hrvatski

Integracija procesa kompostiranja i adsorpcije

U današnje vrijeme nastaje sve veća količina agroindustrijskog otpada koji se mora zbrinuti. Postoje različiti načini zbrinjavanja biorazgradivog otpada između ostalog je i kompostiranje. Tijekom kompostiranja nastaju plinovi kao što su amonijak (NH3) i ugljikov dioksid (CO2) koje je potrebno ukoniti u cilju ispunjenja ekoloških kriterija. U ovom radu provedena je integracija procesa kompostiranja i adsorpcije plinova nastalih kompostiranjem. Ispitana je adsorpcija NH4+ iona, NH3 i CO2 na različitim adsorbensima (aktivni ugljik, zeolit, plodno tlo i treset) u diskontinuiranim i u kontinuiranim uvjetima rada. Tijekom provođenja procesa adsorpcije NH4+ iona na odabrane adsorbense u diskontinuiranim uvjetima procesa određeni su kapaciteti određenih adsorbensa. Na temelju dobivenih rezultata izdvojeni su adsorbensi koji su naknadno ispitivani u završenom djelu istraživanja. Adsorpcijski kapacitet aktivnog ugljika, zeolita, plodnog tla i treseta iznosio je 0, 631 mg g-1, 58 mg g-1, 575 mg g-1 i 595 mg g-1. Ravnotežni i kinetički parametri adsorpcije NH4+ iona na zeolit i plodno tlo procijenjeni su usporedbom eksperimentalnih rezultata s teorijskim vrijednostima dobivenim primjenom Langmuirovog, Freundlichovog i Temkinovog modela, odnosno modela za reakciju pseudo-prvog i pseudo-drugog reda. Najbolje slaganje dobiveno je primjenom Langmuirovog modela i modela pseudo-drugog reda. Parametri sadržani u primijenjenim modelima procijenjeni su linearnom i nelinearnom regresijom pri čemu se nelinearna regresija pokazala kao pouzdanija metoda za procjenu parametara. U završnom djelu istraživanja provedena je integracija procesa kompostiranja i adsorpcije nastalih plinova u koloni s nepokretnim slojem adsorbensa. Tijekom procesa kompostiranja duhanskog otpada i smjese duhanskog otpada i otpada grožđa ukupna masa nastalog NH3 i CO2 u izlaznoj struji zraka iznosila je 504, 81 mg kgHT-1 odnosno 94, 01 g kgHT-1 te 122, 45 mg kgHT-1 NH3 i 208, 18 g kgHT-1 CO2. Zeolit je u potpunosti uklonio nastali NH3 i 31 % CO2 , dok je plodno tlo uklonilo 49 % nastalog NH3 i svega 3 % CO2. Rezultati modeliranja procesa adsorpcije NH3 na nepokretnom sloju zeolita u adsorpcijskoj koloni pokazali su da su brzina adsorpcije adsorbata na površini adsorbensa i brzina međufaznog prijenosa tvari kroz granični sloj usporedive te podjednako utječu na ukupnu brzinu procesa.

Kompostiranje; diskontinuirana i kontinuirana adsorpcija; matematički model; plinovi NH3 i CO2; plodno tlo; zeolit

nije evidentirano