Naslov
LEBDEĆI PEPEO IZ BIOMASE KAO POTENCIJALNI SORBENS – PROCJENA UTJECAJA NA OKOLIŠ, MODIFICIRANJE I PRIMJENA
(FLY ASH FROM BIOMASS AS A POTENTIAL SORBENT – ENVIRONMENTAL IMPACT ASSESSMENT, MODIFICATION AND APPLICATION)

Autori
Jukić, Mirela

Vrsta, podvrsta i kategorija rada
Ocjenski radovi, doktorska disertacija

Fakultet
Fakultet kemijskog inženjerstva i tehnologije

Mjesto
Zagreb

Datum
12.12

Godina
2017

Stranica
159

Mentor
Ćurković, Lidija

Ključne riječi
izluživanje, karakterizacija, pepeo biomase, sorpcija
(leaching, characterization, fly ash biomass, sorption)

Sažetak
U radu je korišten lebdeći pepeo biomase dobiven izgaranjem miješane drvne mase (jela i bukva) u kogeneracijskom postrojenju (Lika Energo Eko, Udbina, Hrvatska) za dobivanje električne energije i topline (0, 95 MWel i 4, 1 MWtopl). Sva ispitivanja provedena su na (i) nemodificiranom uzorku lebdećeg pepela biomase i njegove dvije modifikacije: (ii) lebdeći pepeo ispran u vodi i (iii) hidrotermalno obrađeni lebdeći pepeo. Na svim uzorcima lebdećeg pepela biomase nakon odgovarajuće pripreme provedena je potpuna karakterizacija koja je obuhvaćala: fizikalnu karakterizaciju, određivanje elementarnog sastava (CHNS- analiza), kemijsku karakterizaciju određivanjem sadržaja glavnih i sporednih elemenata s energijskim disperzivnim spektrometrom (EDX), sadržaj elemenata u tragovima (ICP-MS), mineralošku (XRD) i morfološku (SEM-EDX) karakterizaciju, termičku karakterizaciju (TGA) i infracrvenu spektroskopsku analizu (FTIR). Procijenio se utjecaj na okoliš lebdećeg pepela biomase uporabom tri različite standardizirane metode izluživanja te modificiranom metodom sekvencijske ekstrakcije, BCR-metodom u tri koraka uključujući i rezidualnu. Testovi izluživanja provedeni su statičkim (šaržnim) postupkom u tri različite otopine i to: (i) destiliranoj vodi ; (ii) u 2, 5 %-tnoj CH3COOH te (iii) u 0, 5 mol/L nitratnoj kiselini. Rezultati dobiveni u prvoj frakciji, tj. izmjenjivoj (lako topljivoj), primjenom BCR sekvencijalne ekstrakcijske analize korišteni su za procjenu potencijalnog ekološkog rizika od lebdećeg pepela. Prema izračunatom potencijalnom indeksu ekološkog rizika, potvrđeno je da pepeo pokazuje mali rizik za okoliš. Ispitala se mogućnost primjene lebdećeg i modificiranog pepela kao potencijalnog sorbensa za uklanjanje toksičnog i karcinogenog diazo bojila (kongo crvene) iz vodene otopine. Istražio se utjecaj promjene početne koncentracije bojila, temperature i vremena na proces sorpcije. Šaržnim postupkom određeni su ravnotežni, kinetički i termodinamički parametri (∆H°, ∆S° i ∆G°) procesa sorpcije diazo bojila na lebdećem i modificiranom pepelu biomase. U svrhu određivanja mehanizma sorpcije, primijenjeni su Lagergrenov model pseudo-prvog reda, Hoov model pseudo-drugog reda i modeli unutarčestične difuzije (prema Weberu i Morrisu, odnoso Boydu). Rezultati kinetičkih istraživanja pokazali su da je sorpcija CR boje na biomasu lebdećeg pepela najbolje opisana pomoću kinetičkog modela pseudo-drugog reda. Izračunati termodinamički parametri (ΔG °, ΔH ° i ΔS °) pokazali su da je sorpcija CR izvodljiva, spontana i endotermna. Eksperimentalni rezultati potvrdili su da lebdeći pepeo biomase ima potencijal da se koristi kao jeftini sorbens za uklanjanje bojila kongo crvene iz vodenih medija.

Izvorni jezik
Hrvatski

Znanstvena područja
Kemijsko inženjerstvo, Temeljne tehničke znanosti

POVEZANOST RADA