Biochary - účinné sorbenty pro odstranění polutantů.

0553642 - ÚCHP 2023 RIV CZ cze K - Conference Paper (Czech conference)
Spáčilová, Markéta - Krejčíková, Simona - Čárský, Milan - Soukup, Karel - Šolcová, Olga
Biochary - účinné sorbenty pro odstranění polutantů.
[Biochars - effective sorbents for pollutant removal.]
Vodárenská biologie 2022. Chrudim: Ekomonitor spol. s r. o., 2022 - (Říhová Ambrožová, J.; Petráková Kánská, K.), č. článku 59. ISBN 978-80-88238-24-9.
[Vodárenská biologie 2022. Praha (CZ), 10.02.2022-11.02.2022]
R&D Projects: GA TA ČR(CZ) TN01000048
Institutional support: RVO:67985858
Keywords : biochar * diclofenac * contaminants
OECD category: Chemical process engineering

Rostoucí množství kontaminantů vyskytující se ve vodách je stále závažným problémem současnosti. Jednou z účinných metod odstranění těchto kontaminantů, jakými jsou různá léčiva, detergenty, ale také mikroplasty, je sorpce. Využívají se různé sorbenty ať již komerční, či laboratorně připravené jako zeolity, bentonity, aktivní uhlí a v poslední době také různé typy biocharů, které jsou připravovány pomocí pyrolýzy ze všech možných zbytků rostlinné biomasy. Jejich povrch se liší dle podmínek přípravy (max SBET kolem 300 m2/g), které jsou dále testovány při různých podmínkách na různorodých léčivech či jiných kontaminantech. Srovnávací studie různých typů biocharů spíše chybí, stejně tak jako jejich porovnání s komerčními sorbenty např. aktivním uhlím. Z těchto důvodů je tato studie zaměřená na srovnání sorpčních vlastností tří biocharů připravených z různých typů rostlinné biomasy (slunečnicové slupky, mořské makrořasy Ecklonia Maxima a sladkovodní mikrořasy Chlorella Vulgaris), jejichž sorpční vlastnosti byly porovnány s komerčním aktivním uhlím Supersorbonem. Účinnost sorbentů byla testována na diklofenaku (nesteroidní protizánětlivé a protirevmatické léčivé látce), jehož spotřeba je celosvětově enormní a běžně se nachází ve vodách, protože většina čistíren odpadních vod ho nezachytí. Všechny sorbenty vykázaly značnou účinnost, přičemž nejlepších výsledků bylo dosaženo za použití biocharu připraveného ze sladkovodní mikrořasy (95%). Jeho vysoká účinnost byla ověřena při odstranění kontaminantu triklosanu (antibakteriální a antifungální desinfekční prostředek). Pro testování byla zvolena koncentrace kontaminantů (1 ppm), která odpovídá koncentracím běžně se vyskytujícím v odpadních vodách. Na základě výsledku bylo zjištěno, že všechny připravené sorbenty jsou srovnatelně účinné s aktivním uhlím, avšak jejich příprava je ekonomicky výhodnější, protože cenu aktivního uhlí navyšuje nezbytnost následné aktivace.




The growing amount of contaminants in the water has been a serious problem. Sorption is one of the effective methods for removal of various contaminants, such as drugs, detergents, or microplastics. Various sorbents are applied, whether commercial or laboratory prepared, as zeolites, bentonites, activated carbon and, more recently, various types of biochar, which are prepared by pyrolysis from variety of biomass residues. Their surface varies according to the preparation conditions (max SBET around 300 m2 / g) and there are tested under various conditions on variety of contaminants. Comparative studies of different types of biochar are rather lacking, similarly as their comparisons with commercial sorbents such as activated carbon.
For these reasons, this study aims to compare the sorption properties of three biochars prepared from different types of plant biomass (sunflower husks, seaweed Ecklonia Maxima and freshwater microalgae Chlorella Vulgaris), whose sorption properties were compared with commercial activated carbon, Supersorbon. The effectiveness of sorbents has been tested on diclofenac (a non-steroidal anti-inflammatory and anti-rheumatic drug) whose consumption is enormous worldwide and it is commonly found in water, owing to that most wastewater treatment plants do not capture it. All sorbents showed considerable efficiency, with the best results being obtained using a biochar prepared from freshwater microalgae (95%). Its high effectiveness has been verified in removing the contaminant triclosan (antibacterial and antifungal disinfectant). The concentration of contaminants (1 ppm) was chosen for testing, which corresponds to the concentrations commonly found in wastewater. Based on the result, it was found that all prepared sorbents are comparable effective with activated carbon, however, their preparation is more economically advantageous, because the price of activated carbon increases the need for subsequent activation.


Permanent Link: http://hdl.handle.net/11104/0328402