|
|
Studium adsorpce organických polutantů na biouhlu z pšeničných otrub
Hanák, Jan ; Pořízka, Jaromír (oponent) ; Diviš, Pavel (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá aplikací metody DGT (Diffusive Gradients in Thin Films) pro stanovení a monitorování koncentrací rozpuštěných farmaceutik a organických barviv ve vodách a potravinách. V teoretické části je představena problematika výskytu těchto organických látek ve vodách a potravinách, princip metody DGT, charakteristika adsorpce a adsorpčních izoterem a představení biouhlu jako adsorbentu. Experimentální část se primárně soustředí na optimalizaci a validaci adsorpčních gelů s obsahem komerčního biouhlu a nemodifikovaného biouhlu z pšeničných otrub pro využití k adsorpci specifických látek v metodě DGT. Z antibiotik byl primárně testován oxytetracyklin a z organických barviv malachitová zeleň, která se hojně využívá v akvaristice. Výsledky demonstrují srovnání efektivity adsorpce za použití těchto dvou druhů adsorbentů a jejich charakteristiky, jako analýza infračervenou spektrometrií nebo snímky z rastrovacího elektronového mikroskopu. Z Langmuirovy izotermy byla zjištěna maximální adsorpční kapacita pro oxytetracyklin na komerční biouhel 314,065 mgg-1 a maximální adsorpční kapacita 89,720 mgg-1 pro biouhel z otrub. Maximální adsorpční kapacita komerčního biouhlu pro malachitovou zeleň byla 439,406 mgg-1. Práce dále zdůrazňuje potenciál metody DGT jako nástroje pro analýzu potravin a zkoumání kontaminantů ve vodních systémech, které dále putují do potravinového řetězce.
|
|
|
Analýza organických látek v systému půda-biouhel-salát
Hlaváčová, Josefína ; Řezáčová, Veronika (oponent) ; Mravcová, Ludmila (vedoucí práce)
Předložená bakalářská práce se zabývá analýzou polycyklických aromatických uhlovodíků extrahovaných ze salátu, půdy, biouhlu a směsi půdy s biouhlem. Polycyklické aromatické uhlovodíky se do biouhlu dostávají při samotné výrobě biouhlu neboli pyrolýze. Po aplikaci biouhlu do půdy se pak polycyklické aromatické uhlovodíky mohou uvolňovat do půdy a znečišťovat ji. Teoretická část práce je zaměřena na charakterizaci a vznik biouhlu. Pak jeho aplikaci na půdu a následnými změnami, které v půdě vyvolává. Experimentální část se zabývá optimalizací mikrovlnné extrakce. Dále byly provedeny reálné experimenty, kdy byl sledován vliv přidaného biouhlu na koncentraci polycyklických aromatických uhlovodíků v půdě a salátu. Analýza reálných vzorků obsahovala mikrovlnnou extrakci s následným kvantitativní a kvalitativním stanovením na GC/MS/MS. Ve vzorcích bylo měřeno 16 prioritních polycyklických aromatických uhlovodíků, které stanovuje Agentura pro ochranu životního prostředí Spojených států Amerických. U vzorků půdy s biouhlem a salátem byla sledována vyšší koncentrace polycyklických aromatických uhlovodíků než u vzorků bez biouhlu. Stejný výsledek přinesla i analýza kořenů salátů.
|
|
|
Příprava čístírenských kalů pro proces pyrolýzy
Ševčík, Jan ; Rusník,, Igor (oponent) ; Bodík,, Igor (oponent) ; Hlavínek, Petr (vedoucí práce)
Koncepce kalového hospodářství na úrovni kalových koncovek čistíren odpadních vod (dále ČOV) na národní, kontinentální, či světové úrovni vyžaduje v zájmu trvale udržitelného rozvoje zásadní zdokonalení. Produkce čistírenských kalů (dále ČK) průběžně narůstá, přičemž ČK obsahují řadu polutantů, ale zároveň představují významný obnovitelný zdroj pro materiálovou transformaci a/nebo energetické využití. ČK je složen z anorganické minerální části a z organických složek. Jeho organická část je nejen zdrojem energie a nutrientů, ale zároveň obsahuje také škodlivé polutanty např. těžké kovy. Existují ale technologie, které nabízejí možnost redukci a/nebo zneškodnění polutantů a zároveň využití ostatních složek ČK ve smyslu recyklace energie, nutrientů a jiných atraktivních složek ČK. Mezi zmiňované technologie patří především termické způsoby zpracování ČK a jednou z nich je pyrolýza. Cílem této dizertační práce je příprava ČK pro pyrolýzní proces, která spočívá ve směšování ČK s aditivy a následné peletizaci připravené směsi za účelem následného zemědělského a materiálového využití. Technologie pro materiálovou transformaci i energetické využití ČK především zmiňovaná pyrolýza, či torefakce (slabá pyrolýza) vyžadují nezanedbatelnou míru detailního výzkumu, aby mohlo dojít k jejímu rozšíření v oboru a umožnění správného využití těchto technologií v reálném prostředí. Výsledky takového výzkumu jsou totiž podkladem pro tvorbu příslušné legislativy, která následně umožní rozšíření pyrolýzních technologií v praxi.
|
|
|
Stanovení obsahu organických sloučenin v pevném uhlíkatém zbytku
Novotná, Martina ; Řezáčová, Veronika (oponent) ; Mravcová, Ludmila (vedoucí práce)
Biouhel vzniká pyrolýzou organické biomasy. Jeho přídavkem do půdy lze vylepšit její vlastnosti. U biouhlů vyrobených z čistírenského kalu bývá velmi rozmanité složení. Je to způsobeno velkou rozdílností vstupních materiálů. Organické znečišťující sloučeniny se na jeho povrch mohou sorbovat při procesu ochlazování během procesu pyrolýzy. Po uvolnění do životního prostředí tyto látky mohou způsobovat např. inhibici růstu rostlin, dostávat se do potravních řetězců a negativně působit na živé organismy. Nejčastěji bývají organické polutanty po extrakci organickým rozpouštědlem stanoveny pomocí GC/MS.
|
|
|
Influence of pH on Extraction of Matter from Biochar-Soil Complex
Jakubčeková, Kristína ; Enev, Vojtěch (oponent) ; Kalina, Michal (vedoucí práce)
Biochar is one of the possible solutions to improve the soil fertility, therefore it is necessary to investigate both its composition and the impact on the soil under various conditions. The aim of this bachelor thesis is to focus on the description of the influence of pH on the amount and type of substances (molecules, ions) that are leached from the biochar into the soil and thus consequently influence its properties. As a soil model it was chosen cambisol which is the most widespread soil in the Czech Republic. The selected pH values have been defined in such a way to cover the pH range that is common for various soil types in natural conditions. In the experimental part of this thesis the extracts from the used sample of biochar and soil were characterized first. These characteristics obtained in this way were subsequently compared with the data obtained for the biochar-soil complex extracts that was obtained after a defined period of cultivation of the mixture. For the characterization of extracts the basic physico-chemical methods (pH, conductivity, elemental and thermogravimetric analysis, UV-VIS) and also the analysis of leached ions and molecules by means of ICP/OES, GC-MS were used. Evaluated experimental data show that under the condition of cultivation experiments, the influence of biochar was observed only on the basic physico-chemical characteristics of the soil (mainly pH). On the other hand, there was no significant tendency of the impact of biochar on the representation of selected elements and on the content of organic matter in the soil. Long-term biochar-soil cultivation experiments could be a suitable solution.
|
|
|
Příprava a základní chemická a fyzikální charakterizace biouhlu z pšeničných otrub
Zouharová, Kamila ; Diviš, Pavel (oponent) ; Pořízka, Jaromír (vedoucí práce)
V nynější době je velice diskutovaným tématem v chemické a výzkumné oblasti získávání biouhlu a jeho použití. Využití biohlu je velmi často skloňováno v oblastech zemědělství, odpadního hospodářství, zlepšení životního prostředí a v boji proti globálnímu oteplování. Mimo tyto odvětví je téma biouhlu řešeno i při výrobě bio-dieselu a bio-oleje. Vzhledem k současnému využívání sekundárních produktů během biotechnologických procesů byla předložená teoretická a praktická studie zaměřena na problematiku získávání biouhlu z otrub pomocí pyrolýzy při různých teplotách. Součástí praktické části bylo získávání biouhlu z otrub a jeho následné analýzy, kterými se dal biouhel získaný z otrub pomocí pyrolýzy fyzikálně i chemicky charakterizovat. Charakterizace biouhlu z otrub byla řešena různými analytickými metodami. Těmito technikami se získaly např. pH, vodivost, distribuce částic, prvkové složení biohlu, porozita a obsah polycyklických aromatických uhlovodíků. Díky této studii byly podrobně charakterizovány vlastnosti biouhlu a jeho možné aplikace v běžném životě. Vzhledem k velmi nadějnému využití biohlu získaného z otrub lze říct, že se bude jednat o velmi žádané téma budoucnosti
|
|
|
Ekotoxikologické posouzení bodových zdrojů znečištění v ekosystému
Doležalová, Šárka ; Beklová, Miroslava (oponent) ; Kráčmar, Stanislav (oponent) ; Koutný, Marek (oponent) ; Vávrová, Milada (vedoucí práce)
Předmětem dizertační práce je posouzení ekotoxikologického účinku významných bodových zdrojů znečištění, mezi které patří například rozsáhlé přírodní požáry, požáry průmyslových areálů a průmyslové a komunální čistírny odpadních vod. Mezi posuzované bodové zdroje eventuálního znečištění byla v práci zařazena i případná aplikace produktu z pyrolýzního spalování přebytečného kalu, tzv. biocharu na zemědělské půdy. Pro posouzení ekotoxocity vybraných matric byly zvoleny akvatické i kontaktní ekotoxikologické testy využívající vodní i půdní organismy. Z vodních živočichů byli vybráni korýši Thamnocephalus platyurus, hrotnatky Daphnia magna Straus a mořské bakterie Vibrio fischeri. Z rostlin byl zvolen okřehek menší Lemna minor. Jako zástupci půdních živočichů byli vybráni chvostoskoci Folsomia candida a žížaly Eisenia fetida. Terestrické rostlinné organismy jsou reprezentovány cibulí Allium cepa L. a hořčicí bílou Sinapis alba. Předložená práce pojednává o sledovaných analytech, jejich vlastnostech a způsobu jejich distribuce do přírodních ekosystémů. Výstupem práce je komplexní posouzení vlivů vybraných bodových zdrojů znečištění na organismy akvatických a terestrických ekosystémů a zhodnocení ekotoxikologických rizik. Jako nejvíce zátěžové se u všech organismů projevily pěnové hasební prostředky.
|
|
|
Využití biouhlí jako sorpčního materiálu pro odstranění syntetických vonných látek z vod
Kašparová, Jarmila ; Zlámalová Gargošová, Helena (oponent) ; Mravcová, Ludmila (vedoucí práce)
Syntetické vonné látky (musk sloučeniny) jsou uměle vyrobenými organickými sloučeninami. Použití nachází jako vonné složky přípravků osobní péče. Látky z této skupiny mají schopnost odolávat čistícímu procesu v čistírnách odpadních vod. Fyzikálně-chemické vlastnosti musk sloučenin způsobují jejich akumulaci v živých i neživých složkách ekosystému, kde se chovají jako perzistentní polutanty. Adsorpční proces je považován za jeden z nejvíce používaných separačních a čistících procesů. Adsorpční procesy roztoku šestnácti syntetických vonných látek probíhaly s biouhlím a aktivním uhlím. Mikroextrakce na tuhou fází (SPME) byla použita jako metoda pro extrakci analytů. Plynová chromatografie ve spojení s hmotnostní detekcí (GC-MS) byla aplikována pro finální analýzu, jako detektor byl použit průletový analyzátor (TOF). Data byla proložena adsorpčními izotermami.
|
|
|
Odstranění mikropolutantů z vyčištěných odpadních vod adsorbcí
Trávníček, Jakub ; Macsek, Tomáš (oponent) ; Hlavínek, Petr (vedoucí práce)
Cílem práce je vytvořit rešerši problematiky adsorpce mikropolutantů s následným zaměřením na biochar. První část se tedy zabývá samotnými mikropolutanty, původem jejich vzniku v odpadních vodách a jejich negativním vlivem na zdraví organismů. Dále se věnuje technologii adsorpce, rozebírá její základní poznatky nutné k uchopení daného tématu a popisuje známé adsorbenty a jejich použití. Speciální pozornost pak věnuje biocharu. Druhá část práce se zabývá praktickými filtračními testy adsorpčních schopností biocharu na odpadních vodách z údržby a čištění tunelu, provedených v laboratoři centra AdMaS.
|
|
|
Vliv biouhlu na fyzikálně-chemické charakteristiky půdy
Polášková, Nikola ; Sedláček, Petr (oponent) ; Smilek, Jiří (vedoucí práce)
Tato práce je zaměřena na posouzení vlivu biouhlu na vybrané fyzikálně-chemické charakteristiky půdy (měrná hmotnost, objemová hmotnost redukovaná, pórovitost, retenční a maximální vodní kapacita, obsah oxidovatelného uhlíku, obsah celkového dusíku, obsah fosforu, draslíku a hořčíku). Mezi zkoumané půdní typy byly vybrány následující: kambizem modální, fluvizem/černice glejová, černozem arenická a regozem písčitá. K analýze byly použity dva typy biouhlu – NovoTerra a Sonnenerde. Vzorky byly vysušeny do konstantní hmotnosti a následně upraveny na jemnozem I, resp. jemnozem II. Obsah oxidovatelného uhlíku byl stanoven oxidací chromsírovou směsí (Walkley-Blackova metoda), obsah celkového dusíku kjeldahlizací a obsah prvků P, K a Mg pomocí extrakce dle Mehlicha 3 a následnou analýzou na ICP-OES spektrometru. Výsledky ukazují, že biouhel má vliv na vlastnosti půdy. Závisí však na použitém biouhlu a typu půdy, do které biouhel aplikujeme. Práce může sloužit k objasnění komplexní problematiky, co se týče půd v ČR, nebo také zemědělcům, kteří uvažují o použití biouhlu jako půdního aditiva se záměrem zvýšit produktivitu a úrodnost půdy.
|
host ::
RSS.