Aplikace biocharu do substrátů zelené střechy ovlivňuje jejich retenční schopnost.

Adam Ludvík

Bakalářská práce

Biochar amendment of green roof substrate influence it´s retention capacity

Anotace:

Zelené střechy jsou v současnosti navrhovány jako jedno z řešení pro hospodaření se srážkovými vodami v městských oblastech. Biochar se díky vysoké retenční kapacitě, vysoké sorpční schopnosti, nízké objemové hmotnosti a dlouhodobé stabilitě jeví jako velice nadějný přípravek pro úpravu půdy a střešních substrátů. Rozumné a dobře plánované využití půdy upravené biocharem ve střešních substrátech je rozhodujícím faktorem pro zlepšení schopnosti hospodaření srážkovou vodou, ve smyslu snížení množství odtoku a zvýšení jeho kvality. Cílem této studie je zhodnotit vliv úpravy střešního substrátu biocharem na jeho retenční schopnost. Za tímto účelem byl proveden experiment na reálné zelené střeše, kde bylo vybudováno šest experimentálních oddílů simulující souvrství zelené střechy. Pro možnost posouzení vlivu biocharu byl substrát ve třech experimentálních oddílech upraven objemově 5 % biocharu. Ve zbylých třech oddílech byl použit stejný substrát, avšak bez úpravy biocharem, tyto oddíly sloužili pro porovnání jako kontrolní oddíly. Retenční schopnost byla měřena jako množství vody obsažené v substrátu, pomocí vlhkostních čidel. Experimentální plochy nebyli nijak zavlažovány, voda se do substrátů dostávala pouze skrze reálné srážky, jejichž úhrn byl měřen pomocí srážkoměru. Měřená data byla sbírána po dobu pěti měsíců a následně vyhodnocena. Výsledky experimentu prokázali, že úprava substrátu biocharem má pozitivní vliv na jeho retenční schopnost. Zvýšená retence biocharem upravených substrátů byla patrná zejména v reakci na méně časté ale intenzivní srážky. Biocharem upravené substráty prokazovali vyšší množství zadržené vody také v teplých a suchých obdobích, rozdíl oproti kontrolním substrátům však nebyl tolik výrazný. Tyto výsledky naznačují že úprava střešních substrátů biocharem za účelem zlepšení hospodaření s dešťovou vodou by mohla být vítaným přínosem v odvětví zelených střech.

Abstract:

Green roofs are currently proposed as one of the solutions for rainwater management in urban areas. Biochar, thanks to its high retention capacity, high sorption capacity, low bulk density and long-term stability, appears to be a very promising soil and roof substrate amendment. The rational and well-planned usage of biochar amended soil in roof substrates is a critical factor for improving the ability to manage rainwater, in terms of reducing the amount of run-off and improving it´s quality. The purpose of is to evaluate the effect of biochar amendment on the roof substrate retention capacity. For this purpose the experiment on real green roof was conducted. On experimental green roof there were six experimental segments built to simulate green roof layers. For the possibility of evaluating the impact of biochar amendmend, the substrate in three experimental segments has been amended in volume by 5 % biochar. The same substrate was used in the other three segments, but without biochar amendment, these segments served as control segments for comparison. Retention capacity was measured as the amount of water contained in the substrate (volumetric water content), using moisture sensors. The experimental areas were not irrigated, with water entering the substrates only through real rainfall, the total of precipiation was measured using a raingauge. The measured data were collected over a period of five months and subsequently evaluated. The results of the experiment demonstrated that biochar conditioning of the substrate has a positive effect on its retention capacity. Increased retention of biochar-modified substrates was particularly noticeable in response to less frequent but intense precipitation. Biochar-treated substrates showed higher amounts of retained water also in warm and dry periods, but the difference with control substrates was not as marked. These results suggest that the treatment of roof ingresses with biochar to improve rainwater management could make a welcome contribution to the green roofing sector. The results of the experiment demonstrated that biochar amendment of the green roof substrate has a positive effect on its retention capacity. Increased retention of biochar amended substrates was mostly noticeable in response to less frequent but intense precipitation. Biochar amended substrates showed higher amounts of retained water also in warm and dry periods, but the difference from control substrates was not as significant. These results suggest that the biochar amendment of green roof substrates for the purpose of improving stormwater management, could make a welcome contribution to the green roofing sector.

Klíčová slova

zelená střecha, střešní substrát, biouhel, srážková voda, retence

Keywords

green roof, green roof substrate, biochar amendment, water retention, storm water

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 29. 3. 2022

Obhajoba závěrečné práce

• Vedoucí: doc. Mgr. Lukáš Trakal, Ph.D.

Česká zemědělská univerzita v Praze

Fakulta životního prostředí

Bakalářský studijní program / obor:
Krajinářství / Územní technická a správní služba