616-0802/01 – Nakládání s odpady (NsO)

Garantující katedraKatedra ochrany životního prostředí v průmysluKredity6
Garant předmětudoc. Ing. Petr Jančík, Ph.D.Garant verze předmětuIng. Jiří Fiedor, Ph.D.
Úroveň studiapregraduální nebo graduálníPovinnostpovinně volitelný
Ročník2Semestrzimní
Jazyk výukyčeština
Rok zavedení2004/2005Rok zrušení
Určeno pro fakultyFMT, HGF, FASTUrčeno pro typy studianavazující magisterské
Výuku zajišťuje
Os. čís.JménoCvičícíPřednášející
FIE38 Ing. Jiří Fiedor, Ph.D.
OBR20 prof. Ing. Karel Obroučka, CSc.
Rozsah výuky pro formy studia
Forma studiaZp.zak.Rozsah
prezenční Zápočet a zkouška 3+3
kombinovaná Zápočet a zkouška 18+0

Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi

- student bude umět formulovat základní požadavky kladené platnou legislativou v dané oblasti - student bude znát základní povinnosti původců odpadů - student bude znát zdroje odpadů z výrobní a spotřební sféry - student bude umět analyzovat vzorky odpaů na základní fyzikálné a termochenické vlastnosti - student bude znát základní technologie pro zpracování odpadů

Vyučovací metody

Přednášky
Semináře
Cvičení (v učebně)
Experimentální práce v laboratoři

Anotace

Předmět je zaměřen na zvládnutí základních znalostí v oblasti nakládání s odpady a odpadového hospodářství, jako jsou zdroje odpadů, druhy odpadů a možnosti snižování jejich množství, právní úprava v odpadovém hospodářství. Pozornost je věnována rovněž způsobům odstraňování odpadů a metodám jejich zneškodňování.

Povinná literatura:

/1/ Herčík M., Lapčík V., Obroučka K.: Ochrana životního prostředí. ES VŠB - TU Ostrava, Ostrava 1994. /2/ Kuraš M., a kol.: Odpady, jejich využití a zneškodňování. ČEÚ Praha 1994. /3/ Obroučka K.: Termické zneškodňování odpadů. Skripta VŠB - TU Ostrava, Ostrava 1997. /4/ Platná legislativa k problematice odpadového hospodářství.

Doporučená literatura:

/1/ Tölgyessy J., Piatrik M.: Odpad - surovina budúcnosti. Obzor Bratislava 1984.

Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta

kontrolní test

E-learning

Fiedor, J. Odpadové hospodářství I, e-learningová studijní opora, 2010

Další požadavky na studenta

neeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeee

Prerekvizity

Kód předmětuZkratkaNázevPovinnost
616-0402 NsO Nakládání s odpady Doporučená

Korekvizity

Předmět nemá žádné korekvizity.

Osnova předmětu

1. týden Základy odpadového hospodářství. Příčiny vzniku odpadů. Druhy a kategorie odpadů. Historický vývoj nakládání s odpady. Nebezpečné vlastnosti odpadů. Hodnocení nebezpečnosti odpadů. Zdroje a výskyt odpadů. Prevence vzniku odpadů. Informační systémy odpadů. Priority nakládání s odpady. Využívání odpadů. Recyklace a regenerace odpadů. Recyklační technologie. Náklady na odstraňování odpadů Odpad a jeho vyžití. Materiálové využití odpadů. Recyklace a regenerace. Systémové pojetí recyklace odpadů. Tok látek a energií. Recyklační technologie. Efektivnost recyklace odpadů. Regenerace nebezpečných chemických odpadů. Regenerace odpadních olejů. Energetické využití odpadů. Způsoby a princip. Úprava a stabilizace odpadů. Nové směry v odpadovém hospodářství. Maloodpadové a bezodpadové technologie. Základní koncepce minimalizace odpadů. Nové směry odpadového hospodářství. Odpady a nevyhnutelný důsledek výrobních a spotřebních procesů. Možnosti zamezení vzniku odpadů. Zdokonalení účinnosti výrobních a spotřebních postupů. Náhrada nebezpečných materiálů. Příklady moderních čistých technologií. Čisté technologie vycházející ze změny výrobního procesu a ze záměny materiálů. Předpokládaný vývoj odpadového hospodářství v příštích letech 2. týden Komunální odpady. Shromažďování komunálních odpadů. Třídění a separovaný sběr komunálních odpadů. Nebezpečné látky v komunálních odpadech. Využívání komunálních odpadů. Odstraňování tuhého komunálního odpadů. Problémy při skládkování komunálního odpadů. Strojní třídění komunálního odpadu. Materiálové a energetické využití komunálních odpadů. Obalové materiály v komunálních odpadech. Zastoupení jednotlivých složek komunálního odpadu. Vliv použitých obalů na životní prostředí. 3. týden Odpady z průmyslu. Odpady z chemických anorganických výrob. Recyklace použitých katalyzátorů a kalů. Odpady obsahující fluor. Kyanidy. Odpady z chemických organických výrob. Polymerní odpady (ethylen, fenol, propylen, formaldehyd). Kovonosné odpady. Galvanické lázně. Oxidy železa. Chelatizační činidla. Recyklace kovonosných odpadů s obsahem hliníku, mědi, olova, kadmia. Odpady z výroby a zpracování kovů. Přepracování galvanizačních kalů. Odpady ze sklářských provozů. Střepy obsahující kovové příměsi (Pb, Se, Sb, Cd), strusky a vyzdívky s vysokým obsahem těžkých kovů. Brusné odpady se zbytky brusiva. Odpad z leptání skla. 4. týden Kaly z městských čistíren odpadních vod. Surové kaly a stabilizované kaly. Složení kalů z ČOV (patogenní mikroorganismy, těžké kovy). Zahušťování, stabilizace, odvodnění, desinfekce. Anaerobní stabilizace, výroba bioplynu. Spalování a pyrolýza kalů z ČOV. Odpady z potravinářského průmyslu. Druhy odpadů vznikajících při výrově a zpracování potravin. Živočišné tuky a mléčné výrobky (obsahují PCB). Odpadní vody se zvýšeným obsahem NaCl, NO3-, NO2-, antibiotik. Využití odpadu jako krmiva, energetické využití potravinářského odpadu, biologická přeměna kompost a bioplyn. 5. týden Odpady ze strojírenství. Cementářské prášky, kalírenské soli. Chlorované uhlovodíky (chlorované bifenyly, dioxiny, furany). Použité chladicí kapaliny, řezné emulze z obráběcích provozů. Zbytky barev z lakoven a stříkacích boxů. Použité čisticí prostředky. Upotřebené olejové filtry a použité mazací tuky z demontovaných strojů. Olejové kaly z kalicích lázní se zbytky okují. Odpady ze stavební činnosti. Odpady z pozemních staveb. Odpady z dopravních a inženýrských staveb. Zeminy a výkopové materiály, stavební suti, silniční demoliční materiály, stavební odpady ze stavenišť. Úprava stavebních odpadů a jejich zpětné využití. 6. týden Odpady z kožedělného průmyslu. Chemické materiály k rozpouštění zvířecích kůží na usně (koncentrované roztoky vápna a hydrátu síranu sodného). Odpady z chromočinění, chromité soli, mravenčan sodný. Odpady z kožedělných výrob (odpadový tuk, odpadová srst, keratinové odpady). Zhodnocení a využití odpadů z kožedělného průmyslu. Odpady z textilního průmyslu. Syntetické polymerní vlákna. Barviva, maziva a antistatická činidla (nitrofenoly, aromatické aminy, sirné sloučeniny). Druhy textilních materiálů a z nich vznikajících odpadů. Vhodné metody využití a zpracování textilních odpadů. 7. týden Odpad z energetického průmyslu a z hutnictví. Odpadní produkty energetického průmyslu (popel, popílek, škvára). Škodlivý vliv popílku na zdraví a prostředí. Využití popílku a škváry ve stavebnictví. Praktické možnosti využití popílku v zemědělství. Odpady z výroby elektrických zařízení obsahujících PCB. Obaly z PVC. Odpady z těžby, dopravy, zpracování a využití ropy. Těkavé organické látky VOC. Upotřebené mazací oleje UMO. Postupy při haváriích na vodních plochách a tocích. Emise v závodech na zpracování ropy. Rafinérské kaly. Minimalizace množství odpadů. 8. týden Odpady ze zemědělství a lesnictví. Odpady z rostlinné výroby a jejich. Odpady z živočišné výroby. Stelivové a bezstelivové provozy. Výroba bioplynu. Využití a zpracování kejdy. Zpracování zemědělského odpadu v zahraničí. Využití a zpracování dřevní hmoty. Odpady při výrobě buničiny. Energetické využití dřevního odpadu. Využití odpadu z výroby papíru a lepenky. Technologie zpracování radioaktivních odpadů. Zdroje radioaktivních odpadů. Radioaktivní odpady z palivového cyklu jaderných elektráren. Radioaktivní odpady z anomálních stavů jaderných elektráren. Manipulace a doprava jaderných odpadů. Skladování a konečné ukládání radioaktivních odpadů. 9. týden Právní úprava v odpadovém hospodářství. Zákon č. 185/2001 Sb. o odpadech. Pojem odpad, nebezpečný odpad, komunální odpad a další pojmy. Zařazování odpadů podle Katalogu odpadů. Pověření k hodnocení nebezpečných vlastností odpadů. Osvědčení o vyloučení nebezpečných vlastností odpadů. Obecné povinnosti při nakládání s odpady. Odpadový hospodář. Povinnosti obce a fyzických osob při nakládání s komunálním odpadem. Zvláštní ustanovení pro skládkování a spalování odpadů. Povinnosti při nakládání s bateriemi, akumulátory, odpadními oleji, PCB a kaly z ČOV. Povinnosti při nakládání s autovraky. Zpětný odběr některých výrobků. Plány odpadového hospodářství. Ekonomické nástroje. Finanční rezerva. Vývoz dovoz a transit odpadů. Pokuty fyzickým a právnickým osobám. Orgány veřejné zprány v oblasti odpadového hospodářství. 10. týden Fyzikální způsoby zpracování odpadů. Adsorpce. Destilace. Rozpouštědlová extrakce. Membránová separace. Vymražování. Stripování vzduchem a vodní párou. Rozrážení emulzí. Chemické způsoby zpracování odpadů. Detoxikace. Neutralizace. Oxidace, redukce. Oxidační a redukční činidla. Hydrolýza. Srážení. Elektrolytické procesy. Použití ionexů. Flokulace. Dehalogenace. Fotolýza. Fyzikálně - chemické metody přepracování odpadů. Solidifikace (zpevňování) odpadů. Úprava odpadů před solidifikací. Solidifikační technologie pro nebezpečné odpady (tabletce, briketování). Imobilizace odpadů (cementace, bitumenace, vitrifikace, fixace). Obaly pro solidifikované odpady. 11. týden Ukládání odpadů na skládky. Zásady řízeného skládkování. Druhy odpadů, které lze ukládat na skládky. Druhy skládek. Typy skládek dle platné legislativy. Technické požadavky na skládky odpadů. Základní pojmy (inertní odpad, biologicky rozložitelný odpad, skládkový plyn atd.). Třídy vyluhovatelnosti odpadů. Jednodruhové a vícedruhové skládky. Základní podmínky pro navrhování a výstavbu skládek. Rozsah podkladů. Geotechnické podklady. Vylučující kriteria pro umístění skládek všech typů. Těsnění skládek. Přirozené podloží. Technická bariéra. Odvodnění skládek. Vybavení jednotlivých typů skládek. Rekultivace skládek. Následná péče o skládku. Poplatky za ukládání odpadů na skládky. Finanční rezerva na asanaci, rekultivaci a následnou péči o skládku. 12. týden Kompostování odpadů. Aerobní biologický rozklad. Účel a podstata kompostování. Průběh kompostování. Základní podmínky pro kompostování. Přísady do kompostů. Organické látky vhodné ke kompostování. Toxické látky v kompostu. Druhy kompostu. Technické způsoby kompostování (Systém GONARD a BIOMŰLL). Zásady pro výrobu kompostů z komunálních odpadů. Požadavky na správný způsob kompostování. Kompostování na hromadách. Uzavřené kompostovací systémy. Anaerobní rozklad. Metanizace. Podmínky pro správný průběh anaerobního rozkladu. Produkty anaerobního rozkladu. Výhody a nevýhody metanizace. Použití metanizace v praxi. Typy anaerobních reaktorů. Biodegradace. Princip biodegradace. Aerobní zpracování aktivovaných kalů. Rotační biofilmové reaktory (jednotlivé typy). Typy mikroorganismů vhodné pro diodegradaci. Výhody biologické degradace. 13. týden Termické způsoby zpracování odpadů. Definice členění termických metod. Procesy oxidační (spalování), procesy redukční (zplyňování, pyrolýza). Spalování odpadů. Spalování na roštu, jednotlivé fáze hoření. Výhody a nevýhody spalování. Druhy spalitelných odpadů. Stechiometrie spalovacích procesů. Výpočty spotřeby vzduchu, množství a složení spalin. Dokonalé spalování. Nedokonalé spalování. Kontrola spalování paliv. Nastavení optimálního přebytku vzduchu. Stanovení přebytku vzduchu v závislosti na CO2. Zařízení pro termické zneškodňování odpadů. Třídění spalovacích pecí na odpad. 14. týden Obecné schéma spalovny odpadů. Popis a charakteristika jednotlivých komponent spalovny odpadů. Příjem a skladování odpadů. Sázecí zařízení. Reakční komora spalovací pece, dodávka spalovacího vzduchu do reakční komory. Materiály pro výrobu reakčních komor. Teploty v reakčním prostoru. Systém odstraňování popela. Chlazení spalin vodními sprchami, vzduchem nebo ve výměníku. Čištění spalin. Odvod spalin, komín. Produkty termických procesů. Hlavní tuhý zbytek. Tuhé podíly z odprášení a čištění spalin, jejich složení a způsob odstranění. Plynné produkty spalování. Odlučování prachových částic. Odlučovače mechanické – usazovací komory, cyklóny, multicyklóny, mokré odlučovače. Elektrické odlučovače, výhody elektrofiltrů. Filtry hadicové a kapsové, jejich regenerace. Účinnost jednotlivých odlučovačů. Odstraňování plynných složek spalin (SO2, HCl, HF). Suché, polosuché a mokré procesy zachycování plynných složek, jejich princip, vhodné použití a účinnost. Odstraňování NOx - denitrifikace spalin. Odstraňování stopových příměsí (PCDD, PCDF, Hg). Pyrolýza odpadů. Princip pyrolýzy. Produkty pyrolýzy. Nízkoteplotní, středněteplotní, vysokoteplotní pyrolýza. Vlastní průběh pyrolýzy. Produkty pyrolýzy a způsoby nakládání s nimi. Realizace pyrolýzního procesu v praxi. Výhody pyrolýzy. Energetické využití pyrolýzního plynu. Zplyňování odpadů. Princip zplyňování. Zplyňovací reakce. Průběh a použití zplyňování. Výhody a nevýhody zplyňování. Tvorba Polychlorovaných dioxinů PCDD a furanů PCDF a polycyklických aromatických uhlovodíků PAU. Teoretická a výpočtová cvičení: - Filmová projekce (Starosti s odpadky. Odpad není jen odpad. Bitva s odpady). Rozbor recyklační technologie, příklady efektivnosti recyklace odpadů. Evidenční list odpadů. Roční hlášení o produkci a nakládání s odpady. Identifikační list nebezpečného odpadu. - Schéma linky na třídění komunálních odpadů. Možnosti využití složek komunálního odpadu. Produkce komunálních odpadů v ČR. Způsoby nakládání s KO v ČR – nejnovější údaje. - Filmová projekce (Biotechnologie čištění odpadních vod). Schéma čistírny odpadních vod, zejména kalového hospodářství. Metody stabilizace odvodnění a desinfekce kalů z ČOV v praxi. - Shromažďování odpadů, skladování odpadů, sběr a výkup odpadů, ukládání odpadů na skládky, typy skládek a odpady, které na ně lze uložit. Technické požadavky na nakládání s autovraky, potvrzení o převzetí a zneškodnění autovraku. Postup při demontáži autogramu - Hodnocení vyluhovatelnosti odpadů. Vzorkování, úprava vzorku, příprava vodného výluhu, analytické metody pro rozbory vodných výluhů. Jednotlivé třídy vyluhovatelnosti. - Zařazování odpadů dle druhů a kategorií uvedených v Katalogu odpadů. Dovoz a vývoz odpadů přes hranice státu. Červený, žlutý a zelený seznam odpadů. Průvodní list k převozu odpadu přes hranice státu. Hodnocení nebezpečných vlastností odpadů. Pověřená osoba MŽP a MZd. Osvědčení o vyloučení nebezpečných vlastností odpadu. - Výpočet spotřeby spalovacího vzduchu, množství a složení spalin. - Výpočet adiabatické, teoretické a praktické spalné teploty (metodou iterační, entalpie spalin, i-t diagramu a pyrometrického efektu) - Písemný test (všeobecný přehled) Laboratorní cvičení: - Granulometrický rozbor vzorku komunálního odpadu a jeho morfologické složení. Proporcionální zastoupení jednotlivých složek komunálního odpadu. Sumární a semilogaritmická křivka zrnitosti - Hodnocení vyluhovatelnosti několika vzorků odpadů. Příprava a provedení vodného výluhu dle metodického pokynu ministerstva. Vyhodnocení vodného výluhu na základě vybraných parametrů (dusičnany, amoniakální dusík, zinek, pH, kyanidy atd.) - Stanovení obsahu vlhkosti, popela a hořlaviny vzorků odpadu dle ČSN a porovnání s výsledky Termogravimetrického analyzátoru. Vyhodnocení z hlediska možného spalování či energetického využití - Měření plynných emisí v podmínkách laboratorní plynové pícky pomocí analyzátoru plynů ORSAT, IMR a Testo 350. Exkurze - Exkurze do zařízení Třídicí linka komunálního odpadu OZO Ostrava, s.r.o. Výroba alternativního paliva pro cementárny. Bioreaktor. Linka zpracování plastů. - Skládka ostatních odpadů S-OO Hrušov a skládka nebezpečných odpadů Zárubek. - Spalovna komunálního odpadu SAKO Brno, a.s. a spalovna nebezpečných odpadů firmy BorsodChem, s.r.o. Poznámky k předmětu: V laboratořích jsou studenti rozděleni do 4 skupin, přičemž každá skupina pracuje samostatně na jedné úloze. Ke každé úloze je k dispozici návod a za každé laboratorní cvičení každý student odevzdá protokol o průběhu a výsledku měření. Účast na laboratorních cvičeních je povinná, zápočet bude udělen za odevzdané protokoly, za docházku, za zprávy z exkurzí a za vyhovující výsledek písemného testu. Zkouška z daného předmětu sestává z písemné a ústní části.

Podmínky absolvování předmětu

Kombinovaná forma (platnost od: 1960/1961 letní semestr)
Název úlohyTyp úlohyMax. počet bodů
(akt. za podúlohy)
Min. počet bodů
Zápočet a zkouška Zápočet a zkouška 100 (145) 51
        Zkouška Zkouška 100  0
        Zápočet Zápočet 45  0
Rozsah povinné účasti:

Zobrazit historii

Výskyt ve studijních plánech

Akademický rokProgramObor/spec.Spec.ZaměřeníFormaJazyk výuky Konz. stř.RočníkZLTyp povinnosti
2015/2016 (N2109) Metalurgické inženýrství (2109T033) Slévárenské technologie K čeština Ostrava 2 povinně volitelný stu. plán
2015/2016 (N2109) Metalurgické inženýrství (2109T033) Slévárenské technologie P čeština Ostrava 2 povinně volitelný stu. plán
2014/2015 (N2109) Metalurgické inženýrství (2109T033) Slévárenské technologie K čeština Ostrava 2 povinně volitelný stu. plán
2014/2015 (N2109) Metalurgické inženýrství (2109T033) Slévárenské technologie P čeština Ostrava 2 povinně volitelný stu. plán
2013/2014 (N2109) Metalurgické inženýrství (2109T033) Slévárenské technologie P čeština Ostrava 2 povinně volitelný stu. plán
2013/2014 (N2109) Metalurgické inženýrství (2109T033) Slévárenské technologie K čeština Ostrava 2 povinně volitelný stu. plán
2012/2013 (N2109) Metalurgické inženýrství (2109T033) Slévárenské technologie P čeština Ostrava 2 povinně volitelný stu. plán
2012/2013 (N2109) Metalurgické inženýrství (2109T033) Slévárenské technologie K čeština Ostrava 2 povinně volitelný stu. plán
2011/2012 (N2109) Metalurgické inženýrství (2109T033) Slévárenské technologie P čeština Ostrava 2 povinně volitelný stu. plán
2011/2012 (N2109) Metalurgické inženýrství (2109T033) Slévárenské technologie K čeština Ostrava 2 povinně volitelný stu. plán
2010/2011 (N2109) Metalurgické inženýrství (2109T033) Slévárenské technologie K čeština Ostrava 2 povinně volitelný stu. plán
2010/2011 (N2109) Metalurgické inženýrství (2109T033) Slévárenské technologie P čeština Ostrava 2 povinně volitelný stu. plán
2009/2010 (N2109) Metalurgické inženýrství (2109T033) Slévárenské technologie P čeština Ostrava 2 povinně volitelný stu. plán
2009/2010 (N2109) Metalurgické inženýrství (2109T033) Slévárenské technologie K čeština Ostrava 2 povinně volitelný stu. plán
2008/2009 (N2109) Metalurgické inženýrství (2109T033) Slévárenské technologie K čeština Ostrava 2 povinně volitelný stu. plán
2008/2009 (N2109) Metalurgické inženýrství (2109T033) Slévárenské technologie P čeština Ostrava 2 povinně volitelný stu. plán
2007/2008 (N2109) Metalurgické inženýrství (2109T033) Slévárenské technologie K čeština Ostrava 2 povinně volitelný stu. plán
2007/2008 (N2109) Metalurgické inženýrství (2109T033) Slévárenské technologie P čeština Ostrava 2 povinně volitelný stu. plán
2006/2007 (N2109) Metalurgické inženýrství (2109T033) Slévárenské technologie K čeština Ostrava 2 povinně volitelný stu. plán
2006/2007 (N2109) Metalurgické inženýrství (2109T033) Slévárenské technologie P čeština Ostrava 2 povinně volitelný stu. plán
2005/2006 (N2109) Metalurgické inženýrství (2109T033) Slévárenské technologie K čeština Ostrava 2 povinně volitelný stu. plán
2005/2006 (N2109) Metalurgické inženýrství (2109T033) Slévárenské technologie P čeština Ostrava 2 povinně volitelný stu. plán

Výskyt ve speciálních blocích

Název blokuAkademický rokForma studiaJazyk výuky RočníkZLTyp blokuVlastník bloku
FMMI 2017/2018 prezenční angličtina povinný 601 - Studijní oddělení stu. blok
FMMI 2016/2017 prezenční angličtina povinný 601 - Studijní oddělení stu. blok
FMMI 2015/2016 prezenční angličtina povinný 601 - Studijní oddělení stu. blok
FMMI_N 2014/2015 prezenční čeština povinný 601 - Studijní oddělení stu. blok
FMMI 2013/2014 prezenční čeština povinný 601 - Studijní oddělení stu. blok
FMMI 2012/2013 prezenční čeština povinný 601 - Studijní oddělení stu. blok
FMMI_ECTS 2011/2012 prezenční čeština povinný 600 - Děkanát FMT stu. blok