|
|
Transformace vybraných půdních vlastností po aplikaci biouhlu
Holán, Jiří
Bakalářská práce se zaměřuje na transformaci chemických vlastností kambizemě mo-dální po aplikaci biouhlu (45t/ha). Dlouhodobé polních pokusy Mendelovy univerzity v Brně probíhají na Výzkumné pícninářské stanici ve Vatíně. V průběhu let 2016 a 2018 byla hodnocena půdní reakce, vodivost, tlumící schopnost, obsah humusu a kvali-ta humusových látek a obsah přístupných živin. Byly využity standardní metody sta-novení uvedených půdních vlastností. Prvkové složení půdy a obsah těžkých kovů byly stanoveny pomocí ICP-MS (kvadrupolový hmotnostní spektrometr Thermo Scientific iCAP Qc) s indukčně vázanou plasmou. Program Statistica CZ12, software (StatSoft software Inc., Tulsa, Oklahoma, USA) byl použit ke statistickému zpracování dat. Vý-sledky ukázaly, že statisticky průkazné rozdíly mezi kontrolou a půdou po aplikaci biouhlu u sledovaných půdních vlastností nebyly zjištěny.
|
|
|
Zpracování a využití gastroodpadu
Dufková, Tereza
Vzhledem k produkci obrovského množství zbytků jídla by mohlo být kompostování gastroodpadu velmi užitečným způsobem, jak tyto zbytky využít formou aplikace kompostu ke zkvalitnění zemědělské půdy. V rámci této práce byl sledován průběh kompostování gastroodpadu za použití komerčního zařízení – elektrokompostéru. Byl vyhodnocen vliv aditiv – biouhel a biouhel s devonským pískem, které byly přidány na počátku fáze zrání a tvořily 5 hm. % kompostované hmoty. U vzorků kompostu bylo provedeno experimentální stanovení proteolytické aktivity v průběhu zpracování potravinového odpadu. Dále byla měřena vlhkost, pH a poměr C/N. Výsledný produkt byl také testován na přítomnost Escherichie coli a Salamonelly. Výsledky ukázaly příznivý vliv kombinace biouhlu s devonským pískem na pH a zvýšení proteolytické aktivity při použití samotného biouhlu. Ve výsledném kompostu také nebyla detekována přítomnost nežádoucích mikroorganismů. Proces kompostování byl ovlivněn přítomností aditiv, avšak výsledek nebyl vždy příznivý. Celý proces kompostování je také ovlivněn použitým kompostérem, který podle všeho nezajišťuje optimální podmínky pro rozklad gastroodpadu.
|
|
|
Analýza vodných výluhů biouhlu pomocí separačních metod
Tučková, Dominika ; Čáslavský, Josef (oponent) ; Mravcová, Ludmila (vedoucí práce)
Předložená diplomová práce se zabývá analýzou vodných výluhů biouhlu pomocí separačních metod. Veškeré analyzované biouhly jsou vytvořené z čistírenských kalů mikrovlnnou pyrolýzou. Práce si klade za cíl optimalizovat vhodnou metodu přípravy vzorku a jeho analýzu v laboratorním prostředí. Se stále rostoucí světovou populací stoupá naléhavost otázky udržitelného hospodářství jak v zemědělství, tak v nakládání s odpadem. Tato skutečnost směřuje uvažování většiny států k prosazování tzv. cirkulární ekonomiky. Využití čistírenských kalů, jako vstupní suroviny pro výrobu biouhlu, dokonale odpovídá této strategii. Dosud ovšem nejsou přínosy a rizika využívání biouhlu dostatečně popsány ani v krátkodobém, ani dlouhodobém měřítku. Organické látky, které mohou být rizikové, byly z vodných výluhů biouhlů extrahovány třemi technikami extrakcí kapalina–kapalina, extrakcí tuhou fází a mikroextrakcí na tuhé fázi. Získané vzorky byly analyzovány pomocí metody GC–MS/TOF. Jednotlivé metody mezi sebou byly porovnány. Pro ověření vhodnosti vybrané metody analýzy vzorku bylo vybráno a analyzováno několik biouhlů připravených z čistírenských kalů z ČOV Brno a ČOV Drahovice.
|
|
|
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...
|
|
|
Hydratace biouhlu připraveného mikrovlnnou pyrolýzou vodárenského kalu
Miklasová, Marta ; Komendová, Renata (oponent) ; Kučerík, Jiří (vedoucí práce)
Mikrovlnná pyrolýza představuje možné řešení problému likvidace vodárenských kalů. Jedním z výsledných produktů pyrolýzy je biouhel, amorfní porézní uhlíkatý materiál, který stále více nalézá uplatnění v zemědělství jako půdní kondicionér. Biouhel obvykle vykazuje hydrofobní charakter, nicméně jeho použití často vede ke zvýšení zádrže vody v půdách. Důvody tohoto zlepšení proto nelze vysvětlit pouze vysokou porozitou biouhlu. Tato práce se snaží přispět k pochopení interakce vody a biouhlu za různých environmentálně relevantních podmínek, tj. přímého přídavku vody do biouhlu a adsorpce vody při různých relativních vlhkostech vzduchu. Častými metodami, které se používají k pochopení vztahu mezi organickými materiály a vodou, jsou metody termické analýzy. Mezi ty patří i technika DSC, která byla v této práci využita. První experiment zahrnoval měření entalpie tání mrznoucí vody v pórech biouhlu, jehož výsledky poukazovaly na strukturu ledu odrážející povahu pórů v biouhlu. Dále se experiment zaměřil na stanovení množství tzv. nemrznoucí vody, která odráží především mikroporozitu systému. Nemrznoucí voda byla zjištěna extrapolací na nulovou měrnou entalpii tání a její množství činilo 0,13–0,15 mg na mg sušiny. Druhý experiment se zaměřil na výparnou entalpii vody z biouhlu, která poukazuje na to, jak silně je celková voda vázaná. Také nepřímo vede k pochopení, jakým způsobem a jak snadno se voda z biouhlu uvolňuje a naopak přijímá. Srovnáním výsledků pro vázanou a čistou vodu lze dedukovat, že vazba vody v biouhlu je asi o 10–20 % slabší. To vede k závěru, že výměna vody mezi biouhlem a půdou je poměrně rychlá i přes relativní hydrofobicitu biouhlu.
|
|
|
Možnosti kombinace výroby bioplynu a hydrotermální karbonizace bioodpadů
Usťak, Sergej ; Honzík, Roman ; Muňoz, jakub
Cílem metodiky je poskytnout zemědělcům, zemědělským poradcům, majitelům a provozovatelům bioplynových stanic, původcům a zpracovatelům bioodpadů, odborníkům v oblasti meliorací a rekultivací, investorům a dalším zájemcům o dotčenou problematiku základní informace o možnostech kombinace výroby bioplynu a hydrotermální karbonizace bioodpadů. Tyto možnosti jsou hodnoceny na základě zpracování kumulované energetické náročnosti pro výše uvedené kombinované procesy a jeho srovnání s konzervativní produkcí bioplynu na příkladu bioplynové stanice s instalovaným elektrickým výkonem 800 kW. Součástí metodiky je hodnocení potenciálu využití termotlakové hydrolýzní jednotky jako zařízení pro hydrotermální karbonizaci digestátu a jiných odpadů s cílem zlepšení jejich užitných vlastností, zejména z hlediska uplatnění v zemědělství jako kvalitních substrátů pro zúrodnění půd a za účelem sekvestrace uhlíku do půdy.
Plný text:  PDF
|
|
|
Možnosti využití hydrotermálně upravených bioodpadů pro čištění vod a vzduchu
Usťak, Sergej ; Muňoz, Jakub ; Usťaková, Marie
Cílem metodiky je poskytnout zemědělcům, zemědělským poradcům, majitelům a provozovatelům bioplynových stanic, původcům a zpracovatelům bioodpadů, odborníkům v oblasti meliorací a rekultivací, investorům a dalším zájemcům o dotčenou problematiku základní informace o možnosti využití hydrotermálně upravených bioodpadů, zejména hydrotermálně upravených zbytků po anaerobní fermentaci, pro čištění vod a vzduchu. V úvodu metodika poskytuje základní přehled literárních informací ohledně uhlí podobných hmot, způsobech jejich přípravy, zejména způsobu hydrotermální karbonizace, základních vlastností, možností a perspektiv aplikace v praxi. Dále metodika popisuje vlastní výsledky získané v průběhu řešení výzkumného projektu využitelné v praxi a poskytuje jejich agrochemické, ekologické a ekonomické hodnocení v případě aplikace na půdu. Na závěr uvádí přehled potenciálu uplatnění a hlavních možností využití nových přípravků na bázi hydrotermálně upravených zbytků jako základní složky náplně biofiltrů pro čištění vod a vzduchu.
Plný text: PDF
|
|
|
Analýza procesu pyrolýzy rostlinné biomasy
Jičínská, Karolína ; Ivanova, Tatiana (vedoucí práce) ; Kolaříková, Michel (oponent)
Spotřeba fosilních paliv v současné době roste a jejich spalováním se uvolňuje velké množství škodlivých látek do ovzduší. Znečištěné prostředí a rychlé vyčerpávání fosilních paliv vede k vzrůstajícímu využívání obnovitelných zdrojů energie. Mezi tyto zdroje patří biomasa, která může být pomocí termochemických a biochemických procesů přeměněna na materiál/produkt s vyšší energetickou hodnotou. Slibným termochemickým procesem je právě pyrolýza. Je to proces, kde na materiál působí teplota bez přístupu medií obsahující kyslík.
Tato bakalářská práce na téma Analýza procesu pyrolýzy rostlinné biomasy byla napsána formou literární rešerše na základě vyhledávání a analýzy informací především z vědeckých článků ze světových databází. V práci jsou shrnuty základní poznatky o pyrolýze, dále analyzovány a porovnány různé pyrolýzní procesy. Hlavními procesy jsou především pyrolýza pomalá a rychlá, ale také pražení. Tyto procesy jsou zhodnoceny a popsány včetně technologií (reaktorů), které jsou v současné době využívány. Procesem pyrolýzy lze zpracovat různé druhy materiálů na bázi uhlíku, ale nejčastěji se využívá biomasa. Práce zahrnuje konkrétní příklady vědeckých studií rostlinné biomasy, u kterých byl zkoumán potenciál využití a výstupní produkty. Výstupním materiálem procesu pyrolýzy jsou vždy tři produkty a to kapalný, pevný a plynný produkt. Nejžádanějším produktem pyrolýzy je kapalný produkt tzv. bio olej, který má širokou škálu využití. V poslední části této práce jsou shrnuty výhody, ale také nevýhody procesu pyrolýzy, její energetické a ekonomické zhodnocení.
|
host ::
RSS.