Iskanje po katalogu digitalne knjižnice

Opis: Z izboljšanjem tehnologije so se skozi leta razvili različni načini odstranjevanja in obdelave odpadkov. Danes je recikliranje najboljša metoda obdelave, ki omogoča ponovno uporabo odpadnih snovi. Vendar vseh odpadkov ni mogoče reciklirati, zato se pogosto sežigajo ali sosežigajo, s čimer se ustvarjata električna energija in toplota. V pričujočem delu so predstavljene tehnologije sežiga in sosežiga, njihove pozitivne in negativne strani ter primerjava dejanskih podatkov o emisijah dimnih plinov, trdnih ostankih, ki nastanejo kot rezultat sežiga in sosežiga ter ekonomski vpogled v postopek in infrastrukturo obrata. V delu so predstavljene tudi količine energije, ki seporabi oz. proizvede med postopkom sežiga.
Ključne besede: odpadki, recikliranje, sežig, sosežig
Objavljeno v DKUM: 03.05.2021; Ogledov: 631; Prenosov: 134
Celotno besedilo (2,86 MB)

Opis: Opravili smo raziskavo o posodobitvi dimnega kanala v procesu proizvodnje metanola za podjetje Nafta Petrochem d.o.o.. Najprej smo simulirali s procesnim simulatorjem Aspen Plus dejansko menjavo toplotnega toka v dimnem kanalu in proizvodnjo 37 barske pare, nato pa še posodobitev dimnega kanala in proizvodnjo 37 barske pare. Za posodobitev dimnega kanala smo del toplotnega toka iz zračnega hladilnika uporabili za segrevanje zraka, ki je potreben za sežig in ta razpoložlivi toplotni tok v dimnem kanalu smo uporabili za razširitev proizvodnje 37 barske pare za 4%. Ugotovili smo, da posodobitev ne bi zahtevala razširitve procesa, saj proces deluje z 80% kapaciteto. Potrebno bi bilo le uporabiti razpoložlivi toplotni prenosnik, ki ga imajo v podjetju in povezati z novim ocevjem.
Ključne besede: dimni kanal, segrevanje zraka za sežig, proizvodnja 37 barske pare
Objavljeno v DKUM: 30.10.2015; Ogledov: 779; Prenosov: 67
Celotno besedilo (2,39 MB)

Opis: Na področju ravnanja z odpadki smo v zadnjem času priča vse večjim zahtevam za pravilno ravnanje z odpadki, katerih cilj je snovna in energijska izraba odpadkov z minimiziranjem ostanka na odlagališčih. Ostanek odpadkov po razvrščanju, ki ga ni mogoče snovno izrabiti, istočasno pa ga ni dovoljeno odlagati na odlagališča zaradi prevelike energijske vrednosti in vsebnosti skupnega biorazgradljivega ogljika, je po hierarhiji ravnanja z odpadki edina možna rešitev. V doktorski nalogi je bilo v obsegu raziskav izvedenih vrsto laboratorijskih analiz vzorcev frakcij nenevarnih odpadkov in analiz za pripravo referenčnih vzorcev trdnega goriva iz nenevarnih odpadkov. Naloga obsega razvoj uporabe mešalnega modela, s katerim lahko poljubno spreminjamo kakovost trdnega goriva v svojstvu njegovih kemijskih in fizikalnih lastnosti, pri čemer uporabimo iteracijo različnih vzorcev vhodnih odpadnih materialov z določenimi deleži in različnimi kemičnimi in fizikalnimi lastnostmi. Razviti mešalni model omogoča hitre izračune porabe posameznih odpadnih materialov in napoved razvrstitve trdnega goriva na osnovi deležev posameznih odpadnih materialov v kakovostne razrede. Je osnova za določitev približne kakovosti trdnega goriva in posledično razreda trdnega goriva. Hkrati omogoča, da proizvajalec trdnega goriva ugotovi, ali proizvedeno trdno gorivo ustreza zahtevam uporabnika, kar bo v bodoče za proizvajalce trdnih goriv iz odpadkov izjemnega pomena. Z njegovo uporabo so dane možnosti za optimiranje kakovosti trdnih goriv iz razpoložljive mase odpadkov pri proizvajalcu. Priprava vzorcev trdnega goriva in izvedba meritev elementarnih sestavin nekovinskega in kovinskega dela v trdnem gorivu v laboratoriju pred njegovim sežigom ter podatki njihovih emisijskih vrednosti pri zgorevanju v pilotni kurilni napravi so z vidika raziskovanja pomembna ugotovitev, kako pomemben je proces sežiga trdnega goriva pri zadostni zgorevalni temperaturi, zadrževalnem času in prisotnosti kisika ter kakšna je sledljivost kovinskih elementov pri sežigu v plinastem in trdnem agregatnem stanju. Sicer so z vidika obratovalnih parametrov kurilnih naprav najpomembnejši anorganski parametri dušik, klor, fluor in žveplo, medtem ko je z okoljskega vidika zelo pomembna vsebnost težkih kovin v dimnih plinih, še posebno v primeru, ko je trdno gorivo pridobljeno iz odpadkov, namenjeno uporabi v konvencionalnih kurilnih napravah, ki nimajo visoko zmogljivega sistema čiščenja plinov, kot to imajo denimo sežigalnice. Emisijske vrednosti pri sežigu vzorcev trdnega goriva so pokazale sorazmerno veliko prekoračitev skupnega prahu v primerjavi s parametri, ki veljajo za srednje in velike kurilne naprave ter sežigalnice. V primeru sežiga ali sosežiga trdnega goriva je zato nujno potrebna vgradnja sistema za odstranjevanje trdnih delcev. Glavni delež nastalih hlapnih organskih snovi so tvorili vodik, metan in ogljikov monoksid skupaj s primarno nastalim ogljikovim dioksidom, manjši delež pa ogljikovodiki (cca 10%). Z okoljskega in tehnološkega vidika je izjemno pomemben klor, ki na eni strani povzroča tvorbo kislih komponent v emisijah, tehnološko pa je neugoden zaradi korozije v kurilnih napravah, zato je primerna uporaba trdnega goriva z nizko vsebnostjo klora, v nasprotnem primeru pa je nujna dogradnja sistema za čiščenje kislih dimnih plinov. Izmerjene koncentracije polikloriranih dibenzodioksinov in dibenzofuranov dajejo jasno zahtevo za skrbno vodenje procesa zgorevanja trdnih goriv iz odpadkov, in sicer tako da trdno gorivo popolnoma zgori, ter kažejo, da je potrebno proces zgorevanja trdnih goriv iz odpadkov voditi izjemno skrbno, tako da popolnoma zgorijo in da preprečimo njihov nastanek. Pepel od sežiga referenčnih vzorcev trdnega goriva je mogoče brez težav odložiti na odlagališče nenevarnih odpadkov, saj je bila večina analiziranih vrednosti daleč pod mejnimi vrednostmi, ki veljajo za ta odlagališča. Vrednosti izlužkov so dosegle 50% dovoljenih vrednosti. Toplotna moč trdnih goriv iz neneva
Ključne besede: vzorčenje odpadkov, odpadki, trdno gorivo, kalorična vrednost, mešalni model, sežig, sosežig, emisije, razredi trdnega goriva, standard
Objavljeno v DKUM: 08.10.2013; Ogledov: 2319; Prenosov: 481
Celotno besedilo (4,69 MB)

Opis: Proces zgorevanja, ki se odvija v kurilnih napravah in uporablja mestne komunalne odpadke kot gorivo, zahteva natančno razumevanje tega fenomena. Ta proces je odvisen od mnogih vhodnih parametrov, kot je kvalitativna analiza mestnih komunalnih odpadkov, letni čas, hitrost vstopnega primarnega in sekundarnega zraka, ter od izhodnih parametrov, kot je temperatura ali masno razmerje produktov zgorevanja na izstopu. Upravljanje s spremenljivostjo in medsebojno odvisnostjo teh parametrov je v praksi lahko zelo oteženo, saj moramo zagotoviti optimalno zgorevanje z minimalnimi emisijami polutantov že v projektni fazi. Z uporabo računalniške dinamike tekočin smo proučevali realno kurilno napravo z zgorevanjem na rešetki s programskim paketom ANSYS CFX v okolju WORKBENCH 2. V nalogi smo uporabili variabilne robne pogoje vhodnih parametrov, ki bazirajo na rezultatih drugih avtorjev, in uporabili turbulentne, zgorevalne in sevalne modele ter modele za prenos toplote. Nadalje smo optimirali obratovalne pogoje obstoječe kurilne naprave in geometrijske parametre nove s pomočjo ciljno usmerjene optimizacije, tridimenzionalno napovedali in slikovno predstavili čas zadrževanja, temperaturna in hitrostna polja, tokovnice, sledili delcem letečega pepela, poljam koncentracij reaktantov in produktov zgorevanja ter formiranju dušikovih oksidov. Cilj optimizacije je ugotoviti vrednost posameznega vhodnega parametra, pri katerem obstoječa naprava dosega optimalne ali kritične − škodljive obratovalne pogoje oziroma optimalne dimenzije nove. Odvisnost med vhodnimi in izhodnimi parametri, ki jih definiramo in predstavljajo specifične pokazatelje popolnosti zgorevanja, smo prikazali v odzivnih diagramih, stopnjah občutljivosti posameznega parametra, histogramih in linearnih korelacijskih matrikah. Ta spoznanja nam zagotavljajo pomoč pri upravljanju kurilne naprave in preprečevanju kritičnih režimov obratovanja pri neugodnih spremembah obratovanja ter pri snovanju novih. Prikazan znanstveni pristop omogoča CFD analizo, numerično optimizacijo obratovalnih pogojev in zgorevalnega prostora že v sami projektni fazi snovanja bodoče kurilne naprave, kar nam omogoča hitrejši in učinkovitejši razvoj izdelka s pričakovano kakovostjo in obratovalno zanesljivostjo ter občutno znižuje stroške raziskav in daje prednost pred konkurenco.
Ključne besede: Modeliranje sežiga komunalnih odpadkov, kurilna naprava, sežig v plasti na rešetki, računalniška dinamika tekočin, sledenje delcev pepela, optimiranje pogojev zgorevanja in geometrije zgorevalnega prostora, občutljivost parametra, diagram odziva, linearna korelacijska matrika, histogram, računalniški program ANSYS WORKBENCH 2 − CFX 13.0.
Objavljeno v DKUM: 23.05.2012; Ogledov: 2772; Prenosov: 341
Celotno besedilo (12,58 MB)

Opis: Sistem celovitega ravnanja z odpadki vključuje možnost termične izrabe odpadkov kot virov. Po prednostnem redu ravnanja z odpadki je termična izraba odpadkov uvrščena pred odlaganje, zato se v bodoče zaradi nujnega zmanjšanja količin odloženih odpadkov in posledičnega nedoseganja okoljskih ciljev pričakuje upoštevanje prednostnega reda ravnanja z odpadki. V Sloveniji je zgrajena prva sežigalnica komunalnih odpadkov, ki obratuje v okviru Regijskega centra za ravnanje z odpadki. Glede na sestavo in omejeno možnost snovnega recikliranja preostanka komunalnih odpadkov sta potrebna še vsaj dva obrata za termično obdelavo. Kot stranski produkt termične izrabe komunalnih odpadkov nastajajo večje količine odpadkov, med katerimi je kot nevarni odpadek tudi »leteči pepel«, ki ga brez obdelave in stabilizacije v Sloveniji ni mogoče odlagati ali predelati v uporabne v produkte. V magistrskem delu smo raziskali možnost stabilizacije in deloma inertizacije letečega pepela iz sežiga pretežno komunalnih odpadkov z lokalnim — slovenskim odpadnim pretežno komunalnim steklom do zahteve, da bi ga bilo mogoče uporabiti za predelavo v koristne izdelke, ali za stabilno, okolju čim manj škodljivo in dolgoročno kontrolirano končno dispozicijo odlaganja skladno z zakonodajo. Za dosego tega cilja smo izvedli proces zasteklitve — vitrifikacije (produkt je steklo) in proces naknadne kristalizacije — devitrifikacije (produkt je steklokeramika). Za vodenje in nadzor procesov zasteklitve in kristalizacije ter ugotavljanje fizikalno-kemijskih in mehanskih lastnosti produktov so bile uporabljene metode preskušanja in analiziranja: mikrokemična analiza EDS, diferenčna dinamična kalorimetrija DSC, svetlobno in elektronsko mikroskopiranje, fazna analiza 2D-XRD, tlačni preskus, meritve trdote po Vickersu in kemijski analizni metodi ICP-MS ter ionska kromatografija za ugotavljanje kemijske obstojnosti eksperimentalno pridobljenih produktov. Analize kažejo na zadovoljive rezultate glede kemijske obstojnosti dobljenih produktov stekla in steklokeramike, saj omogočajo predelavo v uporabne produkte in v skrajnem primeru tudi odlaganje na odlagališčih za nenevarne odpadke. Posebej smo bili pozorni na parameter antimon (Sb) v vzorcih stekla S2 in S3 ter steklokeramike SK2 in SK3, ki prekoračuje predpisane mejne vrednosti parametrov izlužka za odlaganje na odlagališčih za inertne odpadke. Vzorca S1 in SK1 ne prekoračujeta omenjenih mejnih vrednosti. Analize kažejo, da vrednosti izluževanja težkih kovin iz vzorčnega letečega pepela zelo prekoračujejo predpisane mejne vrednosti za odlaganje na odlagališča za nenevarne odpadke, kar kaže na pomembnost raziskave, ki je bila opravljena v tem delu. Tudi mehanske lastnoste pridobljenih produktov (trdota po Vickersu 580 HV (5800 MPa) — 718 HV (7180 MPa), tlačna trdnost 55MPa — 148 MPa) so zadovoljive in omogočajo koristno predelavo ali v skrajnem primeru odlaganje na odlagališčih za nenevarne odpadke. Z rezultati, ki smo jih pridobili z raziskavo, potrjujemo možnosti vključevanja tehnologij termične izrabe odpadkov v celostno infrastrukturo, ki omogoča gospodarno, ekonomsko in okoljsko učinkovito izrabo odpadkov kot virov. Sekundarni odpadki, kot je leteči pepel, namreč ne predstavljajo omejitve za vključevanje tovrstnih tehnologij v celostno ravnanje z odpadki v Sloveniji.
Ključne besede: sežig komunalnih odpadkov, leteči pepel, odpadno steklo, zasteklitev, kristalizacija, steklo, steklokeramika, kemijske lastnosti, fizikalne lastnosti
Objavljeno v DKUM: 26.02.2010; Ogledov: 3648; Prenosov: 304
Celotno besedilo (8,43 MB)