|
|
Intenzifikace separace manganu při úpravě pitné vody
Bartoš, Ladislav ; Janda, Václav (oponent) ; Hlaváč, Jaroslav (oponent) ; Dolejš, Petr (vedoucí práce)
Předkládaná práce se zabývá komplexně manganem. V úvodní části je uveden přehled jeho základních fyzikálních a chemických vlastností. Jednotlivě jsou uvedeny jeho sloučeniny včetně jejich příprav, výrob a použití v praxi. Dále je uveden přehled analytických metod, kterých se mangan v podobě svých sloučenin účastní coby činidlo. V stejné části je rovněž uveden přehled analytických metod, kterými se mangan a jeho sloučeniny stanovují, zejména v technologii vody. Pozornost je věnována manganu jako nezanedbatelné složce jednotlivých částí životního prostředí. Zajímavá je část věnována biogennímu působení manganu a to nejen z pohledu jeho toxicity, ale i z pohledu důležitého a zejména pro život savců nepostradatelného biogenního prvku. V navazujících kapitolách je přehled jednotlivých metod, které jsou za určitých podmínek vhodné pro separaci při úpravách povrchových a podzemních vod na vodu pitnou nebo provozní či průmyslovou v níž je požadována minimální koncentrace tohoto kovu. Vliv fyzikálně-chemických podmínek, které nezanedbatelným resp. zcela zásadním způsobem ovlivňují úspěšnost a účinnost separace je zpracován dále. Vzhledem k určitým specifikům při úpravě povrchových podzemních vod, jsou v kapitolách vždy detailněji zmíněny postupy vhodnější pro konkrétní typ matrice či specifické podmínky. Další kapitoly jsou již záznamem dlouholetých pozorování a zkušeností, které autor učinil na jednotlivých částech vodárenského systému a to od zdroje surové vody přes její úpravu až po distribuci se specifickým rozdělením na vody povrchové a podzemní. Poslední kapitola popisuje stavbu modelu úpravny vody, jeho spuštění, kalibraci a testy zaměřené na separaci manganu při koagulaci síranem hlinitým a síranem železitým.
|
|
|
Odstranění vybraných složek z vodního prostředí koagulací
Měřínská, Zuzana ; Márová, Ivana (oponent) ; Janda, Václav (oponent) ; Mergl, Václav (oponent) ; Vávrová, Milada (vedoucí práce)
V disertační práci se zabývám úpravou modelových vod s obsahem huminových látek, reziduí léčiv a zákalu koagulací. Pracovalo se s koagulanty síranem železitým a hlinitým, které jsou v praxi běžně používány a s přírodním biopolymerem na bázi chitosanu, který není u nás ještě používán. Cílem práce mělo být nalezení optimálního uplatnění chitosanu a porovnání s anorganickými koagulanty. Teoretická část práce obsahuje popis výskytu, rozdělení, složení, vlastností, významu huminových látek, reziduí léčiv a zákalu, dále vlastnosti chitosanu a jeho použití při úpravě vod obsahující tyto látky. Experimentální část shrnuje a představuje získané výsledky při laboratorních koagulačních testech s anorganickými koagulanty i s chitosanem, které vedly ke zjištění optimální dávky. Další koagulační experimenty byly zaměřeny na objasnění možnosti kombinace dvou koagulantů (síranu železitého a chitosanu) a zjištění jejich optimální dávky a vhodného poměru. U vybraných látek byl také sledován vliv pH na průběh úpravy vody koagulací.
|
|
|
Coagulation of organic matter produced by phytoplankton
Načeradská, Jana ; Pivokonský, Martin (vedoucí práce) ; Benešová, Libuše (oponent) ; Janda, Václav (oponent)
Překládaná disertační práce se zabývá odstranitelností organických látek produkovaných řasami a sinicemi (AOM - algal organic matter) koagulací při úpravě vody a také vlivem AOM na koagulaci dalších látek přítomných v surové vodě. Zvláštní důraz je kladen na popis mechanismů koagulace. Účinnost odstranění AOM koagulací byla posuzována za pomoci koagulačních testů prováděných s optimalizovanými dávkami koagulačních činidel (síranu hlinitého nebo železitého) při různých hodnotách pH. V experimentech byly použity peptidy a proteiny obsažené v buněčném materiálu sinice Microcystis aeruginosa, o kterých bylo již dříve zjištěno, že narušují koagulační proces. Za účelem posouzení vlivu AOM na koagulaci zakalených vod byly dále provedeny koagulační testy s peptidy a proteiny společně s kaolinovými částicemi, reprezentujícími jílové částice v zakalených vodách, jak s koagulačními činidly, tak bez nich. Aby bylo možné popsat koagulační mechanismy, AOM byly charakterizovány z hlediska náboje, funkčních skupin, molekulových vah a schopnosti tvořit rozpuštěné komplexy s koagulačními činidly. Výsledky experimentů ukázaly, že odstranitelnost peptidů a proteinů je značně závislá na hodnotě pH a vlastnostech koagulujících částic či molekul. Nejvyšší míry odstranění bylo dosaženo při takových hodnotách pH, při...
|
|
|
Charakterizace extracelulárních a intracelulárních organických látek produkovaných fytoplanktonem ve vztahu k procesům úpravy vody
Zezulová, Tereza ; Pivokonský, Martin (vedoucí práce) ; Janda, Václav (oponent)
Práce se zabývá charakterizací látek produkovaných fytoplanktonem (AOM - Algal Organic Matter) čtyř druhů mikroorganismů: sinicemi Microcystis aeruginosa a Merismopedia tenuissima, rozsivkou Fragilaria crotonensis a zelenou řasou Chlamydomonas geitleri. Druhy M. aeruginosa, F. crotonensis a Chl. geitleri byly vybrány jako dominantní zástupci fytoplanktonu nejvýznamnější vodárenské nádrže v ČR Švihov (Úpravna vody Želivka) a M. tenuissima jako dominantní zástupce fytoplanktonu ve vodárenské nádrži Josefův Důl (Jizerské hory). Uvedené mikroorganismy byly kultivovány v laboratorních podmínkách a průběh kultivace (růst biomasy) byl monitorován pomocí počtu buněk, chlorofylu-a a optické hustoty. Látky produkované fytoplanktonem byly monitorovány pomocí rozpuštěného organického uhlíku a dále byly charakterizovány pomocí specifické UV absorbance, množství peptidové/proteinové a nepeptidové (sacharidové) složky, afinity k vodě a molekulových hmotností (MW). Bylo zjištěno, že AOM všech studovaných mikroorganismů jsou tvořeny převážně hydrofilními látkami s nízkými hodnotami specifické UV absorbance (< 2 L/(m.mg)). Dominantní podíly obou skupin AOM, tj. extracelulárních i celulárních organických látek představují látky s MW < 1 kDa a s MW > 100 kDa, avšak celkové množství a složení AOM se významně liší v...
|
|
|
Vliv organických látek produkovaných fytoplanktonem na charakter agregátů tvořených koagulací/flokulací při úpravě vody
Filipenská, Monika ; Pivokonský, Martin (vedoucí práce) ; Janda, Václav (oponent)
Tato práce se zabývá studiem vlivu kaolinitových ástic (reprezentujících látky tvo ící zákal vody) a peptidové/proteinové složky COM (Cellular Organic Matter) produkovaných sinicí Microcystis aeruginosa na velikost, strukturu a tvar tvo ených agregát v prom nných hydrodynamických podmínkách (gradientu rychlosti) p i úprav vody. Agregace probíhala v Taylor-Couettov reaktoru. Koagulace vybraných typ zne iš ujících p ím sí (kaolinitové ástice, COM peptidy/proteiny a jejich sm s) probíhala pomocí síranu hlinitého a síranu železitého. Vzniklé agregáty byly hodnoceny ve fázi homogenní velikosti (steady state) po 60 min míchání pomocí ukazatel : velikost (polom r) agregát , fraktální dimenze D2 a Dpf a velikostní distribuce. Bylo zjišt no, že velikost agregát je závislá na typu koagula ního inidla, typu koagulované p ím si a aplikovaném gradientu rychlosti. S rostoucím gradientem rychlosti se velikost agregát zmenšuje. Železité koagula ní inidlo produkuje v tší agregáty než hlinité koagula ní inidlo. Podle p ím si roste velikost agregát v po adí kaolinit < COM < kaolinit + COM. Struktura agregát se stává kompaktn jší s gradientem rychlosti. P i použití hlinitého koagula ního inidla vznikají ve srovnání s inidlem železitým kompaktn jší agregáty (mají vyšší hodnotu D2). Kompaktnost agregát klesá v po adí...
|
|
|
Charakterizace extracelulárních a intracelulárních organických látek produkovaných fytoplanktonem ve vztahu k procesům úpravy vody
Zezulová, Tereza ; Pivokonský, Martin (vedoucí práce) ; Janda, Václav (oponent)
Práce se zabývá charakterizací látek produkovaných fytoplanktonem (AOM - Algal Organic Matter) čtyř druhů mikroorganismů: sinicemi Microcystis aeruginosa a Merismopedia tenuissima, rozsivkou Fragilaria crotonensis a zelenou řasou Chlamydomonas geitleri. Druhy M. aeruginosa, F. crotonensis a Chl. geitleri byly vybrány jako dominantní zástupci fytoplanktonu nejvýznamnější vodárenské nádrže v ČR Švihov (Úpravna vody Želivka) a M. tenuissima jako dominantní zástupce fytoplanktonu ve vodárenské nádrži Josefův Důl (Jizerské hory). Uvedené mikroorganismy byly kultivovány v laboratorních podmínkách a průběh kultivace (růst biomasy) byl monitorován pomocí počtu buněk, chlorofylu-a a optické hustoty. Látky produkované fytoplanktonem byly monitorovány pomocí rozpuštěného organického uhlíku a dále byly charakterizovány pomocí specifické UV absorbance, množství peptidové/proteinové a nepeptidové (sacharidové) složky, afinity k vodě a molekulových hmotností (MW). Bylo zjištěno, že AOM všech studovaných mikroorganismů jsou tvořeny převážně hydrofilními látkami s nízkými hodnotami specifické UV absorbance (< 2 L/(m.mg)). Dominantní podíly obou skupin AOM, tj. extracelulárních i celulárních organických látek představují látky s MW < 1 kDa a s MW > 100 kDa, avšak celkové množství a složení AOM se významně liší v...
|
|
|
Adsorption of organic compounds onto activated carbon in water treatment process
Kopecká, Ivana ; Pivokonský, Martin (vedoucí práce) ; Benešová, Libuše (oponent) ; Janda, Václav (oponent)
Disertační práce se zabývá využitím aktivního uhlí při odstraňování nízkomolekulárních organických látek produkovaných sinicemi a řasami (AOM - Algal Organic Matter) při úpravě pitné vody a také vlivem těchto látek na adsorpci antropogenních mikropolutantů, které jsou v surové vodě přítomny. Základem práce jsou výsledky publikované ve čtyřech mezinárodních recenzovaných časopisech s impakt faktorem a dvou konferenčních příspěvcích. Účinnost odstraňování AOM byla studována pomocí rovnovážných a kinetických laboratorních testů s různými typy granulovaného aktivního uhlí a buněčnými peptidy s molekulovou hmotností < 10 kDa produkovanými sinicí Microcystis aeruginosa, u kterých bylo již dříve prokázáno, že jsou velmi obtížně odstranitelné konvenční úpravou pitné vody pomocí koagulace/flokulace, a je tak třeba je odstraňovat jinými procesy. Vliv vlastností roztoku na adsorpci peptidů byl posuzován prostřednictvím testů při různých hodnotách pH a iontové síly. Negativní vliv peptidů na adsorpci organických mikropolutantů přítomných v surové vodě byl simulován prostřednictvím kompetitivních adsorpčních testů s herbicidem alachlorem a terbuthylazinem a uhlím čistým i předem zatíženým buněčnými peptidy. Výsledky ...
|
|
|
Coagulation of organic matter produced by phytoplankton
Načeradská, Jana ; Pivokonský, Martin (vedoucí práce) ; Benešová, Libuše (oponent) ; Janda, Václav (oponent)
Překládaná disertační práce se zabývá odstranitelností organických látek produkovaných řasami a sinicemi (AOM - algal organic matter) koagulací při úpravě vody a také vlivem AOM na koagulaci dalších látek přítomných v surové vodě. Zvláštní důraz je kladen na popis mechanismů koagulace. Účinnost odstranění AOM koagulací byla posuzována za pomoci koagulačních testů prováděných s optimalizovanými dávkami koagulačních činidel (síranu hlinitého nebo železitého) při různých hodnotách pH. V experimentech byly použity peptidy a proteiny obsažené v buněčném materiálu sinice Microcystis aeruginosa, o kterých bylo již dříve zjištěno, že narušují koagulační proces. Za účelem posouzení vlivu AOM na koagulaci zakalených vod byly dále provedeny koagulační testy s peptidy a proteiny společně s kaolinovými částicemi, reprezentujícími jílové částice v zakalených vodách, jak s koagulačními činidly, tak bez nich. Aby bylo možné popsat koagulační mechanismy, AOM byly charakterizovány z hlediska náboje, funkčních skupin, molekulových vah a schopnosti tvořit rozpuštěné komplexy s koagulačními činidly. Výsledky experimentů ukázaly, že odstranitelnost peptidů a proteinů je značně závislá na hodnotě pH a vlastnostech koagulujících částic či molekul. Nejvyšší míry odstranění bylo dosaženo při takových hodnotách pH, při...
|
|
|
Interakce mezi proteiny a huminovými látkami při koagulaci
Novotná, Kateřina ; Pivokonský, Martin (vedoucí práce) ; Janda, Václav (oponent)
Diplomová práce se zabývá koagulací huminových látek (HL) a proteinu BSA (Bovine Serum Albumin), který reprezentuje proteinovou složku AOM (Algal Organic Matter - látky produkované sinicemi a řasami). Studovány jsou také vzájemné interakce HL a BSA během koagulace. Bylo zjištěno, že pro odstranění huminových látek je potřebná podstatně vyšší dávka koagulačního činidla než pro stejné množství BSA. Nejvyšší účinnosti koagulace bylo pro obě látky dosaženo v oblasti mírně kyselého pH, hlavními mechanismy jsou patrně nábojová neutralizace a adsorpce. Za optimálních podmínek bylo dosaženo odstranění až 70 % huminových látek a až 80 % proteinu. Dále se ukázalo, že přítomnost BSA příznivě ovlivňuje koagulaci HL (znatelně snižuje potřebnou dávku koagulačního činidla) a naopak, přičemž protein BSA byl vždy odstraňován s vyšší účinností než HL. Bylo prokázáno, že mezi organickými látkami dochází ke vzájemným interakcím, a to (při určitých hodnotách pH) i bez účasti koagulačního činidla. Podílí se na nich patrně zejména hydrofobní efekt a tvorba vodíkových můstků. Interakce jsou silně závislé na hodnotě pH, která je určující pro nábojové charakteristiky daných látek. Ze srovnání BSA se sinicovými proteiny vyplývá, že jejich chování při koagulaci je obdobné a BSA se tak jeví jako vhodná modelová látka...
|
|
|
Vliv peptidů a proteinů produkovaných sinicí Microcystis aeruginosa na koagulaci
Barešová, Magdalena ; Pivokonský, Martin (vedoucí práce) ; Janda, Václav (oponent)
Diplomová práce je zaměřena na objasnění mechanismů podílejících se na koagulaci peptidových a proteinových COM (Cellular Organic Matter) produkovaných sinicí Microcystis aeruginosa a na popis jejich vlivu na koagulaci hydrofobní kaolínové suspenze. Na základě výsledků koagulačních pokusů bylo prokázáno, že účinnost koagulace COM peptidů/proteinů i kaolínových částic je silně závislá na hodnotě pH, která určuje nábojové charakteristiky peptidů/proteinů, kaolínu a produktů hydrolýzy koagulačního činidla a tedy i převládající mechanismy interakcí mezi nimi. Účinné koagulace a nejvyššího odstranění COM peptidů a proteinů bylo dosaženo v rozmezí pH 4-6 v důsledku nábojové neutralizace záporně nabitého povrchu peptidů/proteinů kladně nabitými produkty hydrolýzy železitého koagulačního činidla. Peptidy a proteiny za těchto reakčních podmínek také pozitivně ovlivnily koagulaci kaolínových částic. Jako dominantní mechanismy koagulace byly za těchto podmínek určeny nábojová neutralizace a adsorpce. Bylo prokázáno, že při nízkém koncentračním poměru COM peptidů/proteinů a koagulačního činidla (COM/Fe < 0,33) dochází ke koagulaci peptidů/proteinů v rozsahu pH 6-8 mechanismem adsorpce peptidů/proteinů na částicích hydratovaných oxidů železa, který popisuje elektrostatický patch model. Naopak při vysokém poměru...
|
host ::
RSS.