Energetická Bilance Odpadu ze Zemědělství a Související Výzkum

V zemědělství, zejména při čištění osiv, vzniká organický odpad (příměsi plodů, semen, listů, stonků kulturních i plevelných rostlin, nevyhovující semena). Tento materiál je nevhodný pro návrat na ornou půdu (kvůli semenům plevelů) nebo pro přímé spalování (obtížná manipulace, vysoký obsah prachu). Zde se uplatní zpracování odpadu do formy agropelet.

Agropelety se vyznačují větší sypnou hmotností, snadnější manipulací, lepší dopravou paliva do kotle a rovnoměrným hořením. Jejich výhřevnost je srovnatelná s uhlím či dřevem.

Důležitým benefitem je podle Ing. Antonína Kintla ze Zemědělského výzkumu, spol. s r. o., Troubsko, který se výzkumem zabývá, také aspekt cirkulární ekonomiky: po spálení biomasy zůstává popel bohatý na rostlinné živiny, který lze dále využít v rámci cirkulárního zemědělství jako hnojivo.

Rostlinná biomasa, pokud je využita ve stejném roce produkce, se považuje za obnovitelný a uhlíkově neutrální zdroj, zvláště jedná-li se o jinak nevyužitelný, tedy odpadní materiál. Veškerá energie pochází ze slunečního záření. Fotosyntéza přeměňuje sluneční energii na chemickou, čímž vzniká biomasa.

Zatímco uhlí vznikalo miliony let z biomasy působením geologického tlaku a teploty, agropelety dokážou tentýž proces zkrátit na pouhé hodiny pomocí mechanického tlaku a teploty tření v peletovacím stroji.

Čtěte také: Jak Správně Vyplnit Bilanci Odpadu?

Výroba agropelet začíná kondiciováním (úpravou vlhkosti) vstupního materiálu, obvykle na 14-18 %. Připravená biomasa je lisována v peletovacím lisu se speciální matricí, kde se mlecími rolnami protlačuje otvory. Klíčovou roli pojiva hraje lignin, organická sloučenina přirozeně obsažená v biomase, která při zahřátí plastifikuje a po ochlazení drží tvar pelet.

Podle Hardyho (2002) by se "biologická ekonomika" měla stát pro 21. století tím, čím byla pro 20.

Multidisciplinární studijní program Technologie odpadů a prevence rizik prohlubuje znalosti v oblastech bezpečnosti, biologie, energetiky a zemědělství s důrazem na moderní technologie a postupy v odpadovém hospodářství, včetně předcházení vzniku odpadů, energetického využití a recyklace odpadů. V oblasti prevence havárií získají studenti znalosti, jak předcházet haváriím a zajišťovat bezpečnost při provozu technologií pro nakládání s odpady.

Studijní program Aplikovaná a krajinná ekologie je interdisciplinárně zaměřen s důrazem na ekologicko-environmentální problematiku v zemědělsky využívané krajině a na udržitelné hospodaření ve venkovské krajině. Součástí studia je jak čistě základní výzkum převážně technického charakteru, tak aplikovaný výzkum vztahů, vazeb a procesů od úrovně ekosystému po krajinu jako celek.

Hlavním cílem studia je získat znalosti a kompetence k provádění samostatné vědecké tvůrčí práce v systému půda-atmosféra-rostlina s důrazem na energetickou a vodní bilanci, které zásadním způsobem ovlivňují funkce našich ekosystémů a vzájemné vztahy všech tří jejich složek.

Čtěte také: Důležitost uhlíkové bilance lesů

Významným směrem aplikovaného výzkumu týmu je vývoj a ověření postupů aplikace nových výrobků v rámci udržitelného rozvoje zemědělství, zejména za účelem zúrodnění půd a obnovy krajiny.

Jedná se o ucelený soubor výsledků různého typu (právně chráněné užitné vzory, metodika pro praxi), které popisují kombinovanou hydrotermochemickou úpravu kontaminovaných bioodpadů, zejména kalů z čistíren odpadních vod (ČOV), na biouhel, umožňující částečné až úplné odstranění škodlivin, především organických polutantů, rizikových prvků a mikroorganizmů. Tento technologický postup zajišťuje dostatečnou stabilizaci a účinnou hygienizaci výstupního produktu, umožňující jeho další využití pro aplikaci na půdu jako hodnotného hnojivého substrátu. Součástí výsledku je hodnocení agrochemické efektivity použití výstupních hnojivých substrátů při pěstování vybraných zemědělských plodin.

Níže je uveden seznam publikací a osvědčení souvisejících s výzkumem bioodpadů:

• Usťak S.; Muňoz J.; Šinko J., 2019: Hnojivý substrát na bázi biouhlu z kombinované hydrotermochemické úpravy bioodpadů. Úřad průmysl. vlastnictví ČR, Osvědčení o zápisu UV č. 33516 ze dne 17.12.2019.
• Usťak S., Muňoz J., 2021: Biopalivo na bázi biouhlu z kombinované hydrotermochemické úpravy bioodpadů. Úřad průmysl. vlastnictví ČR, Osvědčení o zápisu UV č. 34777 ze dne 19.01.2021.
• Usťak S., Muňoz J., 2021: Zařízení pro hydrotermochemickou úpravu bioodpadů na biouhel kombinovanou s odstranění škodlivin. Úřad průmysl. vlastnictví ČR, Osvědčení o zápisu UV č. 35561 ze dne 22.11.2021.
• Usťak S., Muňoz J., Váňa V., 2021: Možnosti využití hnojivých substrátů na bázi biouhlu z kombinované hydrotermochemické úpravy kontaminovaných bioodpadů. Certifikována metodika pro praxi, Praha, 35 s.
• Jan Weger, Jaroslav Knápek, Jaroslav Bubeník, Kamila Vávrová and Zdeněk Strašil: Can Miscanthus Fulfill Its Expectations as an Energy Biomass Source in the Current Conditions of the Czech Republic?-Potentials and Barriers. Agriculture 2021, 11, 40.
• Karim Suhail Al Souki, Hana Burdová, Aigerim Mamirova, Pavel Kuráň, Sylvie Kříženecká, Lucie Oravová, Jitka Tolaszová, Diana Nebeská, Jan Popelka, Sergej Ust’ak, Roman Honzík, Josef Trögl: Evaluation of the Miscanthus × giganteus short term impacts on enhancing the quality of agricultural soils affected by single and/or multiple contaminants.
• Al Souki, K.S.; Burdová, H.; Trubač, J.; Štojdl, J.; Kuráň, P.; Kříženecká, S.; Machová, I.; Kubát, K.; Popelka, J.; Malinská, H.A.; Nebeská, D.; Ust’ak, S.; Honzík, R.; Trögl, J. Enhanced Carbon Sequestration in Marginal Land Upon Shift towards Perennial C4Miscanthus × giganteus: A Case Study in North-Western Czechia. Agronomy 2021, 11, 293.
• Pidlisnyuk, V.; Herts, A.; Khomenchuk, V.; Mamirova, A.; Kononchuk, O.; Ust’ak, S.: Dynamic of Morphological and Physiological Parameters and Variation of Soil Characteristics during Miscanthus × giganteus Cultivation in the Diesel-Contaminated Land. Agronomy 2021, 11, 798.
• Usťak S., Muňoz J., 2020: Přípravek pro intenzifikaci vývoje metanu v zemědělských bioplynových stanicích. Úřad průmysl. vlastnictví ČR, Osvědčení o zápisu UV č.
• Usťak S., Muňoz J., 2020: Přípravek pro intenzifikaci vývoje metanu v odpadových bioplynových stanicích. Úřad průmysl. vlastnictví ČR, Osvědčení o zápisu UV č.
• Usťak, S., Šinko, J., Muňoz, J. (2019): „Reed canary grass (Phalaris arundinacea L.) as a promising energy crop“. Journal of Central European Agriculture.
• Mucha, A., Dragisa, S., Dror, I., Garuti, M., van Hullebusch, E., Kolbl Repinc, S., Muňoz, J., Rodriguez-Perez, S., Stres, B., Usťak, S. & Almeida, C. M. 2019. Re-use of digestate and recovery techniques. In: Fermoso, F., van Hullebusch, E., Collins, G., Roussel, J., Mucha, A. & Esposito, G. (eds.). Trace Elements in Anaerobic Biotechnologies. IWA Publishing, London, pp.

Čtěte také: Jak Funguje Ekologická Bilance Rovnice?

tags: #energeticka #bilance #odpadu #ze #zemedelstvi #vyzkum

Oblíbené příspěvky:

• Tipy pro snížení odpadu
• Katastrofy v 60. letech
• Program školy v přírodě Zálesák
• Judikatura ve věci stížností na hluk minibiků
• Stavební odpad Brno – správný postup