Fyzikálně-chemické vlastnosti biocharu a možnosti aplikace v čistění odpadních vod

Abstract

This thesis deals with the study of the physicochemical properties of biochar in relation to its application in wastewater treatment. It also focuses on the possible effects of biochar on the determination of analytes. In particular, the sorption capacities of six biochars towards four model substances are investigated. The sorption capacity of biochar is based on the physicochemical properties of the material. For the experiments in this work, biochar made of larch chips and five modifications (air-activated, carbon dioxide-activated, water-washed, hydrochloric acid-washed and hydrogen peroxide- washed) were chosen. Phosphorus (phosphate solution), ibuprofen, acetaminophen and 17--estradiol were chosen as model substances. All these substances are present in wastewater and need to be effectively removed. Phosphorus is an important macronutrient for plants, and higher concentrations of phosphorus in waters result in eutrophication. Ibuprofen and acetaminophen are frequently used pharmaceuticals from the groups of non-steroidal antiphlogistic, antipyretic and analgesic drugs that are toxic to aquatic organisms if not effectively removed in wastewater treatment plants. 17--estradiol is the main human estrogenic hormone and its presence in waters results in the feminization of male fish and changes...

Tato diplomová práce se zabývá studiem fyzikálně-chemických vlastností biocharu v souvislosti s jeho uplatněním v čištění odpadních vod. Dále se zaměřuje na možné vlivy biocharu na stanovení analytů. Jsou zde sledovány zejména sorpční schopnosti šesti biocharů vůči čtyřem modelovým látkám. Sorpční schopnosti biocharu vycházejí z fyzikálně-chemických vlastností tohoto materiálu. Pro experimenty v této práci byl zvolen biochar z modřínových třísek a pět jeho modifikací (aktivovaný vzduchem, aktivovaný oxidem uhličitým, promytý vodou, promytý kyselinou chlorovodíkovou a promytý peroxidem vodíku). Jako modelové látky byl zvolen fosfor (roztok fosforečnanu), ibuprofen, acetaminofen a 17--estradiol. Všechny tyto látky se vyskytují v odpadních vodách a je potřeba je efektivně odstraňovat. Fosfor je důležitou makroživinou rostlin a v důsledku jeho vyšších koncentrací ve vodách dochází k eutrofizaci vod. Ibuprofen a acetaminofen jsou často užívaná farmaka ze skupin nesteroidních antiflogistik, antipyretik a analgetik, která jsou při nedostatečně účinném odstraňování v čistírnách odpadních vod toxická pro vodní organismy. 17--estradiol je hlavní lidský estrogenní hormon a při jeho přítomnosti ve vodách dochází k feminizaci samců ryb a změnám ve vývoji a rozmnožování vodních organismů. Pro měření...