|
Získávání nutrientů z fugátu
Štylárková, Petra ; Vondra, Marek (oponent) ; Touš, Michal (vedoucí práce)
Bioplynové stanice ročně vyprodukují velké množství digestátu, resp. fugátu, který lze dále zpracovat pro získání nutrientů. Tato metoda není rozšířená kvůli vysokým investičním nákladům. V této práci jsou představeny technologie pro získávání nutrientů z fugátu a také technicko-ekonomikcý model. Tento model byl vytvořen s využitím informací z odborné literatury a výpočtů v procesním simulátoru. Je schopen ze vstupních parametrů vypočítat celkovou bilanci systému a orientačně posoudit ekonomické zhodnocení. Použití modelu bylo demonstrováno na případové studii konkrétní bioplynové stanice. Analýza vlivů cenových parametrů mimo jiné ukázala, že pro danou bioplynovou stanici je citlivost návratnosti na nižší cenu síranu amonného (produkt) vysoká, zatímco v případě struvitu (produkt) ani při jeho nízké ceně taková citlivost není.
|
| |
|
Metody řízení pH odpadních vod
Picka, Marek ; Vondra, Marek (oponent) ; Miklas, Václav (vedoucí práce)
Bakalářská práce se zpočátku zabývá procesem zpracování odpadních vod se zaměřením na měření, řízení pH a problematiku s tím spojenou. Hodnota pH je při zpracovávání odpadních vod důležitým parametrem, který ovlivňuje jak fyzikální, chemické, biologické procesy, tak i procesy zpracování digestátu. Tato práce se zaměřuje na proces zahušťování fermentačního zbytku z bioplynové stanice pomocí odpařování, které se standardně pojí s únikem těkavého amoniaku do destilátu. Za účelem eliminace tohoto jevu byly porovnány čtyři metody snížení pH, které vedou k přeměně dusíku z těkavé nežádoucí formy 3 na žádoucí formu + 4 či 3 , která se při procesu odpařování neodpaří do destilátu, ale zůstane v koncentrátu a tím se získá kvalitní hnojivo. Ze 4 rozebraných metod se jako nejlepší jeví metoda nitrifikace z pohledu kvality výstupního hnojiva, ale její nevýhodou je dlouhá zádržná doba. Z pohledu využití spalin je vhodnou metodou snížení pH probubláváním 2 a dokyselení kyselinou. Pro případy, kdy je důležitá rychlost a nízké pořizovací náklady je výhodné použít snížení pH kyselinou, pokud nejsou problémem vysoké provozní náklady. Pro posouzení správné metody snížení pH konkrétní bioplynové stanice je nutné zpracovat technicko-ekonomické zhodnocení a zohlednit další provozní omezení, což bude předmětem budoucí práce.
|
|
Přestup hmoty při desorpci
Lindovský, Jiří ; Svěrák, Tomáš (oponent) ; Kalivoda, Josef (vedoucí práce)
Tato diplomová práce je zaměřena na vývoj a optimalizaci zařízení pro desorpci amoniaku z kapalných organických zbytků, vznikajících činností bioplynové stanice. Amoniak se v odpadních produktech bioplynové stanice vyskytuje ve vysoké koncentraci, která omezuje jejich následné využití pro fertilizaci půdy v zemědělském průmyslu. Hlavním cílem práce je nalezení optimálních podmínek pro dosažení požadované účinnosti odstranění amoniakálního dusíku z kapalného digestátu. K tomuto účelu byla využita dvě poloprovozní zařízení, prostřednictvím kterých byly zkoumány optimální podmínky pro desorpci amoniaku s jeho následnou absorpcí do kyselého roztoku. Jedním testovaným zařízením je kontaktorová stěna s polymerními dutými vlákny. Dalším je stripovací zařízení, na kterém byly provedeny pilotní experimenty a nyní zařízení prochází procesem optimalizace. Stanovení transferovaného amoniakálního dusíku v absorpčním roztoku kyseliny bylo provedeno pomocí UV-VIS spektrometrie. Byla prokázána vhodnost obou zařízení pro dosažení požadované účinnosti desorpce amoniaku. Dále byl prozkoumán průběh experimentů při různých podmínkách. Díky zjištěným výsledkům, uvedeným v experimentální části této diplomové práce, budou zařízení optimalizována a převedena do plného provozu bioplynové stanice.
|
|
Posouzení integrace odpařovací jednotky do provozu bioplynové stanice
Peťovský, Patrik ; Touš, Michal (oponent) ; Máša, Vítězslav (vedoucí práce)
Hlavním výstupním odpadním produktem bioplynové stanice je digestát, který se používá jako hnojivo a dále jej lze zpracovávat. Digestát nelze volně vypouštět do povrchových vod, a s tím jsou spojeny vysoké náklady na dopravu, vyšší počáteční investice na skladovací nádrže v nové bioplynové stanici atd. Cílem bakalářské práce je posouzení vhodného odpařovacího systému do provozu konkrétní bioplynové stanice. Integrace odpařovacího systému vede k zahuštění digestátu odpařením vody s využitím mařeného tepla produkovaného kogenerační jednotkou. Důsledkem integrace jsou především nižší náklady na přepravu zahuštěného digestátu. Výstupem bakalářské práce je technicko-ekonomické zhodnocení, které posuzuje dobu návratnosti v závislosti na průtoku zahuštěného digestátu. Požadované měrné náklady na úpravu zahuštěného digestátu s uvažovanou dobou návratnosti v rozmezí 5–15 let, nepřesahují hodnoty 210 (Kčrok)/t_fug . Hodnoty požadovaných nákladů s uvažováním prodeje tepla jsou dokonce záporné. Přičemž minimální hodnota nákladů daná výrobci se pohybuje okolo 260 (Kčrok)/t_fug . Integrace odpařovací jednotky do bioplynové stanice Žamberk je z ekonomického pohledu nevýhodná. Práce přináší nové poznatky o potenciálu vícestupňového mžikového odpařování v bioplynových stanicích s krátkou přepravní vzdáleností a s vysokým využitím odpadního tepla.
|
|
Využití membrán pro zpracování odpadních vod ze zemědělství
Uhlířová, Marcela ; Touš, Michal (oponent) ; Vondra, Marek (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá zpracováním zemědělské odpadní vody fugátu pomocí membránových technologií. V práci jsou popsány základní charakteristiky membránových technologií a jejich využití při zpracování zemědělských odpadních vod. Je navrženo zařízení na úpravu fugátu, které spočívá ve třech stupních – mikrofiltrace, ultrafiltrace a reverzní osmózy. První krok úpravy je složen ze čtyř filtrů o velikosti pórů 80, 25, 10 a 5 µm. Druhým krokem je ultrafiltrační membrána. Klíčovým prvkem je reverzní osmóza, pomocí které lze účinně separovat jednomocné ionty jako je NH4+. Navržené řešení používá dvoustupňovou reverzní osmózu z důvodu vyššího stupně konverze. Byly provedeny tři experimenty na ověření účinnosti separace znečišťujících látek, které byly srovnány s bilančními výpočty reverzní osmózy.
|
|
Získávání fosforu z fugátu
Heger, Jan ; Procházková, Michaela (oponent) ; Touš, Michal (vedoucí práce)
Zaměřením této práce je možnost získání fosforu z fugátu. Teoretická část práce je zaměřena na shrnutí aktuální situace ohledně obnovy fosforu. V provedené rešerši jsou shrnuty podstatné informace o metodě srážení struvitu, kterou je fosfor získáván ve formě struvitu, který je možné dále využít jako hnojivo. Na základě informací o procesu bylo navrženo experimentální zařízení pro získávání fosforu ve formě struvitu odpovídající svou povahou průmyslovému měřítku. Jedná se o válcovou nádobu s kuželovým dnem, ve kterém je fugát s chemikáliemi promícháván míchadlem. Na vytvořeném zařízení byla experimentem testována funkčnost zařízení. Výsledky experimentu byly zanalyzovány metodou XPS, která potvrdila vznik struvitu. Pro budoucí provoz byly navrženy úpravy zařízení a předúpravy fugátu, které by mohly zlepšit celý proces i jeho výsledky.
|
|
Vliv digestátu na půdní sorpční komplex kambizemě
Doležalová, Eliška
Cílem této bakalářské práce je vymezit vliv aplikovaných hnojiv, zvláště digestátu, na parametry půdního sorpčního komplexu. Polní pokus byl založený v roce 2014 ve výzkumné pícninářské stanici ve Vatíně u Žďáru nad Sázavou. Vegetační pokryv byl založen ve variantách trvalý travní porost (TTP), monokultura kukuřice a Norfolský osevní postup. Jako varianty hnojení bylo hnojení digestátem, minerálními hnojivy a chlévským hnojem. Plná dávka hnojiva byla přepočítána na množství 150 kg N/ha; obsah P a K je u všech variant hnojení stejný. U vzorků z hloubek 0 - 10 cm a 10 - 20 cm jsem stanovovala hydrolytickou aciditu a hodnoty S, T a V podle Kappena.Aplikace digestátu snižuje hydrolytickou aciditu, zvyšuje obsah bazických kationtů, kationtovou výměnnou kapacitu i stupeň sorpčního nasycení bazickými kationty. Tyto změny se projevují pouze v hloubce 0 - 10 cm. Na základě výsledků této bakalářské práce můžeme odhadnout vliv dlouhodobé aplikace digestátu na vlastnosti půdního sorpčního komplexu.
|
|
Stroje pro aplikaci digestátu
Zeman, Martin
Práce pojednává v první části o současných strojích pro manipulaci s digestátem-tažené cisterny a samojízdné aplikátory. Dále se zabývá různými variantami aplikátorů a doplňkových strojů používaných pro aplikaci digestátu. Dále je popsána kvalita aplikace vybraného stroje a provedené ekonomické a technické zhodnocení variant aplikace. Následuje vyhodnocení polního měření zaměřeného na vstřebání živin do půdy v závislosti na metodě aplikace. Poslední částí je návrh optimalizace plynoucí z výsledků měření.
|
|
Hodnocení obsahu organických živin a epifytní mikroflóry u vybraných druhů trav
Sankot, Jiří
Práce se zabývá hodnocením obsahu živin a epifytní mikroflóry u vybraných druhů trav, a to jílku vytrvalého (Lolium perenne L.), bojínku lučního (Phleum pratensis L.), kostřavy rákosovité (Festuca arundinaceae Schreb.) a festulolia (Lolium multiflorum Lam. x Festuca arundinacea Schreb.) v letech 2017 a 2018 na stanovišti Vatín. Úkolem bylo zjistit vliv dávek hnojení digestátem, roku sklizně a pěstovaného druhu na obsah organických živin a epifytní mikroflóry. Z organických živin byl hodnocen obsah dusíkatých látek, tuků, vlákniny, ADF a NDF. Statisticky významný (P<0,05) pro vliv na obsah dusíkatých látek byl rok. Statistická významnost (P<0,05) pro obsah tuku byla prokázána pouze u druhu.Na podíl vlákniny, ADF a NDF v pícninách měly statisticky významný vliv (P<0,05) rok sklizně, druh pícniny i varianta hnojení. Druhou hodnocenou oblastí v píci byla epifytní mikroflóra. Statisticky významná na CPM (P<0,05) byla pouze varianta hnojení. Pro výskyt BMK byl statisticky významný (P<0,05) rok sklizně a varianta hnojení. Výskyt Enterobakterie čeledi Enterobacteriaceae, celkový počet mikromycet a kvasinek nebyl statisticky průkazný z žádného sledovaného hlediska. U plísní byla statisticky průkazná (P<0,05) varianta hnojení. Neprojevil se jednoznačný vliv varianty hnojení digestátem na množství živin a mikroorganismů.
|