1. Separacija vrednih spojin iz lupin granatnega jabolka : diplomsko delo univerzitetnega študijskega programa I. stopnjeEma Šušteršič, 2021, diplomsko delo Opis: Lupina granatnega jabolka vsebuje veliko vrednih komponent, ki so dobri tudi za naše zdravje. Namen diplomske naloge je bil preučiti izkoristke ekstrakcije lupin granatnega jabolka ter koncentracijo vrednih spojin v ekstraktih. Uporabili smo dve različni ekstrakcijski metodi, enostopenjsko ekstrakcijo s podkritično vodo in dvostopenjsko ekstrakcijo, kjer smo v prvi stopnji uporabili konvencionalno ekstrakcijo z vodo ali etanolom, v drugi stopnji pa smo ekstrakt pridobljen v prvi stopnji ponovno ekstrahirali v podkritični vodi. Cilj raziskave je bil pridobiti ekstrakte s čim višjo vsebnostjo elagne kisline. V ta namen smo preučili tudi možnost koncentriranja elagne kisline v ekstraktih s spiranjem ekstraktov z metanolom. Rezultati raziskav kažejo, da se izkoristek enostopenjske ekstrakcije lupin granatnega jabolka znižuje z višanjem temperature, pri tem pa se zvišuje izkoristek trdne faze v reakcijski zmesi, ki predstavlja netopni del. S pomočjo UV-Vis spektrofotometra smo določevali vsebnost totalnih fenolov in flavonoidov v ekstraktih. Ugotovili smo, da se pri zviševanju temperature v enostopenjski ekstrakciji vsebnost celokupnih fenolov in flavonoidov zmanjšuje. V vseh ekstraktih lupin granatnega jabolka smo zaznali visoko antioksidativno aktivnost (več kot 80 %). S tem lahko potrdimo visoko vsebnost antioksidativnih komponent v lupini granatnega jabolka. S pomočjo HPLC analize smo določili vredne komponente (elagna kislina, 5-HMF, 5-metilfurfural, furfural) v posameznih ekstraktih. Ugotovili smo, da dobimo pri dvostopenjski ekstrakciji višjo koncentracijo elagne kisline v ekstraktih, ko uporabimo v prvi stopnji kot topilo etanol (473,4 mg/g ekstrakta elagne kisline). Najvišjo vsebnost pa dobimo, ko ta ekstrakt koncentriramo še z metanolom in znaša 618,6 mg/g ekstrakta. V primeru enostopenjske ekstrakcije s podkritično vodo dobimo najvišjo koncentracijo elagne kisline v ekstraktu pridobljenem pri 250 °C in 3 min, in sicer 153 mg elagne kisline/g ekstrakta. Poleg elagne kisline smo v enostopenjski ekstrakciji analizirali tudi koncentracijo 5-HMF, furfurala in 5-metilfurfurala, ki pa so prisotni v bistveno nižjih koncentracijah. Ključne besede: Granatno jabolko (Punica granatum L), totalni fenoli, totalni flavonoidi, elagna kislina, antioksidativnost, podkritična voda, biooglje, odpadna biomasa Objavljeno v DKUM: 06.10.2021; Ogledov: 1344; Prenosov: 162 Celotno besedilo (2,81 MB) |
2. Izdelava gnojila iz odpadnega mulja : magistrsko deloLara Božek, 2020, magistrsko delo Opis: Vsako leto se soočamo s porastom količine proizvedenih odpadkov, ki predstavljajo veliko obremenitev za naše okolje, če z njimi ne ravnamo pravilno. Med te proizvedene odpadke sodi tudi biomasa (e.g., odpadni mulji, odpadno perje, odpadne rastline, lesni sekanci etc.), ki pa ima številne priložnosti, kot recimo potencial za njeno ponovno pametno uporabo. Znano je namreč, da odpadna biomasa predstavlja trajen in obnovljiv vir surovine in energetsko varčni material (malo energije za njihovo pridelavo in predelavo), ter hkrati omogoča možnost recikliranja.
Ena izmed ekoloških, hkrati tudi ekonomskih najbolj sprejemljivih
rešitev, trajnostno zbiranje mulja, je njegova ponovna uporaba v poljedelstvu.
Eden od najbolj sprejemljivih postopkov obdelave mulja, pri katerem dobimo stranske
produkte, je piroliza. V tej magistrski nalogi smo s pomočjo pirolize iz odpadnega mulja
dobili biooglje in dve frakciji, težkohlapno in lahkohlapno. Iz dobljenih produktov smo v
podjetju Gorenje Surovina d.o.o. določili kalorično vrednost, vsebnost pepela in vlage.
Rezultate meritev težkih kovin, PAH, CHN in hlapnih komponent v biooglju, smo dobili iz
podjetja IKEMA d.o.o. Ob tem, so opravili eksperiment tako, da so posadili semena kreše v
petrijevke ter v njih vstavili določeno koncentracijo biooglja in šote.
V četrtem poglavju so prikazani rezultati iz katerih lahko potegnemo zaključek, da se dobljeno
oglje v določenih koncentracijah lahko uporablja kot dodatek tlom. Zaradi svojih lastnosti se
znatno izboljša kvaliteto in strukturo tal za boljšo rast rastlin, v našem primeru, kreše.
Na osnovi rastnega in kalilnega testa smo dobili rezultate, ki smo jih analizirali v sledeče
parametre: kaljivost (GR), dolžino korenine rastline (RLP), indeks dolžine korenine (IR) in
Munoo – Liisa indeks vitalnosti (MLV) ob določeni koncentraciji biooglja in šote. Ključne besede: odpadni mulj, piroliza, biooglje, frakcija, rastni in kalilni test Objavljeno v DKUM: 15.07.2020; Ogledov: 1250; Prenosov: 101 Celotno besedilo (2,98 MB) |
3. Adsorpcija težkih kovin na bioogljeAndreja Sever, 2017, magistrsko delo Opis: Namen diplomskega dela je bil preučiti adsorpcijske lastnosti biooglja, pridobljenega iz odpadne biomase s postopkom hidrotermične karbonizacije (HTC), za adsorpcijo težkih kovin, in sicer Cd2+ in Pb2+ ionov. Kot odpadni biomaterial smo uporabili lubje listavca z velikim deležem taninov, skorjo kostanja.
Določili smo izkoristek biooglja pridobljenega s HTC ter izmerili zeta potencial, specifično površino, volumen por, povprečni premer por in velikost delcev. Biooglje smo pripravili brez in z dodatkom ocetne kisline in rezultate med seboj primerjali. Povprečni izkoristek in masa obeh pridobljenih vzorcev sta bila podobna. Nato smo izvedli ravnotežno adsorpcijo Cd2+ in Pb2+ ionov v odvisnosti od pH in koncentracije izhodne raztopine. Ravnotežna adsorpcija Pb2+ ionov v odvisnosti od pH je bila najboljša pri pH 2. Maksimalna kapaciteta adsorbenta za svinčeve ione je bila dosežena pri koncentraciji 12 mM in je znašala 151,80 mg/g adsorbenta. Adsorpcija Cd2+ ionov je bila najvišja pri pH 5, vendar je bila količina adsorbiranih ionov mnogo nižja kot Pb2+ ionov. Največjo specifično površino je imelo biooglje brez dodatka ocetne kisline, in sicer 12,8229 m2/g. Najnižjo vrednost zeta potenciala -19,00 mV je imel vzorec zdrobljenega biooglja, pridobljenega z dodatkom ocetne kisline. Velikost delcev je bila najvišja pri nezdrobljenih delcih biooglja. V tem primeru je imelo največji povprečni premer biooglje pridobljeno brez dodatka ocetne kisline, in sicer 3248 nm. Ključne besede: adsorpcija, biooglje, hidrotermična karbonizacija, svinec, zeta potencial, BET Objavljeno v DKUM: 22.11.2017; Ogledov: 1810; Prenosov: 171 Celotno besedilo (1,21 MB) |
4. Zniževanje ogljičnega odtisa substratov z uporabo biooglja kot nadomestka dela šoteTina Novak, 2016, diplomsko delo Opis: Šota je danes ena izmed glavnih sestavin rastnih substratov, zaradi njenih dobrih lastnostih, kot so zračnost, nizka nasipna teža in dobra sposobnost zadrževanja vode. Šota praktično ne vsebuje nič hranil, zato se jih dodaja v glavnem v obliki mineralnih gnojil. Za profesionalne vrtnarje je to prednost, saj lahko tako natančno kontrolirajo vsebnost hranil in načrtujejo dognojevanje. Seveda pa je iz naravnega in okolijskega vidika to slaba novica. Šota ima visok ogljični odtis in ima zelo dolgotrajen proces samo obnove. Zato smo v mojem diplomskem delu, na osnovi poskusa ugotavljali, ali je aktivirano biooglje primerno, da nadomesti del šote v rastnih substratih. Aktivirano biooglje ima namreč negativni ogljični odtis, saj deluje kot ponor ogljika. Pred začetkom poskusa, ki smo ga izvajali v dveh delih na ječmenu in kitajskem zelju, smo biooglje aktivirali, pripravili 25 različnih receptur za substrate, ki so bile mešanica različnih vsebnosti šote, aktiviranega biooglja ter komposta. Izvedli smo 3 ponovitve in opazovali, kako sta se ječmen in kitajsko zelje odzivala na pripravljene substrate. Za drugi del poskusa, smo izbrali 13 najboljših substratov, na podlagi rezultatov pripravili nove recepture in izvedli 6 ponovitev poskusov. Pri drugem delu poskusa smo izbrali tri poskusne rastlinske vrste: ječmen, kitajsko zelje in mačehe ter spremljali, kako se odzivajo na naše substrate, mačeham smo na vsaka dva tedna merili njihovo višino, premer, število listov ter število cvetov.
Rezultati naših poskusov kažejo, da aktivirano biooglje lahko nadomesti šoto v 30-ih %-ih, in da z uporabo aktiviranega biooglja bistveno doprinesemo k zmanjšanju krčenja šotišč in ogljičnega odtisa. Ključne besede: šota, biooglje, rastni substrat, izboljševalci tal, piroliza, mačehe, ph vrednost, električna prevodnost, sposobnost zadrževanja vode, nasipna teža Objavljeno v DKUM: 28.09.2016; Ogledov: 1960; Prenosov: 163 Celotno besedilo (2,20 MB) |
5. Sinteza in karakterizacija biooglja pridobljenega iz različnih vrst odpadne biomase s subkritično vodoDarja Predikaka, 2016, magistrsko delo Opis: Namen magistrske naloge je sintetizirati in karakterizirati biooglje, ki smo ga dobili iz odpadne biomase s pomočjo subkritične vode.
Sinteza biooglja je potekala v subkritični vodi z različnimi odpadnimi materiali in z dvema različnima plinoma za vzpostavitev atmosfere v reaktorju, N2 in CO2. Temperature sinteze pri tem nismo spreminjali in je vedno znašala 225 °C. Da bi ugotovili vpliv sušenja na lastnosti biooglja, smo uporabljali klasični termični postopek sušenja in metodo s superkritičnim CO2. Določili smo izkoristek sinteze biooglja različnih materialov in dobljenim vzorcem določili zeta potencial, z adsorpcijo dušika smo izmerili specifično površino, volumen in povprečni premer por. Vsem vzorcem smo posneli tudi FTIR spekter. Vse rezultate smo primerjali tudi z lastnostmi komercialno dosegljivega aktivnega oglja.
Rezultati kažejo na najvišje izkoristke biooglja, ko smo za začetni material izbrali zmleto in z vodo predhodno ekstrahirano macesnovo skorjo. Pri teh pogojih smo dosegli 68,3 % izkoristek biooglja, ko smo uporabili dušik kot plin za vzpostavitev tlaka v sistemu, medtem ko smo pri vzorcu, ki je bil sintetiziran pri istih pogojih, a se je pri tem uporabil CO2, dobil produkt bolj enakomernejše oblike. Izkoristek biooglja pri uporabi CO2 kot plina za vzpostavitev tlaka v reaktorju je bil nekoliko nižji, in sicer 66,5 %. Rezultati merjenja zeta potenciala kažejo na to, da ima najnižji zeta potencial biooglje dobljeno iz mlete in v vodi predhodno ekstrahirane macesnove skorje, pri tlaku 215 bar, pri podaljšanem reakcijskem času tj. 6 h. Zeta potencial tega produkta znaša -34,33 mV. Največjo specifično površino vzorca smo dosegli pri biooglju macesnove skorje, ki je bil sušen s postopkom superkritičnega sušenja. Pri teh pogojih smo dobili specifično površino vzorca, ki je znašala 225,82 m2/g. Specifična površina aktivnega oglja je znašala 886,53 m2/g. FTIR spektri kažejo, da so si vzorci po sestavi med seboj zelo podobni in da je vpliv različnih plinov na površinske funkcionalne skupine majhen. Razlika se kaže le v prisotnosti O-H vezi, kar kaže na različno pripravo vzorcev. Ključne besede: Biooglje, subkritična voda, biomasa, hidrotermična karbonizacija, BET, zeta potencial, ATR – FTIR Objavljeno v DKUM: 08.07.2016; Ogledov: 1833; Prenosov: 174 Celotno besedilo (2,42 MB) |
6. BIOOGLJE KOT NOSILEC ZA IMOBILIZACIJO ENCIMAStaša Zadravec, 2015, diplomsko delo Opis: Namen diplomske naloge je bil uspešno imobilizirati encim na biooglje, nosilec, ki je bil pripravljen s hidrotermično karbonizacijo odpadne biomase. S spreminjanjem koncentracije encima in z različno izbiro mrežnega povezovalca smo želeli izvesti imobilizacijo encima na biooglje, ki nam da najvišjo preostalo aktivnost encima. Zanimalo nas je, kaj se z aktivnostjo imobiliziranega encima dogaja pri izpostavitvi različnim dejavnikom kot sta temperatura in čas skladiščenja.
Rezultati kažejo, da najvišjo preostalo aktivnost obdrži imobiliziran encim s koncentracijo 0,05 g/mL ter ob uporabi mrežnega povezovalca gluteraldehida, koncentracije 2 %.
Čas imobilizacije encima je bil 24 ur. Na stresalniku smo uporabili hitrost stresanja 400 rpm.
Pri izpostavitvi imobiliziranega encima določeni temperaturi smo ugotovili, da dalj časa je izpostavljen višji temperaturi, bolj bo njegova aktivnost padala. Pri različnem času skladiščenja pa smo prišli do zaključka, da aktivnost encima s časom skladiščenja prav tako pada. Ključne besede: biooglje, hidrotermična karbonizacija, imobilizacija encima, lakaza, gluteraldehid Objavljeno v DKUM: 22.10.2015; Ogledov: 1795; Prenosov: 130 Celotno besedilo (1,68 MB) |
7. Projekt predelave muljev iz čistilne naprave podjetja Paloma d.d. s postopkom pirolizeAlojz Cvetko, 2015, diplomsko delo Opis: Problematika, kam in s kakšnimi stroški z biološkim blatom ter v papirni industriji papirno kašo ostaja večno vprašanje. Iskanje po eni strani ekološko sprejemljivih ter po drugi strani stroškovno sprejemljivih načinov so privedli do najrazličnejših raziskav. Eden od načinov je predelava muljev s postopkom pirolize pri katerem dobimo še uporaben produkt.
V diplomski nalogi je opisan postopek predelave, narejena je poizkusna predelava ter ekonomska analiza z dobo vračanja investicije.
Rezultati so pokazali, da je smiselno investirati v tehnologijo v kateri je moč videti prihodnost trajnostne rešitve kam z mulji iz čistilnih naprav. Glede doseganja boljše kvalitete biooglja so potrebna nadaljnje raziskave z možnostjo mešanja z drugimi surovinami in posledično z večjo možnostjo trženja pridobljenega produkta. Ključne besede: Piroliza, biooglje, zgorevanje, biološko blato, papirniški mulj Objavljeno v DKUM: 08.07.2015; Ogledov: 1477; Prenosov: 227 Celotno besedilo (2,85 MB) |
8. IMOBILIZACIJA CELULAZE NA BIOOGLJE IN MAGHEMITNE NANODELCETamara Lazarević, 2014, diplomsko delo Opis: Namen diplomskega dela je sinteza maghemitnih nanodelcev stabiliziranih s hitozanom in optimizacija pogojev za dosego najvišje učinkovitost imobilizacije in preostale aktivnosti imobiliziranega encima na tako pripravljene nosilce ter na biooglje pridobljeno s postopkom hidrotermične karbonizacije olivnih tropin in celuloze s sub-kritično vodo. Proučevali smo vpliv različnih parametrov na učinkovitost imobilizacije in preostalo aktivnost encima celulaze po končanem procesu imobilizacije na trde nosilce. S spreminjanjem pogojev smo želeli ugotoviti kateri nosilec je najbolj primeren za imobilizacijo celulaze. Spreminjali smo sledeče parametre: koncentracijo encima celulaze, čas imobilizacije, hitrost stresanja, vrsto mrežnega povezovalca ter koncentracijo mrežnega povezovalca.
Najvišjo preostalo aktivnost imobiliziranega encima smo dosegli pri imobilizaciji encima na maghemitne nanodelce, prevlečene s slojem hitozana, pridobljene po drugem postopku oziroma po metodi zamreženja in aktiviranju nosilca z dodatkom 0,02 M pentaetilen heksamina (PEHA), pri koncentraciji encima 2,31 mg/mL, hitrosti stresanja 300 rpm in pri času imobilizacije 24 ur. Ključne besede: imobilizacije encima, celulaza, biooglje, encimska aktivnost, maghemtni nanodelci Objavljeno v DKUM: 25.07.2014; Ogledov: 1777; Prenosov: 223 Celotno besedilo (2,41 MB) |