|
|
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.
|
|
|
Způsoby zpracování vody pro in vitro detekci endokrinních disruptorů
Daniel, Romain Oliver ; Komendová, Renata (oponent) ; Bittner,, Michal (vedoucí práce)
V uplynulých letech vzrostl zájem o sledování estrogenních látek ve vodním prostředí kvůli jejich nepříznivým účinkům na zdraví lidí a dalších obratlovců. Zvláštní pozornost je věnována analytickým metodám používaným ke kvantifikaci těchto látek ve vzorcích vody. Tyto metody jsou instrumentální nebo biologické (in vitro, in vivo). Kvůli velmi nízkému množství estrogenů ve vodě (ng·l-1) a nízké mezi detekce analytických metod je potřeba tyto vzorky zakoncentrovat. K zakoncentrování vodných vzorků se dnes běžně používá extrakce na tuhou fázi (SPE) nebo kapalinová extrakce (LLE). Tato bakalářská práce představuje reverzní osmózu (RO) a nanofiltraci jako další možnou metodu prekoncentrace vodných vzorků. Práce je zaměřena na prekoncentraci obohacených vzorků vodovodní vody čtyřmi estrogeny – estronem (E1), 17-estradiolem (E2), estriolem (E3) a 17-ethynylestradiolem (EE2) – i vzorků povrchové vody ze tří brněnských toků pomocí RO a SPE a porovnání jejich účinnosti pomocí biotestu estrogenity na stabilně transfekované buněčné linii hER-HeLa-9903. Využitím RO byly estrogeny zakoncentrovány s různou výtěžností – nejvyšší výtěžnosti bylo dosaženo u EE2 129,29 %, nejnižší u E2 38,53 %. Ve vzorcích povrchové vody nebylo naměřené detekovatelné množství estrogenů. RO se jeví jako metoda použitelná pro prekoncentraci vodných vzorků před in vitro analýzou endokrinních disruptorů, je ovšem zapotřebí další optimalizace této metody. Vzorky zpracované metodou SPE nebyly do termínu odevzdání bakalářské práce změřeny, srovnání účinnosti RO a SPE tedy provedeno nebylo.
|
|
|
Seawater desalination
Kamenický, Robin ; Hájek, Zdeněk (oponent) ; Maar, Tomáš (vedoucí práce)
Everyday shortage of potable water leads to effort to address the problem. One of the options is desalination, which can utilize distillation process, reverse osmosis or unconventional ways as water freezing. The purpose of this work is to introduce possibilities of desalination. It describes methods of distillation, reverse osmosis, solar desalination and does not forget the separation of potable water by freezing. Together with the process of obtaining fresh water from seawater appears energetic requirement. Hence, the paper also deals with question of energetic resources. The work includes exploiting of fossil fuels, renewable energy and nuclear energy. The last chapter is dedicated to economic software analysis of the desalination plant, which works as multi-effect distillation and reverse osmosis powered by nuclear power plant. The used software is called DEEP. Last but not least, you can read also about desalination impact on both local and global environment.
|
|
|
Osmotické elektrárny
Šikula, František ; Brázdil, Marian (oponent) ; Šnajdárek, Ladislav (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá teoretickým popisem a hlubší analýzou osmotických elektráren a vhodnosti jejich využití jako alternativního zdroje pro výrobu elektřiny. V první části jsou vysvětleny základní principy získávání energie pomocí reverzní osmózy. V další části jsou popsány vlastnosti této elektrárny, a to od jejího potencionálního umístění, přes úpravnu vody až po membránové jednotky. Poslední část se věnuje návrhu elektrárny pro zvolenou lokaci. V návrhu jsou určeny přibližné náklady na výstavbu pro vybranou lokalitu ve Skotsku. V závěru byla zjištěna aktuální finanční nevýhodnost stavby této elektrárny.
|
|
|
Matematické modelování systému reverzní osmózy pro detekci estrogenů ve vodě
Siegel, Jan ; Skopalík, Josef (oponent) ; Bittner, Michal (vedoucí práce)
Estrogenní sloučeniny jsou podskupinou environmentálních polutantů s názvem endokrinní disruptory. Jedná se o širokou skupinu látek, schopných narušovat hormonální rovnováhu organismu a ovlivňovat jeho reprodukční, vývojové a behaviorální funkce. V životním prostředí se vyskytují ve velmi malých koncentracích (ng/l). To činí jejich detekci a odstranění značně problematické. Experimentální zařízení vyvíjené v Centru pro výzkum toxických látek v prostředí (RECETOX) využívá principu reverzní osmózy (RO) pro zakoncentrování stopových množství mikropolutantů (např. estrogenů) s cílem snížení detekčního limitu analytických metod. RO se zdá být nadějnou alternativou k doposud běžně používaným metodám, které jsou časově i finančně náročné. Cílem diplomové práce bylo vytvořit matematický model RO, který by popisoval průběh zakoncentrování estrogenů a mohl tak přispět k optimalizaci experimentálního zařízení. Matematický model byl vytvořen v prostředí MATLAB-simulink a jeho funkčnost byla ověřena srovnáním s třinácti experimentálními výsledky. Testovacími vzorky byly pitná voda, roztoky NaCl o koncentracích 0,002–2 g/l a vodný roztok 17-ethinylestradiolu o koncentraci 25 ng/l. Při srovnání výsledků zakoncentrování roztoků NaCl na deskové RO-membráně byla odchylka matematického modelu a experimentálch dat 0,9–4,9 %. Analogické srovnání modelovaného a experimentálního zakoncentrování estrogenu ukázalo odchylku 3,6 %. Srovnání modelovaného a experimentálního zakoncentrováním roztoků NaCl na vinuté RO-membráně ukázalo odchylku 5,9–8,7 %. Doposud byla při výpočtu výtěžnosti zakoncentrování používána jako teoretická (referenční) hodnota poměr objemu retentátu na začátku a na konci procesu. Z výsledků diskutovaných v diplomové práci se však tento postup jeví jako nepřesný, a přesnějšího výpočtu výtěžnosti by bylo dosaženo za použití teoretické hodnoty zakoncentrování získané navrženým matematickým modelem. Pro zvýšení spolehlivosti výsledků však bude třeba provést experimentání zakoncentrování dalších estrogenů, a také zjistit příčiny odchylek modelovaných a experimentálních hodnot objemů retentátu na konci zakoncetrování.
|
|
|
Hodnocení koncentrátu z tlakových membránových procesů
Vejlupek, Petr ; Komendová, Renata (oponent) ; Repková, Martina (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se zabývá koncentrátem pocházejícím UF-RO jednotky z čistírny městských odpadních vod a jeho nakládáním v legislativním prostředí České republiky. Koncentrát byl vzorkován z UF-RO jednotky. Stanovovaly se u něj běžné parametry, kterými jsou chemická spotřeba kyslíku, biochemická spotřeba kyslíku, rozpuštěné a nerozpuštěné látky, dusičnanové anionty, dusitanové anionty, amonné kationty a chloridové anionty. V koncentrátu byly určeny hodnoty CHSKMn od 16 mg/l do 33 mg/l, stanovené hodnoty BSK5 byly určeny od 5,04 mg/l do 5,43 mg/l, koncentrace rozpuštěných látek byly v rozmezí od 1,19 g/l do 1,61 g/l, koncentrace nerozpuštěných látek byly v rozmezí od 5 mg/l do 17 mg/l, koncentrace amonných kationtů byly v rozmezí od 0,24 mg/l do 2,56 mg/l, koncentrace dusitanových aniontů byly v rozmezí od 0,15 mg/l do 6,50 mg/l, koncentrace dusičnanových aniontů byly v rozmezí od 50 mg/l do 175 mg/l a koncentrace chloridových aniontů byly v rozmezí od 100 mg/l do 300 mg/l. Na základě vyhodnocených dat se určilo, že koncentrát překročil některé limity dané Nařízením vlády č. 445/2021 Sb. [1] není možné vypouštět do povrchových vod. Vzhledem k charakteru koncentrátu by se nemohl vypouštět ani do podzemních vod.
|
|
|
Intenzifikace průmyslové ČOV v areálu BOSCH Diesel, s.r.o.
Koláček, Ivo ; Hluštík, Petr (oponent) ; Hlavínek, Petr (vedoucí práce)
Tato práce se věnuje posouzení ČOV před intenzifikací a rozhoduje, zda volba intenzifikace byla zvolena jako správné řešení. Další část se již věnuje ČOV po intenzifikaci a posouzení správnosti jejího návrhu. Dále se věnuje možnostem zpětného využívání vyčištěné odpadní vody a tím ke vzniku finančních úspor. Poslední část nám nabízí varianty na zlepšení dočišťovacího efektu malé vodní nádrže, kam natékají vyčištěné odpadní vody z ČOV.
|
|
|
Možnosti eliminace čpavkového skluzu v technologických vodách elektráren
Hajzler, Jan ; Bartoníčková, Eva (oponent) ; Opravil, Tomáš (vedoucí práce)
Tato diplomová práce si klade za cíl prozkoumat možnosti eliminace nebo separace amonných podílů z technologických vod elektráren, ve kterých je zavedena sekundární metoda denitrifikace spalin (SCR, SNCR). Potřeba eliminace amonných podílů vznikla po přijetí emisních limitů, které byly od ledna 2015 zpřísněny. Na zařízeních jež by nevyhověly novým limitům, byly instalovány denitrifikační technologie. Teoretická část diplomové práce se zabývá popisem spalovacích procesů, jak fluidním, tak i vysokoteplotním spalováním tuhých paliv, mechanismy vzniku emisí a možnostmi jejich snižování. Na závěr teoretické části je diskutován obsah amoniakálního dusíku ve vodách používaných v elektrárenských a teplárenských provozech k dopravě, nebo z nichž se separují tuhé produkty některých procesů např. odsíření. Dále jsou diskutovány některé možnosti odstraňování amonných solí z technologických vod. Experimentální část se zabývá jednak nalezením vhodné metody stanovení amoniakálního dusíku, ale také možnostmi jeho eliminace převedením na nerozpustnou sloučeninu. V neposlední řadě se práce zabývá hodnocením ekologičnosti navržených řešení. A tím i jejich reálnými možnostmi uplatnění v praxi.
|
|
|
Design of an autonomous desalination unit
Kijanica, Michael ; Máša, Vítězslav (oponent) ; Fan, Yee Van (vedoucí práce)
Water scarcity has evolved into a global issue beyond the concern of deserts and arid areas. Seawater desalination gained prominence as a means of producing drinking water in coastal areas facing long-term water scarcity. However, desalination is known for its technical complexity, energy intensive and incurring economic cost. The operation of desalination plants raised concerns about their environmental impact, particularly regarding energy consumption and the generation of high concentration brine waste. This master’s thesis focuses on designing an autonomous desalination unit that operates using solar energy with the economic feasibility and environmental impact assessment being evaluated. Two desalination units (Variant A: reverse osmosis, Variant B: Mechanical vapor compression) and their photovoltaic systems were designed based on insights from a thorough literature review. The reverse osmosis unit was selected for environmental evaluation based on technical and economic parameters – specifically because of lower energy intensity and lower investment cost. The designed Variant A has a daily production capacity of 22.1 m3 with a specific electricity consumption is 5.6 kWh/m3, which is comparable to units of similar capacity. The photovoltaic system has an electrical output of 209 kWp and consists of 36 panels covering a surface area of 95 m2. The investment cost for this reverses osmosis system amount to $146,550 with a calculated payback period of 5.6 years compared to Variant B, which has a payback period of 18.8 years. Out of the 11 assessed environmental impacts, the global warming potential impact of Variant A is identified as 335 kgCO2eq/1000m3, with 42 % contributed by material manufacturing and 58 % contributed by energy consumption. The environmental performance of solar-powered reverse osmosis desalination unit was assessed in comparison to the environmental impact of electricity supplied by the European and Czech grid mixes. Further research should focus on investigating the environmental impact of the autonomous desalination unit by expanding the scope to include the end-of-life management and transportation activities. Potential improvement could also be identified by optimizing the photovoltaic system and comparing this unit with emerging desalination technologies that are being researched.
|
|
|
Čištění koncentrátu z reverzní osmózy pomocí pokročilých oxidačních procesů
Bačovská, Leona ; Lev,, Jaroslav (oponent) ; Repková, Martina (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce sleduje možnost využití pokročilých oxidačních procesů (AOP) na degradaci tenzidů v koncentrátu z reverzní osmózy z odpadních vod z prádelen. V teoretické části nabízí aktuální pohled na problematiku čištění a likvidaci koncentrátu z reverzní osmózy a čištění prádelenských odpadních vod, a dále vysvětluje princip AOP. V experimentální části byl jako modelový aniontový tenzid vybrán dodecylsíran sodný. Degradace dodecylsíranu sodného byla sledována v destilované vodě, v prádelenské modelové vodě a ve vzorku reálného koncentrátu. Všechny experimenty probíhaly na poloprovozní AOP jednotce a byly použity tyto tři reakční systémy: UV/H2O2, UV/O3 a UV/H2O2/O3. V destilované vodě a v prádelenské modelové vodě byla prokázána účinnost všech zmiňovaných systémů, kdy došlo ke snížení koncentrace dodecylsíranu sodného o 68 – 69 % v destilované vodě, a o 53 – 56 % v prádelenské modelové vodě. Ve vzorku reálného koncentrátu byl nejúčinnější systém UV/H2O2, kdy došlo ke snížení aniontových tenzidů o 73 %.
|
host ::
RSS.