Sampling device for representative samples of waste biomass: "Hydrobiosampler"
The result's identifiers
Result code in IS VaVaI
<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F61989100%3A27230%2F25%3A10258765" target="_blank" >RIV/61989100:27230/25:10258765 - isvavai.cz</a>
Alternative codes found
RIV/61989100:27240/25:10258765 RIV/61989100:27350/25:10258765 RIV/61989100:27730/25:10258765
Result on the web
—
DOI - Digital Object Identifier
—
Alternative languages
Result language
čeština
Original language name
Odběrové zařízení pro reprezentativní vzorek odpadní biomasy: „Hydrobiosampler“
Original language description
Podstatou výsledku je návrh a vývoj nového typu odběrného zařízení pro vzorkování neporušených půdních vzorků a přípravu rekonstituovaných vzorků s přídavkem celulózy. Celulóza je získávána separaci z odpadního papíru a následně se využívá pro úpravu půdních vlastností, zejména pro zvýšení vodní kapacity půd (WHC).Funkční vzorek (Odběrové zařízení pro reprezentativní vzorek odpadní biomasy: „Hydrobiosampler“ - odběr reprezentativních vzorků půd s přídavkem odpadní biomasy) vznikl jako nástroj pro terénní monitoring fyzikálních změn půdy způsobených aplikací odpadní celulózy. Vzorky půd s přídavkem celulózy je nutné odebrat in-situ po několikaměsíčním působení. Po delším působení dochází k postupné integraci celulózy do půdní matrice, ke změnám v mikrostruktuře a tvorbě nových půdních agregátů. Odběr musí být proveden tak, aby byla zachována „nová integrita půdních částic“, tedy původní uspořádání, pórovitost a vlhkostní poměry vzniklé po zapravení celulózy. Pro potřeby dlouhodobého monitoringu fyzikálních vlastností půdy bylo navrženo speciální odběrové zařízení – funkční vzorek, který umožňuje přesný a šetrný odběr půdních vzorků bez narušení jejich přirozeného uspořádání. Válečky lze zároveň využít k přípravě rekonstituovaných půd, kdy je půda cíleně upravována přídavkem celulózy nebo jiných modifikačních složek. Tímto způsobem lze v laboratorních podmínkách simulovat přirozené prostředí a sledovat změny půdních vlastností v rámci kontrolovaných experimentů.Tento váleček kombinuje tradiční materiály, jako je nerezová ocel, s moderními výrobními technologiemi, především 3D tiskem, pro výrobu uzávěrů a držáků víček. Výsledkem je inovativní, modulární nástroj, který umožňuje přesné, opakovatelné a efektivní odběry vzorků jak z přirozených půdních profilů, tak z rekonstituovaných substrátů, což je klíčové pro experimenty zaměřené na změny půdních vlastností, jako je zadržování vody a stabilita struktury.Novinkou v tomto řešení je kombinace tradičního designu válečků s 3D tištěnými komponenty, které zjednodušují manipulaci, zvyšují flexibilitu a umožňují přizpůsobení velikosti a geometrie válečku podle konkrétních potřeb výzkumu. Tato technologie také přináší možnost snadné replikace komponent, což zajišťuje vysokou variabilitu a nízké náklady na výrobu, čímž se zlepšuje dostupnost a použitelnost nástroje pro širokou škálu aplikací v oblasti pedologie, environmentálního inženýrství a udržitelného zemědělství.Tento předmět je určen k přímému užívání Vysokou školou báňskou – Technickou univerzitou Ostrava (CEET/CENET) pro další činnosti, zejména pro výzkum a vývoj a implementaci v rámci její vědecké či provozní činnosti.
Czech name
Odběrové zařízení pro reprezentativní vzorek odpadní biomasy: „Hydrobiosampler“
Czech description
Podstatou výsledku je návrh a vývoj nového typu odběrného zařízení pro vzorkování neporušených půdních vzorků a přípravu rekonstituovaných vzorků s přídavkem celulózy. Celulóza je získávána separaci z odpadního papíru a následně se využívá pro úpravu půdních vlastností, zejména pro zvýšení vodní kapacity půd (WHC).Funkční vzorek (Odběrové zařízení pro reprezentativní vzorek odpadní biomasy: „Hydrobiosampler“ - odběr reprezentativních vzorků půd s přídavkem odpadní biomasy) vznikl jako nástroj pro terénní monitoring fyzikálních změn půdy způsobených aplikací odpadní celulózy. Vzorky půd s přídavkem celulózy je nutné odebrat in-situ po několikaměsíčním působení. Po delším působení dochází k postupné integraci celulózy do půdní matrice, ke změnám v mikrostruktuře a tvorbě nových půdních agregátů. Odběr musí být proveden tak, aby byla zachována „nová integrita půdních částic“, tedy původní uspořádání, pórovitost a vlhkostní poměry vzniklé po zapravení celulózy. Pro potřeby dlouhodobého monitoringu fyzikálních vlastností půdy bylo navrženo speciální odběrové zařízení – funkční vzorek, který umožňuje přesný a šetrný odběr půdních vzorků bez narušení jejich přirozeného uspořádání. Válečky lze zároveň využít k přípravě rekonstituovaných půd, kdy je půda cíleně upravována přídavkem celulózy nebo jiných modifikačních složek. Tímto způsobem lze v laboratorních podmínkách simulovat přirozené prostředí a sledovat změny půdních vlastností v rámci kontrolovaných experimentů.Tento váleček kombinuje tradiční materiály, jako je nerezová ocel, s moderními výrobními technologiemi, především 3D tiskem, pro výrobu uzávěrů a držáků víček. Výsledkem je inovativní, modulární nástroj, který umožňuje přesné, opakovatelné a efektivní odběry vzorků jak z přirozených půdních profilů, tak z rekonstituovaných substrátů, což je klíčové pro experimenty zaměřené na změny půdních vlastností, jako je zadržování vody a stabilita struktury.Novinkou v tomto řešení je kombinace tradičního designu válečků s 3D tištěnými komponenty, které zjednodušují manipulaci, zvyšují flexibilitu a umožňují přizpůsobení velikosti a geometrie válečku podle konkrétních potřeb výzkumu. Tato technologie také přináší možnost snadné replikace komponent, což zajišťuje vysokou variabilitu a nízké náklady na výrobu, čímž se zlepšuje dostupnost a použitelnost nástroje pro širokou škálu aplikací v oblasti pedologie, environmentálního inženýrství a udržitelného zemědělství.Tento předmět je určen k přímému užívání Vysokou školou báňskou – Technickou univerzitou Ostrava (CEET/CENET) pro další činnosti, zejména pro výzkum a vývoj a implementaci v rámci její vědecké či provozní činnosti.
Classification
Type
G<sub>funk</sub> - Functional sample
CEP classification
—
OECD FORD branch
20700 - Environmental engineering
Result continuities
Project
<a href="/en/project/TN02000025" target="_blank" >TN02000025: National Centre for Energy II</a><br>
Continuities
P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)
Others
Publication year
2025
Confidentiality
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Data specific for result type
Internal product ID
056/11-11-2025_F
Numerical identification
056/11-11-2025_F
Technical parameters
Odběrné půdní válečky byly navrženy jako funkční vzorek pro odběr neporušených půdních vzorků i přípravu rekonstituované půdy po přídavku celulózy. Vytvořeny byly dvě sady válečků o objemu 100 cm³. Válečky typu A (vysoké a úzké) určené pro odběr a rekonstrukci půdních vzorků mají výšku 84 mm, vnitřní průměr 39 mm, tloušťku stěny 1,75 mm a zkosení 15°. Celková výška sestavy (váleček, víčka, držák) je přibližně 120 mm a šířka 70 mm. Jsou vyrobeny z korozivzdorné oceli třídy 1.4571 (nerezová ocel legovaná titanem), která zaručuje vysokou odolnost proti korozi i při dlouhodobém kontaktu s vlhkým substrátem. K uzavření válečků byla použita víčka vytištěná metodou 3D tisku z termoplastu ABS, poskytující potřebnou pevnost a přesnost. Víčka jsou fixována polypropylenovými (PP) sponami, které umožňují opakované a spolehlivé uzavření. Tato kombinace materiálů vytváří lehkou, odolnou a snadno manipulovatelnou sestavu vhodnou pro terénní i laboratorní použití Válečky typu B (široké a nízké) mají výšku 40 mm, vnitřní průměr 57 mm, tloušťku stěny 2 mm a zkosení 15°. Celková výška sestavy činí asi 75 mm a šířka 89 mm. Také tyto válečky jsou vyrobeny z korozivzdorné oceli třídy 1.4571 a uzavírají se víčky z ABS vytištěnými 3D tiskem, zajištěnými polypropylenovými sponami. Výsledná sestava je pevná, lehká a snadno použitelná v terénu i laboratoři. Hutnicí zařízení sloužící k zhutnění půdy při přípravě rekonstituovaných vzorků je vyhotoveno ve dvou variantách odpovídajících průměru válečků: pro typ B o průměru 55 mm a pro typ A o průměru 36 mm. Vyrobeno je metodou 3D tisku z materiálu PETG (polyethylentereftalát-glykol), který se vyznačuje vysokou houževnatostí, rozměrovou stabilitou a odolností vůči vlhkosti i běžným chemikáliím. Tento předmět je určen k přímému užívání Vysokou školou báňskou – Technickou univerzitou Ostrava (CEET/CENET) pro další činnosti, zejména pro výzkum a vývoj a implementaci v rámci její vědecké či provozní činnosti.
Economical parameters
Inovativní návrh půdních odběrných válečků přináší významný ekonomický potenciál, a to na základě zjednodušení výroby a rozšíření aplikací ve výzkumu a zemědělství. Zvýšení objemu výroby: Využití 3D tisku pro výrobu komponent válečků umožňuje rychlou a efektivní produkci s nízkými náklady, což zvyšuje flexibilitu a přizpůsobení nástrojů specifickým požadavkům trhu. Snížení výrobních nákladů: 3D tisk a použití materiálů jako nerezová ocel a ABS plast vedou k nižším nákladům, což činí nástroje cenově dostupnější a rozšiřuje trh pro odběrné válečky. Dlouhodobý růst: S rostoucí poptávkou po ekologických a udržitelných technologiích se očekává stabilní růst poptávky po těchto nástrojích, podporovaný novými výzkumnými a technologickými trendy.
Application category by cost
—
Owner IČO
61989100
Owner name
Centrum ENET, VŠB - TU Ostrava
Owner country
CZ - CZECH REPUBLIC
Usage type
P - Využití výsledku jiným subjektem je v některých případech možné bez nabytí licence
Licence fee requirement
Z - Poskytovatel licence na výsledek nepožaduje v některých případech licenční poplatek
Web page
—