Využití nanovláken při biologickém čištění odpadních vod

Bc. Bulgantamir Amartuvshin

Bakalářská práce

The use of nanofibers in biological wastewater treatment

Anotace:

Práce se bude zabývat biologickým čištěním odpadních vod (zatížených především anilinem) za využití nanovlákenných struktur jako jednoho z moderních přístupů. Cílem práce bude ověření prostorového (3D) nanovlákenného nosiče biomasy (resp. kombinace textilní mikrostruktury a nanovláken) pro aplikace ve fluidním loži biologického reaktoru. Student bude pod dohledem provozovat laboratorní model biofilmového reaktoru s vybraným typem nosiče, pravidelně bude odebírat vzorky a tyto bude hodnotit standardními laboratorními postupy (měření pH, salinity, respirační rychlosti, absorbance, CHSK, stanovení sušiny na nosiči, mikroskopie povrchu nosiče a další). Reaktor bude provozován kontinuálně alespoň po dobu 3 měsíců a bude inokulován bakteriemi rodu Rhodococcus erythropolis. Přínosy bakalářské práce jsou: (1) ověření vhodnosti použití nanovlákenné vrstvy jako vhodného média (nosiče) při biologickém čištění odpadních vod (zhodnocení afinity bakteriální populace k nanostrukturám); (2) ověření stability nosiče v dlouhodobém procesu (mechanická pevnost); (3) ověření zvýšené účinnosti biodegradace v přítomnosti nanovlákenných struktur.

Abstract:

The thesis deals with the biological wastewater treatment (mainly loaded with aniline) using the nanofiber structures as one of modern approaches. The goal of the thesis is to verifiy the spatial (3D) nanofiber biomass carrier (resp. a combination of textile microstructure and nanofibers) for application in a fluidized bed biological reactor. The student will operate a laboratory model biofilm reactor with the selected type of carrier under supervision, will regularly take samples and these will be evaluated by standard laboratory procedures (the measurement of pH, salinity, respiratory rate, absorbance, COD, determination of dry matter on a carrier, microscopy carrier surface and others). The reactor will be operated continuously for at least 3 months and be inoculated with bacteria of the genus Rhodococcus erythropolis. Benefits of this thesis are: (1) test the suitability of nanofiber layer as a suitable medium (carrier) in biological wastewater treatment (valorization of affinity of the bacterial population to nanostructures); (2) verify the stability of the carrier in a long-term process. (mechanical strength); (3) the verification of the efficiency of biodegradation in the presence of nanofiber structures.

Klíčová slova

nanovlákna, mikroorganismy, nosič biomasy, imobilizace, biofilm, bioreaktor.

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 16. 5. 2016

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 15. 6. 2016
• Vedoucí: Ing. Tomáš Lederer, Ph.D.

Technická univerzita v Liberci

Fakulta mechatroniky, informatiky a mezioborových studií

Bakalářský studijní program / obor:
Nanotechnologie / Nanomateriály