky manganistanu a čas potřebný k předoxidaci (30 minut) byly...
|
|
|
Vliv organických látek produkovaných fytoplanktonem na koagulaci jejich buněk
Stránská, Štěpánka ; Pivokonský, Martin (vedoucí práce) ; Barešová, Magdalena (oponent)
Při výskytu vodního květu čelí úpravny vody nejen zvýšenému výskytu sinic a řas, ale také vysokým koncentracím látek produkovaných těmito organismy, tzv. AOM (Algal Organic Matter). Přítomnost AOM pak může vést k produkci vody nevyhovující jakosti, projevující se nejen výskytem zvýšených koncentrací buněk mikroorganismů a AOM v upravené vodě, ale také výskytem celé řady dalších problémů, z nich nejzávažnější je tvorba toxických vedlejších produktů dezinfekce, tzv. DBPs (Disinfection By-Products). Prvořadým úkolem úpravy vody v těchto případech pak je odstranit buňky mikroorganismů v neporušeném stavu tak, aby nedošlo k uvolnění AOM do upravované vody. Tato práce se zabývá vlivem AOM produkovaných fytoplanktonem na koagulaci jejich buněk. Účinnost koagulace je ovlivněna různými vlastnostmi buněk. Významná je především závislost dávky koagulačního činidla na ploše povrchu buněk a velikost a hodnota jejich povrchového náboje. Bylo prokázáno, že AOM mohou mít jak negativní tak i pozitivní vliv na koagulaci buněk sinic a řas. K inhibici koagulace dochází hlavně při vysokých koncentracích především nízkomolekulární složky AOM. Naopak pozitivní vliv na průběh koagulace mají vysokomolekulární AOM (zejména proteiny), které při nízkých koncentracích a v určitém rozmezí pH cca 4-6 významně přispívají k účinné...
|
|
|
ADSORPCE ORGANICKÝCH LÁTEK PRODUKOVANÝCH SINICÍ MICROCYSTIS AERUGINOSA NA AKTIVNÍM UHLÍ
Krsová, Magdalena ; Pivokonský, Martin (vedoucí práce) ; Benešová, Libuše (oponent)
Diplomová práce je zaměřena na posouzení účinnosti dvou druhů granulovaného aktivního uhlí (GAU), Filtrasorb TL 830 a Picabiol 12x40, při adsorpci nízkomolekulárních celulárních peptidů produkovaných sinicí Microcystis aeruginosa, které jsou špatně odstranitelné konvenčními procesy úpravy vody založenými na koagulaci a flokulaci. Prostřednictvím laboratorních rovnovážných a kinetických adsorpčních testů byl zkoumán vliv odlišných vlastností obou GAU (povrchový náboj a texturní vlastnosti), peptidů (molekulová hmotnost, povrchové skupiny a náboj) a chemismu roztoku (iontová síla a hodnota pH) na odstranění peptidů z vodného roztoku. Výsledky prokázaly, že adsorpce peptidů je výrazně ovlivněna nábojovými poměry v systému, které závisí na pH roztoku. Tato hodnota přímo ovlivňuje jak náboj povrchu GAU a jeho nulový bod (pHnbn), tak i disociaci a protonizaci funkčních skupin peptidů. Bylo zjištěno, že účinnost adsorpce peptidů se v případě obou GAU zvyšuje s poklesem pH do kyselé oblasti. Za těchto podmínek adsorpci posilují přitažlivé elektrostatické interakce mezi povrchem GAU a funkčními skupinami peptidů a pozitivně ji ovlivňují i konformační změny ve struktuře peptidů. Celkově nejvyšší adsorpční kapacity bylo dosaženo při pH 5 a použití GAU Picabiol 12x40 zřejmě díky vyššímu podílu mezopórů v jeho...
|
host ::
RSS.