Návrh vybraných strojně technologických zařízení ČOV se zaměřením na zlepšení hydraulických účinností
Loading...
Date
Authors
ORCID
Advisor
Referee
Mark
P
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství
Abstract
Proces čištění odpadních vod má zásadní vliv na kvalitu životního prostředí a představuje také potenciální alternativní zdroj potřebných a nedostatkových surovin, především fosforu. Výzkum technologie pro čištění odpadní vody je stále aktuálnější téma a přináší mnoho inovativních poznatků, které by měly být postupně implementovány do stávajících provozů. To však obnáší zvýšené investiční a často i provozní výdaje. Právě z tohoto důvodu se nyní stupňuje tlak na revizi energetické náročnosti a hydraulické účinnosti instalovaného strojně technologického zařízení, neboť správná optimalizace jejich provozních parametrů přináší významné úspory, které lze využít pro další investice. V této práci je řešena problematika správného hodnocení instalovaného strojně-technologického zařízení, která souvisí s obtížným výběrem dotčených parametrů a adekvátního posouzení jejich významu. Technologie čištění odpadní vody je značně specifická pro různorodost skladby strojně-technologických zařízení a sledování nesprávných parametrů může vést k mylnému hodnocení účinnosti jednotlivých zařízení a nevhodným návrhům jejich inovací. Pro eliminaci těchto rizik je v práci navržen analytický postup pro výběr a hodnocení parametrů, jehož použití je demonstrováno na šesti strojně-technologických zařízení. Pro ověření závěrů plynoucích z navrhovaného postupu byl proveden modelový návrh zařízení, na kterém byl posuzován vliv jednotlivých parametrů. Díky dostupným datům mohl být navržený postup validován a zpřesněn. Potřebná data pro provedení návrhu byla zajištěna experimentálním výzkumem a rozsáhlým testováním ve zkušebnách. Získané výsledky potvrdily přínos i praktickou použitelnost navrženého postupu.
The wastewater treatment process is one of the most important processes which contributes to the protection of the environment. This process can also potentially recover necessary and scarce raw materials, such as phosphorus. Research of the wastewater treatment technology is an increasingly relevant topic and more innovative knowledge should be gradually implemented into existing plants. However, the implementation of such technology involves increased investment and often operating costs. This is, why there is a growing interest in improving the energy intensity and hydraulic efficiency of the installed wastewater plant machinery. The optimization of operating parameters in such machinery can also bring significant savings, which can be potentially re-invested into other technologies. This work deals with the issue of proper evaluation of installed machinery for the selection of operating parameters and assessment of their significance. As the challenge, wastewater treatment technology is very sensitive towards the combination of technological equipment and incorrect operational parameters can lead to erroneous evaluation of the efficiency of individual equipment or inappropriate engineering proposals. To eliminate these risks, an analytical procedure for the selection and evaluation of parameters is proposed in this work. This procedure is demonstrated on six types of equipment. To verify the conclusions of the proposed procedure, a model design of the equipment was performed, in which the influence of individual parameters was concisely assessed. By using the data, the proposed procedure could be validated more specifically. In this work, the necessary data for the design was obtained by experimental research and extensive testing. The results confirm the practical applicability of the proposed procedure.
The wastewater treatment process is one of the most important processes which contributes to the protection of the environment. This process can also potentially recover necessary and scarce raw materials, such as phosphorus. Research of the wastewater treatment technology is an increasingly relevant topic and more innovative knowledge should be gradually implemented into existing plants. However, the implementation of such technology involves increased investment and often operating costs. This is, why there is a growing interest in improving the energy intensity and hydraulic efficiency of the installed wastewater plant machinery. The optimization of operating parameters in such machinery can also bring significant savings, which can be potentially re-invested into other technologies. This work deals with the issue of proper evaluation of installed machinery for the selection of operating parameters and assessment of their significance. As the challenge, wastewater treatment technology is very sensitive towards the combination of technological equipment and incorrect operational parameters can lead to erroneous evaluation of the efficiency of individual equipment or inappropriate engineering proposals. To eliminate these risks, an analytical procedure for the selection and evaluation of parameters is proposed in this work. This procedure is demonstrated on six types of equipment. To verify the conclusions of the proposed procedure, a model design of the equipment was performed, in which the influence of individual parameters was concisely assessed. By using the data, the proposed procedure could be validated more specifically. In this work, the necessary data for the design was obtained by experimental research and extensive testing. The results confirm the practical applicability of the proposed procedure.
Description
Keywords
Čistírna odpadních vod, hydraulická účinnost, hodnocení parametrů, metodika, mamutová čerpadla, adsorpce fosforu, míchání vyhnívacích nádrží, Wastewater Treatment Plants, Hydraulic Efficiency, Evaluation of Parameters, Evaluation Methodology, Air-lift Pumps, Phosphorus Adsorption, Mixing of Anaerobic Digesters.
Citation
ZEJDA, V. Návrh vybraných strojně technologických zařízení ČOV se zaměřením na zlepšení hydraulických účinností [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. 2020.
Document type
Document version
Date of access to the full text
Language of document
cs
Study field
Konstrukční a procesní inženýrství
Comittee
doc. Ing. Zdeněk Skála, CSc. (předseda)
prof. Dr. Ing. Marcus Reppich (člen)
doc. Ing. Zdeněk Jegla, Ph.D. (člen)
prof. Ing. Petr Stehlík, CSc., dr. h. c. (člen)
doc. Ing. Jaroslav Jícha, CSc. (člen)
doc. Ing. Martin Pavlas, Ph.D. (člen)
Ing. Vladimír Ucekaj, Ph.D. (člen)
Date of acceptance
2020-11-11
Defence
DDP se zaměřila na energetickou náročnost procesu čištění odpadních vod (ČOV), což je kritický proces pro udržitelnost nakládání s vodou a nově také představuje potencionální zdroj druhotných surovin jako je fosfor.
Result of defence
práce byla úspěšně obhájena
Document licence
Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení