Hydrogely a jejich potenciální využití při čištění odpadních vod

Abstract

Tato diplomová práce je zaměřena na přípravu a charakteristiku hydrogelů z kolagen- keratinového hydrolyzátu pro jejich potenciální využití při čištění odpadních vod. Literární část této práce je věnována popisu hydrogelů, jejich rozdělení a vlastnostem. Dále jsou uvedeny příklady aplikací hydrogelů v různých odvětvích. V neposlední řadě je přiblížena problematika přítomnosti organokovových barviv a jejich odstranění v odpadních vodách. Praktická část je zaměřena na přípravu hydrogelů. U připravených hydrogelů byla ověřena jejich nasákavost ve vodném prostředí a také v roztocích o různé salinitě a různé hodnotě pH. K prověření zesítění připravených hydrogelů byla použita FTIR spektrometrie. Biologická rozložitelnost hydrogelů byla hodnocena v říčním sedimentu a v půdním prostředí. Dále byl proveden test klíčivosti řeřichy zahradní (Lepidum sativum) na připravených hydrogelech. U vybraných hydrogelů byla studována adsorpce kovokomplexních barviv (ostalanová žluť SG). Na základě provedených experimentů byla zjištěna odlišnost v míře zesítění připravených hydrogelů, která měla vliv na jejich vlastnosti a na chování samotných hydrogelů v dalších testech. Biodegradační testy v prostředí říčního sedimentu ukázaly nízkou biodegradabilitu připravených hydrogelů (od 0,53 +- 2,37 % do 18,44 +- 0,36 %) a biodegradace v půdním prostředí poukázala na možnou inhibici půdních mikroorganismů díky nevymytým reagenciím. Z výsledků adsorpčních testů vyplývá, že připravené hydrogely jsou schopny adsorbovat ostalanovou žluť SG a průběh adsorpce lépe odpovídá Freundlichovu modelu, dle kterého dochází k vícevrstvé adsorpci na heterogenním povrchu. Účinnost sorpce byla až 79,10 +- 0,25 % a adsorpční kapacita 1,204 +- 0,162 mg/g.