Název:
Zpracování zahuštěných kalů z průmyslových odpadních vod
Překlad názvu:
Treatment of thickened sludge from industrial wastewater
Autoři:
Peťovský, Patrik ; Procházková, Michaela (oponent) ; Vondra, Marek (vedoucí práce) Typ dokumentu: Diplomové práce
Rok:
2023
Jazyk:
cze
Nakladatel: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství
Abstrakt: [cze][eng]
Cílem diplomové práce je představit problematiku zpracování průmyslových kalů a identifikovat a v laboratorních podmínkách realizovat vhodnou technologii pro zpracování konkrétního průmyslového kalu, kterým je již částečně zahuštěný fermentační zbytek z provozu bioplynových stanic (BPS). Na základě vypracované rešerše dostupných technologií pro zpracování odpadních kalů byla jako vhodná technologie vybrána míchaná odparka. Výhodou je možnost za sníženého tlaku využít nízko potenciální teplo z kogeneračních jednotek BPS, které je často mařeno. Míchadlo v odparce zajišťuje homogenizaci při zvyšujícím se zahuštění. Využití technologie přináší redukci objemu fermentačních zbytků. Hlavní část práce se zabývá návrhem a výrobou míchané odparky. Experimentální zařízení bylo zkonstruováno v prostorách LENP (Laboratoře energeticky náročných procesů) na FSI VUT v Brně. Během provozu byla ověřena funkčnost zařízení a použitelnost na více typech odpadních kalů. Výsledky experimentů jsou zaměřeny především na vlastnosti a chování fugátu neboli kapalné frakce fermentačních zbytků. Fugát byl zahuštěn ze surového stavu 5,4 %hm_sušna hodnotu 20,9 %hm_suš, kdy se již stává značně viskózním a špatně tekoucím materiálem. V průmyslovém podniku, kde bývá mařeno odpadní teplo, může být míchaná odparka vhodným zařízením pro zpracování kalů, respektive redukci jejich objemu. To vede k nižším nákladům na skladování, přepravu a aplikaci na pole jako hnojiva. Pomocí vhodné konstrukce odparky a míchadla lze princip odpařování využít pro méně i více zahuštěné odpadní kaly. Výsledný zahuštěný produkt pak může být přiveden na dokončovací operace a destilát na dočištění.
The aim of the thesis is to present the problem of industrial sludge treatment and to identify and implement in laboratory conditions a suitable technology for the treatment of a specific industrial sludge, which is already partially thickened fermentation residues from the operation of biogas plants (BPS). Based on the research developed on available technologies for the treatment of waste sludge, the mixed evaporator was selected as a suitable technology. The advantage is the possibility of using the low potential heat from BPS CHP units under reduced pressure, which is often thwarted. The agitator in the evaporator ensures homogenization while increasing densification. The use of the technology results in a reduction in the volume of fermentation residues. The main part of the thesis deals with the design and implementation of a stirred evaporator for production. Experimental The plant was constructed on the premises of the LENP (Laboratory of Energy-Intensive Processes) at the Brno University of Technology. During operation, the functionality of the device and its applicability to several types of waste sludge were verified. The experimental results are mainly focused on the properties and behaviour of the fugate, or liquid fraction, of the fermentation residues. The fugate was concentrated from a raw state of 5.4 % dryness to a value of 20.9 % dryness, at which point it becomes a highly viscous and poorly flowing material. In an industrial plant where waste heat is wasted, a stirred evaporator may be a suitable device for sludge treatment or volume reduction. This leads to lower costs for storage, transport, and application as fertilizer to fields. With a suitable evaporator and agitator design, the evaporation principle can be used for less and more concentrated waste sludge. The resulting thickened product can then be fed to the finishing operations, allowing the distillate to be finished.
Klíčová slova:
bioplynová stanice; destilát; fugát; Míchaná odparka; průmyslové odpadní kaly; separace; vakuové odpařování; Agitated evaporator; biogas plant; distillate; industrial waste sludge; liquid digestate; separation; vacuum evaporation
Instituce: Vysoké učení technické v Brně
(web)
Informace o dostupnosti dokumentu:
Plný text je dostupný v Digitální knihovně VUT. Původní záznam: http://hdl.handle.net/11012/210427