Search the digital library catalog

Abstract: Doktorska disertacija obravnava kemijsko razgradnjo najpogosteje uporabljenih plastičnih odpadkov z uporabo pod- in nadkritične vode v uporabne produkte. Doktorsko disertacijo smo razdelili na tri dele. V prvem delu doktorske disertacije smo izvedli hidrotermično razgradnjo brezbarvnih in barvnih odpadnih PET plastenk. Poskuse smo izvajali v visokotemperaturnem in visokotlačnem šaržnem reaktorju pri temperaturah od 250-400 °C in reakcijskem času od 1-30 minut. Pri hidrolizi PET odpadkov so nastali primarni in sekundarni produkti. Glavni produkt razgradnje je bila TPA, ki smo jo po reakciji prečistili in določili izkoristek reakcije. Ugotovili smo, da pri 300 °C in 30 min v podkritični vodi dobimo najvišje izkoristke TPA iz brezbarvnih (90,0 ± 0,4% ) kot tudi iz barvnih (85,0 ± 0,2%) PET odpadnih plastenk. Čistote nastalih TPA smo analizirali s pomočjo HPLC, FTIR in TGA/DSC metod in ugotovili, da so njihove čistote zelo visoke in znašajo med 93-98%. Tekom reakcije so nastajali sekundarni produkti, kot so benzojska kislina, 1,4-dioksan, acetaldehid, IPA in CO2. S pomočjo analiziranih komponent v vodni in plinski fazi smo predpostavili mehanizem razgradnje PET odpadkov. Ocenili smo ekonomski in okoljski vpliv hidrotermične razgradnje PET. Ugotovili smo, da če bi povečali laboratorijski proces na industrijsko merilo, bi na letni ravni dosegli dobiček od prodaje TPA in bi znašal okrog 81 000 €. Pri tem bi kemijsko degradirali skoraj 1400 ton PET odpadkov. Okoljsko analizo hidrotermične razgradnje PET smo izvedli s pomočjo programske opreme OpenLCA in bazo podatkov Ecoinvent 3.6. Ugotovili smo, da so k splošnemu obremenjevanju okolja največ prispevale kategorije morska ekotoksičnost, globalno segrevanje in toksičnost za ljudi. Prav tako smo tekom študije o razgradnji PET odpadkov v podkritični vodi predstavili tudi kinetiko razgradnje kot ireverzibilno zaporedno reakcijo, kjer smo določili, da so reakcije za vse razgradne produkte 1.reda. V drugem delu doktorske disertacije smo v nadkritični vodi degradirali poliolefine (PE in PP). Študirali smo razgradnjo PE in PP odpadne plastike ter za primerjavo degradirali še osnovni LDPE. Prav tako smo spremljali vpliv katalizatorja ocetne kisline na potek, razgradnjo in sestavo nastalih produktov. Eksperimente smo izvajali od 380 °C do 450 °C. Tekom razgradnje so v primeru PP in PE odpadkov nastale štiri faze oljna, plinska, vodna in trdna, med tem ko so v primeru osnovnega LDPE nastale le tri faze. Trdni preostanek pri PP in PE odpadkih smo pripisali razpadu aditivov. Metodo za določevanje lahkih ogljikovodikov in CO2 v plinski mešanici smo tudi razvili in validirali. Plinska faza je vsebovala lahke ogljikovodike (C1 do C6) in CO2, medtem ko oljno fazo po večini sestavljajo nasičeni in nenasičeni alifatski ogljikovodiki, aliciklični ogljikovodiki, aromatski ogljikovodiki in alkoholi. V primeru dodatka ocetne kisline smo ugotovili rahlo povišanje nastanka metana in CO2 v nastali plinski mešanici, zaradi razgradnje ocetne kisline v nadkritični vodi. Z višanjem reakcijskih pogojev je nastajalo manj oljne in več plinske faze. Na osnovi pridobljenih podatkov smo predstavili možen mehanizem razgradnje PP in PE v nadkritični vodi. V tretjem delu doktorske disertacije smo študirali razgradnjo PVC odpadkov v nadkritični vodi pri temperaturi od 400-425 °C in časih od 30-60 min. Ugotovili smo, da PVC odpadki razpadejo na oljno, plinsko, vodno in trdno fazo. Maso kloridnih ionov v vodni fazi smo določili s pomočjo titracijske metode. Pri 400 °C in 30 min smo dobili najvišji izkoristek. Kemijsko sestavo oljne in plinske faze smo določili s pomočjo GC/MS metode. Ugotovili smo, da oljna faza podobno kot pri PE ali PP v glavnem vsebuje nasičene in nenasičene alifatske ogljikovodike, aliciklične ogljikovodike, aromatske ogljikovodike in alkohole. V primeru PVC plastike, pa smo v oljni fazi zasledili še halogenirane ogljikovodike (kloroalkane). Plinska faza je vsebovala le lahke ogljikovodike in CO2.
Keywords: Pod- in nadkritična voda, odpadna plastika, kemijsko recikliranje, polietilen tereftalat, polietilen, polipropilen, polivinilklorid, kinetika, tereftalna kislina, benzojska kislina, acetaldehid, 1, 4- dioksan, izoftalna kislina, plini, ogljikovodiki, surovo olje, gorivo
Published: 11.06.2021; Views: 235; Downloads: 0
Full text (4,64 MB)

Abstract: V sklopu magistrskega dela je bila razvita GC–FID metoda za ločevanje in določanje aromatskih (AOMO) in nasičenih (NOMO) ogljikovodikov iz mešanice mineralnih olj v referenčnih vzorcih embalaže in živil v različnih koncentracijskih območjih (za karton v območju od 50 µg/g kartona do 3600 µg/g kartona, za riž od 4 µg/g riža do 288 µg/g riža in za jedilno (repično) olje od 30 µg/g jedilnega olja do 1709 µg/g jedilnega olja). Metoda ob predhodni pripravi vzorcev z ekstrakcijo na trdni fazi (SPE) omogoča dobro ločbo NOMO in AOMO. Za določanje teh frakcij smo uporabili plinsko kromatografijo s plamensko ionizacijskim detektorjem (GC–FID). Frakcije smo potrdili z uporabo internega standarda za skupini spojin pri enakih kromatografskih pogojih. Rezultate vsebnosti analiziranih frakcij smo statistično ovrednotili z nekaterimi validacijskimi parametri, in sicer z linearnostjo, natančnostjo kot ponovljivost in obnovljivost, točnostjo in mejo določljivosti (LOQ). Ugotovili smo, da je GC–FID metoda linearna v koncentracijskem območju od 20 µg/mL do 1440 µg/mL, s korelacijskim koeficientom (r2) nad 0,999. Potrdili smo, da je metoda ponovljiva in obnovljiva z relativnimi standardnimi odmiki (RSD) pod 25 % za frakcijo NOMO, v nekaterih primerih frakcije AOMO vrednosti odstopajo od kriterija (za cca. 25 %). LOQ za vzorec riža je bila 4 µg/g riža, za vzorec kartona 50 µg/g kartona in za vzorec jedilnega olja 30 µg/g jedilnega olja.
Keywords: ogljikovodiki mešanice mineralnih olj, embalaža, živila, ekstrakcija na trdni fazi, plinska kromatografija, plamensko ionizacijski detektor, validacija
Published: 24.12.2015; Views: 1508; Downloads: 147
Full text (3,05 MB)

Abstract: Namen diplomske naloge je vpeljava standardne metode za vsakodnevno analizno delo v okoljevarstvenem laboratoriju. V diplomskem delu je prikazan razvoj metode za določevanje policikličnih aromatskih ogljikovodikov v trdnih matricah oziroma v odpadkih. Celoten razvoj metode obsega predpriprava laboratorijskih vzorcev, izvajanje ekstrakcije in analiziranje pripravljenih ekstraktov s plinsko kromatografijo masno spektroskopijo (GC-MS). Za kvantifikacijo je bila uporabljena metoda izbranih ionov (SIM). Priprava vzorcev in ekstrakcije so bile izvedene s petrol etrom z vreliščem 40-60°C in z uporabo metode s stresanjem ali Soxhlet ekstrakcijo. Umeritvena krivulja je v območju med 1 in 10 mg/L na posamezno spojino, kar znaša med 0,20 mg/kg in 2 mg/kg posameznega PAH pri maksimalni zatehti 25g vzorca in minimalni količini ekstrakta 5ml.
Keywords: Policiklični aromatski ogljikovodiki, odpadki, Soxhlet ekstrakcija, GC/MS, plinska kromatografija, analitika odpadkov.
Published: 03.07.2015; Views: 1379; Downloads: 175
Full text (1,48 MB)

Keywords: evropska direktiva, hlapni ogljikovodiki, ozon
Published: 04.06.2012; Views: 1763; Downloads: 19

Abstract: Upepeljevanje pokojnikov se lahko po tehniški plati primerja z nekaterimi drugimi procesi kot je sežig odpadkov, vendar moramo tudi zaradi pietetnih in zgodovinskih razlogov upepeljevanje obravnavati kot poseben proces. Eden od pomembnih vidikov delovanja upepeljevalnic je tudi okoljski, saj so upepeljevalnice potencialni onesnaževalec okolja, pri čemer so za okolje najnevarnejši živo srebro in dioksini/furani zaradi toksičnosti ter bioakumulacije v živih bitjih. Zaradi okoljskih in drugih razlogov prihaja do nasprotovanja javnosti za postavitev novih upepeljevalnic, kar se je zgodilo tudi v Sloveniji. S tehniškimi in drugimi ukrepi lahko emisije in druge vplive na okolje iz upepeljevalnic zelo znižamo, s tem pa postane upepeljevanje z okoljskega, tehniškega, ekonomskega, pietetnega in urbanističnega vidika najprimernejši način slovesa od pokojnikov.
Keywords: upepeljevanje, upepeljevalnica, Žale, Mirogoj, zgodovina upepeljevanja, število upepeljenih, tehniški razvoj, peč, hladilnica, procesor za pepel, emisije, živo srebro, dioksini/furani, žveplov dioksid, prašni delci, dušikovi oksidi, vonji, ogljikov monoksid, ogljikov dioksid, vodikov klorid, policiklični aromatski ogljikovodiki, amalgamske zobne zalivke, puljenje zob, filtri, onesnaženost okolja, zdravje ljudi, civilne iniciative
Published: 15.07.2010; Views: 2759; Downloads: 281
Full text (3,03 MB)