Skip to main content
Skip header

Industrial Chemistry

At the laboratory of thermochemical processes, the focus of our research is on the valorization of wastes by thermochemical treatment. We perform both fundamental and applied research. Our research can be divided in two main parts.

The first part deals with the processing of waste biomass with an aim to obtain products with a higher added value. We perform pyrolysis for the production of biochar, carbonization to produce activated carbon sorbents and torrefaction to obtain coal-like high-energy-density materials.

The second part of our research deals with the chemical recycling of waste plastics. Chemical recycling offers the possibility of transforming waste polymeric materials back to their original monomers or other valuable chemicals which can be used as feedstocks in chemical and petrochemical industries. At our laboratory, we carry out thermal and thermo-catalytic pyrolysis for the chemical recycling of waste plastics.

The research goup also deals with hydrogen production using the catalytic (dry and steam) reforming of waste gases emerging from thermochemical treatment of both biomass and waste plastics.

Least but not last, the laboratory is devoted to fundamental and applied research in the field of anaerobic digestion. Primary objective is an efficient biogas and biomethane production via the bioconversion of biomass and other biowaste streams. Process modelling and microbiological evaluation are tools implemented for process optimization. Another research issue addressed in the premises of biochemical processes lab. includes the biogas upgrading with the implementation of a membrane technology and a sustainable valorisation of anaerobic digestion products and by-products for fertilizer, fuels and chemicals production. Dark fermentation and composting of organic streams constitute additional research themes tackled in the laboratory. Biochemical processes lab. scientists hold an extended experience in conducting biochemical methane potential assays (BMP), operating bench-scale digesters and composters, designing and constructing of lab- and pilot-scale modules, as well as scaling-up anaerobic digestion units from laboratory to pilot and industrial level. Biochemical processes lab. collaborates with a number of industrial biogas plants in the context of research and development projects whereas provides technical services under contractual agreements to several enterprises.

Research activities

  • Waste management and recycling of solid and liquid wastes.
  • Valorization of waste polymeric materials by thermal and thermo-catalytic treatment (Chemical Recycling).
  • Sorbent production from waste carbonaceous materials for the adsorption of pollutants in air and water.
  • Optimization of low and high solid anaerobic digestion process (pre-treatment, inhibition prevention, parameters adaptation, etc).
  • Handling of nitrogen rich substrates.
  • Modelling and process simulation.
  • Anaerobic digestion support (additives, biochar, activated carbon, etc).
  • Digestate valorization (biochar generation, fertilizers, recycling methodologies).
  • Dark fermentation and biohydrogen generation.
  • Gas separation technologies (membrane, filter technology).
  • Biogas purification and upgrading.
  • Biogas-to-energy techniques (turbine, co-generation etc).

Basic equipment

  • Batch pyrolysis reactor (max. volume: 10 dm3, max temperature: 800-850 °C).
  • Batch pyrolysis reactor (max. volume: 0.5 dm3, max. temperature 1000 °C).
  • Pilot scale continuous pyrolysis unit (max. feed rate: 2 kg/h)
  • Microwave reactor (power up to 1 kW).
  • One and two stage test rigs for thermo-catalytic pyrolysis.
  • Test rig for dry reforming of methane and/or pyrolysis vapors.
  • Plasma (Gliding Arc) process module for VOC removal.
  • Batch anaerobic digestion system (Biogas RITTER BBFS-18).
  • Series of glass-bottle reactors (1 L) coupled with gas-measuring burettes.
  • Lab-scale rotary reactor (15 L) (Qty: 2).
  • Vertical digester coupled with incubator (20 L) (Qty: 4).
  • CSTR anaerobic digester (60 L) (Qty: 2).
  • Rotary reactor (160 L) (Qty: 2).
  • Two-stage vertical anaerobic digester (200 L).
  • Pilot-scale horizontal CSTR system (400 L).
  • Infrared and electrochemical biogas analysers (CH4, CO2, O2, H2, H2S).
  • Elemental analyser (C, H, N, S, O).
  • Determination of COD, pH, conductivity, moisture, ORP, O2.
  • Other relevant devices: incubators, dryers, autoclaves, gas-holders, crushers, mills, homogenizers.

Offered services

  • Material and energy balances for thermal treatment of biomass, general and hazardous wastes.
  • Analysis of gaseous and liquids products resulting from waste treatment.
  • Determination of water content by Karl Fischer titration.
  • Physicochemical evaluation of solids (biomass, waste, digestate).
  • Gas composition analysis (biogas, natural gas).
  • Substrate preparation and pre-treatment (grounding, milling, screening, hydrolysis).
  • Simulation of industrial anaerobic mono- and co-digestion process.
  • Evaluation of industrial process parameters (loading, retention time, substrate, stirring etc).
  • Assessment of anaerobic digestion additives (minerals, buffers, biochar, enzymes, microorganisms).

Research team

Ing. Pavel Leštinský, Ph.D.
Dr.- Ing. Amer Inayat
Ing. Barbora Grycová, Ph.D.
Ing. Kateřina Klemencová, Ph.D.
Ing. Jana Vaštyl, Ph.D.
Ing. Jakub Korpas, Ph.D.
Dr. Subhasis Das
Dr. Panagiotis Basinas
Ing. et Ing. Kateřina Chamrádová, Ph.D.
Ing. Petra Wojnarová, Ph.D.
Ing. Markéta Bouchalová, Ph.D. (materity leave)
Ing. Adam Kožušník
doc. Ing. Pavel Izák, DrSc.
Ing. Jana Strakošová
Mgr. Rozálie Wdówková
Ing. Jan Mutina
Mr. Jiří Jureček

Contact

Ing. Pavel Leštinský, Ph.D.
e-mail:
tel.: 00420 597 32 7330
mobil: 00420 608 917 261

Graphical_abstract_01

graphical_abstract_04

graphical_abstract_05

Report

VRÁBLOVÁ, Martina; KOUTNÍK, Ivan; RUSÍN, Jiří; LEŠTINSKÝ, Pavel; SMUTNÁ, Kateřina; CHAMRÁDOVÁ, Kateřina; LANG, Jaroslav; BEDNÁREK, Jan; GRYCOVÁ, Barbora; KLEMENCOVÁ, Kateřina; FILIP EDELMANNOVÁ, Miroslava; WOJNAROVÁ, Petra; HRUŠKA, Adam; KUCHYŇA, Jaroslav; MARŠOLEK, Petr; STRAKOŠOVÁ, Jana; WDÓWKOVÁ, Rozálie; GAVLOVÁ, Anna and ŘEPECKÁ, Lucie. Kalová studie - Spolana s.r.o. 2024.
Detail
VLČEK, Jozef; BURDA, Jiří; KORPAS, Jakub; VELIČKA, Marek; FIEDOR, Jiří; MACHŮ, Mario; RIGO, David and JUREČEK, Jiří. Technická zpráva: spalovací zkouška tuhého alternativního paliva. 2023.
Detail
VLČEK, Jozef; BURDA, Jiří; KORPAS, Jakub; VELIČKA, Marek; FIEDOR, Jiří; MACHŮ, Mario; RIGO, David and JUREČEK, Jiří. Technická zpráva spalovací zkouška lithium-iontových akumulátorů. 2023.
Detail
PÁNEK, Petr; VRÁBLOVÁ, Martina; KOUTNÍK, Ivan; FOJTÁŠKOVÁ, Jana; HRÁDKOVÁ, Květoslava; SIKOROVÁ, Martina; STRAKOŠOVÁ, Jana and SOKOLOVÁ, Barbora. Syntéza iontových kapalin v mikrovlnném reaktoru. 2020.
Detail
VLČEK, Jozef; BURDA, Jiří; KORPAS, Jakub; JANČAR, Dalibor; FIEDOR, Jiří; BLAHŮŠKOVÁ, Veronika; MACHŮ, Mario and PAZDERA, Ladislav. Nová technologie rafinace spalin a eliminace persistentních organických látek využitím odpadního sorbentu. 2019.
Detail
VLČEK, Jozef; PACULTOVÁ, Kateřina; KLEGOVÁ, Anna; OBALOVÁ, Lucie; BURDA, Jiří; VELIČKA, Marek; BLAHŮŠKOVÁ, Veronika and KORPAS, Jakub. Nová nízkonákladová technologie pro katalytickou redukci oxidů dusíku ve spalinách určená pro malé a střední emisní zdroje. 2019.
Detail
OBALOVÁ, Lucie; PÁNEK, Petr; VRÁBLOVÁ, Martina; KOUTNÍK, Ivan; FOJTÁŠKOVÁ, Jana; MARŠOLEK, Petr; HRÁDKOVÁ, Květoslava; SIKOROVÁ, Martina and STRAKOŠOVÁ, Jana. Syntéza iontových kapalin v mikrovlnném reaktoru. 2019.
Detail
RUSÍN, Jiří; CHAMRÁDOVÁ, Kateřina; GRYCOVÁ, Barbora and PRYSZCZ, Adrian. Odborná zpráva o průběhu prací a dosažených výsledcích za rok 2018 projektu č. TH03020064 "Aerobní - anaerobní mobilní kontejnerový rotační bioreaktor. 2018.
Detail
OBALOVÁ, Lucie; MAXA, Milan; LEŠTINSKÝ, Pavel; KORPAS, Jakub; MARŠOLEK, Petr; KOUMAR, Jiří and FOJTÁŠKOVÁ, Jana. Rafinace surového kaprolaktamu. 2018.
Detail
VLČEK, Jozef; BURDA, Jiří; KORPAS, Jakub; VELIČKA, Marek; TOPINKOVÁ, Michaela and OVČAČÍKOVÁ, Hana. Nové progresivní mobilní jednotky pro termickou degradaci odpadu. 2018.
Detail
VLČEK, Jozef; BURDA, Jiří; KORPAS, Jakub; JANČAR, Dalibor; FIEDOR, Jiří; PRYSZCZ, Adrian and BLAHŮŠKOVÁ, Veronika. Nová technologie rafinace spalin a eliminace persistentních organických látek využitím odpadního sorbentu. 2018.
Detail
VLČEK, Jozef; PACULTOVÁ, Kateřina; KLEGOVÁ, Anna; OBALOVÁ, Lucie; BURDA, Jiří; VELIČKA, Marek; BLAHŮŠKOVÁ, Veronika and KORPAS, Jakub. Nová nízkonákladová technologie pro katalytickou redukci oxidů dusíku ve spalinách určená pro malé a střední emisní zdroje. 2018.
Detail
OBALOVÁ, Lucie; PÁNEK, Petr; VRÁBLOVÁ, Martina; KOUTNÍK, Ivan; FOJTÁŠKOVÁ, Jana; BUČEK, Pavel and MARŠOLEK, Petr. Syntéza iontových kapalin v mikrovlnném reaktoru. 2018.
Detail
OBALOVÁ, Lucie; MAXA, Milan; LEŠTINSKÝ, Pavel; KORPAS, Jakub; MARŠOLEK, Petr; KOUMAR, Jiří; FOJTÁŠKOVÁ, Jana; BUČEK, Pavel; CEGMED, Erik; HRÁDKOVÁ, Květoslava; MAXOVÁ, Marie and DOLANSKÝ, Vladimír. Odborná zpráva o postupu prací a dosažených výsledcích za rok 2016. 2018.
Detail
OBALOVÁ, Lucie; MAXA, Milan; LEŠTINSKÝ, Pavel; KORPAS, Jakub; MARŠOLEK, Petr; KOUMAR, Jiří; FOJTÁŠKOVÁ, Jana; BUČEK, Pavel; CEGMED, Erik; HRÁDKOVÁ, Květoslava; MAXOVÁ, Marie and DOLANSKÝ, Vladimír. Odborná zpráva o postupu prací a dosažených výsledcích za rok 2017. 2018.
Detail
OBALOVÁ, Lucie; MAXA, Milan; LEŠTINSKÝ, Pavel; KORPAS, Jakub; MARŠOLEK, Petr; KOUMAR, Jiří; FOJTÁŠKOVÁ, Jana; BUČEK, Pavel; CEGMED, Erik; HRÁDKOVÁ, Květoslava; MAXOVÁ, Marie; OBAL, Libor and SKÁLA, Martin. Odborná zpráva o postupu prací a dosažených výsledcích za rok 2018. 2018.
Detail
OBALOVÁ, Lucie; MAXA, Milan; LEŠTINSKÝ, Pavel; KORPAS, Jakub; MARŠOLEK, Petr; KOUMAR, Jiří; FOJTÁŠKOVÁ, Jana; BUČEK, Pavel; CEGMED, Erik; HRÁDKOVÁ, Květoslava; MAXOVÁ, Marie and DOLANSKÝ, Vladimír. Rafinace kaprolaktamu - II. Etapa. 2018.
Detail
VRÁBLOVÁ, Martina; KOUTNÍK, Ivan and LEŠTINSKÝ, Pavel. Návrh prototypu domovní ČOV. 2018.
Detail
LEŠTINSKÝ, Pavel; GRYCOVÁ, Barbora and PRYSZCZ, Adrian. Technologie torrefikace pro malé a mobilní jednotky - I. Etapa. 2018.
Detail
LEŠTINSKÝ, Pavel; WICHTERLE, Kamil; VEČEŘ, Marek; ŠIMKOVÁ, Lenka; MIKULEC, Jan; ALTMAN, Jiří; FELCMAN, Jiří and ONDRÁČEK, Jaroslav. Hydrodynamika destilačních pater. 2018.
Detail
RUSÍN, Jiří. ZÁVĚREČNÁ ODBORNÁ ZPRÁVA O PRŮBĚHU PRACÍ A DOSAŽENÝCH VÝSLEDCÍCH PROJEKTU TA ČR EPSILON1 TH01030513. 2017.
Detail
RUSÍN, Jiří. Stanovení měrné produkce methanu a bioplynu siláže čiroku cukrového a ověření vlivu Ligna na digesci tohoto substrátu. 2017.
Detail
RUSÍN, Jiří. Ověření vlivu enzymatického přípravku Lignokal na anaerobní rozklad organické hmoty surového a stabilizovaného čistírenského kalu. 2017.
Detail
RUSÍN, Jiří. Stanovení měrné produkce bioplynu a methanu kukuřičného sirupu a kukuřičného oleje. 2017.
Detail
JANČÍK, Petr; ŠUTAROVÁ, Petra; GRYCOVÁ, Barbora; HLADKÝ, Daniel and FIEDOR, Jiří. Systém nakládání s komunálním odpadem na území statutárního města Opavy. 2017.
Detail
VLČEK, Jozef; KORPAS, Jakub; BURDA, Jiří; TROPPOVÁ, Ivana; MARTAUS, Alexandr; PRYSZCZ, Adrian and BLAHŮŠKOVÁ, Veronika. Nová technologie rafinace spalin a eliminace persistentních organických látek využitím odpadního sorbentu. 2017.
Detail
LEŠTINSKÝ, Pavel. Studie předpokládaného vývoje emisních limitů pro spalování uhlí, spoluspalování uhlí s TAP a spalování TAP v dlouhodobém horizontu. 2017.
Detail
LEŠTINSKÝ, Pavel; WICHTERLE, Kamil; OBALOVÁ, Lucie; VEČEŘ, Marek; ŠIMKOVÁ, Lenka; KOUTNÍK, Ivan; MARŠOLEK, Petr; MIKULEC, Jan; FELCMAN, Jiří; ONDRÁČEK, Jaroslav and ALTMAN, Jiří. Úsady v destilačních kolonách. 2017.
Detail
OBALOVÁ, Lucie; PÁNEK, Petr; VRÁBLOVÁ, Martina; KOUTNÍK, Ivan; FOJTÁŠKOVÁ, Jana; BUČEK, Pavel; CEGMED, Erik and KARÁSKOVÁ, Kateřina. Výzkumná zpráva o řešení projektu č. FV-10089 „Syntéza iontových kapalin v mikrovlnném reaktoru“ v roce 2017. 2017.
Detail
OBALOVÁ, Lucie; MARŠOLEK, Petr; KORPAS, Jakub; LEŠTINSKÝ, Pavel; FOJTÁŠKOVÁ, Jana; MAXA, Milan; KOUMAR, Jiří and OBAL, Libor. Rafinace kaprolaktamu - III. etapa. 2017.
Detail
SZELIGA, Zbyszek; ČECH, Bohumír; VÁVROVÁ, Zuzana; FOJTŮ, Radim; DVOŘÁK, Pavel; PALIČKA, Ondřej; KORPAS, Jakub; MATOUŠEK, Jan; PUMPRLA, Oto; STÁŇA, Martin and STÁŇA, Michal. Provedení měření koncentrace a forem Hg ve spalinách na vstupu a výstupu z elektrostatistického odlučovače a na výstupu z absorbéru mokré metody odsíření v provozu Elektrárny Prunéřov II. Provedení měření koncentrace a forem Hg ve spalinách na vstupu a výstupu z elektrostatistického odlučovače a na výstupu z absorbéru mokré metody odsíření v provozu Elektrárny Prunéřov II. Provedení měření koncentrace a forem Hg ve spalinách na vstupu a výstupu z elektrostatistického odlučovače a na výstupu z absorbéru mokré metody odsíření v provozu Elektrárny Prunéřov II. 2017.
Detail
KOUTNÍK, Ivan and GRYCOVÁ, Barbora. Studie výtěžnosti a účinnosti vypírání benzenových uhlovodíků z koksárenského plynu v závislosti na technologii koksování včetně dopadu na kvalitu vyráběného benzolu. 2015.
Detail
VLČEK, Jozef; KORPAS, Jakub; ŠVRČINOVÁ, Romana and JANÍKOVÁ, Barbora. Analýza možnosti uplatnění odpadních produktů výroby oceli – Redukce oxidů železa v kalech z tandemové pece. 2015.
Detail
RUSÍN, Jiří. Odborná zpráva o průběhu prací a dosažených výsledcích projektu v programu TAČR ALFA, projekt č. TA01020959 "Výzkum procesu suché anaerobní digesce a realizace nového typu fermentačního zařízení pro zpracovávání zemědělských bioodpadů na bioplyn s využitím plynotěsného vaku". 2015.
Detail
OBALOVÁ, Lucie; MAXA, M; LEŠTINSKÝ, Pavel; KORPAS, Jakub; MARŠOLEK, Petr; KOUMAR, Jiří; FOJTÁŠKOVÁ, Jana and BUČEK, Pavel. Odborná zpráva o postupu prací a dosažených výsledcích za rok 2015. 2015.
Detail
RUSÍN, Jiří. Závěrečná zpráva o průběhu prací a dosažených výsledcích projektu Inovační voucher MSK, projekt č. 01464/2014/RRC "Fyzikální modelování procesu semikontinuální polosuché anaerobní digesce organické (podsítné) frakce tuhého komunálního odpadu a základní návrh kontejnerového anaerobního bioreaktoru / DT1". 2015.
Detail
LEŠTINSKÝ, Pavel; KOUTNÍK, Ivan; GRYCOVÁ, Barbora and PRYSZCZ, Adrian. Pyrolýza tonerových kazet. 2015.
Detail
OBALOVÁ, Lucie; MAXA, Milan; LEŠTINSKÝ, Pavel; KORPAS, Jakub; MARŠOLEK, Petr; KOUMAR, Jiří; FOJTÁŠKOVÁ, Jana and BUČEK, Pavel. Rafinace kaprolaktamu – I. Etapa. 2015.
Detail
RUSÍN, Jiří. Průběžná zpráva o průběhu prací a dosažených výsledcích projektu Inovační voucher Moravskoslezského kraje, projekt č. 01464/2014/RRC "Fyzikální modelování procesu semikontinuální polosuché anaerobní digesce organické (podsítné) frakce tuhého komunálního odpadu a základní návrh kontejnerového anaerobního bioreaktoru / DT1". 2014.
Detail
OBROUČKA, Karel and RUSÍN, Jiří. Závěrečná zpráva o řešení výzkumného projektu ev. č. FI-IM4/215 v programu IMPULS. 2011.
Detail

Final work

2024/2025

Title Name of student Supervisor Type
Analýza kvality odpadních plastů pro potřeby chemické recyklace
(Quality analysis of waste plastics for chemical recycling technology)
Anna Zhukova Ing. Pavel Leštinský, Ph.D. Bachelors

2023/2024

Title Name of student Supervisor Type
Výroba syntézního plynu pomocí suchého reformování plynných uhlovodíků z termokatalytické pyrolýzy odpadních polyolefinů
(Syngas production by CO2 reforming of gases derived from thermo-catalytic pyrolysis of waste polyolefins)
Ing. Jiří Hrbáč Dr. Ing. Amer Inayat Masters

2022/2023

Title Name of student Supervisor Type
Výroba aromátů a lehkých olefinů katalytickou pyrolýzou odpadních polyolefinů
(Production of aromatics and light olefins by catalytic pyrolysis of waste polyolefines)
Bc. Taťána Barvíková Ing. Pavel Leštinský, Ph.D. Bachelors

2021/2022

Title Name of student Supervisor Type
Výroba vodíku reformováním uhlovodíků s CO2
(Hydrogen production by dry remorming of hydrocarbons)
Ing. Jiří Hrbáč Ing. Pavel Leštinský, Ph.D. Bachelors

2019/2020

Title Name of student Supervisor Type
Výroba vodíku pomocí suchého reformování uhlovodíků
(Hydrogen production using dry reforming of hydrocarbons)
Ing. Zdeněk Zikmund Ing. Pavel Leštinský, Ph.D. Masters

2018/2019

Title Name of student Supervisor Type
Recyklace odpadních polymerů pomocí termochemických a katalytických procesů
(Recycling of the waste polymers using thermochemical and catalytic processes)
Ing. Denisa Čižíková Ing. Pavel Leštinský, Ph.D. Masters

2017/2018

Title Name of student Supervisor Type
Suché reformování uhlovodíků
(Dry reforming reactions of hydrocarbons)
Ing. Zdeněk Zikmund Ing. Pavel Leštinský, Ph.D. Bachelors
Využití mikrovlnné pyrolýzy při zpracování odpadní biomasy
(Waste biomass treatment using the microwave pyrolysis)
Ing. Kristýna Plánková Ing. Pavel Leštinský, Ph.D. Masters

2016/2017

Title Name of student Supervisor Type
Extrakce surového kaprolaktamu
(Extraction of a crude caprolactam)
Ing. Jana Vaštyl Ing. Pavel Leštinský, Ph.D. Masters