1. Predelava odpadnih zaščitnih kirurških mask v nov funkcionalen polimerni material : doktorska disertacijaAlen Erjavec, 2024, doktorska disertacija Opis: Proizvodnja osebne varovalne opreme (OVO) v zadnjih letih izredno hitro narašča. K tej rasti je zagotovo prispevala pandemija bolezni COVID-19, ki pa ni edini razlog za izredno hitro rast tega sektorja. Po podatkih številnih analitičnih hiš bo trg OVO do leta 2028 imel več kot 60 % rast v primerjavi z letom 2020. Z večanjem proizvodnje OVO, pa se večajo tudi količine tega tipa odpadka in s tem pritisk na prevzemnike odpadkov. Glede na to, da gre pri zaščitnih kirurških maskah (ZKM), za enega najbolj razširjenih kosov OVO, ki ima izredno kratek čas uporabe in je njegova življenjska pot izredno linearno naravnana, so v tej doktorski disertaciji bili analizirani vplivi tega kosa OVO na okolje in predstavljene možnosti recikliranja tega materiala v večvrednostne materiale. Opravljena je bila raziskava rokovanja Slovencev z ZKM v kateri je bilo ugotovljeno, da je v prvem letu pandemije v Sloveniji bilo uporabljenih več kot 344 milijonov kosov ZKM. Prav tako je bila opravljena ocena odpadka in ocena vpliva ZKM na okolje, kadar so te nepravilno odložene. Dokazano je bilo, da so materiali zastopani v ZKM izredno primerni za postopke mehanskega recikliranja. Z namenom zagotavljanja večvrednosti končnega reciklata, so reciklatu ZKM bila dodana naravna polnila. Izbrana so bila polnila na osnovi celuloze in hitozana, saj gre za najbolj razširjena naravna polimera. Med polnili na osnovi celuloze so bili uporabljeni celulozni nanokristali, celulozne nanofibrile in kvaternizirane celulozne nanofibrile, med tem ko sta med hitozani bila uporabljena hitozan z nizko molekulsko maso in kvaterniziran hitozan. Večina polnil, je izkazala pozitiven vpliv na mehanske lastnosti reciklata, saj so nekatera povečala elastičnost reciklata tudi do 100%. Izvedene so bile številne analize površine. Te analize so med drugim pokazale, da prisotnost vseh polnil izkazuje dvig hidrofobnosti materiala, obe kvaternizirani polnili, pa v prisotnosti več kot 10 % izkazujeta tudi zelo dobro antibakterijsko delovanje reciklata, na gram + bakterije Staphylococcus aureus. Ključne besede: zaščitne kirurške maske, mehansko recikliranje, večvrednostno recikliranje, naravna polnila, polimerni kompozit Objavljeno v DKUM: 29.11.2024; Ogledov: 0; Prenosov: 19 Celotno besedilo (8,65 MB) |
2. Recikliranje odpadnih kompozitnih materialov z vgrajenimi ogljikovimi vlakni s postopkom pirolize : diplomsko deloAndrej Umbreht, 2024, diplomsko delo Opis: V tej študiji smo raziskovali recikliranje polimera, ojačenega z ogljikovimi vlakni z uporabo pirolize. Začeli smo z opisom temeljnih lastnosti kompozitnih materialov in specifičnih značilnosti polimernega kompozita ojačenega z ogljikovimi vlakni. Podali smo pregled različnih metod recikliranja s poudarkom na pirolizi kot tehniki za predelavo ogljikovih vlaken. Poleg tega smo izvedli postopek oksidacije, da bi primerjali njegove učinke na material. Za analizo kemičnih sprememb v vlaknih, ki so posledica teh obdelav, je bila uporabljena spektroskopija FTIR. Nazadnje smo naše ugotovitve primerjali še z obstoječo literaturo. Ključne besede: ogljikova vlakna, kompozitni materiali, piroliza, recikliranje Objavljeno v DKUM: 03.10.2024; Ogledov: 0; Prenosov: 19 Celotno besedilo (1,88 MB) |
3. Razgradnja polikarbonata (PC) v podkritični vodiŠpela Lepoša, 2024, diplomsko delo Opis: Uporaba plastike v vsakdanjem življenju drastično raste. Z večanjem količine plastičnih izdelkov se sorazmerno povečuje tudi število plastičnih odpadkov, kar predstavlja velik problem z vidika varovanja okolja. Razgradnja plastike v naravnem okolju je zelo počasen proces, zato raziskovalci iščejo metode za razgradnjo plastičnih mas, z namenom pridobitve dragocenih surovin, ki so primerne za nadaljnjo uporabo. Ena izmed pogosteje uporabljenih plastik je tudi polikarbonat (PC), ki se uporablja za proizvodnjo raznih izdelkov.
Namen in cilj diplomskega dela je bil raziskati razgradnjo plastike iz PC v podkritični vodi in ugotoviti, katere uporabne produkte lahko pridobimo iz nje. Za proces razgradnje PC smo uporabili visokotlačni in visokotemperaturni šaržni reaktor. Eksperimente smo izvajali pri temperaturi 250 °C in reakcijskih časih 60 in 120 min, medtem ko smo pri temperaturah 300 in 350 °C reakcije izvajali pri 5, 15, 30, 60 in 120 min. Kot produkte hidrotermične razgradnje smo dobili oljno, plinsko, vodno in trdno fazo. Največji izkoristek oljne faze smo dosegli pri 350 °C po 15 min in je znašal 97,7 %. Pri 250 °C je najvišje izkoristke dosegla trdna faza, ki je predstavljala nerazgrajeno plastiko iz PC, zato se je izkazalo, da je temperatura 250 °C prenizka za uspešno razgradnjo.
Analize oljne in plinske faze smo izvedli z metodo plinske kromatografije s plamensko ionizacijskim detektorjem (GC-FID), vodnim fazam smo določili totalni ogljik (TC) s TOC analizatorijem medtem ko smo trdne faze analizirali s Fourierjevo transformacijo z infrardečo spektroskopijo (FTIR). V oljni fazi smo določili tri glavne razgradne produkte: bisfenol A (BPA), 4-izopropilfenol in fenol. Maksimalni izkoristek BPA (40,9 %) smo dosegli pri 250 °C in 120 min, kar lahko pripišemo začetni razgradnji PC v glavni monomer BPA. S podaljševanjem reakcijskega časa in z naraščajočo temperaturo je izkoristek BPA upadal, zaradi pretvorbe v nadaljnje komponente (fenol in 4-izopropilfenol). V plinski fazi so bili poleg CO2 prisotni večinoma alkani in alkeni. Z naraščajočo temperaturo in podaljševanjem reakcijskega časa je naraščalo število prisotnih komponent v plinski mešanici, kot posledica razpada daljših ogljikovodikov na krajše.
Ugotovili smo, da je hidrotermična razgradnja PC uspešna metoda in predstavlja alternativni pristop recikliranja plastike iz PC, s katerim lahko pridobimo vredne razgradne produkte, ki so primerni za nadaljnjo uporabo. Ključne besede: hidrotermična razgradnja, polikarbonat, podkritična voda, kemijsko recikliranje, BPA Objavljeno v DKUM: 18.09.2024; Ogledov: 0; Prenosov: 15 Celotno besedilo (2,70 MB) |
4. Ekonomska analiza življenjskega cikla proizvoda iz recikliranega najlona : diplomsko delo visokošolskega strokovnega študijskega programa I. stopnjeAjda Podlesnik, 2024, diplomsko delo Opis: Diplomska naloga obravnava ekonomsko analizo življenjskega cikla proizvoda iz recikliranega najlona, pridobljenega iz odpadnih ribiških mrež. Glavni poudarek naloge je na preučevanju celotnega procesa recikliranja ter analizi ekonomske učinkovitosti tega procesa. S procesom smo zajeli vse korake, od zbiranja odpadnih ribiških mrež, preko mehanske in termomehanske obdelave, do končne izdelave proizvoda.
Čeprav so odpadne ribiške mreže odpadni material, njihova predelava predstavlja izziv, saj stroški predelave in proizvodnje sekundarnih surovin niso zanemarljivi. V procesu recikliranja je največji strošek povezan z ročnim razvrščanjem in ločevanjem materialov. Kljub temu ima proces recikliranja odpadnih ribiških mrež velik potencial, saj prispeva k zmanjšanju onesnaževanja oceanov in zmanjšani uporabi surovin, kar je pomembno z vidika trajnostnega razvoja. Z izboljšanjem tehnologij in večjo avtomatizacijo procesa bi lahko stroške recikliranja občutno zmanjšali, kar bi posledično izboljšalo tudi ekonomsko učinkovitost raziskovanega procesa recikliranja. Ključne besede: recikliranje, recikliran najlon, odpadne ribiške mreže, ekonomska analiza, življenski cikel Objavljeno v DKUM: 16.09.2024; Ogledov: 8; Prenosov: 15 Celotno besedilo (2,52 MB) |
5. Recikliranje grafitne elektrode kontaminirane s kovinami prehodnih elementov : magistrsko deloMaša Vračevič, 2024, magistrsko delo Opis: Ugotavljali smo ali lahko grafitne anode, predhodno kontaminirane s kationi prehodnih kovin, recikliramo in ponovno uporabimo. Grafitne anode smo izpostavili elektrolitu kamor smo dodali manganove ione v obliki soli Mn(AcAc)2 ter spremljali ali se le-ti vežejo v strukturo grafita, tako kot litijevi ioni. Pri tem smo koncentracije manganove soli v elektrolitu spreminjali in ugotavljali ali koncetracija vpliva na nadaljno elektrokemijsko delovanje celice. Prisotnost manganovih ionov smo ugotavljali s pomočjo ICP-OES analize. Rezultati so pokazali, da ioni prehodnih kovin prisotni v elektrolitu med procesom polnjenja zasedejo mesta na površini grafita. Kontaminirano grafitno anodo smo nato sprali s topilom DMC z namenom, da se iz grafitnega materiala odstranijo odvečne soli ter topila. Za zagotavljanje odstranitve manganovih ionov po postopku spiranja pa je bila zopet uporabljena ICP-OES analiza. Z uporabo topila DMC, ki je podoben sestavi elektrolta, smo uspešno podstranili soli mangana, kar so pokazali rezultati analiz ICP-OES in XPS. Mangana ni bilo možno zaznati na površini grafitne anode oziroma se je le ta nahajal v zelo majhnih koncnetracijah. Spran grafitni material smo uporabili v sveži celici in z elektrokemijskimi tehnikami preverili ali je le-ta primeren za ponovno uporabo. Ključne besede: anode, recikliranje, prehodne kovine, elektrokemija, litij ionske baterije Objavljeno v DKUM: 03.09.2024; Ogledov: 50; Prenosov: 29 Celotno besedilo (3,67 MB) |
6. Kemijsko recikliranje PLA plastičnih odpadkov s hidrotermičnimi postopki : magistrsko deloEma Šušteršič, 2024, magistrsko delo Opis: Polimlečna kislina oz. PLA je popolnoma biološko razgradljiv polimer, ki velja za enega najbolj obetavnih polimerov na biološki osnovi in predstavlja odlično alternativo plastiki na osnovi nafte. Njen osnovni gradnik je mlečna kislina, ki nastane s fermentacijo sladkorjev pridobljenih iz obnovljivih virov. Namen magistrske naloge je bil preučiti recikliranje odpadne plastike iz PLA z uporabo podkritične vode, ki predstavlja zeleno in perspektivno tehnologijo. Preučili smo pridobitev tako glavnih (monomer PLA- mlečna kislina) kot tudi sekundarnih produktov (različne organske kisline). Eksperimente smo izvajali z dvema različnima materialoma PLA, in sicer osnovno PLA in odpadno PLA pri različnih temperaturah (180, 200, 250 in 300 °C), različnih reakcijskih časih (10, 20, 30 in 60 min) in v različnih atmosferah (dušik in zrak). Po reakciji razgradnje smo kot produkt dobili tri faze (trdno, vodno in plinasto fazo). V vseh primerih smo najvišje izkoristke dosegli v vodni fazi, medtem ko so se izkoristki trdne faze z zviševanjem temperature in reakcijskega časa, tekom reakcije razgradnje zniževali, izkoristki plinov pa naraščali. Glavni produkt razgradnje PLA je mlečna kislina, ki smo jo analizirali s HPLC metodo. Optimalni pogoji za pridobitev najvišje koncentracije mlečne kisline pri razgradnji osnovne PLA smo dosegli pri 250 °C in 30 min in je v zračni atmosferi znašala 43,6 mg/mL (87,2 %), medtem ko smo v dušikovi atmosferi pridobili malenkost nižjo koncentracijo mlečne kisline in sicer 43,4 mg/mL (86,6 %). Pri razgradnji odpadne PLA smo v vodni fazi zasledili nižje koncentracije mlečne kisline, saj odpadna PLA vsebuje tudi primesi in aditive, ki po reakciji ostanejo v trdnem ostanku. V vodni fazi smo v manjših koncentracijah pridobili tudi ocetno, mravljično, akrilno, oksalno in propanojsko kislino. Pri povišani temperaturi (300 °C) pa se mlečna kislina in sekundarni produkti pričnejo razgrajevati v pline. Vodni fazi smo določili tudi vsebnost totalnega ogljika (TC). Najvišjo koncentracijo TC smo določili pri razgradnji osnovne PLA (24,9 mg/mL) pri 250 °C in 30 min v zračni atmosferi . Na koncu smo s pomočjo FTIR analize okarakterizirali še trdni preostanek, ki je nastal po reakciji. Ključne besede: bioplastika, polimlečna kislina (PLA), mlečna kislina, recikliranje, hidrotermična razgradnja, podkritična voda Objavljeno v DKUM: 02.04.2024; Ogledov: 318; Prenosov: 6 Celotno besedilo (3,70 MB) |
7. Smart cities & communities: primer implementacije managementa odpadkov in pametnega parkiranja v mestu Celje : diplomsko delo visokošolskega strokovnega študijskega programaPhilipp Kukhilava, 2023, diplomsko delo Opis: V naši hitro razvijajoči se tehnološki pokrajini se je koncept pametnih mest in skupnosti pojavil kot svetilnik inovacij in napredka. Ta urbana okolja so zasnovana tako, da prebivalcem ponujajo neprimerljivo kakovost življenja, ki jo zaznamujejo udobje, časovna učinkovitost, varčevanje z viri in poenostavljene dnevne rutine. Pametna mesta izkoriščajo digitalne tehnologije za izboljšanje dobrega počutja državljanov v vseh vidikih mestnega življenja in spreminjajo naš način krmarjenja po urbanem okolju.
Predstavljajte si mesto, kjer je razočaranje obtičanja v prometnih zastojih oddaljen spomin, kjer neskončno iskanje parkirnega mesta postane zastarelo in kjer je poraba energije optimizirana, ne zapravljena. Takšna mesta niso več utopična vizija, ampak oprijemljiva realnost, kjer uvedba najsodobnejših rešitev obljublja preoblikovanje naših urbanih izkušenj.
Prizadevanje za trajnost je ključni vidik pametnih mest s pobudami, ki segajo od omejevanja emisij toplogrednih plinov do spodbujanja sodelovanja državljanov v programih recikliranja. Integracija sončnih kolektorjev v urbano pokrajino na novo opredeljuje način izkoriščanja energije, zaradi česar je bolj dostopna in okolju prijazna. Tudi pojem dostavnih storitev z droni je prešel iz znanstvene fantastike v resničnost.
Več kot zgolj koncepti, več kot polovica inovativnih rešitev za pametna mesta se že aktivno uporablja v večjih metropolitanskih območjih po vsem svetu in se še naprej razvijajo. Ker tehnologija še naprej napreduje, postajajo obljube pametnih mest vse bolj uresničljive, saj ponujajo potencial za bolj učinkovit, trajnosten in povezan urbani obstoj za vse. Ključne besede: pametna mesta in skupnosti, pametno mesto, recikliranje, nadzor odpadkov, pametno parkirišče Objavljeno v DKUM: 14.02.2024; Ogledov: 370; Prenosov: 18 Celotno besedilo (782,32 KB) |
8. Problematika ravnanja s plastično embalažo iz kmetijske dejavnostiSara Fačeti, 2023, magistrsko delo Opis: Naraščajoča uporaba plastičnih izdelkov za enkratno uporabo predstavlja vedno večji problem v vseh panogah. S to težavo se srečuje tudi kmetijstvo. Zbiranje tovrstnih plastičnih odpadkov v kmetijstvu je le v redko kateri državi urejeno.
Takšen primer je uporaba folije za silažo (angl. agro-stretch foil), ki je v zadnjih letih postala zelo razširjena. Kmetijske plastične odpadke uvrščamo med nekomunalne odpadke, za katere je odgovoren poskrbeti povzročitelj sam. Nikakor ne smemo dopuščati, da zaradi neurejenega sistema zbiranja odpadkov in zaradi malomarnosti takšni odpadki končajo na divjih odlagališčih ali pa se prosto sežgejo v naravi. Takšno početje ima velik negativen okoljski vpliv. Neurejeno zbiranje tovrstnih kmetijskih odpadkov je dolga leta povzročalo težavo po vsem svetu. Tudi v Sloveniji se je predvsem v preteklosti veliko ljudi odločilo za napačno odstranjevanje teh odpadkov.
Kljub negativnemu okoljskemu vplivu, ki ga ima kmetijska folija, je ta tudi izrednega pomena za razvoj kmetijstva. Zato je potrebno slediti drugi prioriteti hierarhije ravnanja z odpadki, ki narekuje recikliranje odpadkov v čim večji meri.
Na podlagi dveh intervjujev smo izvedeli, da se vzpostavlja nov slovenski model zbiranja kmetijske folije EIP Recikel. Model zbiranja deluje na principu win-win sheme, s katero ustvari krog med odpadno in novo kmetijsko folijo. Model je na ta način ekonomsko zanimiv kmetovalcem in hkrati okoljsko učinkovit, zato ga ocenjujemo kot uspešnega. Ključne besede: kmetijska plastika, krožno gospodarstvo, kmetijska folija, recikliranje, shema zbiranja odpadkov. Objavljeno v DKUM: 12.02.2024; Ogledov: 424; Prenosov: 53 Celotno besedilo (1,93 MB) Gradivo ima več datotek! Več... |
9. Vpliv predobdelave PA tekstilnega odpada na učinkovitost njegove razgradnjeLaura Berglez, 2023, magistrsko delo Opis: Cilj magistrske naloge, je ugotoviti vpliv predobdelave poliamidnega materiala iz tekstilnega odpada na učinkovitost njegove razgradnje. Razgradnja je potekala z nevtralno hidrolizo, pri čemer smo želeli v rezultatu čim večjo prisotnost monomera ε – kaprolaktam. Uporabili smo vzorce, ki so bili obarvani v svetlih in temnih tonih ter surovi ne-obarvan odpad poliamidne preje. Obarvane vzorce smo pred razgradnjo razbarvali in nato ročno oprali z neionskim pralnim sredstvom (NPS). Surove vzorce smo oprali ročno in industrijsko, prav tako z NPS. Po končani razgradnji smo vzorec ločili na tekočo in trdno fazo ter izvedli analize s FTIR spektroskopijo in LC-MC kromatografijo, da smo videli katera vrsta predobdelave je bila najučinkovitejša pri pridobitvi čim več tekoče faze v rezultatu in čim višjega absolutnega deleža monomera. Najvišji delež monomera je bil pri vzorcu temno obarvane preje, ki smo jo dvakrat razbarvali in nato ročno oprali z NPS in pri surovem vzorcu, ročno opranem in razgrajenem na reaktorju, ki stabilno vzdržuje pogoje razgradnje. Ključne besede: poliamid 6, nevtralna hidroliza, tekstilni odpad, recikliranje Objavljeno v DKUM: 02.10.2023; Ogledov: 371; Prenosov: 0 Celotno besedilo (1,83 MB) |
10. Hidrotermično uplinjanje lignocelulozne biomase : diplomsko delo univerzitetnega študijskega programaChiara Železnik, 2023, diplomsko delo Opis: Prekomerno izčrpavanje in zanašanje na energijo, pridobljeno iz fosilnih goriv, je privedlo do globalnih podnebnih sprememb in onesnaževanja ozračja. S tem namenom so največje industrije začele z uveljavljanjem okolju bolj prijaznih praks, ki bi hkrati zmanjšale odvisnost od neobnovljivih virov energije, ki so v pomanjkanju. Lignocelulozna biomasa je najobsežnejša in biološko obnovljiva biomasa na Zemlji, ki kaže velike potenciale za zamenjavo fosilnih goriv kot primarni vir energije. Sestavljena je pretežno iz celuloze (40–60 %), hemiceluloze (20–40 %) in lignina (10–24 %), ki predstavljajo bogat vir surovin za proizvodnjo biogoriv. Raziskave na področju lignocelulozne biomase se osredotočajo na iskanje alternativnih postopkov, s katerimi bi lahko lignocelulozno biomaso pretvorili v vredne kemikalije.
V okviru diplomske naloge smo izvajali reakcije hidrotermičnega uplinjanja slivovega lesa v pod- in nadkritični vodi, pri temperaturah 350 °C in 400 °C, brez ali v prisotnosti štirih različnih katalizatorjev (GeO2, Ni/SiO2-Al2O3, bentonit, zeolit). Dobili smo produkte v plinski, oljni, vodni in trdni fazi. Na podlagi izkoristkov posameznih faz in FTIR analiz trdnih ostankov smo ugotovili, da je do večje razgradnje slivovega lesa prišlo pri višjih temperaturah, kjer smo dobili višje izkoristke plinske in oljne faze ter nižje izkoristke trdne faze. Katalizator Ni/SiO2-Al2O3 je povzročil popolno razgradnjo slivovega lesa, z le 0,49 % izkoristka trdne faze. Ugotovili smo, da so vse plinske mešanice vsebovale H2, CO2 ter ogljikovodike C1-C6, od katerih je nastalo največ H2 in CH4. Najvišjo koncentracijo (glede na površino vrha %) vodika (80,7 %) smo določili s katalizatorjem Ni/SiO2-Al2O3 pri 400 °C. V oljnih fazah smo določili prisotnost alkanov, cikličnih spojin, aromatskih spojin, ketonov in kislin, med katerimi je nastalo največ ketonov in aromatskih spojin. HPLC analize vodnih faz so pokazale prisotnost furfuralov, med katerimi so bile koncentracije 5–MF najvišje. Najnižjo koncentracijo skupnega organskega ogljika (5,5 g/L) v vodni fazi pa smo določili pri reakciji z Ni/SiO2-Al2O3 pri 400 °C. Ključne besede: lignocelulozna biomasa, hidrotermično uplinjanje, podkritična voda, nadkritična voda, zelene tehnologije, recikliranje odpadkov Objavljeno v DKUM: 13.09.2023; Ogledov: 441; Prenosov: 0 Celotno besedilo (2,93 MB) |