1. Obdelava odpadnih procesnih tokov farmacevtskega obrataNeža 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: 8
 Full text (3,32 MB) |
2. Analiza in uporaba odpadnega blata iz mesnopredelovalne industrijeBorut Solina, 2024, master's thesis Abstract: V magistrskem delu smo raziskovali možnosti trajnostne uporabe odpadnega blata, ki nastaja v mesnopredelovalni industriji. Namen našega dela je preučiti alternativne metode ravnanja z odpadnim blatom, s posebnim poudarkom na procesu torefikacije, ki omogoča izboljšanje kurilne vrednosti in zmanjšanje vsebnosti vlage v materialu.
V teoretičnem delu smo opisali delovanje čistilne naprave, iz katere smo pridobili vzorce, in proces torefikacije. Eksperimentalni del je vključeval termično obdelavo vzorcev pri različnih temperaturah in analizo njihovih fizikalnih ter kemijskih lastnosti. Ugotovili smo, da torefikacija znatno povečuje kurilno vrednost obeh vzorcev, "Sito" in "Flotat", pri čemer je toreficirano sito pri 350 °C doseglo najvišjo vrednost, toreficiran flotat pa pri 300 °C. Ugotovili smo tudi, da so toreficirani vzorci sita imeli višji masni delež fiksnega ogljika, medtem ko so toreficirani vzorci flotata imeli višji masni delež pepela, kar pojasni zakaj je imelo nižjo kurilno vrednost kot tudi razmerje goriv. Vsi dokazi strmijo k temu, da so toreficirani vzorci sita bolj primerni za kurjenje in za proizvodnjo energije kot toreficirani vzorci flotata. Glede adsorpcijskih sposobnosti pa smo ugotovili, da je material neprimeren za adsorpcijo fosfata, ker vzorci že vsebujejo fosfatne spojine, medtem ko je za adsorpcijo bakra je primeren. Iz vseh dobljenih rezultatov lahko z gotovostjo trdimo, da kot material za gorivo ter kot adsorbent za razne snovi, je sito toreficirano pri 350 °C, najbolj primerno za uporabo. Za flotat pa je najbolj primeren, ko je toreficiran pri 300 °C.
Rezultati so pokazali, da toreficirano blato predstavlja obetaven vir energije in učinkovit adsorbent za onesnaževala, kot je baker. Raziskava prispeva k razvoju trajnostnih praks v mesnopredelovalni industriji in odpira možnosti za nadaljnje raziskave o uporabi odpadnega blata v različnih aplikacijah. S tem delom smo potrdili, da je učinkovito ravnanje z odpadnim blatom ključno za zmanjšanje okoljskega vpliva in povečanje energetske učinkovitosti.
Keywords: Trajnost, torefikacija, adsorpcija, odpadno blato, čistilna naprava
Published in DKUM: 25.09.2024; Views: 0; Downloads: 8
Full text (4,29 MB) |
3. Analiza onesnaženosti zraka z delci pm10 in drobnimi delci pm2,5 na območju slovenije v obdobju med 2019 in 2022Lia Čotar, 2024, undergraduate thesis Abstract: Onesnažen zrak je eden najbolj perečih problemov sodobnega časa, zato je kontrola koncentracije onesnažil ključna za doseganje želene kvalitete življenja. Nadzor kakovosti zraka v Sloveniji opravlja Javna agencija Republike Slovenije za okolje (ARSO) in podatke redno objavlja na svoji spletni strani. Namen diplomske naloge je bil primerjati vrednosti onesnažil PM10 in PM2,5 v zraku v določenem časovnem obdobju. Analiza je bila izvedena na podlagi javno dostopnih podatkov na dveh merilnih mestih v Sloveniji, ki se razlikujeta po gostoti poselitve, reliefu in meteoroloških parametrih. Prvo merilno mesto je bilo prometno in urbano središče, drugo pa se je nahajalo v bližini večjega termoenergetskega objekta. Ugotovljeno je bilo, da se onesnaženost zraka s PM10 in PM2,5 tekom let zmanjšuje in da je onesnaženost s PM10 in PM2,5 večja na merilnem mestu z večjo gostoto poselitve, večjo količino prometa in manj ugodnim reliefom, ki otežuje izločanje onesnažil iz ozračja. Poleg tega je bila koncentracija delcev na obeh merilnih mestih najvišja pozimi, zaradi uporabe kurilnih peči v gospodinjstvih, ki so glavni vir izpustov, in najnižja poleti. Pandemija COVID-19 na zmanjšanje emisij delcev ni imela večjega vpliva.
Nazadnje je bila izvedena še SEM-EDS analiza filtrov. Najpogosteje zastopani elementi na obeh merilnih mestih so bili ogljik, kisik in silicij, pri čemer je bila koncentracija ogljika na prvem merilnem mestu več kot dvakrat večja, najbrž zaradi večje količine izpustov iz prometa. Ostali elementi so bili na obeh merilnih mestih zastopani v približno enakem razmerju in jih gre predpisati različnim naravnim in antropogenim procesom.
Keywords: zrak, onesnaženost, kakovost, PM delci, SEM
Published in DKUM: 19.09.2024; Views: 0; Downloads: 9
Full text (2,27 MB) |
4. Primerjava toplotnih črpalk z različnim hladilnim medijemBlaž Vesenjak, 2024, undergraduate thesis Abstract: Namen diplomskega dela je z računalniškimi simulacijami pridobiti rezultate, ki omogočajo primerjavo ključnih parametrov, kot so hladilni medij, pretoki snovi, koeficient učinkovitosti (COP) in stroški. Cilj je pomagati podjetjem in uporabnikom toplotnih črpalk pri izbiri najustreznejše naprave za njihove potrebe. Toplotne črpalke so ključne tako za stanovanjske objekte, kjer zagotavljajo udobje in toploto, kot tudi za industrijo, kjer se uporabljajo za različne procese, kot so ogrevanje materialov, destilacija in koncentriranje raztopin.
Pri izbiri hladilnega medija smo upoštevali več dejavnikov, zlasti okoljske vplive, saj smo želeli delati s snovmi, ki bodo v prihodnosti še vedno dovoljene. Preverili smo njihovo vnetljivost, toksičnost ter vrednosti ODP in GWP, ki so ključne za določanje podnebnih vplivov. Eksperimentalni del naloge je bil večinoma izveden s pomočjo programske opreme Aspen Plus, kjer smo izvajali simulacije različnih toplotnih črpalk in analizirali njihove rezultate. Pri osnovnih simulacijah smo fiksirali masni pretok vode pri 1000 kg/h in simulacije optimizirali glede na hladilno sredstvo pri treh različnih temperaturnih režimih izstopne vode (40 °C, 50 °C in 60 °C). Prva analiza je pokazala, da so hladilni mediji z nižjimi masnimi pretoki učinkovitejši pri prenosu toplote, kar vpliva na celotno učinkovitost toplotnih črpalk. Pri analizi občutljivosti pa smo ugotovili, da je COP na splošno višji pri nižjih izstopnih temperaturah vode, optimalen pretok grelne vode pa zagotavlja najboljše ravnovesje med prenosom toplote in energijsko porabo, kar vodi do najvišjega COP.
Keywords: subkritična toplotna črpalka, transkritična toplotna črpalka, hladilni medij, koeficient učinkovitosti, okoljski vplivi
Published in DKUM: 10.09.2024; Views: 19; Downloads: 17
Full text (1,81 MB) |
5. Adsorpcijske lastnosti toreficirane biomase : diplomsko delo univerzitetnega študijskega programa I. stopnjeIlda Silić, 2024, undergraduate thesis Abstract: Neposredna uporaba kmetijskih in lesnih ostankov kot goriva je običajno otežena zaradi njihovih slabih energetskih lastnosti. Torefikacija je metoda, ki nam pomaga pri nadgradnji biomase v izdelek z izboljšanimi energetskimi lastnostmi.
Namen diplomskega dela je preučiti procese torefikacije biomase, adsorpcije kovin na toreficirano biomaso in adsorpcije vlage na surove ter toreficirane vzorce. Dokazati moramo, da se lastnosti toreficirane biomase razlikujejo od originalne biomase.
Najprej izvedemo torefikacijo našega vzorca pri različnih temperaturah, nato analiziramo izgubo mase in izkoristek mase. Na vzorec, toreficiran pri najvišji temperaturi, adsorbiramo kovine. Vse pridobljene vzorce analiziramo s termogravimetrično analizo, FTIR analizo in merimo njihove zgornje kurilne vrednosti.
Rezultati kažejo, da so lastnosti toreficirane biomase močno odvisne od temperature torefikacije. Med procesom torefikacije se ne izgublja samo masa biomase, ampak tudi energijska vsebnost, ki se sprošča v obliki hlapov. Vendar se v plinasto fazo izgubi več mase kot energije. Ta pojav povzroči višjo kurilno vrednost toreficirane biomase. Zaradi dehidracijskih reakcij, ki potekajo med torefikacijo, je adsorpcija vlage toreficirane biomase zelo omejena. Te reakcije preprečujejo vezavo vodika v biomasi z vodo, zato je vsebnost vlage precej manjša v primerjavi z vsebnostjo vlage v surovi biomasi.
Keywords: biomasa, torefikacija, adsorpcija, termogravimetrična analiza, FTIR analiza, zgornja kurilna vrednost
Published in DKUM: 09.09.2024; Views: 61; Downloads: 16
Full text (5,27 MB) |
6. Analiza tekočih in trdnih produktov procesa torefikacije odpadne biomase : diplomsko delo visokošolskega strokovnega študijskega programa I. stopnjeAnteja Garmut, 2024, undergraduate thesis Abstract: Cilj diplomske naloge je obravnava procesa torefikacije odpadne biomase in karakterizacija nastalih produktov. Za predstavnike odpadne biomase so bili izbrani tri različni vzroci, in sicer miskantus, mešan les ter hmelj. Cilj naloge je proizvesti trdno biogorivo z višjo kurilno vrednostjo v primerjavi s surovo biomaso. Proces torefikacije je potekal eno uro pri treh različnih temperaturah, 250 °C, 350 °C in 450 °C. Produkte smo nato kemijsko karakterizirali. Karakterizacijo smo izvedli na trdnih in tekočih produktih torefikacije ter tudi na surovih vzorcih posameznih biomas. Ovrednotili smo masne izgube, masne izkoristke, energijsko učinkovitost, doprinos energije glede na maso, kurilne vrednosti, vsebnost hlapnih snovi, vlage in pepela. S Fourierjevo transformacijo (FTIR) je bila določena struktura vzorcev, s termogravimetrično analizo (TGA) pa termična razgradnja surove in toreficirane biomase.
Z naraščanjem temperature torefikacije se kurilne vrednosti trdnih produktov višajo, nižje pa so vrednosti masnih izkoristkov, energetske učinkovitosti ter delež hlapnih komponent. FTIR analiza prikazuje razgradnjo celuloze, ki jo zaznamo z zmanjšanimi vrhovi, z eliminacijo manjših vrhov pa opazimo delno ragradnjo hemiceluloze in lignina. Zvišanje temperature je povzročilo zmanjšanje moči karboksilnih in -OH skupin. V surovi biomasi zaznamo prisotnost aromatskih spojin, simetrične alifatske skupine ter CO-C funkcionalne skupine, ki jih v primerjavi s toreficirano biomaso več ne zaznamo. TGA analiza je bila izvedena v kisikovi atmosferi pri konstantni hitrosti segrevanja v temperaturnem območju 30-900 °C. Ob višjih temperaturah je pokazala oksidacijo fiksnega ogljika, izhlapevanje težko hlapnih snovi ter razgradnjo anorganskih materialov. Glede na rezultate analiz je razvidno, da so trdni produkti primerni za uporabo kot biogorivo, medtem ko je v tekočih produktih delež vode previsok.
Keywords: obnovljivi viri energije, odpadna biomasa, hmelj, torefikacija, kurilna vrednost, termogravimetrična analiza, miskantus, les
Published in DKUM: 09.09.2024; Views: 38; Downloads: 14
Full text (3,57 MB) |
7. Analiza energetskega potenciala odpadne hrane : diplomsko delo visokošolskega strokovnega študijskega programa I. stopnjeLana 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: 37
Full text (3,54 MB) |
8. Recent advances in ejector-enhanced vapor compression heat pump and refrigeration systems : a reviewSven Gruber, Klemen Rola, Danijela Urbancl, Darko Goričanec, 2024, original scientific article Abstract: The incorporation of ejectors into heat pump and refrigeration cycles has been the subject
of growing interest, largely due to their simple structure, high reliability, and cost-effectiveness. This
paper investigates the recent advancements in novel design concepts of ejector-enhanced vapor
compression heat pump and refrigeration cycles. An overview of novel single-stage and twostage compression cycles utilizing a single or multiple ejectors is provided. First, the system setup,
operational principles, description, and figures of the existing schemes are provided. Second, the
main results, such as the coefficient of performance (COP), volumetric heating capacity and exergy
destruction, are discussed. In conclusion, the paper presents a coherent summary of the current
developments, future prospects, and the current knowledge gap. A plethora of research is present
in developing theoretical systems with high efficiency. However, experimental tests for real-life
implementations are limited. This review aims to provide the reader with an overview of recent
theoretical and experimental studies.
Keywords: ejector, heat pump, refrigeration, vapor compression system, review
Published in DKUM: 03.09.2024; Views: 51; Downloads: 7
Full text (10,04 MB) |
9. Assessing energy potential and chemical composition of food waste thermodynamic conversion products: a literature reviewAndreja Škorjanc, Darko Goričanec, Danijela Urbancl, 2024, original scientific article Abstract: This study examines the considerable volume of food waste generated annually in Slovenia, which amounted to over 143,000 tons in 2020. The analysis shows that 40% of food waste consists of edible parts, highlighting the potential for reduction through increased consumer awareness and attitudes towards food consumption. The study shows that the consumption phase contributes the most to waste food (46%), followed by primary production (25%) and processing/manufacture (24%). The study addresses various thermodynamic processes, in particular, thermal conversion methods, such as torrefaction pyrolysis and hydrothermal carbonization, which optimize energy potential by reducing the atomic ratio (H/C) and (O/C), thereby increasing calorific value and facilitating the production of solid fuels. The main results show the effectiveness of torrefaction, pyrolysis and hydrothermal carbonization (HTC) in increasing the energy potential of food waste.
Keywords: energy, thermodynamic conversions, pyrolysis, torrefaction, hydrothermal carbonization, food waste, energy potential, chemical composition
Published in DKUM: 28.08.2024; Views: 53; Downloads: 6
Full text (591,41 KB) |
10. Waste Lignocellulosic Biomass as a Source for Bioethanol ProductionKlemen Rola, Sven Gruber, Danijela Urbancl, Darko Goričanec, 2024, original scientific article Abstract: Synthetically produced biofuels play a critical role in the energy transition away from fossil fuels. Biofuels could effectively lower greenhouse gas (GHG) emissions and contribute to better air quality. One of these biofuels is bioethanol, which could act as a gasoline replacement. For this purpose, a simulation of bioethanol production through lignocellulosic biomass fermentation, focused on distillation, was carried out in simulation software Aspen Plus. Since the possibility of absolute ethanol production through distillation is limited by the ethanol–water azeotrope, pressure swing distillation (PSD) was used to obtain fuel-grade ethanol (EtOH) with a fraction of 99.60 wt.%. The flowsheet was optimised with NQ analysis, which is a simple optimisation method for distillation columns. We found that the PSD has the potential to concentrate the EtOH to a desired value, while simultaneously removing other unwanted impurities whose presence is a consequence of pretreatment and fermentation processes.
Keywords: bioethanol, distillation, lignocellulosic biomass, azeotrope, Aspen Plus
Published in DKUM: 14.08.2024; Views: 99; Downloads: 5
Full text (3,14 MB) |
