|
| |
|
|
EXTENDED METHODOLOGY FOR WATER RESOURCES AND WATER-RELATED ENERGY ASSESSMENT ADDRESSING WATER QUALITY
JIA, Xuexiu ; Ditl,, Pavel (referee) ; Dr hab. inż. Paweł Ocłoń, prof. PK (referee) ; Dr. Aoife M. Foley (referee) ; Varbanov, Petar Sabev (advisor)
Problémy s vodou, zejména její nedostatek a znečištění, ovlivňují každodenní lidský život a hospodářský vývoj. Globální změny klimatu zvyšují pravděpodobnost a četnost extrémních událostí jako jsou sucho a záplavy. Rostoucí problémy s nepravidelnou dostupností a znečištěním vody vyžadují pokročilejší metodiky hodnocení vodních zdrojů, které povedou k efektivnímu využití a hospodaření s vodou. Tato práce se zabývá rozšířenými metodikami pro hodnocení vody z pohledu její kvality a kvantity a pro hodnocení spotřeby energie a produkce emisí souvisejících s vodou. Tři hlavní metodiky jsou navrženy na základě konceptu vodní stopy (Water Footprint) a pinch analýzy vody (Water Pinch Analysis) pro posouzení kvantitativních a kvalitativních hledisek využití a spotřeby vody. Použití těchto metod je rovněž demonstrováno pomocí numerických a empirických případových studií zaměřených na hodnocení a optimalizaci využití regionálních a průmyslových vodních zdrojůDále jsou diskutovány souvislosti mezi vodou a energií (Water-Energy Nexus) za účelem analýzy problémů týkající se vody z širší perspektivy. Z pohledu vody a vodních zdrojů je provedeno počáteční zhodnocení energetické náročnosti a produkce emisí skleníkových plynů v problematice odsolování mořské vody. Výsledky prezentované v této práci navazují na současné metodiky hodnocení vodních zdrojů. Stopa dostupnosti vody (Water Availability Footprint) byla navržena pro zohlednění dopadu degradace kvality vody ve stávajících postupech pro posuzování nedostatku vody, ve kterých nebyla dříve řešena. Druhým přínosem této práce je návrh konceptu kvantitativní-kvalitativní vodní stopy (Quantitative-Qualitative Water Footprint - QQWFP), ve kterém je definována vodní stopa z pohledu nákladů a následně je stanovena v souvislosti s celkovými náklady na spotřebu vody a odstraňování kontaminantů, které se do vody dostávají v průběhu jejího využití. Vodní stopa založená na nákladech poskytuje výsledky, které jsou intuitivnější jak pro management vodních zdrojů tak i pro veřejnost. Tento přístup umožňuje lépe kontrolovat a řídit průmyslové a regionální využívání a správu vody. Třetím přínosem této práce je rozšíření pinch analýzy nedostatku vody (Water Scarcity Pinch Analysis - WSPA), ve které je aplikována pinch analýzy vody na makroúrovni se zaměřením na regionální hodnocení a optimalizaci zdrojů a využívání vody. Všechny tři navržené metody jsou zaměřeny na stanovení dopadů využití vody z hlediska jejího množství a kvality, analýzy QQWFP a WSPA také pokrývají dopady vícečetných kontaminantů. Kromě hledání řešení se tato práce také pokouší naznačit potenciální směry pro budoucí výzkum v dané oblasti. Mezi významná potenciální témata k diskuzi patří 1) pokročilejší metoda kvantifikace vlivu více kontaminantů a 2) implementace a analýza ekonomické proveditelnosti přístupů WSPA a QQWFP s lokalizovanými daty s cílem nalézt přizpůsobené řešení pro optimální využití regionální a průmyslové vody.
|
|
|
Waste composition analysis as a support mechanism for circular economics
Halamíček, Samuel ; Varbanov, Petar Sabev (referee) ; Fan, Yee Van (advisor)
Předkládaná diplomová práce se zaměřuje na využití analýzy složení odpadu k usnadnění přechodu lineárního odpadového hospodářství na oběhové hospodářství. První část práce se zabývá úvodem do tématu odpadového a oběhového hospodářství, po kterém následuje seznámení s technikami a nástroji pro provádění analýzy složení odpadu. Druhá část práce představuje detailní analýzu, která identifikuje složení odpadu na první a třetí úrovni se zaměřením na komunální odpad. Složení odpadu vychází z certifikované metodiky, která vznikla v rámci projektu TIRSMZP719. Správa a analýza dat byla prováděna především za pomocí programovacího jazyka Visual Basic for Application (VBA). Výsledky analýzy složení odpadů jsou znázorněny pomocí grafů, které umožňují identifikovat možné trendy a rozdíly v toku odpadů v rámci zkoumaného období, území či jiného parametru. Použitelnost nástroje při navrhování vhodných způsobů úpravy a využití odpadů na základě zjištěného složení je prezentováno na případové studii města Brna. Z analýzy vyplývá, že největší podíl (23,17 %) směsného komunálního odpadu tvoří bioodpad, přičemž jako hlavní složka bioodpadu byla identifikována složka potravinových odpadů. Toto zjištění navrhuje vysokou proveditelnost a potenciál pro výrobu bioplynu. V této práci je rovněž navrženo řešení zpracování odpadu i pro ostatní složky směsného komunálního odpadu. Takové zhodnocení je klíčové a mohlo by vést k potenciálnímu snížení množství směsného komunálního odpadu až o 40 %. Toto zjištění je velmi důležité, protože celková navržená koncepce dokáže odpovědět právě na separační potenciál, který je navázán na stanovené cíle či jiné závazky související s cíli Plánu odpadového hospodářství ČR. Navržené posouzení akcentuje navržené cíle a ukazuje potenciál pro jejich splnění.
|
|
| |
|
|
EXTENDED METHODOLOGY FOR WATER RESOURCES AND WATER-RELATED ENERGY ASSESSMENT ADDRESSING WATER QUALITY
JIA, Xuexiu ; Ditl,, Pavel (referee) ; Dr hab. inż. Paweł Ocłoń, prof. PK (referee) ; Dr. Aoife M. Foley (referee) ; Varbanov, Petar Sabev (advisor)
Problémy s vodou, zejména její nedostatek a znečištění, ovlivňují každodenní lidský život a hospodářský vývoj. Globální změny klimatu zvyšují pravděpodobnost a četnost extrémních událostí jako jsou sucho a záplavy. Rostoucí problémy s nepravidelnou dostupností a znečištěním vody vyžadují pokročilejší metodiky hodnocení vodních zdrojů, které povedou k efektivnímu využití a hospodaření s vodou. Tato práce se zabývá rozšířenými metodikami pro hodnocení vody z pohledu její kvality a kvantity a pro hodnocení spotřeby energie a produkce emisí souvisejících s vodou. Tři hlavní metodiky jsou navrženy na základě konceptu vodní stopy (Water Footprint) a pinch analýzy vody (Water Pinch Analysis) pro posouzení kvantitativních a kvalitativních hledisek využití a spotřeby vody. Použití těchto metod je rovněž demonstrováno pomocí numerických a empirických případových studií zaměřených na hodnocení a optimalizaci využití regionálních a průmyslových vodních zdrojůDále jsou diskutovány souvislosti mezi vodou a energií (Water-Energy Nexus) za účelem analýzy problémů týkající se vody z širší perspektivy. Z pohledu vody a vodních zdrojů je provedeno počáteční zhodnocení energetické náročnosti a produkce emisí skleníkových plynů v problematice odsolování mořské vody. Výsledky prezentované v této práci navazují na současné metodiky hodnocení vodních zdrojů. Stopa dostupnosti vody (Water Availability Footprint) byla navržena pro zohlednění dopadu degradace kvality vody ve stávajících postupech pro posuzování nedostatku vody, ve kterých nebyla dříve řešena. Druhým přínosem této práce je návrh konceptu kvantitativní-kvalitativní vodní stopy (Quantitative-Qualitative Water Footprint - QQWFP), ve kterém je definována vodní stopa z pohledu nákladů a následně je stanovena v souvislosti s celkovými náklady na spotřebu vody a odstraňování kontaminantů, které se do vody dostávají v průběhu jejího využití. Vodní stopa založená na nákladech poskytuje výsledky, které jsou intuitivnější jak pro management vodních zdrojů tak i pro veřejnost. Tento přístup umožňuje lépe kontrolovat a řídit průmyslové a regionální využívání a správu vody. Třetím přínosem této práce je rozšíření pinch analýzy nedostatku vody (Water Scarcity Pinch Analysis - WSPA), ve které je aplikována pinch analýzy vody na makroúrovni se zaměřením na regionální hodnocení a optimalizaci zdrojů a využívání vody. Všechny tři navržené metody jsou zaměřeny na stanovení dopadů využití vody z hlediska jejího množství a kvality, analýzy QQWFP a WSPA také pokrývají dopady vícečetných kontaminantů. Kromě hledání řešení se tato práce také pokouší naznačit potenciální směry pro budoucí výzkum v dané oblasti. Mezi významná potenciální témata k diskuzi patří 1) pokročilejší metoda kvantifikace vlivu více kontaminantů a 2) implementace a analýza ekonomické proveditelnosti přístupů WSPA a QQWFP s lokalizovanými daty s cílem nalézt přizpůsobené řešení pro optimální využití regionální a průmyslové vody.
|
guest ::
