Use of modified nanotextiles and noparticles for filtration and treatment of contaminated water

Ing. Michal Došek

Doctoral thesis

Využití modifikovaných nanotextilií a nanočástic pro filtraci a úpravu kontaminované vody

Abstract:

Čistá voda dostupná pro všechny. To je jedna z hlavních výzev 21. století. S rostoucí populační explozí, která jde ruku v ruce s průmyslem, zvyšujícími se nároky na potraviny a jejich produkci vzrůstá i potřeba vody a zároveň se zvyšuje znečištění vodních zdrojů. Potřeba technologické inovace v oboru vodních zdrojů, která by umožnila efektivní čištění odpadní vody spolu s integrovaným managementem, je více než zřejmá. Tato disertační práce je věnována čištění a úpravě vody, zejména pak vody odpadní, přičemž jsou využity nejnovější technologie v oboru čištění vod za pomocí nanotechnologií a to nanovláknitých membrán. Během laboratorních testů byly vybrány nejvhodnější membrány, které byly následně použity v rámci poloprovozní jednotky, určené primárně k filtraci a zahuštění aktivovaného kalu. Poloprovozní jednotka byla umístěna na čistírny odpadních vod. Experimenty probíhal na ČOV Letonice, později Brno-Modřice, kde proběhlo v rámci testování dlouhodobé porovnání s konkurenčními membránami typu: holow fiber membranes a flat sheet membranes. Disertační práce se pokouší přilížit odborné veřejnosti problematiku nanovláknitých membrán a nanočástic. Demonstruje jejich použití na praktickém příkladě v podobě membránového bioreaktoru na čistírně odpadních vod.

Abstract:

Clean water available to all. This is one of the major challenges of the 21st century. With increasing population explosion, which goes hand in hand with industry, increasing demands for food and their production increases the need for water while increasing water pollution. The need for technological innovation in the field of water resources, allowing the efficient treatment of wastewater, along with integrated management, it is more than obvious.This dissertation is dedicated to the cleaning and treatment of water, especially waste water, and utilizes the latest technologies in the field of water treatment using nanotechnology and nanofiber membranes. Thesis is devoted to the description of the mechanism of liquid filtration and type of membranes curently used for filtration, including nanofiber membranes. For the treatment and purification of water were used nanofiber membranes, which were manufactured using electrospinning methods. These membranes are designed to remove various contaminants from the aqueous medium, or concentrated solutions, depending on the characteristics and purpose membranes. The experimental part, is devoted to the development of membranes for removal of microbial contamination, concentration of activated sludge at sewage treatment plants, sewage tertiary purification, removal of various pollutants and treatment of water for irrigation. The final experiment deals with comparison of newly developed nanofibrous membrane with commercially available membranes.

Keywords

Membrány, Nanostruktury, Nanočástice

Keywords

Nanostructures, Nanoparticles, Membranes

Language used: English

Date on which the thesis was submitted / produced: 13. 3. 2017

Thesis defence

• Supervisor: doc. Ing. Michal Černý, CSc.

Mendel University in Brno

Faculty of AgriSciences

Doctoral programme / field:
Agricultural Specialization / Agricultural Technology and Machinery