|
|
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.
|
|
|
Pěnění fermentačních zbytků při vakuovém odpařování
Knob, Jan ; Brummer, Vladimír (oponent) ; Vondra, Marek (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá zpracováním fermentačních zbytků z bioplynových stanic. Cílem práce je experimentálně ověřit vliv vybraných provozních parametrů a protipěnících látek na pěnění fermentačních zbytků (FZ) spojené s technologií vakuového odpařování. Na základě rešerše dostupných protipěnících přípravků (PP) a problematiky pěnění FZ byl otestován vliv tří vybraných PP (řepkového oleje, silikonového odpěňovače Erbslöh Schaum-ex a kyseliny olejové) a vliv faktoru snížení pH odpařovaného kalu na výslednou tvorbu pěny. Pro účely práce byla sestavena zkušební aparatura simulující proces vakuového odpařování, ve které byl postupným snižováním tlaku zahřátý vzorek přiveden do varu. V průhledném válci zkušební aparatury byl pozorován proces pěnění. Nosná část experimentální činnosti je tvořena plánovaným experimentem metodou DoE, který prokázal výbornou účinnost řepkového oleje. Ostatní PP a vliv snížení pH se naopak projevily jako faktory nevýznamné, přičemž kyselina olejová pěnění dokonce podporovala. Doplňující experimentální měření vedla k bližšímu prozkoumání účinků řepkového oleje a sestavení matematického modelu, který popisuje vliv koncentrace řepkového oleje na množství vytvořené pěny. Hlavním přínosem této práce je prokázání vysoké účinnosti řepkového oleje při redukci pěnění FZ a stanovení minimální koncentrace látky, která pěnění daného vzorku zredukuje s účinností dostatečnou pro provoz vakuové odparky. V práci byl také experimentálně ověřen vliv některých polymerních organických flokulantů (POF). Ty, jak se ukázalo, svojí funkcí pěnění podporují.
|
|
|
Optimalizace vzduchotechniky wellness
Kysilka, Michal ; Zubíček, Vojtěch (oponent) ; Šikula, Ondřej (vedoucí práce)
Tématem diplomové práce je optimalizace návrhu distribuce vzduchu v bazénové hale s ohledem na odpar z volné vodní hladiny dle předem určených kritérií s využitím softwaru pro CFD simulace. Problematikou odpařování se zabývá i část experimentálního měření, v níž byl určen vlastní vztah popisující tento fyzikální jev a porovnán s již známými algoritmy. Nastiňuje i možnost uplatnění nové formule v CFD softwarech.
|
|
| |
|
|
Zařízení pro zahušťování odpadní vody z bioplynových stanic
Vondra, Marek ; Bébar, Ladislav (oponent) ; Hoffman,, Pavel (oponent) ; Stehlík, Petr (vedoucí práce)
Cílem dizertační práce je vývoj technologie, která má přispět k řešení dvou zásadních problémů spojených s provozem bioplynových stanic (BPS). Konkrétně se jedná o nedostatečné využívání odpadního tepla ze spalování bioplynu a nákladné zpracování a využivání fermentačních zbytků, které vznikají ve velkých objemech a jsou svázány řadou legislativních omezení. Na základě rešerše dostupných separačních metod byla jako vhodná technologie zvolena vakuová odparka, mezi jejíž výhody patří jednoduchá konstrukce klíčových zařízení, provozní spolehlivost a robustnost, nízké nároky na předúpravu zahušťovaného média, potenciál k rychlému komerčnímu uplatnění a zejména pak schopnost využít nízkopotenciální odpadní teplo. Primárním účelem této technologické jednotky je redukce objemu fermentačních zbytků. Dalším přínosem jejího provozu je efektivní využívání odpadního tepla z BPS, které by jinak zústalo nevyužito. Jako vhodné pro uplatnění v BPS byly identifikovány odparky s nízkou spotřebou elektrické energie, která je hlavním produktem BPS. Tři z těchto technologií byly předmětem důkladnějšího rozboru zahrnujícího tvorbu výpočtových modelů a jejich vyčíslení pro podmínky vzorové BPS. Jako energeticky nejméně efektivní byla zhodnocena jednostupňová odparka s nucenou cirkulací (680 – 712 kWhth/m3, 25,9 – 30,5 kWhel/m3). Výrazně nižší energetické náročnosti dosáhly třístupňová filmová odparka (241 – 319 kWhth/m3, 12,0 – 23,6 kWhel/m3) a devítistupňová mžiková odparka (236 – 268 kWhth/m3, 13,6 – 18,4 kWhel/m3). Pro vývojovou činnost, která je jádrem disertační práce, byla zvolena vícestupňová mžikové odparka (MSF – multi-stage flash). Mezi hlavní důvody této volby patřily nízké požadavky na teplosměnnou plochu, dobré provozní zkušenosti v oblasti odsolování, jednoduchá konstrukce, modularita a odpařování mimo teplosměnnou plochu. Provedeno bylo také důkladné technicko-ekonomické zhodnocení integrace této odparky do BPS. Hlavní náplní práce byl experimentální vývoj prototypu MSF odparky. Hlavním cílem vývojové činnosti bylo dosažení ustáleného průtoku zahušťované kapalné frakce digestátu, tzv. fugátu a kontinuální tvorby destilátu. Tento cíl nebylo snadné naplnit především kvůli vlastnostem fugátu, který má nenewtonský charakter a zvýšenou hustotu i viskozitu v porovnání s vodou. Předmětem analýzy byla rovněž pěnivost fugátu. V textu je popsán vývoj odparky i první úspěšný provozní test, při němž bylo nutné použít protipěnicího přípravku. S plně vyvinutým prototypem MSF odparky bylo dosaženo kontinuálního provozu s produkcí destilátu v množství od 5 do 10 kg/h při průtoku fugátu 0,4 až 0,5 m3/h. Hlavním nedostatkem vybrané technologie je znečištění destilátu amoniakálním dusíkem. Proto byly analyzovány základní postupy jeho dodatečné eliminace.
|
|
| |
|
|
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.
|
|
|
Využití EMW záření pro likvidaci biotických škůdců
Gintar, Jan ; Klečka,, Tomáš (oponent) ; Pěnčík, Jan (oponent) ; Šuhajda, Karel (vedoucí práce)
Sanace stavebních prvků a konstrukcí z hlediska vlhkosti a sterilizace (inaktivace) biotických škůdců, se ve stavební praxi i samotném stavebnictví řeší poměrně často a patří tak k aktuální problematice. Danou problematikou se zabývají specializované firmy, které využívání dostupné techniky známe na trhu, nebo se sami podílejí na vývoji a zdokonalení těchto přístrojů. Metod k odstranění vlhkosti a sterilizaci biotických škůdců je známo několik, přičemž dostatečně kvalitní data o použité technologii, vhodnosti použitých zařízení, podrobnější popis při aplikování samotných metod a samotné výsledky, jsou většinou chráněny samotnými firmami. Samotné metody, pro odstranění vlhkosti a likvidaci (inaktivaci) biotických škůdců, je nutné volit podle individuálních požadavků, neboť některé metody budou pro daný případ vhodnější (účinnější) a některé méně vhodné. Pro samotnou praxi je však důležité, aby metody byly dostatečně účinné a zároveň dostupné pro širší veřejnost (jejich ekonomická stránka). Ve své disertační práci se zaměřuji na potenciál využití EMW záření nejen pro likvidaci biotických škůdců (plísně, houby, dřevokazný hmyz), ale i eliminaci případně omezení nutných podmínek pro přežití nebo rozvoj těchto biotických škůdců. Proto se ve své práci zaměřuji i na přítomnost vlhkosti, protože vlhkost je společným činitelem převážné většiny problémů spojených s výskytem biotických škůdců. Díky intenzitě se jedná o jednu z časově méně náročnou metodu a tím pádem i o cenově (ekonomicky) dostupnější metodu. Výzkum, který jsem prováděl na VUT FAST, jsem zaměřil na využití mikrovlnného záření při likvidaci biotických škůdců, za podmínek, které se blíží podmínkám na reálných stavbách. Použití mikrovlnné metody pro likvidaci biotických škůdců a zároveň k odstranění vlhkosti, se ukázalo jako výhodné.
|
|
| |
|
|
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.
|
host ::
RSS.