616-0804/01 – Odpadové hospodářství II (OH)
| Garantující katedra | Katedra ochrany životního prostředí v průmyslu | Kredity | 6 |
| Garant předmětu | prof. Ing. Karel Obroučka, CSc. | Garant verze předmětu | prof. Ing. Karel Obroučka, CSc. |
| Úroveň studia | pregraduální nebo graduální | Povinnost | povinně volitelný |
| Ročník | 1 | Semestr | zimní |
| | Jazyk výuky | čeština |
| Rok zavedení | 2004/2005 | Rok zrušení | 2019/2020 |
| Určeno pro fakulty | HGF, FMT | Určeno pro typy studia | navazující magisterské |
Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi
- student bude znát základní technologie pro úpravu kapalných nebezpečných odpadů
- student bude znát základní technologie pro zpracování tuhých komunálních odpadů
- student bude umět počítat základní tepelně technické parametry ovlivňující proces spalování odpadů
- student bude schopen posoudit zavedení jednotlivých technologií pro zpracování odpadů z hlediska ekonomického i envirnmentálního
Vyučovací metody
Přednášky
Semináře
Cvičení (v učebně)
Experimentální práce v laboratoři
Ostatní aktivity
Anotace
Předmět je zaměřen na zvládnutí základních znalostí v oblasti technologií pro zpracování odpadů. Jadná se o recyklační technologie, biologické metody pro zpracování odpadů, termické metody zpracování odpadu a technogie skládkování odpadů.
Povinná literatura:
Doporučená literatura:
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
neeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeee
Prerekvizity
Korekvizity
Předmět nemá žádné korekvizity.
Osnova předmětu
1. 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
2. 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. 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. 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. 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. 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. Odpad z energetického průmyslu. 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. 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. 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.
10. 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.
11. 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.
12. 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
13. 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).
14. 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.
Podmínky absolvování předmětu
Výskyt ve studijních plánech
Výskyt ve speciálních blocích
Hodnocení Výuky
Předmět neobsahuje žádné hodnocení.