Fully Automated System of Continual Testing of Aerobic Biodegradability in Aqueous or Soil Environment

Je představeno využití automatického mikrorespirometru Micro-Oxymax (Columbus Instruments, Corp., Ohio, USA) pro sledování biologické rozložitelnosti makromolekulárních látek v aerobním vodním či půdním prostředí. Výsledky dokumentují, že aplikace použitého mikrorespirometru pro hodnocení biologické rozložitelnosti polymerních substrátů je efektivní, poskytuje srovnatelné výsledky s jinými postupy při nesrovnatelně nižší pracnosti a relativně vysoké ?testovací kapacitě?.The aim of this work was to introduce fully automated respirometer Micro-Oxymax (Columbus Instruments Corp., Ohio, USA) which can be used for testing aerobic biodegradability of plastics in aerobic aqueous or soil environment. The results of this study indicate that the respirometer application in aerobic biodegradability is very effective. It provides comparable results with other methods, is incomparably less laborious and shows a high testing capacity

Conditions influencing biodegradability of PVA and modified films

Byl sledován průběh biologického rozkladu polyvinylalkoholu (PVA) a jeho směsí s bílkovinným hydrolyzátem v závislosti na jeho vlastnostech a podmínkách rozkladu. Biologický rozklad byl prováděn ve vodném aerobním prostředí v přítomnosti aktivovaného kalu z městské čistírny odpadních vod. Bylo zjištěno, že vlastnosti PVA, charakterizované viskozitou jeho 4% vodného roztoku a %hydrolýzy, mají významný vliv na biologickou rozložitelnost PVA. Bylo také prokázáno, že hmotnostní poměr mezi bílkovinným hydrolyzátem a změkčovadlem ve směsných foliích významně ovlivňuje biologickou rozložitelnost samotného PVA.Study focused on the biodegradation course of polyvinyl alcohol (PVA) and of its blends with protein hydrolysate dependently on its properties and biodegradation conditions. Biodegradation was conducted in an aqueous aerobic environment in the presence of activated sludge from the municipal wastewater treatment plant. It was found that properties of PVA, characterised by its 4% aqueous solution and percentage of hydrolysis, exert significant influence on PVA biodegradability. It was proved that the mass ratio of protein hydrolysate to plasticizer in mixed films significantly affects biodegradability of PVA itself

Determining biodegradation of synthetic materials in biotic environment

Práce dokumentuje skutečnost, že při rozkladu směsných filmů aktivovaným kalem adaptovaným na PVA bylo prokázáno, že hmotnostní poměr mezi modifikátorem (škrob, bílkovinný hydrolyzát) a změkčovadlem (glycerínem) významně ovlivňuje biologickou rozložitelnost samotného PVA.This work described that it was proved in degradation of mixed films by means of PVAL-adapted activated sludge that the mass ratio of modifying agent (starch, collagen hydrolysate) to plasticising agent significantly affects biodegradability of PVAL itself

Analysis of carbon dioxide evolved during biodegradation of plastics

Cílem této práce byla aplikace plynově chromatografické analýzy pro posuzování průběhu biorozkladů na základě měření produkce CO2, respektive spotřeby O2 v headspace. Byla použita dosud užívaná restovací aparatura pro testování biorozkladů (dle ASTM D 5209). Titrační způsob analýzy CO2 byl doplněn o chromatografickou analýzu plynné fáze.The aim of this work was application of gas chromatographic analysis for assessing of the course of biodegradation according to measurement of amount of CO2 or amount of O2 in headspace. Testing apparatus for assessment of biodegradation according to ASTM D 5209 was used. Current technique of analysis of CO2 was supplemented with chromatographic analysis of gaseous phase including analysis of O2

Assessing aerobic biodegradability in aqueous environment by analyzing composition of equilibrium gaseous phase

Cílem práce bylo posouzení možnosti využití plynově chromatografické analýzy plynné fáze pro hodnocení aerobní biologické rozložitelnosti látek ve dvoufázovém systému plyn-kapalina. Příspěvek je rozdělen do dvou částí: v první části je diskutována acidobazická rovnováha CO2 v reálných podmínkách biologických testů; druhá část příspěvku pak zahrnuje experimentální ověření teoretických závěrů bilance CO2.The objective of this study was to verify potential use of chromatographic analysis of gaseous phase composition in an enclosed two-phase gas-liquid system to study course of biodegradation. This contribution is divided into the two parts: in the first part acidobasic equilibrium states of CO2 in a real biological system is discussed; the second part of this contribution includes experimental verification of the theoretical conclusions

PROJECT OF CONTROL SYSTEM FOR BIOCHEMICAL PROCESSES

The technology of biochemical processes works in a system of the Laboratories of integrated automation. The project goal is to have this process next some processes of thermodynamics, electro technique and engines. The control system is designed for a laboratory fermenter as a technological arrangement. The one prefers all requirements of technologists too. The system contains all measure loops of technological parameter, a central IPC subsystem and some actuator units. The requirements ask for using of system in three parts of process: preparing, run, finishing and in three of regime: staff, student and client. The specifics of control system is a local and remote access. This way uses the modern Internet network. All functions of processes can be controlled from computer in LAN next the process equipment or via Internet from computers in all places of the world. The system serves the students, the researchers, the teachers

Biodegradation of polyvinyl alcohol in presence of pyrroloquinoline quinone and specific substrates

Práce popisuje mikrobiální rozklad polyvinylalkoholu (PVA) za přítomnosti přírodního škrobu, bílkovinného hydrolyzátu Hykol E, glycerolu, sekundárních alkoholů a také pyrrolochinolinchinonu (PQQ). Přídavek samotného PQQ nevedl ke zkrácení lagové fáze při rozkladu PVA. Při přídavku směsi sekundárních alkoholů k PVA došlo ke snížení stupně jeho mikrobiální rozložitelnosti. Samotná přísada glycerolu nebo Hykolu E neměla výrazný pozitivní efekt na rozklad PVA, při současném dávkování těchto komponent však došlo ke zkrácení lagové fáze rozkladu PVA a zvýšení limitní hodnoty BSKPVA. Škrob měl překvapivě negativní efekt na rozklad PVA. S adaptovanou mikrobiální suspensí bylo pozorováno, že za přítomnosti samotného 2,4-pentadiolu nebo Hykolu E docházelo k výraznému zpomalení biologického rozkladu PVA, za současné přítomnosti těchto látek byla však při jejich určitém poměru zaznamenána dvojnásobná rychlost degradace PVAThe work describes microbial degradation of polyvinyl alcohol (PVA) in the presence of natural starch, protein hydrolysate Hykol E, glycerol, secondary alcohols and pyrroloquinoline quinone (PQQ). It was a found that addition of PQQ alone did not lead to a shortened lag phase in PVA degradation. When a mixture of secondary alcohols was added to PVA, degree of its microbial degradability decreased. Sole addition of glycerol or Hykol E displayed no marked positive effect on degradation of the PVA but when these components were added together, in PVA degradation a lag phase appeared and an increased limit level of BODPVA. The starch had a surprisingly negative effect on PVA degradation. With adapted microbial suspension it was further found that if 2,4-pentanediol or Hykol E were present alone, biodegradation of PVA exhibited marked slowdown, if these substances were present together in a certain ratio, an almost twofold degradation rate of PVA was recorded

Assessing aerobic biodegradability of plastics in aqueous environment by GC-analyzing composition of equilibrium gaseous phase

Byl zpracován matematický model acidobazické rovnováhy CO2 v systému plyn - kapalina umožňující stanovit množství produkovaného CO2 chromatografickou analýzou plynné fáze. Za vytipovaných podmínek byla sledována biologická rozložitelnost modelových vzorků, průběh biorozkladu byl sledován podle produkce CO2 stanovované GC analýzou plynné fáze a standardním "titračním" postupem. Jedná se o "zastupitelné" postupy sledování průběhu aerobního biologického rozkladu látek ve vodním prostředí.A mathematical model of acid-basic CO2 equilibrium in a gas - liquid system was worked out, enabling to determine quantity of produced CO2 through chromatographic analysis of gaseous phase. Under appropriate test conditions, biodegradability of model samples was explored. Course of biodegradation was studied through produced CO2 determined by analyzing gaseous phase through GC on the one hand, and through customary "titration" procedure on the other. The procedures in question are "substituting" procedures for observing course of aerobic biodegradation of substances in an aqueous environment

Flask tests of plastic material composting

Cílem práce je návrh alternativní efektivní metodiky pro hodnocení biologické rozložitelnosti odpadních materiálů přírodního i syntetického původu v prostředí kompostu. Popsaný ?lahvový? test je navržen s přihlédnutím k experimentálních podmínkám standardního postupu ISO 14855, jako analytická koncovka (sledování produkce CO2, resp. spotřeby O2) je ale využita kapilární plynová chromatografie (CGC). Rozklad je realizován ve směsi kompost + inertní materiál perlit (1:2) při teplotě 58 °C. Vzorky pro CGC jsou odebírány podle potřeby v několikadenních intervalech (dány rychlostí rozkladu, obsahem kyslíku apod.) a výsledky vyjadřovány např. v procentech maximální teoretické produkce CO2 nebo spotřeby O2. Pro popis průběhu rozkladu lze často využít rovnici chemické kinetiky 1. řádu. Výhodou navrženého postupu je při srovnání se standardním postupem jednoduché experimentální uspořádání, možný velký počet souběžných testů, malá spotřeba materiálů, menší pracnost. Může sloužit jako alternativa standardní metodiky.The aim of the study is suggestion of an alternative effective methodic for the biodegradability of nature and synthetic origin waste materials in the compost environment. Described ?flask? test is designed taking account of experimental settings of standard method ISO 14855 but as an ending of analysis (CO2 production or O2 demand monitoring) the capillary gas chromatography (CGC) is used. The degradation is realized in the compost + inert material pearlite (1:2) at the temperature of 58°C. The samples pro CGC are taken off as needed within several-day intervals and the results expressed e.g. in the percentage of CO2 maximal theoretical production or O2 demand. For the description of the degradation process the kinetics equation of 1.degree can be often used. The advantage of the designed process, comparing to the standard one, is simple experimental layout, big ?capacity? of parallel tests number, little consumption of materials, lesser work difficulty. Can function as an standard methodics alternative

Evaluating the aerobic biodegradability of plastics in soil environments through GC and IR analysis of gaseous phase

Ověření různých alternativ testování biologické rozložitelnosti polymerů v půdních podmínkách s využitím plynově chromatografické analýzy plynné fáze (obsahu CO2 a O2) a respirometru Micro-Oxymax (IR analýza CO2, analýza O2 paramagnetickým analyzátorem) pro sledování biologického rozkladu. Konfrontace naměřených výsledků se standardním acidimetrickým postupem stanovení CO2.The verification of various alternatives for testing the biodegradability of polymers under soil conditions with utilization of gas chromatography to analyse the gaseous phase (CO2 and O2 content), Micro-Oxymax respirometer (IR analysis of CO2, analysis of O2 by paramagnetic analyser) to observe the biodegradation. Comparison of measured results with a standard acidimetric procedure for determining CO2