Inovativní způsob separace celulózových vláken z toaletního papíru v městských odpadních vodách představila dizertační práce Denisy Djordjevićové. Rodačka ze srbského Bělehradu, která se desítky let živí jako projektantka, se před pěti lety přihlásila na doktorát na Fakultě stavební VUT. Ve svém výzkumu se věnovala odstraňování organických látek, konkrétně celulózy, z odpadních vod už v primárním stupni čištění na čistírnách odpadních vod. Představila způsob, jak získávat primární celulózní kal a následně jak jej zpracovat například metodou pyrolýzy. Z celulózního kalu vyrobila biochar, pyrolýzní plyn a pyrolýzní olej. Právě biochar by šlo v budoucnu využívat například v energetice či modrozelené infrastruktuře měst jako součást substrátu zelených střech, fasády či zelených parkovacích stání.
Podle absolventky FAST VUT Denisy Djordjevićové skončí v odpadních vodách každoročně obrovské množství celulózy z toaletního papíru. Konkrétně okolo 15 kilogramů na jednoho obyvatele za rok. Celulóza v toaletním papíru je přitom velmi těžko rozložitelná, a proto je myšlenka ji separovat ještě předtím, než skončí v čistírenském kalu, který je legislativně definován jako nebezpečný odpad.
I proto ve své dizertační práci navrhla a otestovala stírané válcové síto, které se instalovalo na čistírnu odpadních vod v Brně-Modřicích a které za lapákem písku a tuků separovalo primární celulózní kal. „V Evropě i v Americe už se separace celulózy dělá desetiletí, ale v Česku zatím neexistuje větší výzkum, který by separaci primárního celulózního kalu v českých podmínkách řešil,” upozorňuje Djordjevićová.
Ze zbytků toaletního papíru vyrobila například pelety
Instalace a otestování zařízení na separaci primárního celulózního kalu byly první přípravné kroky experimentální části dizertační práce. V dalším kroku se totiž pustila do jeho zpracování. „Jedním z hlavních cílů mé práce bylo využít středněteplotní pyrolýzu na zpracování primárního celulózního kalu,” popisuje Denisa Djordjevićová. Konkrétně pak celulózový kal solárně sušila a vyrobila z něj pelety, které následně prošly procesem pyrolýzy.
„Pyrolýza je spalování bez kyslíku. Rozkladem organických složek se získává biochar, pyrolýzní plyn a olej,” říká s tím, že právě pyrolýza čistírenských kalů je inovativní způsob nakládání s čistírenskými kaly. V tomto případě i s celulózovým kalem. „Moje dizertační práce je velmi praktická a spojuje hned dvě inovace. Jednak způsob získávání primárního celulózního kalu a dále jeho zpracování metodou pyrolýzy,” podotýká Djordjevićová.
V závěru své práce vyhodnotila získané produkty z hlediska energetického využití a zamýšlela se nad možnostmi znovupoužití i vlivu na kalové hospodářství a biologické procesy na čistírně odpadních vod. „Myslím si, že moje práce vytvořila základ pro další výzkum. Navrhla jsem i další kroky, které by podle mě měly následovat,” říká Denisa Djordjevićová s tím, že bude případně zřejmě nutné udělat pilotní studii pro každou čistírnu zvlášť. „Spočítala jsem také, že se celé řešení vyplatí ve městech, respektive čistírnách, s více než 50 tisíci obyvateli,” dodává.
Doktorandkou v padesáti
Téma si Denisa Djordjevićová vybrala zejména pro jeho praktičnost. Chtěla, aby její práce měla nějaký dopad a něco zanechala. „Nejsem úplně typický doktorand. Začala jsem studovat v roce 2018, kdy mi bylo 46 let,” říká Denisa Djordjevićová, která bydlí a pracuje v srbském Bělehradě. Je vystudovaná stavební inženýrka ve vodohospodářství a přes dvacet let pracuje jako projektantka.
„Cítila jsem, že můžu udělat něco víc. A když můžu, tak že bych měla. Člověk nějakým způsobem uzraje a ví, co chce, co se mu líbí. Motivace do studia a výzkumu je tam jiná, než když dostuduje v pětadvaceti inženýra a jde hned na doktorát,” popisuje Djordjevićová s tím, že pro VUT se rozhodla právě proto, že nechtěla, aby práce zapadla. „V Srbsku jsem na doktorát nechtěla, protože tady ty práce a výzkumy končí v šuplíku. Já chtěla, aby to bylo živé,” říká.
To se ale v případě jejího výzkumu na FAST VUT a ve spolupráci s AdMaS, zdá se, nestane. Vyšly už dva odborné články a ve spolupráci s komerčními firmami diskutují aplikaci závěrů v praxi.
Komentáře