|
|
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.
|
|
|
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.
|
|
|
Využití membrán pro zpracování odpadních vod ze zemědělství
Uhlířová, Marcela ; Touš, Michal (oponent) ; Vondra, Marek (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá zpracováním zemědělské odpadní vody fugátu pomocí membránových technologií. V práci jsou popsány základní charakteristiky membránových technologií a jejich využití při zpracování zemědělských odpadních vod. Je navrženo zařízení na úpravu fugátu, které spočívá ve třech stupních – mikrofiltrace, ultrafiltrace a reverzní osmózy. První krok úpravy je složen ze čtyř filtrů o velikosti pórů 80, 25, 10 a 5 µm. Druhým krokem je ultrafiltrační membrána. Klíčovým prvkem je reverzní osmóza, pomocí které lze účinně separovat jednomocné ionty jako je NH4+. Navržené řešení používá dvoustupňovou reverzní osmózu z důvodu vyššího stupně konverze. Byly provedeny tři experimenty na ověření účinnosti separace znečišťujících látek, které byly srovnány s bilančními výpočty reverzní osmózy.
|
|
|
Získávání fosforu z fugátu
Heger, Jan ; Procházková, Michaela (oponent) ; Touš, Michal (vedoucí práce)
Zaměřením této práce je možnost získání fosforu z fugátu. Teoretická část práce je zaměřena na shrnutí aktuální situace ohledně obnovy fosforu. V provedené rešerši jsou shrnuty podstatné informace o metodě srážení struvitu, kterou je fosfor získáván ve formě struvitu, který je možné dále využít jako hnojivo. Na základě informací o procesu bylo navrženo experimentální zařízení pro získávání fosforu ve formě struvitu odpovídající svou povahou průmyslovému měřítku. Jedná se o válcovou nádobu s kuželovým dnem, ve kterém je fugát s chemikáliemi promícháván míchadlem. Na vytvořeném zařízení byla experimentem testována funkčnost zařízení. Výsledky experimentu byly zanalyzovány metodou XPS, která potvrdila vznik struvitu. Pro budoucí provoz byly navrženy úpravy zařízení a předúpravy fugátu, které by mohly zlepšit celý proces i jeho výsledky.
|
|
|
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.
|
|
|
Energetické využití digestátu
Kaška, Zdeněk ; Štelcl, Otakar (oponent) ; Baláš, Marek (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se v první kapitole zabývá rešerší biomasy obecně, jejích druhů a zpracovávání. V dnešní době se biomasa jeví jako ekologicky a finančně přijatelná náhrada fosilních paliv kvůli stále přísnějším normám vůči produkci emisí. V druhé části se pak zabývá jejím konkrétním typem a to digestátem. Je zjišťováno, zda-li se jím opravdu může fosilní palivo nahradit, popřípadě jak bude změněn proces výroby energie.
|
|
|
Optimalizace podmínek zplyňování biologicky rozložitelných odpadů
Elbl, Patrik ; Milčák, Pavel (oponent) ; Lisý, Martin (vedoucí práce)
Diplomová práce má za cíl pojednat o zplyňování biologicky rozložitelných odpadů. Teoretická část se zabývá zplyňováním se zaměřením na fáze zplyňování, druhy zplyňovacích reaktorů a polutanty obsažené v generovaném plynu, především dehtu. Dále je zde uvedena charakteristika alternativních biomasových paliv, a to digestátu a čistírenského kalu. Praktická část je věnována zplyňování na zplyňovacím reaktoru s fluidním ložem s cílem otestovat možnosti zplyňování těchto paliv, stanovit jejich specifikace a vliv různých zplyňovacích médií. V závěrečné části jsou diskutovány výsledky odebraných plynů a dehtů.
|
|
|
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.
|
|
|
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.
|
|
|
Integrace technologie pro zahušťování digestátu v bioplynové stanici
Miklas, Václav ; Touš, Michal (oponent) ; Vondra, Marek (vedoucí práce)
Zaměřením této práce je zahušťování digestátu v bioplynové stanici. První část prezentuje přehled bioplynové technologie v ČR. Do tohoto spadá také rozsáhlý popis problematiky využití odpadního tepla a nakládání s digestátem v bioplynových stanicích. Na základě této části byla vybrána technologie pro zahušťování digestátu – vícestupňová mžiková destilace. Hlavní část práce spočívá v integraci vybraného zahušťovacího zařízení do bioplynové stanice. Pro tento účel byl využit programovací jazyk Python. Nejprve byl vytvořen komplexní matematický model bioplynové stanice věnující se zejména materiálové a energetické bilanci. Následně byl naprogramován také výpočtový model samotné vícestupňové mžikové odparky. Za využití analýz vlivu vstupních parametrů byl navržen postup pro integraci odparky do procesu a provedeno rozšíření modelu bioplynové stanice o toto zařízení. Stěžejním výstupem je technicko-ekonomická analýza, ve které je na případové studii demonstrován vliv ceny za dopravu digestátu a výkupní ceny elektřiny na návratnost investice do odparky. Výsledky této analýzy naznačují výhodnost pořízení MSF spíše pro BPS bez dotované výkupní ceny elektřiny. Naproti tomu u starších zařízení s dotovanou výkupní cenou elektřiny se návratnost investice jeví jako možná pouze u velmi dlouhých dopravních vzdálenosti digestátu.
|
host ::
RSS.