Use of the changes in the volume of digestate briquettes stored in the soil

Bc. Veronika Szikorová

Master's thesis

Využití změny objemu briket z digestátu uložených v půdě

Abstract:

Tato práce se zaměřuje na možnosti neenergetického využití tuhého zbytku produkovaného anaerobní digescí v bioplynových stanicích. Jejím cílem je prozkoumat účinky vodní sorpce na změny ve vybraných fyzikálních vlastnostech (objem a vlhkost) briket vyrobených z částečně dehydrované digestátu a porovnání s briketami vyrobenými z ozdobnice čínské (Miscanthus sinensis), uložených v půdě a také vliv uložení briket v půdě na její vodní režim. K dosažení námi stanovených cílů práce byl materiál podroben zkoumání v různých podmínkách. Schopnost briket sorbovat vodu byla zkoumána ve dvou různých typech půdy - hlinité a hlinitopísčité, v laboratoři a venkovním prostředí. V obecné rovině náš výzkum potvrdil, že průběh sorpce vody se v podmínkách laboratorního a venkovního prostředí lišil, tedy kromě rychlosti sorpce, kde bylo maximální sorpce dosaženo mezi 12-14 dnem od vložení materiálu do půdy, bez ohledu na půdní vlhkost a podmínky prostředí. Dokonce i po dosažení maximální sorpce, brikety byly po určitou dobu schopny uchovat adsorbovanou vodu. Bylo zjištěno, že příjem vody a změny v objemu briket závisí na půdní textuře, kdy se tyto vlastnosti v námi použité hlinité a hlinitopísčité půdě významně lišily. Regresní analýza ukázala střední negativní závislost vlhkosti půdy na vlhkosti briket, tedy že s rostoucí vlhkostí briket vlhkost půdy klesá a také nezávislost změny objemu briket na vlhkosti briket.

Abstract:

This paper focuses on a possibility of a non-energetic use of the material remaining after the anaerobic digestion in biogas stations. It aims to investigate effects of water sorption on changes in selected physical properties (volume and moisture) of briquettes made from separated and partially dehydrated digestate in comparison with briquettes made from Miscanthus sinensis when stored in soils and also the effects of briquettes on the soil water regime. The material was subjected to examination in different experimental conditions to achieve the study objectives. The water sorption of briquettes was examined in two different types of soil - loam and loamy sand, in laboratory and outdoor environment. Experiments have demonstrated that the course of water sorption differed when examined in laboratory and outdoor conditions, except the speed of sorption, where the sorption maximum was reached in 12 - 14 days regardless the soil moisture and indoor/outdoor conditions. Even after reaching the sorption maximum the briquettes were able to store the adsorbed water over a period. It has been proved the water uptake and the change in volume of briquettes depending on soil texture when those properties significantly differed in loamy soil and loamy sand soil used. Regression analyzes have shown the medium negative dependence of the moisture of soil on the moisture of briquettes, meaning the moisture of soil decrease with increasing moisture of briquettes and also no dependence of change in volume on moisture of briquettes.

Keywords

sorpce vody, digestát, objemové změny briket, hustota briket z digestátu, typ půdy, hlinitá půda, hlinitopísčitá půda

Keywords

density of digestate briquettes, loamy sand, water sorption, type of soil, loam, digestate, volume changes of briquetes

Language used: English

Date on which the thesis was submitted / produced: 23. 4. 2015

Thesis defence

• Supervisor: doc. Ing. Josef Pecen, CSc.

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Tropical AgriSciences

Master programme / field:
Tropical Agriculture / Sustainable Rural Development in the Tropics and Subtropics