Peletizace biocharové směsi za účelem zajištění optimální vlhkosti v půdě při minimálním ekologickém dopadu na životní prostředí

Bc. František Srp

Master's thesis

Pelletization of the biochar mixture to ensure optimal moisture in the soil with minimal ecological impact on the environment

Abstract:

Tato diplomová práce pojednává o výrobě pelet a jejich zpětnému využití v lesnictví, průmyslu a zemědělství. Tyto pelety byly vyrobeny z nadbytečného ekonomicky nehodnotného dřeva vzniklého po kůrovcové kalamitě v České republice. Pelety budou určeny především jako zdroj dostatku živin a optimální vlhkosti v půdě u nově vysazených rostlin. Na začátku práce je rozsáhlá rešerše o biocharu a dalších použitých surovinách pro peletizaci. V experimentální části byly vyrobeny pelety obsahující biocharovou směs (pyrolyzované kůrovcové dřevo a živiny), buničinu, konopnou a obilnou vlákninu. Pro tuto směs byly vyrobené pelety o různém stupni mletí vlákniny a tlaku použitého při jejich výrobě. U vyrobených pelet proběhlo zkoumání jejich tvrdosti, rozpadavosti, sorpčních vlastností a jako poslední byly analyzovány pelety i z hlediska chemie (inkubační pokus, Mehlich). Při celém procesu byl kladen důraz na minimální dopad na životní prostředí. Z výsledků experimentů vyplynulo, že tlak ani stupeň mletí na vybrané vlastnosti nemají výrazný vliv. Bohužel i inkubační pokus a chemická analýza směsi použité pro výrobu pelet potvrdili, že výsledný produkt obsahuje vysoké množství některých nežádoucích prvků.

Abstract:

This diploma thesis explores the production and subsequent utilization of pellets in forestry, industry, and agriculture. These pellets are produced from economically valueless wood surplus generated in the aftermath of the bark beetle infestation in the Czech Republic. The primary intention behind these pellets is to serve as a source of essential nutrients and maintain optimal soil moisture for newly planted flora. The thesis initiates with a comprehensive review of biochar and other materials employed in pellet production. In the experimental segment, pellets were crafted incorporating a biochar blend (pyrolyzed bark wood with nutrients), along with pulp, hemp, and grain fibers. This blend underwent variations in fiber granularity and the compression force applied during pellet fabrication. The resultant pellets were assessed for hardness, disintegration capability, sorption characteristics, and chemical composition (through incubation experiments and Mehlich 3 extraction). Throughout the study, a strong emphasis was placed on minimizing environmental impact. Experimental outcomes indicated that neither the compression force nor the fiber granularity substantially influenced the assessed properties. However, incubation experiments and chemical analysis of the pellet mix revealed the presence of high concentrations of certain undesirable elements.

Keywords

biochar, peletizace, sorpční vlastnosti, rozpadavost

Keywords

biochar, pelletization, sorption properties, degradability

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 29. 3. 2024

Thesis defence

• Date of defence: 23. 5. 2024
• Supervisor: Ing. Kateřina Hájková, Ph.D.
• Reader: Michaela Filipi, externi

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Forestry and Wood Sciences

Master programme:
Regional Environmental Administration