Druhotné využití opotřebovaných sorbentů připravovaných z popílků

Kód výsledku v IS VaVaI

<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F60461373%3A22320%2F20%3A43920555" target="_blank" >RIV/60461373:22320/20:43920555 - isvavai.cz</a>

Nalezeny alternativní kódy

RIV/60461373:22350/20:43920555

Výsledek na webu

<a href="http://paliva.vscht.cz/cz/archiv-clanku/detail/48" target="_blank" >http://paliva.vscht.cz/cz/archiv-clanku/detail/48</a>

DOI - Digital Object Identifier

<a href="http://dx.doi.org/10.35933/paliva.2020.02.06" target="_blank" >10.35933/paliva.2020.02.06</a>

Jazyk výsledku

čeština

Název v původním jazyce

Druhotné využití opotřebovaných sorbentů připravovaných z popílků

Popis výsledku v původním jazyce

V letech 2017-20 probíhal výzkum využití úletových popílků a ložových popelů z elektráren pro přípravu adsorbentů na záchyt oxidu uhličitého ze spalin. V rámci výzkumu byly adsorbenty připravovány alkalickým tavicím a hydrotermálním postupem. Získané produkty byly podrobovány cyklickým zkouškám adsorpce a desorpce simulujícím průmyslové nasazení. Jedním z dílčích úkolů bylo vyhodnotit, jak je možné opotřebované adsorbenty následně zužitkovat. V rámci zde prezentované studie byly materiály po skončení adsorpčních testů podrobeny procedurám, majícím za cíl ověřit jejich využití v roli substrátu pro rekultivaci vytěžených povrchových dolů. Základní posuzovanou vlastností byla schopnost těchto materiálů zadržovat vlhkost a tím přispívat k bilanci vody v rekultivované krajině. K tomuto účelu byl navržen test hydratace s následným pomalým sušením vzorku v termogravimetrickém analyzátoru. S ohledem na suroviny, z nichž byly adsorbenty připravovány, byla pozornost věnována i riziku nežádoucího vyluhování toxických látek. Posledním testovaným parametrem je průběh desorpce CO2 z pórů použitého adsorbentu. Odpovídá na otázku, zda je adsorbent použitelný pro rekultivaci ve stavu po poslední adsorpci (tj. nasycený CO2), nebo zda vyžaduje jako poslední krok zařadit termickou desorpci. Na základě výsledků zkoušek s hydratací lze usoudit, že by tyto materiály bylo možné aplikovat v rámci rekultivací uzavřených hnědouhelných lomů, a to sofistikovaněji než jen jako stabilizát. U testovaných vzorků byla metodou TGA potvrzena vysoká retence vody a její pomalé uvolňování, které by v případě uvedeného využití materiálů mohlo zlepšit hospodaření s vlhkostí a její distribuci dřevinám použitých při biotechnické rekultivační fázi. Další, ale dosud neprověřenou, možností je též využít porézní strukturu materiálů jako vhodného substrátu pro kolonizaci nitrifikačními bakteriemi. Tyto bakterie by následně zlepšily samočisticí schopnost vodní nádrže vytvořené v případě hydrologického způsobu rekultivace.

Název v anglickém jazyce

Secondary utilization of the spent fly ashes-derived sorbents

Popis výsledku anglicky

In the years 2017-20, the research on the use of fly ashes and bottom ashes from power plants for the preparation of adsorbents for carbon dioxide capture from flue gases was carried out at the involved institutes. As part of the research, adsorbents were prepared by alkali fusion and hydrothermal processes. The obtained products were subjected to cyclic adsorption and desorption tests simulating their industrial use. One of the partial tasks was to evaluate how the worn adsorbents can be subsequently utilized. In the study presented here, the materials collected after the adsorption testing were subjected to several procedures, which aim was to verify the applicability of these materials as substrates for the reclamation of excavated brown coal and lignite quarries. The basic property assessed was the ability to retain humidity and thus contribute to the water balance in the reclaimed landscape. A hydration test followed by slow drying of the sample in a thermogravimetric analyzer was proposed for this purpose. With regard to the raw materials from which the adsorbents were prepared, attention was also paid to the risk of undesired leaching of toxic substances. The last measured parameter was the course of CO2 desorption from the pores of the used adsorbent. It answers the question of whether the adsorbent is usable for terrain reclamations in the state after the last adsorption (i.e. CO2 saturated), or whether it requires thermal desorption as the final step. Based on the results of hydration tests of the spent adsorbents, it can be concluded that they could be applied in the reclamation of closed lignite quarries, and these materials would allow a more sophisticated application than just as a stabilizer. In the tested samples, the high retention of water and its slow release was confirmed by the TGA method, which (in the case of the mentioned use) could improve the management of soil humidity and its distribution to woody plants used in the biotechnical reclamation phase. Another, but as yet unproven, possibility is to use the porous structure of the materials as a suitable substrate for colonization by nitrifying bacteria. These bacteria would subsequently improve the self-cleaning ability of the water tank created in the case of the hydraulic reclamation method. Due to the results of measurements of carbon dioxide desorption from saturated adsorbents, it is necessary to recommend that thermal desorption should be included in their preparation before the use in reclamation. Tests of toxic elements leaching have not identified any potential risk from their mobilization into groundwater or surface water.

Druh

J_SC - Článek v periodiku v databázi SCOPUS

CEP obor

—

OECD FORD obor

20704 - Energy and fuels

Projekt

—

Návaznosti

I - Institucionalni podpora na dlouhodoby koncepcni rozvoj vyzkumne organizace

Rok uplatnění

2020

Kód důvěrnosti údajů

S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů

Název periodika

Paliva

ISSN

1804-2058

e-ISSN

—

Svazek periodika

12

Číslo periodika v rámci svazku

2

Stát vydavatele periodika

CZ - Česká republika

Počet stran výsledku

11

Strana od-do

66-76

Kód UT WoS článku

—

EID výsledku v databázi Scopus

2-s2.0-85087960557