|
|
Získávání fosforu z fugátu
Heger, Jan ; Procházková, Michaela (oponent) ; Touš, Michal (vedoucí práce)
Zaměřením této práce je možnost získání fosforu z fugátu. Teoretická část práce je zaměřena na shrnutí aktuální situace ohledně obnovy fosforu. V provedené rešerši jsou shrnuty podstatné informace o metodě srážení struvitu, kterou je fosfor získáván ve formě struvitu, který je možné dále využít jako hnojivo. Na základě informací o procesu bylo navrženo experimentální zařízení pro získávání fosforu ve formě struvitu odpovídající svou povahou průmyslovému měřítku. Jedná se o válcovou nádobu s kuželovým dnem, ve kterém je fugát s chemikáliemi promícháván míchadlem. Na vytvořeném zařízení byla experimentem testována funkčnost zařízení. Výsledky experimentu byly zanalyzovány metodou XPS, která potvrdila vznik struvitu. Pro budoucí provoz byly navrženy úpravy zařízení a předúpravy fugátu, které by mohly zlepšit celý proces i jeho výsledky.
|
|
|
Zpracování fermentačních zbytků z bioplynových stanic
Budín, Oto ; Touš, Michal (oponent) ; Vondra, Marek (vedoucí práce)
Diplomová práce se zabývá odvodňovacími technologiemi fermentačních zbytků (FZ) z bioplynových stanic (BPS) a klade si za cíl navrhnout integraci vybrané technologie do provozu BPS. FZ (neboli digestát), jež jsou vedlejším produktem anaerobní fermentace biomasy v BPS, obsahují jisté množství živin a bývají zpravidla využívány jako zemědělská hnojiva. Vysoký obsah vody ve FZ a s ním spojená nízká koncentrace živin však zvyšují náklady na jejich skladování a přepravu. Odvodnění zfermentovaného materiálu by mohlo přispět ke snížení těchto nákladů. Hlavní náplní této práce je návrh integrace zvolené odvodňovací technologie v BPS – její umístění do procesu, doplnění o potřebné aparáty, vliv na látkové a energetické toky. V tomto případě je zvolena dvoufázová úprava FZ. Nejprve separace pevné (separát) a kapalné (fugát) frakce prostřednictvím šnekového lisu a následné zahuštění fugátu odpařovacím procesem ve vícestupňové odparce. Součástí diplomové práce je rovněž zhodnocení návrhu, včetně jeho vlivu na ekonomiku provozu.
|
|
|
Využití cihelného recyklátu při pěstování užitkových rostlin
Šmírová, Barbora ; Másilko, Jiří (oponent) ; Opravil, Tomáš (vedoucí práce)
Diplomová práce navazuje na bakalářskou práci, která se zabývala sorpční kapacitou cihelného recyklátu. Cihelný recyklát, stejně jako cihly, vyniká velmi vysokou porozitou, proto se tato práce zabývá studiem možností implementace podpůrných růstových prostředků rostlin (hnojiv) na vnitřní povrch tohoto vysoce porézního materiálu. Práce studuje možnosti laboratorní přípravy cihelného recyklátu s obsahem složek podporujících růst rostlin. Jde o materiál, který umí v půdě vázat vodu a současně vyživuje pěstované rostliny. Cílem práce je zjistit, jaké maximální množství podpůrných látek je možné do pórů cihelného recyklátu zabudovat tak, aby se následně tyto látky uvolňovaly zpět do okolního prostředí (půdy). Takto připravený recyklát byl přidáván v různých množstvích do definovaných substrátů, ve kterých byly pěstovány rostliny. Následně byl sledován růstový průběh, klíčivost a výnosy vybraných plodin. Bylo ověřeno, že materiál na bázi cihelného recyklátu obohacený o živiny zlepšuje distribuci živin v půdě a pozitivně ovlivňuje klíčivost, růst i výnosy testovaných hospodářských rostlin.
|
|
|
Chování superabsorpčních polymerů v modelových půdách
Männlová, Adriana ; Smilek, Jiří (oponent) ; Kratochvílová, Romana (vedoucí práce)
Předložená bakalářské práce se zabývá studiem superabsorpčních polymerů pro environmentální a zemědělské aplikace. Obecně mají tyto preparáty plnit funkci závlahovou tak, že díky svým unikátním vlastnostem do sebe dokáží v období dešťů nasát vodu a udržet ji v okolí kořenového systému co nejdéle. Superabsorpční polymery mohou zároveň plnit i funkci nosiče hnojiva a zajišťovat tak jeho postupné uvolňování. Tyto gelové struktury byly podrobeny testování jejich botnavosti v prostředích s různou iontovou silou. Následně byla v delším časovém horizontu sledována jejich schopnost zádrže vody v prostředí modelové půdy.
|
|
|
Huminové látky jako transportní médium pro výživu rostlin
Vlková, Markéta ; Solná, Irena (oponent) ; Klučáková, Martina (vedoucí práce)
Bakalářská práce se vztahuje k problematice huminových látek a jejich využití v zemědělství prostřednictvím hydrogelových nosičů. Zabývá se postupným uvolňováním substancí, které by mohly sloužit jako lépe přístupná výživa pro rostliny z připravených super absorpčních hydrogelů. Výzkum byl realizován ve spolupráci s průmyslovým partnerem. Jedná se o uměle syntetizovaný lignohumát sodný a směs průmyslových hnojiv NPK. K charakteristice uvolněných látek bylo využito několika metod. Nejprve byly měřeny vlastnosti nespecifikující uvolněné látky jako stupeň nabotnání, vodivost, pH a absorbance při různých vlnových délkách. Detailněji popisovaly obsah měřených roztoků metody ICP-OES a iontová chromatografie. Hydrogely obsahující obě výše uvedené přidané směsi látek byly podrobeny měření ve vodném roztoku v průběhu 5 týdnů, kdy po každém týdnu byly měřeny všechny charakteristiky. Z výsledků vyplývá, že obě přidané směsi snižují schopnost hydrogelu nabotnat, z nich NPK více. Při měření absorbance se ukázalo, že nejvíce látek pocházejících z lignohumátu sodného se uvolnilo z hydrogelu, který neobsahoval NPK. Dále se z hydrogelů uvolňovaly prvky draslík a fosfor a to zejména z hydrogelů s největším obsahem NPK. Měřením iontové chromatografie bylo monitorováno uvolňování chloridových, fosforečných, sírových a dusičných iontů.
|
|
|
Zařízení pro zahušťování odpadní vody z bioplynových stanic
Vondra, Marek ; Bébar, Ladislav (oponent) ; Hoffman,, Pavel (oponent) ; Stehlík, Petr (vedoucí práce)
Cílem dizertační práce je vývoj technologie, která má přispět k řešení dvou zásadních problémů spojených s provozem bioplynových stanic (BPS). Konkrétně se jedná o nedostatečné využívání odpadního tepla ze spalování bioplynu a nákladné zpracování a využivání fermentačních zbytků, které vznikají ve velkých objemech a jsou svázány řadou legislativních omezení. Na základě rešerše dostupných separačních metod byla jako vhodná technologie zvolena vakuová odparka, mezi jejíž výhody patří jednoduchá konstrukce klíčových zařízení, provozní spolehlivost a robustnost, nízké nároky na předúpravu zahušťovaného média, potenciál k rychlému komerčnímu uplatnění a zejména pak schopnost využít nízkopotenciální odpadní teplo. Primárním účelem této technologické jednotky je redukce objemu fermentačních zbytků. Dalším přínosem jejího provozu je efektivní využívání odpadního tepla z BPS, které by jinak zústalo nevyužito. Jako vhodné pro uplatnění v BPS byly identifikovány odparky s nízkou spotřebou elektrické energie, která je hlavním produktem BPS. Tři z těchto technologií byly předmětem důkladnějšího rozboru zahrnujícího tvorbu výpočtových modelů a jejich vyčíslení pro podmínky vzorové BPS. Jako energeticky nejméně efektivní byla zhodnocena jednostupňová odparka s nucenou cirkulací (680 – 712 kWhth/m3, 25,9 – 30,5 kWhel/m3). Výrazně nižší energetické náročnosti dosáhly třístupňová filmová odparka (241 – 319 kWhth/m3, 12,0 – 23,6 kWhel/m3) a devítistupňová mžiková odparka (236 – 268 kWhth/m3, 13,6 – 18,4 kWhel/m3). Pro vývojovou činnost, která je jádrem disertační práce, byla zvolena vícestupňová mžikové odparka (MSF – multi-stage flash). Mezi hlavní důvody této volby patřily nízké požadavky na teplosměnnou plochu, dobré provozní zkušenosti v oblasti odsolování, jednoduchá konstrukce, modularita a odpařování mimo teplosměnnou plochu. Provedeno bylo také důkladné technicko-ekonomické zhodnocení integrace této odparky do BPS. Hlavní náplní práce byl experimentální vývoj prototypu MSF odparky. Hlavním cílem vývojové činnosti bylo dosažení ustáleného průtoku zahušťované kapalné frakce digestátu, tzv. fugátu a kontinuální tvorby destilátu. Tento cíl nebylo snadné naplnit především kvůli vlastnostem fugátu, který má nenewtonský charakter a zvýšenou hustotu i viskozitu v porovnání s vodou. Předmětem analýzy byla rovněž pěnivost fugátu. V textu je popsán vývoj odparky i první úspěšný provozní test, při němž bylo nutné použít protipěnicího přípravku. S plně vyvinutým prototypem MSF odparky bylo dosaženo kontinuálního provozu s produkcí destilátu v množství od 5 do 10 kg/h při průtoku fugátu 0,4 až 0,5 m3/h. Hlavním nedostatkem vybrané technologie je znečištění destilátu amoniakálním dusíkem. Proto byly analyzovány základní postupy jeho dodatečné eliminace.
|
|
|
Vyhodnocení variabilní aplikace hnojiv ve vybraném zemědělském podniku
Necid, Václav
Precizní zemědělství se zaměřením na variabilní hnojení nabízí udržitelný přístup k optimalizaci výnosů plodin a minimalizaci dopadu na životní prostředí. Tato studie si klade za cíl prozkoumat a vyhodnotit efektivitu variabilní aplikace hnojiv, posoudit její možné dopady na budoucí zemědělství a řídit udržitelné a ziskové zemědělské postupy. Cíle této práce zahrnují rozsáhlý přehled literatury o precizním zemědělství, výživu rostlin fosforem a draslíkem také hodnocení přínosů variabilní aplikace fosforečných a draselných hnojiv. Polní pokusy prováděné v letech 2019 až 2021 na vybraných zemědělských pozemcích o celkové rozloze 103,09 hektarů zahrnovaly sběr dat na základě vzorků půd, a zpracování výsledků interpolační metodou IDW. V letech 2019 a 2020 proběhla variabilní aplikace zásobních hnojiv TSP (Trojitý superfosfát) a DS (Draselná sůl) podle vytvořených aplikačních map a daného doporučení živin pro hlavní pěstovanou plodinu s korekcí dávky zásoby živin v půdě. Aplikace byla provedená pomocí stroje Terra-Gator 8203 a pneumatického rozmetadla AirMax 2000. Díky RTK systému a GPS navigaci RAVEN bylo možné dosáhnout přesné a rovnoměrné aplikace hnojiv. Diplomová práce obsahuje hodnocení a stanovení hodnoty plošné nevyrovnanosti (variační koeficient) pozemků, která značí cílenou variabilní aplikaci hnojiv směřující k vyrovnání agrochemických vlastností půdy. Ekonomické zhodnocení variabilní aplikace ukázalo, že výnosy sklizených plodin byly vyšší než průměr podniku, což naznačuje efektivní využití hnojiv. V závěru práce jsou srovnány rozdíly v nákladech mezi uniformní a variabilní aplikací.
|
|
|
Preparation of soil conditioners and characterization of their nutrient release kinetics
Horváthová, Lenka ; Jančář, Josef (oponent) ; Lepcio, Petr (vedoucí práce)
This diploma thesis deals with the preparation of multifunctional soil conditioners based on potato starch, in order to slow down the release of nutrients. Materials with different contents of superabsorbent polymer and zeolite were prepared. Spectra indicating the formation of new bonds were evaluated by infrared spectroscopy. The kinetics of nutrient release were observed in the prepared samples of soil conditioners in an aqueous medium, where nutrient retention was demonstrated. Other samples were tested on plants, which proved a mostly positive effect on growth and other factors.
|
|
|
Příprava a charakterizace povlaků hnojiv s řízeným uvolňováním
Jašek, Vojtěch ; Sedláček, Petr (oponent) ; Figalla, Silvestr (vedoucí práce)
Diplomová práce se v literární rešerší věnuje hnojivům s řízeným uvolňováním (CRF). Její součástí je popis jednotlivých typů tohoto druhu hnojiv zahrnující principy, na základě kterých dochází k postupnému uvolňování živin obsažených v jejich struktuře. Zejména se zaměřuje na povlakovaná hnojiva, materiály používané pro jejich výrobu, technologické postupy povlakování a také na matematický popis difúzního transportu, na jehož principu dochází k přestupu hmoty nutrientů skrz polymerní vrstvy. Experimentální část práce je zaměřena na laboratorní přípravu inovativních povlaků na bázi modifikovaných rostlinných olejů. Zahrnuje syntézu prekurzorů, které lze nanášet v kapalné fázi na povrch hnojiv a s využitím fotoiniciace a UV-záření polymerovat. Součástí je také syntéza látek sloužících k modifikaci viskozity a difúzních vlastností olejových povlaků. Tyto modifikátory jsou založeny na reaktantech z obnovitelných zdrojů, jako je sorbitol nebo ethyllaktát. Produkty jednotlivých syntéz jsou charakterizovány například volumetricky, pomocí FTIR, nebo viskozimetricky. Závěrečná část praktické části obsahuje popis difúzních charakteristik povlaků připravených ze směsí syntetizovaných prekurzorů.
|
|
|
Využití pšeničných otrub pro výrobu hnojiva
Maňáková, Helena ; Štursa,, Václav (oponent) ; Diviš, Pavel (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá výrobou hnojiva z pšeničných otrub a kávové sedliny, které jsou ve velkém množství produkovány v potravinářském průmyslu. V práci byla testována účinnost odstraňování kofeinu a fenolických látek z kávové sedliny pomocí oxidačního činidla a také možnost recyklace použitého oxidačního činidla. Oxidací se podařilo odstranit téměř všechny fenolické látky a významné množství kofeinu z kávové sedliny, a to i s použitím recyklovaného oxidačního činidla. Z kávové sedliny a z otrub bylo následně vytvořeno hnojivo ve formě pelet. Při peletování byl studován optimální stupeň zvlhčení materiálu pro dosažení optimální výtěžnosti pelet a dostatečně pevných pelet. Studovány byly také různé poměry substrátů pro peletování a byla posuzována kvalita vyrobených pelet. V připravených peletách byl stanoven obsah makro a mikroprvků bylo prokázáno, že pelety jsou dobrým zdrojem prvků významných pro růst rostlin.
|
host ::
RSS.