Analýza vodných výluhů biouhlu pomocí separačních metod

Abstract

Předložená diplomová práce se zabývá analýzou vodných výluhů biouhlu pomocí separačních metod. Veškeré analyzované biouhly jsou vytvořené z čistírenských kalů mikrovlnnou pyrolýzou. Práce si klade za cíl optimalizovat vhodnou metodu přípravy vzorku a jeho analýzu v laboratorním prostředí. Se stále rostoucí světovou populací stoupá naléhavost otázky udržitelného hospodářství jak v zemědělství, tak v nakládání s odpadem. Tato skutečnost směřuje uvažování většiny států k prosazování tzv. cirkulární ekonomiky. Využití čistírenských kalů, jako vstupní suroviny pro výrobu biouhlu, dokonale odpovídá této strategii. Dosud ovšem nejsou přínosy a rizika využívání biouhlu dostatečně popsány ani v krátkodobém, ani dlouhodobém měřítku. Organické látky, které mohou být rizikové, byly z vodných výluhů biouhlů extrahovány třemi technikami extrakcí kapalina–kapalina, extrakcí tuhou fází a mikroextrakcí na tuhé fázi. Získané vzorky byly analyzovány pomocí metody GC–MS/TOF. Jednotlivé metody mezi sebou byly porovnány. Pro ověření vhodnosti vybrané metody analýzy vzorku bylo vybráno a analyzováno několik biouhlů připravených z čistírenských kalů z ČOV Brno a ČOV Drahovice.This master's thesis deals with the analysis of biochar extracts by separation methods. All analyzed biochar was produced from waterworks sludge by microwave pyrolysis. The aim of the thesis is the optimization of the sample preparation method and its analysis in a laboratory environment. With the ever-growing world population, the problem of a sustainable economy in both agriculture and waste management is becoming increasingly urgent. This fact has led most countries to consider promoting the so-called Circular Economy. The use of sewage sludge as a feedstock for biochar production is perfectly in line with this strategy. So far, however, the short term and the long term benefits and risks of using biochar have not been sufficiently described. Potentially hazardous organic substances were extracted from the biochar extracts by three techniques: liquid-liquid extraction, solid-phase extraction, and solid- phase micro-extraction. The obtained samples were analyzed using the GS-MS/TOF method. The individual methods were compared. Several biochar samples from WWTP Brno and WWTP Drahovice were selected and analyzed to verify the suitability of the selected sample analysis method.