Vztahy mezi produkčními podmínkami a obsahem rizikových látek v biouhlech – cesta k designovaní environmentálně a průmyslově atraktivních biouhlů

Bc. Eliška Řehůřková

Bachelor's thesis

Linking production conditions and the contents of risky chemicals in biochars - the way towards designing environmentally friendly and industrially relevant biochars

Anotácia:

Biouhel je jeden z produktů pyrolýzy, termální přeměny biomasy probíhající bez přístupu kyslíku. Pro své vlastnosti, zejména vysokou pórovitost a velkou plochu, je biouhel navrhován pro aplikaci do půdy, čímž může dojít k zvýšení kvality půd a dalším pozitivním přínosům. Během tvorby biouhlů ovšem vznikají nebezpečné sloučeniny, jako polycyklické aromatické uhlovodíky (PAU), které se stávají součástí produktu. Z tohoto důvodu je nutné prozkoumat, jak proces přípravy biouhlů a podmínky pyrolýzy ovlivňují tvorbu a hladiny PAU v konečných produktech a zda je možný nežádoucí vliv těchto látek na půdu a půdní biotu. V této práci jsou definovány základní termíny související s tímto tématem a poté jsou zde shrnuty dosavadní informace o vlivu pyrolýzních podmínek na celkovou i biodostupnou koncentraci polycyklických aromatických uhlovodíků v biouhlech a o metodách stanovení těchto látek v biouhlech.

Abstract:

Biochar is one of the products of pyrolysis, thermal conversion of biomass under O2-limited conditions. Due to biochar's features, such as the porous structure and large surface area, biochars may be used as a soil amendment in agriculture for improving soil quality and other benefits. However, hazardous substances, such as polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs), may be formed during the pyrolysis process. Therefore, it is necessary to understand how the production conditions, feedstock origin, and the design of pyrolysis units influence the formation and levels of PAHs in biochars and whether the presence of these chemicals in biochars can be controlled a to assure biochar safety for soil and soil biota. This thesis defines the basic terminology related to this topic and summarises existing information on the influence of pyrolysis conditions on the total and bioavailable concentrations of PAHs and their determination in biochars.

Keywords

biouhel, polycyklické aromatické uhlovodíky, PAU, celková koncentrace, extrakční metody, pyrolýzní proces, biodostupnost, biodosažitelnost, biochar, polycyclic aromatic hydrocarbon, PAH, total concentration, extraction methods, pyrolysis process, bioavailability, bioaccessibility

Jazyk práce: English

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 26. 5. 2020

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 29. 6. 2020
• Vedúci: Mgr. Bc. Lucie Bielská, Ph.D.
• Oponent: Sarah Hale, PhD

Masaryk University

Faculty of Science

Bachelor programme / odbor:
Experimental Biology / Special Biology