|
|
Příprava čístírenských kalů pro proces pyrolýzy
Ševčík, Jan ; Rusník,, Igor (oponent) ; Bodík,, Igor (oponent) ; Hlavínek, Petr (vedoucí práce)
Koncepce kalového hospodářství na úrovni kalových koncovek čistíren odpadních vod (dále ČOV) na národní, kontinentální, či světové úrovni vyžaduje v zájmu trvale udržitelného rozvoje zásadní zdokonalení. Produkce čistírenských kalů (dále ČK) průběžně narůstá, přičemž ČK obsahují řadu polutantů, ale zároveň představují významný obnovitelný zdroj pro materiálovou transformaci a/nebo energetické využití. ČK je složen z anorganické minerální části a z organických složek. Jeho organická část je nejen zdrojem energie a nutrientů, ale zároveň obsahuje také škodlivé polutanty např. těžké kovy. Existují ale technologie, které nabízejí možnost redukci a/nebo zneškodnění polutantů a zároveň využití ostatních složek ČK ve smyslu recyklace energie, nutrientů a jiných atraktivních složek ČK. Mezi zmiňované technologie patří především termické způsoby zpracování ČK a jednou z nich je pyrolýza. Cílem této dizertační práce je příprava ČK pro pyrolýzní proces, která spočívá ve směšování ČK s aditivy a následné peletizaci připravené směsi za účelem následného zemědělského a materiálového využití. Technologie pro materiálovou transformaci i energetické využití ČK především zmiňovaná pyrolýza, či torefakce (slabá pyrolýza) vyžadují nezanedbatelnou míru detailního výzkumu, aby mohlo dojít k jejímu rozšíření v oboru a umožnění správného využití těchto technologií v reálném prostředí. Výsledky takového výzkumu jsou totiž podkladem pro tvorbu příslušné legislativy, která následně umožní rozšíření pyrolýzních technologií v praxi.
|
|
|
Příprava a základní chemická a fyzikální charakterizace biouhlu z pšeničných otrub
Zouharová, Kamila ; Diviš, Pavel (oponent) ; Pořízka, Jaromír (vedoucí práce)
V nynější době je velice diskutovaným tématem v chemické a výzkumné oblasti získávání biouhlu a jeho použití. Využití biohlu je velmi často skloňováno v oblastech zemědělství, odpadního hospodářství, zlepšení životního prostředí a v boji proti globálnímu oteplování. Mimo tyto odvětví je téma biouhlu řešeno i při výrobě bio-dieselu a bio-oleje. Vzhledem k současnému využívání sekundárních produktů během biotechnologických procesů byla předložená teoretická a praktická studie zaměřena na problematiku získávání biouhlu z otrub pomocí pyrolýzy při různých teplotách. Součástí praktické části bylo získávání biouhlu z otrub a jeho následné analýzy, kterými se dal biouhel získaný z otrub pomocí pyrolýzy fyzikálně i chemicky charakterizovat. Charakterizace biouhlu z otrub byla řešena různými analytickými metodami. Těmito technikami se získaly např. pH, vodivost, distribuce částic, prvkové složení biohlu, porozita a obsah polycyklických aromatických uhlovodíků. Díky této studii byly podrobně charakterizovány vlastnosti biouhlu a jeho možné aplikace v běžném životě. Vzhledem k velmi nadějnému využití biohlu získaného z otrub lze říct, že se bude jednat o velmi žádané téma budoucnosti
|
|
|
Optimalizace rozhraní vlákno matrice u kompozitů s keramickou matricí
Halasová, Martina ; Černý,, Martin (oponent) ; Chlup, Zdeněk (vedoucí práce)
Diplomová práce se zabývá studiem chování vláknových kompozitů s keramickou matricí. Jedná se o pyrolyzované polysiloxanové matrice vyztužené keramickými vlákny Nextel 720. Hlavním cílem této práce je optimalizace rozhraní vlákno-matrice pomocí volby vhodného prekurzoru matrice, a to s ohledem na teplotní stabilitu a dostatečnou pevnost při přijatelné úrovni houževnatosti. Vzorky matric byly dlouhodobě vystaveny teplotám 1100 – 1500 °C. U těchto vzorků byly poté měřeny jejich mechanické vlastnosti jako je tvrdost a indentační modul pružnosti. Vybrané matrice byly použity k výrobě vláknového kompozitu, kde byla mimo modul pružnosti studována i lomová houževnatost za pokojové i zvýšených teplot. V diskuzi jsou rozebrány změny mechanických vlastností vzhledem k předpokládaným chemickým procesům, ke kterým došlo během tepelné expozice vzorků matric. Následně jsou rozebrány příčiny lomového chování kompozitních materiálů. V závěru jsou shrnuty získané poznatky a naznačeny možnosti dalšího vývoje.
|
|
|
Odstranění mikropolutantů z vyčištěných odpadních vod adsorbcí
Trávníček, Jakub ; Macsek, Tomáš (oponent) ; Hlavínek, Petr (vedoucí práce)
Cílem práce je vytvořit rešerši problematiky adsorpce mikropolutantů s následným zaměřením na biochar. První část se tedy zabývá samotnými mikropolutanty, původem jejich vzniku v odpadních vodách a jejich negativním vlivem na zdraví organismů. Dále se věnuje technologii adsorpce, rozebírá její základní poznatky nutné k uchopení daného tématu a popisuje známé adsorbenty a jejich použití. Speciální pozornost pak věnuje biocharu. Druhá část práce se zabývá praktickými filtračními testy adsorpčních schopností biocharu na odpadních vodách z údržby a čištění tunelu, provedených v laboratoři centra AdMaS.
|
|
|
Energetické využití biomasy
Bouchner, Michal ; Špiláček, Michal (oponent) ; Baláš, Marek (vedoucí práce)
Hlavním cílem bakalářské práce je rešerše technologií vyrábějících energii z biomasy se zaměřením na výrobu elektrické energie. V první části jsou tyto technologie rozděleny a popsány. V druhé části se práce zabývá vhodnými druhy biomasy pro jednotlivé aplikace. Následuje rozbor využívaných zařízení vyrábějících elektrickou energii z biomasy v České republice. V poslední části práce jsou uvedeny a popsány konkrétní aplikace technologií napříč Českou republikou.
|
|
|
Méně tradiční technologie energetického využívání biomasy
Červenáková, Jana ; Brázdil, Marian (oponent) ; Baláš, Marek (vedoucí práce)
Hlavným cieľom bakalárskej práce je spracovanie menej tradičných technológií energetického spracovania biomasy. V prvej časti práce sú jednotlivé technológie popísané a rozdelené. Druhá časť bakalárskej práce popisuje pojem biomasa a jej špecifické vlastnosti. V poslednej časti sú opísané vybrané aplikácie menej tradičných technológií v Českej Republike, ktoré z biomasy ako paliva vyrábajú elektrickú energiu.
|
|
|
Removal efficiency of selected drugs by various sorptive materials from water
Štofko, Jakub ; Mravcová, Ludmila (oponent) ; Vávrová, Milada (vedoucí práce)
This thesis deals with sorption of selected drugs from model water by various sorption materials. Contamination of water resources by the pharmaceutical industry is a major problem today. Wastewater treatment plants, whose technological processes are unable to completely remove them, have a significant share in the penetration of these substances into the environment. At present, attention is paid to alternative materials that are capable of eliminating these substances. One of the potential sorption materials is biochar as one of the main pyrolysis products. This work focused on the assessment of the sorption properties of the different types of biochar and commercially used active charcoal. The sorption properties of the individual materials were compared with respect to the non-steroidal anti-inflammatory substance ibuprofen and the sulphonamide antibiotic sulfamethoxazole. The results of vial experiments were analysed on a liquid chromatograph with mass detection.
|
|
|
Zhodnocení technologií pro využití biomasy
Havelková, Pavla ; Máša, Vítězslav (oponent) ; Jícha, Jaroslav (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se zaměřuje na popis biomasy a jejího využití jako obnovitelného zdroje energie. V textu je blíže popsána produkce biomasy a také přehled technologií používaných k jejímu zpracování a využití, které je jak energetické, tak i neenergetické. Dále se tato práce zabývá popisem jednotlivých technologických zařízení, ve kterých je biomasa zpracovávána.
|
|
|
Stanovení organických sloučenin ve vzorcích biouhlu získaných mikrovlnou torefakcí biomasy
Meindl, Jiří ; Vávrová, Milada (oponent) ; Mravcová, Ludmila (vedoucí práce)
Tato práce je zaměřena na stanovení polycyklických aromatických uhlovodíků (PAHs) obsažených v sušeném peletizovaném kalu a peletizovaném biouhlu. Biouhly byly připraveny mikrovlnnou torefakcí z předpřipraveného čistírenského kalu. Bylo analyzováno a kvantifikováno 34 standardizovaných sloučenin PAHs ve dvou sériích měření. První série s názvem „Sada 1“ je zaměřena na porovnání extrakčních metod pro vzorky čistírenských kalů a biouhlů. V Sadě 1 byly porovnány účinnosti zvolených typů extrakčních rozpouštědel nebo jejich směsí porovnáním výtěžků 34 standardizovaných PAHs ve vzorku biouhlu a čistírenského kalu. Dále byl porovnán celkový výtěžek sumy PAHs a počet kvantifikovaných sloučenin v analyzovaných vzorcích. Nejslibnější z extrakčních metod byla použita pro analýzu vzorků v druhé sérii, nazvané „Sada 2“. V Sadě 2 byly porovnány rozdílné vzorky v kategorii stejných typů vzorků (tj. biouhel, kal). Rozdíly mezi vzorky spočívaly v původu kalů (malá nebo velká čistírna odpadních vod na počet EO) a přidaných aditiv (celulóza, plevy, seno), které sloužily jako modifikátory v procesu mikrovlnné torefakce. Cílem správného výběru kalu a vhodného aditiva bylo snížení tvorby PAHs během pyrolýzního procesu a vzorcích biouhlů.
|
|
|
Behaviour of the Interface of Low Toughness Materials
Halasová, Martina ; Pabst, Willi (oponent) ; Tatarko, Peter (oponent) ; Fintová, Stanislava (oponent) ; Chlup, Zdeněk (vedoucí práce)
Práce je zaměřená na hodnocení faktorů ovlivňujících chování rozhraní v křehkých keramických materiálech vyztužených vlákny. Hlavním cílem bylo charakterizovat procesní vlivy působící na kvalitu rozhraní vlákno-matrice s ohledem na výsledné chování kompozitů při různém typu namáhání. Dílčím cílem bylo zmapovat možnost ovlivnění chování kompozitního materiálu volbou materiálu matrice, případně změnou postupu její přípravy, vedoucí ke změně vlastností rozhraní bez nutnosti modifikace povrchu výztuže. Jelikož materiál použitý ve studovaných kompozitech jako matrice byl založen na termické přeměně (pyrolýze) polymerních prekurzorů, byly výsledné materiály charakterizovány jak v částečně, tak i v plně pyrolyzovaném stavu. Chování rozhraní v kompozitních materiálech bylo hodnoceno nejprve z hlediska globálních projevů (tj. změn mechanických vlastností) a u vybraných reprezentativních kompozitů i z hlediska lokálních změn v blízkém okolí rozhraní (tj. mikrostruktury, chemických procesů, lomově mechanických procesů, atd.) vlivem různé teplotní expozice. V experimentu byly použity zejména kompozitní materiály připravené pyrolýzou polysiloxanových pryskyřic vyztužených čedičovými vlákny nebo vlákny typu Nextel™720. S ohledem na tepelnou odolnost výztuže obsahovaly čedičové kompozity matrici pyrolyzovanou pouze částečně (tj. do teploty 800°C), u kompozitů s výztuží z vláken Nextel™720 byla matrice již ve stavu po úplné přeměně polymeru na keramiku (SiOC). Při částečné pyrolýze polysiloxanové pryskyřice nastává rapidní změna chování kompozitu kolem teploty 600 °C. Bylo prokázáno, že v okolí této teploty má vytvořené rozhraní s čedičovým vláknem optimální adhezi/pevnost dovolující dosáhnout dostatečné úrovně pevnosti kompozitu při jeho přijatelné houževnatosti. Nad teplotou 750 °C již dochází k výrazným difúzním procesům v oblasti rozhraní a k tvorbě nových krystalických fází ve vlákně, čímž se zhoršuje pevnost vláken a naopak zesiluje soudržnost rozhraní, což vede k degradaci vlastností celého kompozitu. U kompozitních materiálů určených pro vysoké teploty, vyztužených vlákny Nextel™720, byla zjištěna výrazná odolnost proti oxidaci způsobená zejména plně pyrolyzovanou matricí. Neméně důležitým jevem byla pozorovaná tvorba mullitové mezifáze v povrchové oblasti vlákna. Objemové změny způsobené tvorbou mezifáze, difúzní přesun hmoty a teplotní expozice vedly k vytvoření tepelně a napěťově indukovaných mikro-trhlinek oslabujících okolí rozhraní v matrici i vlákně. Tento mechanismus v kontrastu se zesilující chemickou vazbou vlákna a matrice vedl k zachování vlastností kompozitu i při vysokých teplotách do 1500°C. Práce se také zabývala účinky rychlosti zatěžování, kde na rozdíl od statického zatěžování byly při dynamickém namáhání pozorovány jiné mechanismy porušení. Provedený výzkum vedl k popisu a vysvětlení ovlivnění vlastností rozhraní vlákno-matrice pomocí změny parametrů přípravy materiálu matrice, umožňující výrobu ekonomicky výhodného teplotně odolného kompozitu.
|
host ::
RSS.