|
|
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.
|
|
|
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.
|
|
|
Dvoukomorový roštový kotel pro spalování digestátu
Krejčiřík, Jiří ; Milčák, Pavel (oponent) ; Lisý, Martin (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá vlastnostmi digestátu při spalování, návrhem konstrukčního řešení kotle pro spalování digestátu a experimentálním ověřením parametrů kotle. První kapitola se zabývá vlastnostmi digestátu jako paliva. Na ni navazuje kapitola zabývající se dosavadními naměřenými výsledky na podobném kotli. Poté následuje stechiometrický výpočet kotle pro digestát. Další kapitola je věnována modelům spalovací komory. Na tuto kapitolu navazuje kapitola s experimentálním ověřením modelů komory a ladění spalovacího procesu. Poslední kapitola obsahuje návrh konstrukčních a provozních opatření.
|
|
|
Měření vybraných fyzikálních vlastností odpadních vod z bioplynových stanic
Ondruška, Vojtěch ; Zejda, Vojtěch (oponent) ; Vondra, Marek (vedoucí práce)
Cílem bakalářské práce je měření fyzikálních a chemických vlastností odpadních vod z bioplynových stanic. Práce stručně popisuje odpadní vody a jejich vznik. Hlavní část je věnována přípravě experimentu a detailnímu popisu měření vybraných vlastností dostupnými laboratorními metodami. Naměřená data jsou v závěru zhodnocena a porovnána s literaturou. Výsledky této práce mohou být použity pro další vývoj zařízení pro zahušťování odpadní vody z bioplynových stanic nebo jinou vědeckou činnost v oblasti odpadního hospodářství v zemědělském sektoru.
|
|
|
Vliv aplikace různých hnojiv na vybrané půdní vlastnosti
Navrkal, Stanislav
Diplomová práce je zaměřená na sledování vlivu aplikaci různých hnojiv v závislosti na vegetačním pokryvu na vybrané fyzikální, fyzikálně-chemické a chemické vlastnosti půdy. Pokus probíhal na ploše Výzkumné pícninářské stanici ve Vatíně. Pokus byl založen na kombinaci minerálního hnojiva, digestátu, hnoje a vegetačních pokryvů trvalý travní porost, osevní postup, monokultura kukuřice. Z každé varianty v letech 2018, 2020 a 2022 byly odebrány neporušené vzorky z hloubky 15 cm pro stanovení objemové hmotnosti redukované, pórovitosti, maximální kapilární kapacity, minimální vzdušné kapacity a porušené vzorky do 30 cm, z kterých se stanovila půdní reakce a obsah přístupných živin pro rostliny v půdě. Ze stanovených hodnot a jejích trendů bylo zjištěno, že digestát nepůsobí negativně na vlastnosti půdy, avšak nebyl potvrzen pozitivní vliv, který by jako zástupce organických hnojiv měl mít.
|
|
|
Zaplevelení kukuřice a hnojení organickými hnojivy
Robenek, Jakub
Na jaře v roce 2023 byly na pozemku Školního zemědělského podniku Nový Jičín založeny polní pokusy, ve kterých bylo hodnoceno zaplevelení po aplikaci kejdy, chlévského hnoje, digestátu a separátu. Hnojiva kapalná (kejda, digestát) byla aplikována v dávce 50 m3, hnojiva tuhá (hnůj, separát) byla aplikována v dávce 50 t/ha. Po aplikaci vybraných hnojiv došlo k jejich zapravení, následnému zpracování půdy a vysetí kukuřice seté (Zea mays). Během fáze 6. listu kukuřice došlo k vyhodnocení aktuálního zaple-velení a následovala aplikace herbicidu, který úspěšně potlačil vyskytující se plevele. Výsledky zaplevelení vykazovaly rozdíly mezi jednotlivými variantami hnojení, největší zaplevelení bylo určeno u varianty hnojené hnojem, dále u digestátu, kejdy a separátu. Na základě statistického zpracování byly určeny jako nejvíce se vyskytující plevele v hnoji: hluchavka nachová, rozrazil perský, lebeda rozkladitá, laskavec ohnutý, zemědým lékařský, ježatka kuří noha, šťovík kadeřavý, violka rolní. V kejdě byly zastoupeny plevele: kakost maličký, svízel přítula, pryšec okrouhlý, podběl lékařský. Varianta hnojená digestátem obsahovala především plevelné druhy: ředkev ohnice, hořčice polní, kokoška pastuší tobolka, penízek rolní, svlačec rolní, výdrol řepky, merlík bílý, pcháč oset. V části hnojené separátem byly zastoupeny především: přeslička rolní, jetel luční, ptačinec prostřední, pampelišky smetánky, vesnovka obecná, truskavec ptačí, jitrocel kopinatý. Poslední pokusná varianta byla pro kontrolu ponechána bez hnojení. Určené plevelné druhy byly také použity k indikaci pH, N, P a salinity jako bioindikátory. Plevelné druhy byly rozděleny dle metodického návodu do několika skupin, které zastupovaly určitá kritéria. Během srovnání kritérií plevelných druhů s teoretickými vlastnostmi a charakterem vybraných hnojiv byl stanoven závěr, ve kterém lze považovat indikace plevelů u jednotlivých variant za totožné s vlastnostmi a charakterem hnojiv.
|
|
|
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.
|
host ::
RSS.