velikost textu

Využití analýzy fosfolipidových mastných kyselin při studiu biosušení

Upozornění: Informace získané z popisných dat či souborů uložených v Repozitáři závěrečných prací nemohou být použity k výdělečným účelům nebo vydávány za studijní, vědeckou nebo jinou tvůrčí činnost jiné osoby než autora.
Název:
Využití analýzy fosfolipidových mastných kyselin při studiu biosušení
Název v angličtině:
Utilization of phospholipid fatty acids analysis for biodrying study
Typ:
Diplomová práce
Autor:
Bc. Štěpánka Stránská
Vedoucí:
doc. RNDr. Tomáš Cajthaml, Ph.D.
Oponent:
Mgr. Petra Innemanová, Ph.D.
Id práce:
185372
Fakulta:
Přírodovědecká fakulta (PřF)
Pracoviště:
Ústav pro životní prostředí (31-550)
Program studia:
Ekologie a ochrana prostředí (N1601)
Obor studia:
Ochrana životního prostředí (NOZP)
Přidělovaný titul:
Mgr.
Datum obhajoby:
3. 6. 2019
Výsledek obhajoby:
Výborně
Jazyk práce:
Čeština
Klíčová slova:
biosušení, čistírenský kal, PLFA, mikrobiální společenstva
Klíčová slova v angličtině:
biodrying, sewage sludge, PLFA, microbial communities
Abstrakt:
Abstrakt Cílem této diplomové práce je využití analýzy fosfolipidových mastných kyselin (PLFA) pro stanovení skupin mikroorganismů v průběhu biosušení čistírenských kalů a jejich popis vzhledem k teplotnímu režimu biosušení. Byly sledovány 4 experimentální cykly A, B, C, D, přičemž cykly A, B a C, D se vzájemně lišily čistírenským kalem odebíraným ze dvou čistíren odpadních vod. Každý cyklus A, B, C, D probíhal ve 2 reaktorech s různými režimy provzdušňování pro porovnání mezofilního (max. teploty ±50 °C) a termofilního (max. teploty ±70 °C) režimu biosušení. Pro stanovení mikrobiálních skupin byla použita analýza fosfolipidových mastných kyselin (PLFA). Koncentrace jednotlivých PLFA byly podrobeny analýze hlavních komponent (PCA). Celková koncentrace PLFA odpovídající celkové mikrobiální biomase klesala v průběhu obou teplotních režimů cyklů B, C a D, oproti tomu ke konci obou teplotních režimů cyklu A byl zaznamenán nárůst celkové koncentrace PLFA. Výsledné celkové koncentrace PLFA dosahovaly statisticky vyšších hodnot na konci mezofilních režimů cyklů B, C a D. Vývoj poměru hub a bakterií ukázal, že houby se více uplatňovaly s postupem obou teplotních režimů cyklů A, B a termofilního režimu cyklu C. Na základě vývoje koncentrací PLFA charakteristických pro aktinobakterie bylo patrné, že nedošlo k nárůstu biomasy aktinobakterií ke konci termofilních režimů cyklů A, B a mezofilního režimu cyklu D. Vývoj poměru gram-pozitivních (G+) a gram-negativních (G–) bakterií ukázal, že ve fázi vysokých teplot u cyklů B, C a D se G+ bakterie více uplatňovaly při termofilním režimu. Kromě toho koncentrace PLFA charakteristické pro G– bakterie klesly v průběhu obou teplotních režimů cyklů A, B, C, D, což vypovídá o poklesu jejich biomasy v průběhu biosušení. PCA ukázala korelaci mezi PLFA i16:0, i17:0, a17:0 a vzorky odebranými ve fázi vyšších teplot. Kromě toho se vzorky odebranými na konci procesu korelovaly nejčastěji methyl-substituované PLFA a cyklopropylové PLFA, nicméně tyto výsledky se lišily jak mezi cykly, tak mezi teplotními režimy. Na základě výsledků analýzy PLFA je patrné, že vývoj skupin mikroorganismů byl různorodý a ukázalo se, že analýza PLFA poskytuje účinné hodnocení vývoje skupin mikroorganismů při biosušení čistírenských kalů. Klíčová slova: biosušení, čistírenský kal, PLFA, mikrobiální společenstva
Abstract v angličtině:
Abstract The aim of this thesis is the utilization of phospholipid fatty acids (PLFA) analysis to determine groups of microorganisms present during the biodrying of sewage sludge and their description in relation to the temperature regime of the biodrying. Four experimental cycles A, B, C, D were followed. Cycles A, B and C, D differred from each other in the sewage sludge collected from two waste water treatment plants. The cycles A, B, C and D were each performed in two reactors with different aeration regimes to compare the mesophilic (max. temperature ±50 °C) and thermophilic (max. temperature ±70 °C) regimes of biodrying. PLFA analysis was used to determine the microbial groups. Concentrations of individual PLFA were subjected to principal component analysis (PCA). The total PLFA concentration corresponding to total microbial biomass was decreasing during both temperature regimes of cycles B, C, D, while the total PLFA concentration increased towards the end of both temperature regimes of cycle A. The total PLFA concentration reached statistically higher values at the end of the mesophilic regime of cycles B, C and D. The development of fungi to bacteria ratio showed that fungi applied more with the progression of both temperature regimes of cycles A, B and the thermophilic regime of cycle C. Based on the development of PLFA concentrations which are characteristic of actinobacteria, it was evident that their biomass did not increase towards the end of the thermophilic regimes of cycles A, B and the mesophilic regime of cycle D. The development of gram-positive (G+) and gram-negative (G–) bacterial ratio showed that in the high temperature phase of cycles B, C and D the G+ bacteria were more abundant in the thermophilic regime. Moreover, the concentrations of PLFA which are characteristic of G– bacteria decreased during both temperature regimes of cycles A, B, C, D, indicating a decrease in their biomass during biodrying. PCA showed a correlation between PLFA i16:0, i17:0, and a17:0 and samples taken at the higher temperature stage. In addition, samples taken at the end of the process correlated most frequently with methyl-substituted PLFA and cyclopropyl PLFA, however, these results differed between cycles and between temperature regimes. Based on the results of the PLFA analysis it was evident that the development of microbial groups was diverse and it was showed that the PLFA analysis provides an effective assessment of the development of microbial groups during the biodrying of sewage sludge. Keywords: biodrying, sewage sludge, PLFA, microbial communities
Dokumenty
Stáhnout Dokument Autor Typ Velikost
Stáhnout Text práce Bc. Štěpánka Stránská 3.21 MB
Stáhnout Příloha k práci Bc. Štěpánka Stránská 488 kB
Stáhnout Abstrakt v českém jazyce Bc. Štěpánka Stránská 83 kB
Stáhnout Abstrakt anglicky Bc. Štěpánka Stránská 82 kB
Stáhnout Posudek vedoucího doc. RNDr. Tomáš Cajthaml, Ph.D. 42 kB
Stáhnout Posudek oponenta Mgr. Petra Innemanová, Ph.D. 281 kB
Stáhnout Záznam o průběhu obhajoby prof. Mgr. Ing. Jan Frouz, CSc. 154 kB