Vermikompostování lihovarských výpalků

Bc. Marek Nerpas

Master's thesis

Vermicomposting distillery residues

Abstract:

Diplomová práce se zabývá zpracováním lihovarských výpalků (odpadní produkt z výroby ethanolu či bioethanolu) procesem vermikompostování. Lihovarské výpalky vzhledem k jejich vysoké produkci (15 až 20 L na 1 L ethanolu) a nevhodným agrochemickým vlastnostem (nízké pH, velké množství vody, vysoké hodnoty znečistění) představují pro životní prostředí velkou ekologickou zátěž. Stále rostoucí produkce ethanolu (a bioethanolu) si žádá nalezení vhodných metod pro zpracování tohoto problematického materiálu, které budou jak ekologicky, tak ekonomicky přijatelné. Takovou vhodnou metodou se jeví být právě vermikompostování, které umožňuje zlepšení agrochemických vlastností výpalků a jejich navrácení do půdy jakožto organického hnojiva. Cílem práce bylo informovat čtenáře o procesu vermikompostování lihovarských výpalků v laboratorních podmínkách a zhodnotit možné využití tohoto postupu na základě agrochemických a biologických parametrů vermikompostu.Bylo založeno 5 vermikompostérů s různými podíly lihovarských výpalků a slaměných pelet ve vermikompostovací laboratoři výzkumné stanice České zemědělské univerzity v Praze, která se nachází v Červeném Újezdu. Pokus s vermikompostováním lihovarských výpalků trval 6 měsíců a pro vermikompostování byly použity žížaly druhu Eisenia andrei Bouché, 1972. Po ukončení byly ze všech vrstev vermikompostérů odebrány vzorky, které byly následně analyzovány v laboratořích Fakulty agrobiologie, potravinových a přírodních zdrojů České zemědělské univerzity v Praze. Ve všech vzorcích byl stanoven počet a biomasa žížal, hodnoty sušiny, pH, měrné vodivosti, celkových obsahů uhlíku a dusíku, poměru C:N a celkových a přístupných obsahů prvků P, K a Mg.Na základě agrochemických analýz bylo zjištěno, že vlastnosti výsledného vermikompostu se nejvíce odvíjí od použitého vstupního materiálu. U většiny variant se stářím vermikompostu docházelo ke zlepšení agrochemických vlastností vermikompostu. Zlepšení hodnot bylo zjištěno zejména u parametru pH, obsahu celkového uhlíku a dusíku a z nich vyplívajícího poměru C:N a celkového obsahu prvků P, K a Mg. Nebylo však prokázáno zvýšení přístupných obsahů prvků, jak se předpokládalo. Z agrochemických analýz byl také zjištěn pozitivní vliv pelet na proces vermikompostování, kdy vermikompostér s podílem pelet k výpalkům 3:1 vykazoval nejlepší hodnoty sledovaných parametrů.O procesu vermikompostování lihovarských výpalků se ve vědecké literatuře nenachází příliš informací, a tak by si toto téma zasloužilo více pozornosti, neboť se jeví jako vhodná volba pro nakládání s lihovarskými výpalky.

Abstract:

This diploma thesis deals with the processing of distillery residues (waste product from the production of ethanol or bioethanol) through the process of vermicomposting. Due to their high production (15 to 20 L per 1 L of ethanol) and unsuitable agrochemical properties (low pH value, large amounts of water, high levels of pollution), the distillery wastes represent a great environmental burden for the environment. The ever-increasing production of ethanol (and bioethanol) asks for appropriate methods of processing this problematic material which will be acceptable both environmentally and economically. Vermicomposting seems to be such a convenient method as it enables improvement of the agrochemical properties of the distillery residues and its return to the soil as an organic fertilizer. The aim of this work is to inform the reader about the process of vermicomposting of distillery residues under laboratory conditions and to evaluate the possible utilization of this procedure on the basis of agrochemical and biological vermicompost parameters.Five vermicomposters with different proportions of distillery residues and straw pellets were set up in the vermicomposting laboratory at the Červený Újezd, Research Center of the Czech University of Life Sciences in Prague. The experiment with the vermicomposting of the distillery residues took 6 months and the earthworms of the Eisenia andrei Bouché, 1972, species were used for the vermicomposting. After completion, specimens of the vermicomposting were taken from all the vermicomposters’ layers, and subsequently were analyzed in the laboratories of the Agrobiology, Food and Natural Resources Faculty of the Czech University of Life Sciences in Prague. The number and biomass of earthworm, dry matter, pH, electrical conductivity, total carbon and nitrogen contents, C:N ratio and total and available contents of P, K and Mg elements were determined.Based on agrochemical analyzes, it was found that the properties of the resulting vermicompost depend most on the utilized input material. In most variants, the agrochemical properties of the compost have improved with aging. Improvements were found in pH parameters, total carbon and nitrogen contents and C:N ratio stemming from them, and in P, K and Mg total contents. However, there was no evidence of an increase in the available element contents as expected. Agrochemical analyzes also found the positive influence of pellets on the vermicomposting process, where the vermicomposter with a ratio of straw pellets to distillery residues 3:1 showed the best values of the monitored parameters.In scientific literature, there is enough information about the process of vermicomposting of distillery residues, and this topic would thus deserve more attention as it appears to be a suitable choice for the disposal of distillery residues.

Keywords

lihovarské výpalky, žížaly, sláma

Keywords

distillery residues, earthworms, straw

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 13. 4. 2018

Thesis defence

• Supervisor: doc. Ing. Aleš Hanč, Ph.D.

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Agrobiology, Food and Natural Resources

Master programme / field:
Waste Technology / Technology, Processing and Utilization of Waste