Maximální recyklace retentátu vod obsahující mikroplasty s následnou biodegradací použitého dead-end filtru

Bc. Jakub Kosina

Master's thesis

Maximal recyclation of retentate from water containing microplastics with further biodegradation of utilized dead-end filter

Abstract:

Výskyt primárních a sekundárních mikroplastů z životním prostředí se neustále zvyšuje. Tento globální problém potřebuje pro své řešení propojení mnoha oborů a přístupů. Diplomová práce se zabývá dvěma částmi tohoto řešení - filtrací a biodegradací mikroplastů. Teoretická část je věnována popisu mikroplastů, membránových separačních technologiím a biodegradaci mikroplastů. Experimentální část je poté rozdělena do dvou témat. Prvním tématem je filtrace mikroplastů pomocí polysterenové nanovlákenné membrány. Jsou porovnány čtyři typy mikroplastů - směs mikrovláken z odpadní vody automatické pračky, LDPE mikrokuličky namleté mikročástice HDPE z granulátu a namleté mikročástice HDPE z komerční jogurtové lahve. Druhým tématem experimentální části je biodegradace mikroplastů. Zde byly porovnány tři různá biodegradační prostředí a tři druhy PE mikročástic - LDPE mikrokuličky, namleté mikročástice HDPE z granulátu a namleté mikročástice HDPE z komerční jogurtové lahve. Cílem této práce je shromáždit informace o mikroplastech, o filtračních technologiích pro separaci mikroplastů z vody, o využití mikroorganismů pro biodegradaci mikroplastů a v neposlední radě posílit vědomí o mikroplastech ve společnosti.

Abstract:

The occurrence of primary and secondary microplastics from the environment is increasing constantly. To solve this global problem, many disciplines and approaches need to be used. The thesis deals with two parts of this solution - filtration and biodegradation of microplastics. The theoretical part is devoted to the description of microplastics, membrane separation technologies and biodegradation of microplastics. The experimental part is then divided into two topics. The first topic is the filtration of microplastics using a polystyrene nanofiber membrane. Four types of microplastics are compared - a mixture of microfibers from washing machine wastewater, LDPE microspheres, milled HDPE microparticles from granulate and milled HDPE microparticles from a commercial yoghurt bottle. The second topic of the experimental part is the biodegradation of microplastics. Here, three different biodegradation media and three types of PE microparticles were compared - LDPE microspheres, milled HDPE microparticles from granulate and milled HDPE microparticles from a commercial yoghurt bottle. This thesis aims to gather information about microplastics, membrane technologies for the separation of microplastics from water, the use of microorganisms for biodegradation of microplastics and, last but not least, to strengthen the awareness of microplastics in society.

Keywords

Mikroplasty, filtrace, nanovlákna, biodegradace

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 17. 5. 2021

Thesis defence

• Supervisor: Ing. Jaromír Marek, Ph.D.

Technical University of Liberec

Faculty of Mechatronics, Informatics and Interdisciplinary Studies

Master programme / field:
Nanotechnology / Nanomaterials