Search the digital library catalog

Abstract: V diplomskem delu se osredotočimo na rast proizvodnje električnih vozil in posledično izrabljanje nekaterih redkih kovin, ki so ključne za izdelavo takšnih vozil. Skozi teorijo o baterijah in s pomočjo številne strokovne literature ter poročil ugotovimo, da je najbolj ogrožena kovina kobalt. Razlog za to je centraliziran izvoz te kovine iz politično nestabilne države Demokratične Republike Kongo in odvisnost od proizvodnje drugih kovin. Ugotovimo, da proizvodnja električnih vozil ni v celoti odvisna od izpostavljene kovine, tako da lahko pričakujemo padec cen električnih vozil. Raziščemo dodatne rešitve, s katerimi bi lahko zmanjšali odvisnost avtomobilske industrije od nestabilnega trga.
Keywords: alternativna goriva, električna vozila, redke kovine, kobalt, litij
Published in DKUM: 14.01.2020; Views: 1389; Downloads: 189
Full text (3,05 MB)

Abstract: Namen diplomske naloge je bilo s pomočjo literature preučiti vrste postopkov odstranjevanja težkih kovin iz onesnažene zemlje in možnost njihove ponovne uporabe v kmetijstvu. Odločil sem se za postopek pranja sedimenta in blata, ki smo ga pridobili iz dveh čistilnih naprav. Z eksperimentom sem poskušal določiti najprimernejši čas pranja vzorca v kelatnem sredstvu, ki je bil v našem primeru EDTA. V teoretičnem delu so opisani najpogostejši vzroki kontaminacije in posledice degradacij tal s težkimi kovinami. Prav tako so povzete lastnosti naslednjih elementov: svinec, kadmij, cink, mangan, železo, nikelj, živo srebro, arzen, kositer. Predstavljenih pa je tudi vrsto različnih postopkov oz. načinov čiščenja prsti. Eksperimentalni del sem izvedel v laboratoriju, kjer sem na začetku pripravil načrt izvedbe eksperimenta, povezanega z določevanjem količin posameznih težkih kovin v vzorcu zemlje pred in po čiščenju z EDTA. Sledil je postopek priprave vzorca, vse od vzorčenja, mletja, sejanja in sušenja. Za analizo sem imel tri različne vzorce, in sicer: sediment Drave, blato iz industrije težkih odpadkov in mulj iz čistilne naprave. Nato sem začel s postopkom pranja, tako da sem na vzorce nalili ligand EDTA in pričel z mešanjem. Po končani metodi je sledila filtracija in sušenje očiščene zemlje. Izbral sem metodo razklopa z zlatotopko in s hitrimi testi dobili vednosti težkih kovin v zemljini. Elementi kroma, železa in cinka so imeli največje vrednosti koncentracij, ki pa se je skozi daljšanje časa pranja zmanjševala. Opazil sem tudi, da je najprimernejši čas pranja pri šestih urah.
Keywords: onesnaženost tal, težke kovine, postopek pranja, EDTA, razklop, degradacija
Published in DKUM: 10.10.2019; Views: 2392; Downloads: 337
Full text (1,72 MB)

Abstract: Onesnaževanje z odpadnimi vodami predstavlja velik delež onesnaževanja narave. V teh odpadnih vodah se pogosto nahajajo tudi težke kovine, ki jih moramo zaradi ogrožanja okolja, živali in ljudi iz vode odstraniti. Kot poceni metoda za odstranjevanje težkih kovin iz vode, se je uveljavila adsorpcija. V iskanju učinkovitih ter poceni adsorbentov, se je dobro izkazala tudi žlindra, ki je stranski produkt pri proizvodnji jekla. V diplomskem delu predstavljamo rezultate raziskave adsorpcijskih lastnosti bele žlindre. Žlindri smo najprej določili specifično površino BET, volumen por, premer por, velikost delcev in zeta potencial. Nadalje smo preučevali vpliv pH in koncentracije na adsorpcijo železovih, bakrovih in svinčevih ionov. Hkrati smo preučili še medsebojni vpliv izbranih ionov na adsorpcijo. Preučevali smo učinkovitost in kapaciteto adsorpcije in iz rezultatov ugotovili, da pH minimalno vpliva na adsorpcijo bakra in železa, svinec pa ima adsorpcijski maksimum pri pH 7. Pri preiskovanju vpliva koncentracije smo ugotovili, da učinkovitost adsorpcije s koncentracijo narašča za svinec, na baker in železo pa skoraj ne vpliva, saj je bila učinkovitost v območju koncentracij od 1 mM do 13 mM 100 %. Medsebojni vpliv ionov daje pozitivne rezultate na učinek adsorpcije.
Keywords: adsorpcija, žlindra, težke kovine, zeta potencial, BET
Published in DKUM: 17.09.2019; Views: 1646; Downloads: 106
Full text (718,54 KB)

Abstract: Objekt raziskovanja te naloge je bila odpadna industrijska voda iz umetnega zbirnega jezera, ki se nahaja v urbanem okolju. Prebivalstvo v tem okolju zlasti v poletnih mesecih moti pogosto penjenje in motnost vode v jezeru. Z namenom preiskave mikrobnih združb tega jezera smo poleti 2013 odvzeli vzorce vod in sedimentov iz petih, geografsko različnih vzorčnih mest jezera. Vzorcem smo ob odvzemu preiskali tudi izbrane fizikalno-kemijske lastnosti. Na hranilnem agarju smo iz vzorcev osamili 71 morfološko različnih izolatov. Vse izolate smo opisali s fenotipskimi in molekularno-biološkimi pristopi. S preiskavo nukleotidnih zaporedij genov za 16S rRNA smo identificirali 20 različnih bakterijskih rodov iz 16 družin. Sekvenca gena za 16S rRNA enega izmed izolatov se je z najbolj podobno sekvenco referenčnih sevov ujemala v le 96,2 %, zato smo ta izolat v nadaljevanju natančno preiskali s fenotipskimi pristopi in analizo njegovega genomskega zaporedja. Na osnovi teh rezultatov smo izolat opisali in objavili kot novo bakterijsko vrsto Paenibacillus aquistagni 11T. Preiskovanje odpornosti proti klinično pomembnim antibiotikom pri izolatih iz družine Enterobacteriaceae in iz rodov Acinetobacter ter Pseudomonas je odkrilo odpornost proti ampicilinu, pri 14,3 % sevov iz družine Enterobacteriaceae pa tudi proti kloramfenikolu. Izolati, identificirani kot Acinetobacter sp., Pseudomonas otitidis in Bacillus sp., ki smo jih izolirali iz vzorčnega mesta kjer je bilo penjenje najbolj obilno, so tudi v pogojih laboratorijskega namnoževanja tvorili stabilno peno na površini kompleksnega gojišča. Po analizi fizikalno-kemijskih lastnosti vode smo ugotovili najvišjo koncentracijo kovin v vzorčnem mestu 5, zato smo izolatom tega vzorčnega mesta preiskali odpornost proti železu in manganu. Za vse izolate smo ugotovili rast ob prisotnosti 300 mg/L Fe v kompleksnem gojišču, za 73 % ob prisotnosti 900 mg/L Fe, en izolat pa je toleriral 1500 mg/L Fe. Odpornost proti 1500 mg/L Mn smo potrdili pri 37 % preiskanih sevih, pri koncentraciji 300 mg/L Mn pa je rastlo kar 91 % izolatov. S tehnologijo Ion Torrent smo na osnovi preiskovanja sekvenc sedmih variabilnih regij genov za 16S rRNA tudi brez predhodne osamitve izolatov preiskali sestavo mikrobne združbe iz istih petih vzorčnih mest jezera odpadne vode kot smo pridobili izolate. V vzorcih Voda 1, Voda 3 in Voda 4 so prevladovale operacijske taksonomske enote iz družine Prochlorococcacea, v vzorcu Voda 2 iz družine Sphingomonadaceae, v vzorcu voda 5 pa iz družine Gallionellacea. V vzorcu Sediment 1 so prevladovale enote OTE iz družine Rhodobacteraceae, v vzorcu Sediment 2 iz Sphingomonadaceae, v vzorcu Sediment 3 iz Desulfobacteraceae, v vzorcu Sediment 4 iz Pseudomonadaceae in v vzorcu Sediment 5 iz družine Nostocaceae. Primerjava med bakterijskimi družinami, identificiranimi po osamitvi izolatov, ter bakterijskimi družinami identificiranimi neposredno, je odkrila najboljše ujemanje med rezultati za vzorec Voda 2 (57,2 %), nekoliko slabše za vzorec Voda 1 (21,8 %), Voda 3 (20,0 %) in Voda 4 (14,5 %), najslabše pa za vzorec Voda 5 (1,2 %). Pri sedimentih je bilo najboljše ujemanje med bakterijskimi družinami, identificiranimi z obema metodološkima pristopoma, v vzorcu Sediment 4 (74,0 %) in Sediment 2 (57,4 %), slabše pri Sediment 3 (10,2 %) in Sediment 1 (14,0 %), najslabše ujemanje pa je bilo ponovno v sedimentu iz vzorčnega mesta 5 (2,4 %). Z analizo glavnih komponent PCA smo ugotavljali vpliv fizikalno-kemijskih lastnosti na prisotnost posameznih bakterijskih družin. V vzorcih vod smo ugotovili povezavo med pH-vrednostjo, vsebnostjo Mg, Na, Cu, Fe, Mn, Zn in skupino bakterijskih družin Gallionellaceae, Burkholderiaceae, Eubacteriaceae, Methylophilaceae in Ferrovaceae. V vzorcih sedimentov pa je bila prevladujoča povezava med vsebnostjo As, Cd, Co, Cu, Fe, Mn, Ni, Zn in skupino bakterijskih družin Nostocaceae, Ferrovaceae, Gallionellaceae, Acetobacteraceae in Acidobacteriaceae.
Keywords: odpadne vode, mikrobna združba jezera, sekvenciranje naslednje generacije Ion Torrent, 16S rRNA, Paenibacillus aquistagni, antibiotiki, kovine, penjenje vode
Published in DKUM: 19.04.2019; Views: 2309; Downloads: 142
Full text (3,62 MB)

Abstract: Čeprav so kovine redkih zemelj zaradi svojih edinstvenih lastnosti bistvene surovine za široko paleto aplikacij oziroma industrijskih panog pa zaradi toksičnosti, biološke nerazgradljivosti in bioakumilacije negativno vplivajo na kakovost površinske in podtalne vode. Adsorpcija z uporabo različnih naravno in sintetično proizvedenih materialov spada trenutno med najučinkovitejše, selektivne ter ekonomsko in energetsko ustrezne metode za namen odstranjevanja ionov kovin iz voda. V magistrskem delu smo s sol-gel metodo pripravili funkcionalizirane SiO2 adsorpcijske materiale za vezavo in odstranjevanje Tb3+ ionov iz modelnih voda. V prvem koraku smo z bazično katalizirano reakcijo hidrolize in kondenzacije alkoksidnih prekurzorjev TEOS in APTMS pripravili funkcionalizirane (-NH2) SiO2 nanodelce. V nadaljevanju smo na enak način, vendar s kislinsko katalizirano reakcijo hidrolize in kondenzacije alkoksidnega prekurzorja TEOS v kombinaciji z alkoksidnim prekurzorjem DPTS pripravili tanke funkcionalne (-PO(OR)2) nanose nastalega sola na predhodno aktivirane steklene substrate. Na sol-gel adsorpcijski material smo vezali terbijeve ione (Tb3+), pri čemer smo ovrednotili pogoje adsorpcije (kontaktni čas, maksimalna adsorpcijska kapaciteta, masa adsorbenta, temperatura adsorpcije), adsorpcijo opisali s klasičnimi adsorpcijskimi izotermami ter ovrednotili kinetiko in termodinamiko adsorpcije. Sol-gel materiale in proces vezave Tb3+ ionov smo v vsaki stopnji karakterizirali z uporabo sodobnih karakterizacijskih tehnik (TEM, FTIR, BET, UV-VIS, TGA, fluorometrija, …). Rezultati so pokazali učinkovito vezavo (> 94 %) Tb3+ ionov na amino funkcionalizirane SiO2 nanodelce, medtem ko je bila vezava na fosfatno funkcionalizirane SiO2 nanose slabša (~16 %).
Keywords: sol-gel nanodelci, tetraetoksisilan, adsorpcija, kovine redkih zemelj, terbij
Published in DKUM: 08.03.2018; Views: 1980; Downloads: 229
Full text (4,33 MB)