|
|
Kompostovaní materiálů obsahujici mikropolutanty
Kočí, Petra ; Cajthaml, Tomáš (vedoucí práce) ; Innemanová, Petra (oponent)
Mikropolutanty jsou látky antropogenního původu, nacházející se v životním prostředí v řádových koncentracích ng·g-1 - mg·g-1. Mohou být čistě syntetické, nebo přírodního původu. Do životního prostředí se dostávají díky různým lidským činnostem. I přes svou nízkou koncentraci v životním prostředí představují reálné riziko pro organismy kvůli svým specifickým biologickým účinkům. Kal z čistíren odpadních vod se díky svému vysokému obsahu živin používá v zemědělství. Prostřednictvím jeho použití se mikropolutanty v něm obsažené mohou dostat do životního prostředí. Kompostování je levná bioremediační metoda, používaná už od 80. let minulého století. Tato diplomová práce se zabývá kompostováním kalů z čistíren odpadních vod, kontaminovaných mikropolutanty. Vysoká míra degradace byla pozorována u uměle kontaminovaného kalu, především u ED (až 100 %). U kalu z průmyslové výroby léčiv byla pozorována degradace jen u některých látek, některé látky se nedegradovaly vůbec.
|
|
|
Separace mikroplastů z čistírenského kalu pomocí těžkých kapalin
Pospíchalová, Eliška ; Innemanová, Petra (vedoucí práce) ; Cajthaml, Tomáš (oponent)
Bakalářská práce se zaměřuje na problematiku mikroplastů v čistírenských kalech. Mikroplasty patří v poslední době mezi hodně diskutovaná témata, přičemž problematika jejich výskytu v čistírenských kalech není stále dostatečně prozkoumaná. Hlavním zdrojem mikroplastů v čistírenských kalech jsou odpadní vody. Mikroplasty se při procesu čištění vod v kalech akumulují a následně vstupují v mnohonásobně vyšších koncentracích do terestrických ekosystémů jako důsledek využívání čistírenských kalů v zemědělství a v rámci rekultivací. V České republice bylo v z roce 2017 zpracováno 42 % kalů přímou aplikací na zemědělskou půdu a rekultivaci, 34 % kompostováním, 14 % jiným využitím, 7 % skládkováním a 3 % spalováním. Využití kalů v zemědělství demonstruje naléhavost studia problematiky výskytu mikroplastů v této matrici. Testované vzorky byly odebrány z pěti anonymních čistíren odpadních vod v České republice. Na vzorcích byla testována aplikovatelnost metodiky separace mikroplastů, která spočívá v oxidaci organických nečistot přirozeného původu pomocí Fe2+ a 30% H2O2 a flotaci plastových částic v roztoku 5 M NaCl. Následná identifikace mikroplastů byla provedena pod optickým mikroskopem se zvětšením 40x. Pro přesnější optickou detekci byly vzorky barveny roztokem bengálské červeně. Použitelnost zvolené...
|
|
|
Ekotoxikologické posouzení biouhlu z čistírenského kalu
Kotzurová, Iveta ; Vávrová, Milada (oponent) ; Zlámalová Gargošová, Helena (vedoucí práce)
Náplní této diplomové práce je posouzení ekotoxikologického účinku biouhlu vyrobeného z čistírenských kalů. V případě aplikace biouhlu na zemědělskou půdu může docházet k ovlivnění půdního i vodního ekosystému, proto byly pro posouzení ekotoxikologického účinku zvoleny testy v kontaktním i akvatickém uspořádání. Zástupcem půdních bezobratlých byla žížala hnojní Eisenia fetida, z vodních živočichů byli vybráni korýši Daphnia magna a Artemia salina a terestrické rostliny byly reprezentovány salátem setým Lactuca sativa, hořčicí bílou Sinapis alba a cibulí kuchyňskou Allium cepa. Výsledky kontaktních testů poukazují především na to, jak by mohl být ekosystém negativně ovlivněn dávkou vnášeného biouhlu. V testech v akvatickém upořádání, kde byla sledována ekotoxicita vodných výluhů, výsledky poukázaly na rozdíl v citlivosti jednotlivých organismů. Jako nejvíce zátěžový se u všech organismů projevil sušený čistírenský kal, následně bylo prokázáno snížení jeho ekotoxicity po termické úpravě. Nejlepší výsledky a tedy nejnižší negativní vliv na testovací organismy vykazoval peletizovaný biouhel s přídavkem aditiva.
|
|
|
Stanovení organických sloučenin ve vzorcích biouhlu získaných mikrovlnou torefakcí biomasy
Meindl, Jiří ; Vávrová, Milada (oponent) ; Mravcová, Ludmila (vedoucí práce)
Tato práce je zaměřena na stanovení polycyklických aromatických uhlovodíků (PAHs) obsažených v sušeném peletizovaném kalu a peletizovaném biouhlu. Biouhly byly připraveny mikrovlnnou torefakcí z předpřipraveného čistírenského kalu. Bylo analyzováno a kvantifikováno 34 standardizovaných sloučenin PAHs ve dvou sériích měření. První série s názvem „Sada 1“ je zaměřena na porovnání extrakčních metod pro vzorky čistírenských kalů a biouhlů. V Sadě 1 byly porovnány účinnosti zvolených typů extrakčních rozpouštědel nebo jejich směsí porovnáním výtěžků 34 standardizovaných PAHs ve vzorku biouhlu a čistírenského kalu. Dále byl porovnán celkový výtěžek sumy PAHs a počet kvantifikovaných sloučenin v analyzovaných vzorcích. Nejslibnější z extrakčních metod byla použita pro analýzu vzorků v druhé sérii, nazvané „Sada 2“. V Sadě 2 byly porovnány rozdílné vzorky v kategorii stejných typů vzorků (tj. biouhel, kal). Rozdíly mezi vzorky spočívaly v původu kalů (malá nebo velká čistírna odpadních vod na počet EO) a přidaných aditiv (celulóza, plevy, seno), které sloužily jako modifikátory v procesu mikrovlnné torefakce. Cílem správného výběru kalu a vhodného aditiva bylo snížení tvorby PAHs během pyrolýzního procesu a vzorcích biouhlů.
|
|
|
Využití modifikovaného biocharu pro záchyt amoniaku z odpadního vzduchu
Kozlíková, Nikola ; Innemanová, Petra (vedoucí práce) ; Cajthaml, Tomáš (oponent)
V mé práci jsem se zabývala porovnáním různých typů pevných materiálů na bázi biocharu, které by mohly sloužit jako náplň do filtrů na záchyt amoniaku. Pro testování nejvhodnějšího materiálu byly použity 3 vzorky biocharu připraveného z anaerobně stabilizovaného čistírenského kalu při teplotách 200řC, 400řC a 600řC, 3 vzorky biocharu připraveného z dubového dřeva při teplotách 260řC, 400řC a 600řC, 2 vzorky biocharu připraveného ze směsi čistírenského kalu a dřevní štěpky předem vysušené v poloprovozní jednotce biologického dosoušení, vysušený anaerobně stabilizovaný čistírenský kal a dřevěné uhlí. Materiály byly impregnovány 50% roztokem kyseliny sírové. Poté byly vystaveny parám amoniaku po dobu potřebnou ke kompletnímu proběhnutí reakce na povrchu impregnovaného materiálu. Díky chemické reakci vzniká síran amonný, který lze využít jako hnojivo v zemědělství. Je známo, že přídavek biocharu má pozitivní vliv na půdu. V případě kombinace biocharu a síranu amonného může jít o zajímavé půdní aditivum. Mohlo by se jednat o alternativu tzv. scrubberů (praček vzduchu), kde je amoniak zachytáván probubláváním zředěné kyseliny sírové. Přeprava a aplikace takto vzniklého roztoku síranu amonného není příliš výhodná z ekonomického hlediska. K podrobnější charakterizaci impregnovaných materiálů byla stanovena...
|
|
|
Využití analýzy fosfolipidových mastných kyselin při studiu biosušení
Stránská, Štěpánka ; Cajthaml, Tomáš (vedoucí práce) ; Innemanová, Petra (oponent)
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 řC) a termofilního (max. teploty ±70 řC) 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...
|
|
|
Energetické využití čistírenských kalů a produktů mikrovlnné pyrolýzy
Šimek, Radim ; Ševčík, Jan (oponent) ; Hlavínek, Petr (vedoucí práce)
Diplomová práce je zaměřena na energetické využití čistírenských kalů před a po procesu mikrovlnné pyrolýzy. První část práce se zabývá problematikou kalového hospodářství, nakládání s čistírenskými kaly a jejich následnému využití nebo likvidaci. V druhé části práce jsou připravené a upravené vzorky čistírenského kalu z ČOV 1 a ČOV 2 podrobeny procesu mikrovlnné pyrolýzy. Následně jsou vzorky dány na rozbory pro stanovení celkového organického uhlíku, specifického měrného povrchu, obsahu těžkých kovů a hodnot spáleného tepla. Výsledná data byla zpracována v programu Microsoft Office Excel a jsou v práci prezentována. V závěru práce jsou poté navrženy dvě případové studie na konkrétní návrh koncepčního umístění mikrovlnné pyrolýzy za proces sušení čistírenského kalu a umístění procesu sušení čistírenského kalu u kotelny s přímím spalováním.
|
|
|
Optimalizace podmínek zplyňování biologicky rozložitelných odpadů
Elbl, Patrik ; Milčák, Pavel (oponent) ; Lisý, Martin (vedoucí práce)
Diplomová práce má za cíl pojednat o zplyňování biologicky rozložitelných odpadů. Teoretická část se zabývá zplyňováním se zaměřením na fáze zplyňování, druhy zplyňovacích reaktorů a polutanty obsažené v generovaném plynu, především dehtu. Dále je zde uvedena charakteristika alternativních biomasových paliv, a to digestátu a čistírenského kalu. Praktická část je věnována zplyňování na zplyňovacím reaktoru s fluidním ložem s cílem otestovat možnosti zplyňování těchto paliv, stanovit jejich specifikace a vliv různých zplyňovacích médií. V závěrečné části jsou diskutovány výsledky odebraných plynů a dehtů.
|
|
|
Hormony v čistírenských kalech
Jagošová, Klára ; Vávrová, Milada (oponent) ; Čáslavský, Josef (vedoucí práce)
V současnosti je věnována značná pozornost výskytu farmaceuticky aktivních látek ve složkách životního prostředí. Tyto látky jsou vylučovány z těla ve volné nebo metabolizované formě a prostřednictvím odpadních vod se dostávají na čistírny odpadních vod. Konvenční čistírenské procesy nejsou plně účinné při eliminaci mikropolutantů, a tak se část těchto biologicky aktivních látek dostává do recipientů. Jednou skupinou takovýchto látek jsou steroidní hormony. Tyto látky se řadí do skupiny endokrinních disruptorů a představují tak významné riziko pro životní prostředí. Vzhledem k hydrofobnímu charakteru steroidních hormonů dochází v průběhu čištění odpadních vod k jejich sorpci na čistírenský kal. Čistírenský kal je vedlejší produkt čištění odpadních vod a jsou v něm zkoncentrovány těžké kovy, organické polutanty a patogenní bakterie. V ČR je část vyprodukovaných kalů využita jako hnojivo. Tato problematika zpracování kalů je řízena vyhláškou 437/2016 Sb. o podmínkách použití upravených kalů na zemědělské půdě. V rámci odpadové politiky EU se budou v ČR v brzké době měnit podmínky nakládání s kaly, a proto je nutné zmapovat složení čistírenských kalů a věnovat se vývoji technologií na jeho zpracování. Ze skupiny steroidních hormonů bylo ke stanovení v kalech vybráno pět ženských pohlavních hormonů a čtyři syntetické hormony využívané jako součást hormonální antikoncepce a hormonální substituční terapie. Stanovení steroidních hormonů v čistírenských kalech bylo provedeno ve čtyřech krocích. Pro izolaci steroidních hormonů z kalu byla zvolena extrakce podpořená ultrazvukem. Přečištění bylo realizováno pomocí extrakce tuhou fází. Finální separace a detekce byla prováděna po derivatizaci na plynovém chromatografu s hmotnostně spektrometrickou detekcí s trojitým kvadrupólem v režimu MS/MS.
|
|
|
Hodnotenie fyzikálnych a chemických vlastností kalu z čistiarní odpadných vôd
Kaczor, Adrian
Cílem práce je přispět k zefektivnění provozu anaerobních fermentorů kalového hospodářství čistíren odpadních vod, a tím i k snížení provozních nákladů samotní čistírny. Navazuji tu na I. etapu projektu, kterou jsem již zpracoval v mé bakalářské práci. V rámci II. etapy jsou posuzované procesy při anaerobním rozkladu kalů z čistíren odpadních vod, u kterých došlo k modernizaci biologického systému. Součástí práce bylo realizování laboratorních měření produkce množství bioplynu při anaerobní fermentaci čistírenského kalu. Měření byli realizované s přidaným externím substrátem do anaerobního reaktoru. Současně byl sledován vliv těchto látek na produkci bioplynu.
|
host ::
RSS.