Status Quo und Methodenentwicklung zur Probenahme, -vorbereitung und Analytik von Mikroplastik in Kläranlagen

Lisa Jansch

Status Quo und Methodenentwicklung zur Probenahme, -vorbereitung und Analytik von Mikroplastik in Kläranlagen

Translated title of the contribution: Status quo and method development of sampling, preparation, and analysis of microplastic in wastewater treatment plants

Lisa Jansch

Chair of General and Analytical Chemistry (120)

Research output: Thesis › Master's Thesis

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Abstract

In this thesis, complex samples from key utilities e.g., the sandtrap, the liquid and the dewatered sewage sludge of an Austrian wastewater treatment plant with a mixed sewer system is investigated for microplastics occurrence. An extensive literature research concerning the status and legal basis, microplastic in wastewater treatment plants, as well as sampling, preparation und measurement is conducted. A problem for this specific sampling target is especially the inconsistent analysis approach and presentation of results. While there is no legal foundation for the sampling of sewage sludge, the norm ÖNORM S 2127 is used for the sampling of the sandtrap material. Derived from the study of available research in the literature, the samples are treated with the Fenton¿s reagent to eliminate the organic matrix. The sandtrap material is further prepared with a density separation with potassium carbonate in two steps to remove the inorganic matrix. The solutions are then filtered and measured, especially the Whatman Anodisc filter is experienced effective. To analyze the filters, microscopes, a Fourier transformation infrared spectroscopy, a Raman spectroscopy and a LDIR spectroscopy are used, and microplastic is evidenced.

Translated title of the contribution	Status quo and method development of sampling, preparation, and analysis of microplastic in wastewater treatment plants
Original language	German
Qualification	Dipl.-Ing.
Awarding Institution	Montanuniversität
Supervisors/Advisors	Meisel, Thomas C., Supervisor (internal)
Award date	21 Oct 2022
Publication status	Published - 2022

Bibliographical note

no embargo

Keywords

microplastic . waste water treatment plant . sewage sludge . sandtrap material

Access to Document

VolltextFinal published version, 20.3 MB

Cite this

@mastersthesis{ec725e810bf14d0888eae382774422e1,

title = "Status Quo und Methodenentwicklung zur Probenahme, -vorbereitung und Analytik von Mikroplastik in Kl{\"a}ranlagen",

abstract = "Im Zuge dieser Arbeit werden komplexe Medien der Kl{\"a}ranlage, n{\"a}mlich der Sandfang und der fl{\"u}ssige sowie entw{\"a}sserte Kl{\"a}rschlamm einer {\"o}sterreichischen Kl{\"a}ranlage mit Mischkanalsystem auf Mikroplastik untersucht. Hierf{\"u}r wird zuerst eine umfassende Literaturrecherche zur derzeitigen allgemeinen und rechtlichen Situation, zu Mikroplastik in Kl{\"a}ranlagen, sowie zur Probenahme, Aufbereitung und Analytik durchgef{\"u}hrt. Es wird speziell die uneinheitliche Vorgehensweise und Darstellung der Ergebnisse als Problem vorgefunden. Bei den Kl{\"a}rschlammproben gibt es keine rechtlichen Vorgaben zur Probenahme, die Sandfang Beprobung erfolgt in Anlehnung an die {\"O}NROM S 2127. Die Proben werden, nach der Nachempfindung einiger Studien, zuerst mit dem Fentons Reagenz behandelt, um die organische Matrix zu entfernen, die Sandfangprobe wird zus{\"a}tzlich einer Dichteseparation mit Kaliumkarbonat L{\"o}sung in zwei Schritten unterzogen, um die anorganische Matrix zu entfernen. Nach der Filtration der L{\"o}sungen werden die Filter analysiert. Als effektivster Filter kristallisiert sich der Whatman Anodisc Filter heraus. Zur Analyse werden das Mikroskop, das Fourier-Transformations Infrarot Spektrometer, die Raman-Spektroskopie und die LDIR-Spektroskopie verwendet, wobei Mikroplastik nachgewiesen werden kann.",

keywords = "Mikroplastik . Kl{\"a}ranlage . Kl{\"a}rschlamm . Sandfang, microplastic . waste water treatment plant . sewage sludge . sandtrap material",

author = "Lisa Jansch",

note = "nicht gesperrt",

year = "2022",

language = "Deutsch",

school = "Montanuniversit{\"a}t Leoben (000)",

}

TY - THES

T1 - Status Quo und Methodenentwicklung zur Probenahme, -vorbereitung und Analytik von Mikroplastik in Kläranlagen

AU - Jansch, Lisa

N1 - nicht gesperrt

PY - 2022

Y1 - 2022

N2 - Im Zuge dieser Arbeit werden komplexe Medien der Kläranlage, nämlich der Sandfang und der flüssige sowie entwässerte Klärschlamm einer österreichischen Kläranlage mit Mischkanalsystem auf Mikroplastik untersucht. Hierfür wird zuerst eine umfassende Literaturrecherche zur derzeitigen allgemeinen und rechtlichen Situation, zu Mikroplastik in Kläranlagen, sowie zur Probenahme, Aufbereitung und Analytik durchgeführt. Es wird speziell die uneinheitliche Vorgehensweise und Darstellung der Ergebnisse als Problem vorgefunden. Bei den Klärschlammproben gibt es keine rechtlichen Vorgaben zur Probenahme, die Sandfang Beprobung erfolgt in Anlehnung an die ÖNROM S 2127. Die Proben werden, nach der Nachempfindung einiger Studien, zuerst mit dem Fentons Reagenz behandelt, um die organische Matrix zu entfernen, die Sandfangprobe wird zusätzlich einer Dichteseparation mit Kaliumkarbonat Lösung in zwei Schritten unterzogen, um die anorganische Matrix zu entfernen. Nach der Filtration der Lösungen werden die Filter analysiert. Als effektivster Filter kristallisiert sich der Whatman Anodisc Filter heraus. Zur Analyse werden das Mikroskop, das Fourier-Transformations Infrarot Spektrometer, die Raman-Spektroskopie und die LDIR-Spektroskopie verwendet, wobei Mikroplastik nachgewiesen werden kann.

AB - Im Zuge dieser Arbeit werden komplexe Medien der Kläranlage, nämlich der Sandfang und der flüssige sowie entwässerte Klärschlamm einer österreichischen Kläranlage mit Mischkanalsystem auf Mikroplastik untersucht. Hierfür wird zuerst eine umfassende Literaturrecherche zur derzeitigen allgemeinen und rechtlichen Situation, zu Mikroplastik in Kläranlagen, sowie zur Probenahme, Aufbereitung und Analytik durchgeführt. Es wird speziell die uneinheitliche Vorgehensweise und Darstellung der Ergebnisse als Problem vorgefunden. Bei den Klärschlammproben gibt es keine rechtlichen Vorgaben zur Probenahme, die Sandfang Beprobung erfolgt in Anlehnung an die ÖNROM S 2127. Die Proben werden, nach der Nachempfindung einiger Studien, zuerst mit dem Fentons Reagenz behandelt, um die organische Matrix zu entfernen, die Sandfangprobe wird zusätzlich einer Dichteseparation mit Kaliumkarbonat Lösung in zwei Schritten unterzogen, um die anorganische Matrix zu entfernen. Nach der Filtration der Lösungen werden die Filter analysiert. Als effektivster Filter kristallisiert sich der Whatman Anodisc Filter heraus. Zur Analyse werden das Mikroskop, das Fourier-Transformations Infrarot Spektrometer, die Raman-Spektroskopie und die LDIR-Spektroskopie verwendet, wobei Mikroplastik nachgewiesen werden kann.

KW - Mikroplastik . Kläranlage . Klärschlamm . Sandfang

KW - microplastic . waste water treatment plant . sewage sludge . sandtrap material

M3 - Masterarbeit

ER -