| | SLO | ENG | Cookies and privacy

Bigger font | Smaller font

Search the digital library catalog Help

Query: search in
search in
search in
search in
* old and bologna study programme

Options:
  Reset


1 - 10 / 27
First pagePrevious page123Next pageLast page
1.
Valorization of biomass through anaerobic digestion and hydrothermal carbonization : integrated process flowsheet and supply chain network optimization
Sanja Potrč, Aleksandra Petrovič, Jafaru Musa Egieya, Lidija Čuček, 2025, original scientific article

Abstract: Utilization of biomass through anaerobic digestion and hydrothermal carbonization is crucial to maximize resource efficiency. At the same time, supply chain integration ensures sustainable feedstock management and minimizes environmental and logistical impacts, enabling a holistic approach to a circular bioeconomy. This study presents an integrated approach to simultaneously optimize the biomass supply chain network and process flowsheet, which includes anaerobic digestion, cogeneration, and hydrothermal carbonization. A three-layer supply chain network superstructure was hence developed to integrate the optimization of process variables with supply chain features such as transportation modes, feedstock supply, plant location, and demand location. A mixed-integer nonlinear programming model aimed at maximizing the economic performance of the system was formulated and applied to a case study of selected regions in Slovenia. The results show a great potential for the utilization of organic biomass with an annual after tax profit of 23.13 million USD per year, with the production of 245.70 GWh/yr of electricity, 298.83 GWh/yr of heat, and 185.08 kt/yr of hydrochar. The optimal configuration of the supply chain network, including the selection of supply zones, plant locations and demand locations, transportation links, and mode of transportation is presented, along with the optimal process variables within the plant.
Keywords: anaerobic digestion, hydrothermal carbonization, supply chain optimization, process flowsheet optimization, mathematical programming
Published in DKUM: 07.02.2025; Views: 0; Downloads: 1
.pdf Full text (2,71 MB)

2.
Sustainable hydrothermal co-carbonization of residues from the vegetable oil industry and sewage sludge : hydrochar production and liquid fraction valorisation
Aleksandra Petrovič, Tjaša Cenčič, Jelena Parlov Vuković, Tomislav Jednačak, Silvo Hribernik, Sabina Vohl, Danijela Urbancl, Marina Tišma, Lidija Čuček, 2024, original scientific article

Abstract: In this study, the hydrothermal co-carbonization (co-HTC) of residues from the vegetable oil industry (pumpkin oil cake– PC, hemp oil cake– HC) and sewage sludge (SS) was investigated for the first time. The co-HTC was performed at 250 C and atreatment time of 5 h. The effects of the mass ratio of the feedstocks (1:1, 1:3 and 3:1) on the properties of the HTC products were investigated using various analytical methods (NMR, XRD, 3D-EEM, FTIR, etc.). The co-HTC of SS with oil cakes resulted in improved fuel properties of the hydrochar and an increase in C content from 36.9 to 53.7 wt%, and an increase in the higher heating value (HHV) from 14.8 to 23.6 MJ/kg. The combination with HC gave hydrochars with a higher HHV and higher C content than the combination with PC. The hydrochar yield varied in the range of 39.4–55.3 wt%. NMR analysis revealed a higher proportion of aliphatic (~60 %) than aromatic compounds (~35 %) in the hydrochars, as well as a high content of orthophosphate and unsaturated fatty acids. The liquid fractions were rich in nutrients and organic compounds, but toxic to aquatic organisms. The hydrochars and liquid fractions performed well in the germination test with plant species.
Keywords: hydrothermal co-carbonization, sewage sludge, vegetable oil industry residues, hydrochar, liquid fraction, valorisation
Published in DKUM: 17.01.2025; Views: 0; Downloads: 5
.pdf Full text (8,68 MB)

3.
Primerjava lastnosti produktov pridobljenih s hidrotermalno karbonizacijo in torefikacijo : diplomsko delo univerzitetnega študijskega programa I. stopnje
Matej Zazijal, 2023, undergraduate thesis

Abstract: V diplomskem delu smo želeli primerjati postopka hidrotermalne karbonizacije in torefikacije ter lastnosti končnih produktov. Surovini, ki smo ju toplotno obdelali, sta bili papirni in biološki mulj iz papirne industrije. Preverili smo tudi, kakšen je efekt predhodne obdelave mulja z alkoholnim kisom. Hidrotermalno karbonizacijo smo izvedli pri 250 °C z različnima reakcijskima časoma, in sicer 2 h in 4 h. Torefikacijo smo izvedli v atmosferi z dušikom in atmosferi z ogljikovim dioksidom, pri čemer smo vzorce enkrat segreli do 250 °C, drugič pa do 350 °C. Analiza plinov, ki so se sproščali med torefikacijo, je pokazala, da je ogljikov dioksid tisti plin, ki nastaja v največji meri. Iz elementne analize je razvidno, da se delež ogljika v toplotno obdelanih vzorcih poveča, razmerje H/C in O/C pa se zmanjša. Razmerje goriva je dosti večje pri vzorcih, obdelanih s torefikacijo. Toplotna obdelava zviša kurilno vrednost. Nakisani vzorci so imeli po večini višjo kurilno vrednost. Z višjo temperaturo in daljšim časom obdelave praviloma dobimo oglje, ki ima višjo kurilno vrednost in energijsko gostoto. Največje masne in energijske izkoristke smo dobili pri torefikaciji na 250 °C, na izkoristek pa sta najbolj vplivala temperatura torefikacije in vrsta obdelovanega materiala. Glede na FTIR-spektre sklepamo, da so se celuloza, hemiceluloza in lignin med toplotno obdelavo v večini razgradili. Izmerili smo tudi vrednost pH in prevodnost ter določili vsebnost nutrientov v procesnih tekočinah, ki smo jih dobili s hidrotermalno karbonizacijo.
Keywords: termična obdelava, torefikacija, hidrotermalna karbonizacija, odpadki papirne industrije, analiza plinov, gorivne lastnosti
Published in DKUM: 15.01.2025; Views: 0; Downloads: 20
.pdf Full text (3,67 MB)

4.
Uporaba globoko evtektičnega topila pri procesu hidrotermalne karbonizacije : diplomsko delo visokošolskega strokovnega študijskega programa I. stopnje
Nina Travnikar, 2024, master's thesis

Abstract: Namen magistrskega dela je bila termična obdelava konopljine pogače s hidrotermalno karbonizacijo (HTC). Namesto vode, ki se običajno uporablja kot tekoči reakcijski medij pri HTC procesu, smo za izvedbo eksperimentov uporabili globoko evtektično topilo (DES) - mešanico glikolne kisline in holin klorida (ChCl). Hidrotermalno karbonizacijo smo izvajali pri obratovalni temperaturi 200 °C in razmerju DES:voda 1:3. Preverili smo tudi vpliv spremembe temperature (170 °C), spremembe razmerja DES:voda (1:9) in dodatka katalizatorjev FeCl3 in FeSO4 na karakteristike hidro-oglja in procesne tekočine. Prav tako smo preučili vpliv same sestave DES topila na lastnosti HTC produktov, pri čemer smo uporabili dve različni razmerji glikolne kisline in ChCl (1:1 in 2:1). Produkte smo kemijsko karakterizirali in preverili možnost njihove uporabe za gorivo in v kmetijstvu. Karakterizacijo surovin in hidro-oglja smo izvedli z meritvijo kurilne vrednosti, elementarno analizo in FTIR analizo. Izvedi smo tudi proksimativno analizo s TGA analizatorjem, s katero smo določili vsebnost hlapnih snovi, pepela in fiksnega ogljika. V procesnih tekočinah smo izvedli meritve TOC, amonijev dušik, KPK, vsebnost skupnih fenolov, skupni dušik, KMK, genotoksičnost in strupenost za sladkovodne mikroorganizme. Z ICP-AES analizo smo preverili vsebnost kovin v procesnih tekočinah in hidro-oglju. Za preizkušanje možnosti uporabe hidro-oglja in procesne tekočine kot izboljševalca tal smo izvedli teste spremenljivosti za rastline z vrtno krešo. Hidrotermalna karbonizacija z uporabo globoko evtektičnega topila je proizvedla hidro-oglje s povišano vsebnostjo ogljika, hlapnih snovi in višjo kurilno vrednostjo. FTIR analiza je pokazala spremembe v hidroksilnih in alifatičnih spojinah. V procesnih tekočinah smo zaznali povišanje vsebnosti TOC, KPK, skupnega in amonijevega dušika ter fenolnih spojin. Procesne tekočine niso genotoksične, vendar so pokazale strupenost do mikroorganizmov. Hidro-oglja so se izkazala kot primerna za uporabo kot izboljševalec tal v kmetijstvu, medtem ko procesna tekočina ni uporabna, zaradi nizkega pH in visoke prevodnosti. Sestava DES topila, razmerje DES:voda ter sprememba temperature HTC torej pomembno vplivajo na fizikalno-kemijske lastnosti nastalih produktov. Dodatek katalizatorja se izraža tako v kemijski sestavi kot v povišani kurilni vrednosti hidro-oglja.
Keywords: hidrotermalna karbonizacija, globoko evtektično topilo, karakterizacija produktov, izboljševalec tal, biogorivo
Published in DKUM: 22.10.2024; Views: 0; Downloads: 25
.pdf Full text (2,69 MB)

5.
Obdelava odpadnih procesnih tokov farmacevtskega obrata : magistrsko delo
Neža Šantl, 2024, master's thesis

Abstract: Magistrsko delom obravnava obdelavo odpadnih procesnih tokov farmacevtskega obrata z naslednjimi metodami obdelave: mikrofiltracija, centrifugiranje, centrifugiranjem z dodatkom kisline in termično obdelavo (hidrotermalna karbonizacija in torefikacija). Za mikrofiltracijo odpadnega micelija so določeni optimalni pogoji pri tlaku 2 bara in pretoku permeata 1,2 m3/h. Centrifugiranje kot metoda obdelave odpadnega micelija zahteva predolg obratovalni čas. Centrifugiranje z dodatkom kisline daje bolj perspektivne rezultate kot metoda predobdelave. Najvišji izkoristek termične obdelave s torefikacijo je 51,42 %, za hidrotermalno karbonizacijo pa 52,27 %. Oba navedena izkoristka sta dosežena pri eksperimentu z dodatkom klorovodikove kisline. Za hidrooglje z dodatkom prej omenjene kisline dosegamo vrednost HHV 31,06 MJ/kg. Trdni produkti so karakterizirani z metodama TGA in FTIR. Tekoči produkti pa z določitvijo karakterizacijskih parametrov (skupen dušik, skupni fosfati, KPK, N-NH4 , fosfatov in sulfatov) in florescenco. Metode dokazujejo visoko vsebnost huimskim kislinam podobnih komponent in aromtskih beljakovin.
Keywords: mikrofiltracija, termični odpadki, farmacevtskih odpadni procesni tokovi, hidrotermalna karbonizacija torefikacija
Published in DKUM: 15.10.2024; Views: 0; Downloads: 20
.pdf Full text (3,32 MB)

6.
Analiza energetskega potenciala odpadne hrane : diplomsko delo visokošolskega strokovnega študijskega programa I. stopnje
Lana Gajšt, 2024, undergraduate thesis

Abstract: Zaradi vedno večje količine odpadne hrane se pojavlja problematika odlaganja, obdelave in ponovne uporabe te hrane. Analize energetskega potenciala odpadne hrane so ključnega pomena v sodobnem svetu, saj poznavanje lastnosti odpadne hrane pomembno vpliva na njeno nadaljnjo predelavo s čimer se lahko zmanjša količina tovrstnih odpadkov in prepreči onesnaževanje okolja. V diplomi smo analizirali energetski potencial naslednjih štirih vzorcev: češnjeve koščice, konopljino pogačo, ter pogači zlatega in navadnega lana. Izbrane vzorce smo karakterizirali pred in po njihovi termični obdelavi. V prvem delu diplomske naloge smo analizirali osnovne značilnosti izbranih vzorcev, ki po predelavi v prehrambni industriji sodijo med odpadke. Določili smo njihovo vlažnost, kurilno vrednost, izračunali izgubo mase med postopkom sušenja, izvedli TGA (termogravimetrična analiza) in DTG (derivativna termogravimetrična analiza) meritve, izvedli nizkotemperaturno pirolizo v dušikovi atmosferi ter vzorce analizirali s FTIR spektroskopijo (Fourierjeva transformna infrardeča spektroskopija). Cilj tega dela je bil ugotoviti, kateri vzorec odpadne hrane ima največji potencial za energetsko izrabo . Ugotovili smo, da imata pogači zlatega lana in navadnega lana, zaradi podobne kemijske strukture in posledično podobnih mehanskih ter kemijskih lastnosti, največji potencial za energetsko izrabo odpadne hrane. Njuna visoka kurilna vrednost in stabilnost po termični obdelavi ju uvrščata med najbolj obetavne materiale za pretvorbo odpadne hrane v energijo. Na ta način lahko pomembno prispevamo k zmanjšanju odpadkov in trajnostni rabi virov, kar je ključno za varovanje okolja in zmanjšanje ekološkega odtisa. Na drugi strani so rezultati kurilnih vrednosti konopljine pogače in koščice češnje bili manj potencialni oz. nižji. Za najnižjo energetsko bogato snov oz. vzorec se je izkazala koščica češnje.
Keywords: izkoriščanje odpadne hrane, gorivo, piroliza, zgornja kurilna vrednost
Published in DKUM: 05.09.2024; Views: 82; Downloads: 44
.pdf Full text (3,54 MB)

7.
8.
Odstranjevanje onesnažil (AOX in tenzidi) iz odpadne vode v kozmetični industriji
Ana Mohor, 2024, undergraduate thesis

Abstract: Svet se v zadnjih desetletjih spopada z močno onesnaženostjo okolja, ki je posledica prekomerne človeške dejavnosti. Industrijski obrati dnevno proizvedejo velike količine odpadne vode, ki je polna različnih kemikalij, težkih kovin in drugih strupenih snovi, ki se izlivajo v reke, jezera in morja. V diplomski nalogi smo želeli določiti metodo oziroma zaporedje metod, ki bi učinkovito odstranile adsorbljive organske halogene (AOX-e) in tenzide iz odpadne vode. AOX-i in tenzidi so onesnažila, ki so relativno obstojna, še posebej AOXi in strupena. AOX-e in tenzide smo najprej poskusili odstraniti z metodo koagulacije/flokulacije, ki se je izkazala za zelo učinkovito pri odstranjevanju tenzidov. Ni pa se izkazala pri odstranjevanju AOX-ov, saj so vrednosti AOX-ov še vedno presegale zakonsko predpisano vrednost. Preizkusili smo učinkovitost še dveh metod za dodatno čiščenje; adsorpcijo z aktivnim ogljem in destilacijo. Metodi smo izvedli ločeno na vzorcih izpostavljenih predhodni koagulaciji/flokulaciji. Obe metodi sta bili uspešni pri odstranjevanju tenzidov iz vode, medtem ko je za odstranjevanje AOX-ov bila uspešna le adsorpcija z aktivnim ogljem. Adsorpcija z aktivnim ogljem se je izkazala za uspešno, saj so se vrednosti AOX-ov zmanjšale pod zakonsko predpisano vrednost. Iz tega smo lahko sklepali, da bi kombinacija metod koagulacija/flokulacija in adsorpcija z aktivnim ogljem lahko bila uspešna pri odstranjevanju obeh onesnažil iz odpadne vode. Pri destilaciji so rezultati meritev pokazali, da se je večina AOX-ov predestilirala v destilat, kar pa ni v skladu s tenzidi, ki so večinoma ostali v destilacijskem ostanku. Ugotovili smo, da bi za to metodo morali še nadalje proučiti primerne pogoje obratovanja kot je določitev temperature destilacije pri kateri bi lahko destilirali, da bi tako AOX-i kot tenzidi ostali v destilacijskem ostanku.
Keywords: AOX, tenzidi, flokulacija, adsorbcija, destilacija
Published in DKUM: 05.08.2024; Views: 113; Downloads: 45
.pdf Full text (3,40 MB)

9.
10.
Thermal treatment of raw and pre-treated wastes from the paper industry
Aleksandra Petrovič, Christoph Hochenauer, Matej Zazijal, Lidija Čuček, Darko Goričanec, Danijela Urbancl, 2023, original scientific article

Abstract: In this study, the thermal treatment of two types of waste from the paper industry was investigated, paper mill sludge and sewage sludge from biological wastewater treatment plants. Hydrothermal carbonisation (HTC) and torrefaction were investigated as sustainable alternatives for solid biofuel production. Untreated samples and samples chemically pre-treated with alcoholic vinegar were subjected to torrefaction at 350 °C in N2 atmosphere, and the exhaust gases were analysed. HTC was performed at 250 °C with a residence time of 4 h. The feedstocks and the biochars produced were characterised by different analytical methods, and the effects of pre-treatment on fuel properties were studied. Both processes, HTC and torrefaction, showed inspiring results in the production of biofuels from paper industry wastes under the tested experimental conditions. A positive influence of pre-treatment on fuel properties (higher heating value, carbon content) of the obtained char was observed, and changes in the gas phase during torrefaction were observed.
Keywords: thermal treatment of waste, wastewater treatment, hydrothermal carbonisation
Published in DKUM: 18.04.2024; Views: 237; Downloads: 8
.pdf Full text (1,15 MB)
This document has many files! More...

Search done in 0.27 sec.
Back to top
Logos of partners University of Maribor University of Ljubljana University of Primorska University of Nova Gorica