Vliv podmínek pyrolýzy a post-pyrolýzní aktivace na fyzikálně-chemické charakteristiky biouhlu
Loading...
Date
Authors
Hladký, David
Advisor
Referee
Mark
A
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta chemická
ORCID
Abstract
Tato diplomová práce se zabývá vlivem podmínek pyrolýzy a post-pyrolýzní aktivace na fyzikálně chemické charakteristiky biouhlu. Popisuje změnu biouhlu v závislosti na zdrojové biomase (kukuřice, dřevo) a vlivu pyrolýzní teploty (400, 500 a 600 °C). Dále studuje změny fyzikálně-chemických charakteristik v důsledku aktivace biouhlu během pyrolýzy pomocí organických draselných solí a post-pyrolýzní aktivace. Teoretická část přibližuje způsoby modifikace biouhlu, vliv pyrolýzních parametrů a vstupní suroviny na fyzikálně-chemické charakteristiky biouhlu. Z experimentálních výsledků je patrný vliv vyšší teploty na nižší obsah organického podílu a nárůst anorganického popela. Vyšší teplotou bylo dosaženo vyšších hodnot specifického povrchu, detekovaného metodou BET. Post-pyrolýzní aktivace i aktivace během pyrolýzy měla pozitivní vliv na navýšení hodnot specifického povrchu. Závěrem byly výsledky diskutovány vzhledem k udělení EBC certifikátu pro aplikaci biouhlu v zemědělství.
This master’s thesis focuses on the influence of pyrolysis conditions and post-pyrolysis activation on the physico-chemical characteristics of biochar. It describes the changes in biochar depending on the source biomass (corn, wood) and the effect of pyrolysis temperature (400, 500 and 600 °C). Furthermore, it examines changes in the physico-chemical characteristics resulting from biochar activation during pyrolysis using organic potassium salts and from post-pyrolysis activation. The theoretical part outlines the methods of biochar modification, the influence of pyrolysis parametres, and the feedstock on the physico-chemical characteristics of biochar. Experimental results show that higher temperatures lead to a lower organic content and an increase in inorganic ash. Higher temperatures also resulted in higher specific surface area values as determined by BET method. Post-pyrolysis activation and activation during pyrolysis had a positive effect on increasing the specific surface area values. Finally, the results were discussed in the context of meeting the criteria for EBC certification for the use of biochar in agriculture.
This master’s thesis focuses on the influence of pyrolysis conditions and post-pyrolysis activation on the physico-chemical characteristics of biochar. It describes the changes in biochar depending on the source biomass (corn, wood) and the effect of pyrolysis temperature (400, 500 and 600 °C). Furthermore, it examines changes in the physico-chemical characteristics resulting from biochar activation during pyrolysis using organic potassium salts and from post-pyrolysis activation. The theoretical part outlines the methods of biochar modification, the influence of pyrolysis parametres, and the feedstock on the physico-chemical characteristics of biochar. Experimental results show that higher temperatures lead to a lower organic content and an increase in inorganic ash. Higher temperatures also resulted in higher specific surface area values as determined by BET method. Post-pyrolysis activation and activation during pyrolysis had a positive effect on increasing the specific surface area values. Finally, the results were discussed in the context of meeting the criteria for EBC certification for the use of biochar in agriculture.
Description
Citation
HLADKÝ, D. Vliv podmínek pyrolýzy a post-pyrolýzní aktivace na fyzikálně-chemické charakteristiky biouhlu [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta chemická. 2025.
Document type
Document version
Date of access to the full text
Language of document
cs
Study field
Chemie bioaktivních látek
Comittee
prof. RNDr. Ivana Márová, CSc. (předseda)
doc. Ing. Petr Sedláček, Ph.D. (místopředseda)
prof. Mgr. Václav Brázda, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Pavel Diviš, Ph.D. (člen)
doc. RNDr. Renata Mikulíková, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Eva Vítová, Ph.D. (člen)
Mgr. Ota Samek, Ph.D. (člen)
Date of acceptance
2025-05-29
Defence
1. Student seznámil členy komise s náplní a cílem diplomové práce.
2. Byly přečteny posudky na diplomovou práci.
3. Student akceptoval všechny připomínky oponenta a na všechny otázky odpověděl v plné šíři.
Diskuse:
prof. RNDr. Ivana Márová, CSc.
Z které části kukuřice byl použitý odpad? Z jakého důvodu nebyl použit stonek? Odkud pocházelo dřevo?
Od kdy byl měřen čas pyrolýzy? Jak dlouho byl vzorek v peci? Myslíte, že zahřívání/chladnutí může mít vliv na výsledky pyrolýzy? Jak dlouho trvalo vyhřívání a chladnutí pece?
Při srovnání odpadu z kukuřice a ze dřeva, který je ekonomicky efektivnější? Bylo by možné je i smíchat?
Proč je tolik žádoucí velký povrch u biouhlu? Z jakého důvodu mikroorganismy tolik prosperují?
doc. Ing. Petr Sedláček, Ph.D.
Byly data z elementární analýzy přepočítány na suchou biomasu? Je to v souladu s požadavky EBC? Uvádíte velký rozdíl v koncentraci draslíku mezi kukuřičnou a dřevnou biomasou, jak si to vysvětlujete? Je to očekávaný výsledek? Je to z hlediska aplikace problém nebo spíše výhoda?
Je možnost obohatit biouhel mikroorganismy ještě před zavedením do půdu?
prof. Mgr. Václav Brázda, Ph.D.
Odkud byla získána kukuřice?
Jaká je cena biouhlu? Jaké jsou jeho aplikace?
doc. Ing. Pavel Diviš, Ph.D.
Jak probíhá průmyslová pyrolýza? Jaký je rozdíl v porovnání s pyrolýzou, kterou jste prováděl?
Používáte spojení organická elementární analýza, můžete to objasnit?
doc. RNDr. Renata Mikulíková, Ph.D.
Jak se zapracovává biouhel v zemědělství? Do jaké hloubky je biouhel zaoráván?
Student odpověděl na všechny doplňující otázky členů komise, které byly v průběhu diskuse k dané problematice vzneseny. V diskusi student prokázal výbornou orientaci v dané problematice. Po diskusi následovalo hodnocení závěrečné práce. Diplomant prokázal nejen výborné odborné znalosti, ale i schopnost samostatné prezentace dosažených výsledků.
Result of defence
práce byla úspěšně obhájena