Studie možností biologického odstraňování polyvinylpyrrolidonu

Ing. Hana MARUŠINCOVÁ

Diplomová práce

Study the possibility of biological removal of polyvinylpyrrolidone

Anotace:

Diplomová práce se zabývá možnostmi biologického odstranění polyvinylpyrrolidonu. Komerční vzorky tohoto polymeru (PVP K15 a PVP K30) ve formě vodného roztoku byly testovány v aerobním a anaerobním prostředí technickými heterogenními kulturami. Bylo prokázáno, že původní PVP se biologicky za uvedených podmínek nerozkládá. Proto byly nutné předúpravy tohoto polymeru a to Fentonovou reakcí (H2O2/Fe2+) a fotooxidační degradací (UV/H2O2). Takto předupravené vzorky byly následně testovány na biologickou rozložitelnost v aerobním a anaerobním vodném prostředí. V aerobním prostředí byly předupravené vzorky (lišící se molekulovou hmotností) rozkládány asi z poloviny. V anaerobním prostředí byl výsledek degradace maximálně do 45%. Vzhledem k předběžnému charakteru pokusů je nutno brát tyto údaje s výhradami. Dále byla provedena sorpce u PVP K15 na aerobní a anaerobní kal a na aktivní uhlí. Úbytek množství dle TOC byl zaznamenán pouze u sorpce PVP na aktivní uhlí. Sledovaná potenciální toxicita PVP K15 a PVP K30 do koncentrace 6 g.l-1 v aerobním inokulu o koncentraci cca 5 g.l-1 nebyla zaznamenána.

Abstract:

This dissertation researches the possibilities of biological removal of polyvinylpyrrolidon. Commercial samples of this polymer (PVP K15 and PVP K30) in a form of aqueous solution were tested in an aerobic and an anaerobic environment by technical heterogenous cultures. It has been proved that the primal PVP does not disintegrate in the conditions mentioned. Therefor it was necessary to adjust this polymer. In this case the Fenton reaction (H2O2/Fe2+) and a photooxidative degradation (UV/H2O2) were used. This way adjusted samples have been then tested of biological degradability in an aerobic and an anaerobic aqueous environment. In an aerobic environment, both pre-oxidated samples (with difference in a molecular weight) were degradated with (about) half efficiency. In anaerobic conditions were results less as 45%. With regards on preliminary character of attempts is necessary to take this results with exception. Furthermore a sorption of PVP K15 into an aerobic and an anaerobic sludge and into an activated carbon has been tested. Decrease of the amount according to TOC has been ascertained only in a sorption of PVP into activated carbon. Observed potential toxicity of PVP K15 and PVP K30 with concentration 6 g.l-1 in an aerobic inoculum with concentration cca 5gl-1 has not been detected.

Klíčová slova

Polyvinylpyrrolidon, PVP, anaerobní degradace, aerobní degradace, Fentonova reakce, fotooxidační degradace, Micro-Oxymax fy Columbus, BIAL

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 15. 5. 2009

Identifikátor: 10761

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 16. 6. 2009

Univerzita Tomáše Bati ve Zlíně

Fakulta technologická

Magisterský studijní program / obor:
Chemie a technologie materiálů / Inženýrství ochrany životního prostředí