Možnosti využití vyhnilých kalů z městské čistírny k pyrolýze a jejich použití v sorpčních procesech na příkladu kyseliny šťavelové

Bc. Jakub PRAŽÁK

Master's thesis

Abstract:

Tato diplomová práce je zaměřena na kalové hospodářství čistíren odpadních vod. Rešeršní část práce nastiňuje problematiku kalového hospodářství v České republice a také se zabývá technologiemi a technickými řešeními, které souvisí se zpracováním a nakládáním s čistírenskými kaly pro různé účely. Dále se teoretická část věnuje popisu funkce městských čistíren a technologických metod čištění odpadních vod. Zaměřuji se také energetické využití čistírenských kalů při pyrolýzních procesech. Výsledkem těchto pyrolýzních procesů je tzv. Biochar. Biochar je uhlíková hustá pevná látka, která vzniká z pyrolýzy organických materiálů pro aplikaci do půdy a dalších využití jako např. biopaliva. Uhlík, který zůstává v pevné látce, tvoří stabilní aromatické struktury, které jsou odolnější vůči degradaci v přírodním prostředí. Obsah minerálního popela v původních organických materiálech je zachován v biocharu a těkavé složky suroviny se při procesu pyrolýzy ztrácejí. V druhé části práce jsou připravené a upravené vzorky biocharu podrobeny zjišťování, jaké mají sorpční vlastnosti, aby se zjistilo, jestli je biochar schopen předávat živiny v něm obsažené do půdy. Pokud by byl biochar schopen živiny předávat do půdy, bez jakýchkoliv nežádoucích vedlejších jevů, mohlo by to velmi značně vyřešit problém s jeho budoucím ukládáním.

Abstract:

This diploma thesis is focused on sludge management of waste water treatment plants. The research part of the thesis outlines the problems of sludge management in the Czech Republic and also deals with technologies and technical solutions related to the treatment and handling of sewage sludge for various purposes. Furthermore, the theoretical part describes the function of urban wastewater treatment plants and technological methods of wastewater treatment. I also focus on energy utilization of sewage sludge in pyrolysis processes. The result of these pyrolysis processes is called Biochar. Biochar is a carbon thick solid that arises from the pyrolysis of organic materials for application to soil and other uses such as biofuels. The carbon that remains in the solid forms stable aromatic structures that are more resistant to degradation in the natural environment. The mineral ash content of the original organic materials is preserved in the biochart and the volatile constituents of the raw material are lost during the pyrolysis process. In the second part of the work, the prepared and modified samples of the biochar are subjected to the determination of the sorption properties in order to determine whether the biochar is able to transfer the nutrients contained in it to the soil. If the biochar were able to transfer nutrients to the soil without any undesirable side effects, it could very much solve the problem of its future storage.

Keywords

Pyrolýza, biochar, čistírenský kal, kalové hospodářství, kyselina šťavelová, sorpce

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 30. 6. 2020

Thesis defence

• Supervisor: doc. Ing. Radka Váchalová, Ph.D.

UNIVERSITY OF SOUTH BOHEMIA IN ČESKÉ BUDĚJOVICE

Faculty of Agriculture

Master programme / field:
Agriculture Engineering / Agricultural Ecology