Original title: Odstranění organického znečištění pomocí pokročilých oxidačních procesů
Translated title: Removal of organic pollution using advanced oxidation processes
Authors: Přibilová, Petra ; Kučerík, Jiří (referee) ; Chýlková, Jaromíra (referee) ; Opatřilová, Radka (advisor)
Document type: Doctoral theses
Year: 2022
Language: cze
Publisher: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta chemická
Abstract: [cze] [eng]
Předložená dizertační práce se zabývá využitím pokročilých oxidačních procesů kombinujících hydrodynamickou kavitaci (HC) k produkci hydroxylových radikálů a radikálu na bázi síry. Sledovanými mikropolutanty jsou vybrané přírodní estrogeny estron (E1), 17-estradiol (E2), estriol (E3) a syntetický 17-ethinylestradiol (EE2). Teoretická část obsahuje informace o vlastnostech estrogenů, informace o jejich výskytu a působení v životním prostředí na necílové organismy napříč trofickými úrovněmi; a také možnosti a účinnosti jejich odstraňování z odpadních vod. Dále jsou rozvedeny samotné pokročilé oxidační procesy a shrnuty současné poznatky v této oblasti. Ve výzkumné části jsou popsány použité analytické metody (LC-MS/MS a spektrofotmetrie), designy jednotlivých experimentů a uvedeny výsledky testovaných variant. Kromě sledování účinnosti různých kombinací hydrodynamické kavitace a (oxidačního) činidla byla zkoumána i vhodnost použitých spojovacích materiálů na experimentální jednotce. A to z pohledu sorpce/desorpce na povrch hodnocených plastových materiálů (SBR, EPDM, PTFE, Tygon S3TM, PVDF a PVC). Na základě výsledků byl pak vybrán materiál pro sestavení jednotky, na které degradační experimenty probíhaly. Zvolené metody odstraňování estrogenů z vody byly HC/H2O2, HC/O3, HC/perkarbonát, HC/persulfát, samotná hydrodynamická kavitace a samotný H2O2. Design experimentů byl vytvořen za účelem co nejnižšího času potřebného na ošetření vody, ideálně jeden cyklus v jednotce (4 sekundy), což odpovídá průtokovému uspořádání systému. The presented doctoral thesis deals with the use of advanced oxidation processes combining hydrodynamic cavitation (HC) to produce hydroxyl and sulfur-based radicals. The investigated micropollutants are selected natural estrogens estrone (E1), 17-estradiol (E2), estriol (E3) and synthetic 17-ethinylestradiol (EE2). The theoretical section includes information on the properties of estrogens, their occurrence and effects in the environment on non-target organisms across trophic levels; and list of options for their removal from wastewater. The advanced oxidation processes themselves are also discussed and current knowledge in this area is summarised. In the research section, used analytical methods (LC-MS/MS and spectrophotometry), designs of individual experiments and results of tested processes are described. In addition monitoring the efficiency of different combinations of hydrodynamic cavitation and other agent and the suitability of the materials used on the experimental unit were also investigated. The sorption/desorption onto the surface of selected plastic materials (SBR, EPDM, PTFE, Tygon S3TM, PVDF and PVC) was also evaluated. Based on the results, the material for the unit - on which the degradation experiments were carried out - was selected. The methods chosen for the removal of estrogens from water were HC/H2 O2 , HC/O3, HC/percarbonate, HC/persulfate, hydrodynamic cavitation alone, and H2O2 alone. The design of the experiments was created to minimize the time required to treat the water, ideally one cycle per unit (4 seconds), which corresponds to the flow-through arrangement of the system.
Keywords: Advanced Oxidation Processes; Estrogens; Hydrodynamic Cavitation; Hydrogen Peroxide; Ozone; Percarbonate; Persulfate; Estrogeny; hydrodynamická kavitace; ozon; perkarbonát; peroxid vodíku; persulfát; pokročilé oxidační procesy

Institution: Brno University of Technology (web)
Document availability information: Fulltext is available in the Brno University of Technology Digital Library.
Original record: http://hdl.handle.net/11012/208718

Permalink: http://www.nusl.cz/ntk/nusl-512016


The record appears in these collections:
Universities and colleges > Public universities > Brno University of Technology
Academic theses (ETDs) > Doctoral theses