616-3032/01 – Technologie zpracování odpadů (TZP)
| Garantující katedra | Katedra ochrany životního prostředí v průmyslu | Kredity | 4 |
| Garant předmětu | Ing. Jiří Fiedor, Ph.D. | Garant verze předmětu | Ing. Jiří Fiedor, Ph.D. |
| Úroveň studia | pregraduální nebo graduální | Povinnost | volitelný odborný |
| Ročník | 2 | Semestr | zimní |
| | Jazyk výuky | čeština |
| Rok zavedení | 2019/2020 | Rok zrušení | |
| Určeno pro fakulty | FMT | Určeno pro typy studia | navazující magisterské |
Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi
- student bude umět charakterizovat základní recyklační technologie
- student bude znát základní technologie pro zpracování bioodpadů, spalitelných odpadů a nevyužitelných odpadů.
- student bude umět definovat základní parametry ovlivňující proces biologického rozkladu
- vysvětlit a určit základní tepelně technické parametry ovlivňující termický rozklad odpadu
- student bude umět provádět základní laboratorní rozbory na vybrané parametry ovlivňující procesy zpracování odpadů
- student dovede navrhnout nejvhodnější metodu pro zpracování konkrétního druhu odpadu
- teoretické výpočty bude student schopen aplikovat v provozní praxi
- student dovede zhodnotit základní termochemické vlastnosti vybraných druhů odpadů s ohledem na jeho látkové složení
Vyučovací metody
Přednášky
Cvičení (v učebně)
Anotace
Předmět je zaměřen na studium základních technologií pro zpracování odpadů. Jedná se zejména o následující technologie: kompostování odpadů, anaerobní digesce odpadů, spalování odpadů, pyrolýza odpadů, skládkování odpadů.
Povinná literatura:
Doporučená literatura:
Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta
- kontrolní test
- aktivní účast na cvičeních
E-learning
Další požadavky na studenta
- zápočtový test
- aktivní účast na cvičeních
- zprávy z exkurzí
Prerekvizity
Korekvizity
Předmět nemá žádné korekvizity.
Osnova předmětu
1. Odpad a jeho vyžití. Materiálové využití odpadů. Recyklace a regenerace. Systémové pojetí recyklace odpadů. Recyklační technologie.
Efektivnost recyklace odpadů. Regenerace odpadních olejů. Energetické využití odpadů. Úprava a stabilizace odpadů.
2. Fyzikální způsoby zpracování odpadů. Adsorpce, Destilace, Rozpouštědlová extrakce (extrakce kapalina-kapalina, loužení),
Membránová separace (reverzní osmóza, ultrafiltrace, hyperfiltrace, elektrodialýza), Vymražování, Stripování vzduchem a vodní párou,
Rozrážení emulzí. Chemické způsoby zpracování odpadů. Detoxikace, Neutralizace, Oxidace, redukce, 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 (tabletace, briketování), Imobilizace odpadů
(cementace, bitumenace, vitrifikace, fixace).
3. Kompostování odpadů. Aerobní biologický rozklad. Účel a podstata kompostování. Průběh kompostování. Základní podmínky pro
kompostování. Přísady do kompostů. Organické látky vhodné ke kompostování. Technické způsoby kompostování. Zásady pro výrobu
kompostů z komunálních odpadů. Požadavky na správný způsob kompostování. Kompostování na hromadách. Uzavřené kompostovací
systémy.
4. Anaerobní rozklad. Metanizace. Podmínky pro správný průběh anaerobního rozkladu (složení substrátu, přítomnost živin, pH, teplota).
Předmetanizační a metalizační fáze. Produkty anaerobního rozkladu (bioplyn a digestát - zpracování). Typy anaerobních reaktorů.
5. Biodegradace. Princip biodegradace. Aerobní zpracování aktivovaných kalů. Rotační biofilmové reaktory (jednotlivé typy). Degradace
chlorovaných uhlovodíků. Typy mikroorganismů vhodné pro biodegradaci. Výhody biologické degradace. Rozvoj metody. Zapracování
nebezpečných odpadů do půdy (landfarming). Enzymatické systémy.
6. Termické metody zpracování odpadů. Definice a členění termických metod. Procesy oxidační (spalování). Procesy redukční (pyrolýza a
zplyňování). Technologie spalování odpadů. Vlastnosti spalovaných odpadů. Principy spalování. Ustálený a neustálený spalovací režim.
Spalování na roštu, jednotlivé fáze hoření. Spalovaní v rotační peci, jednotlivé fáze hoření. Spalování v šachtové peci, jednotlivé fáze
hoření. Výhody a nevýhody spalování.
7. Obecné schéma spalovny odpadů. Popis a charakteristika jednotlivých komponent spalovny odpadů. Příjem a skladování odpadů,
podmínky provozu. Sázecí zařízení, jeho složení a práce. Reakční komora spalovací pece. Systém odstraňování popela. Chlazení spalin
vodními sprchami, vzduchem nebo ve výměníku. Čištění spalin. Odvod spalin.
8. 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. Elektrostatické odlučovače. 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).
9. Výpočty spalovacích procesů. Složení tuhých a kapalných odpadů. Stanovení obsahu vlhkosti, popela, prchavé hořlaviny,
elementárního složení. Spalné teplo a výhřevnost odpadů. Zápalná teplota.
10. Stechiometrie spalovacích procesů. Výpočty spotřeby spalovacího vzduchu, množství a složení spalin. Dokonalé spalování.
Nedokonalé spalování. Teoretické a skutečné množství kyslíku a vzduchu potřebného ke spalování. Součinitel přebytku vzduchu.
11. Spalné teploty a jejich výpočet. Definice spalné teploty. Stanovení spalné teploty z rovnice tepelné bilance. Základní druhy spalných
teplot.
12. Pyrolýza odpadů. Princip pyrolýzy. Produkty pyrolýzy. Nízkoteplotní, středněteplotní, vysokoteplotní pyrolýza. Vlastní průběh pyrolýzy.
Produkty pyrolýzy a způsoby nakládání s nimi (pyrolýzní plyn, kapalné uhlovodíky, koks).
13. Ukládání odpadů na skládky. Zásady řízeného skládkování. Druhy a skupiny odpadů. Třídy vyluhovatelnosti odpadů. Jednodruhové a
vícedruhové skládky.
14. Základní podmínky pro navrhování a výstavbu skládek. Rozsah podkladů. Geotechnické podklady. Mapové a geodetické podklady.
Klimatické a hydrologické údaje. Vylučující kriteria pro umístění skládek všech typů. Těsnění skládek. Odvodnění skládek. Průsakové a
dešťové vody. 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.
Podmínky absolvování předmětu
Výskyt ve studijních plánech
Výskyt ve speciálních blocích
Hodnocení Výuky