Energetické využití biomasy a odpadů (FSI-IKB)

Akademický rok 2022/2023
Garant: doc. Ing. Marek Baláš, Ph.D.  
Garantující pracoviště: EÚ všechny předměty garantované tímto pracovištěm
Jazyk výuky: čeština
Cíle předmětu:
Cílem je naučit studenty tvůrčím způsobem aplikovat získané znalosti v průmyslu a v organizacích zabývajících se technickým využíváním biomasy a odpadů.
Výstupy studia a kompetence:
Posluchači získají základní znalosti o možnostech, teorii, navrhování a provozu kotlů na spalování biomasy a odpadů. Tyto znalosti mohou uplatnit ve výrobních podnicích, u investorů, provozovatelů a ve státní správě.
Konkrétní znalostí je dovednost zkušebního měření malých spalovacích zařízení (krby, kotle, kamna) dle platných ČSN.
Prerekvizity:
Znalosti z fyziky, hydromechaniky a termomechaniky
Obsah předmětu (anotace):
Předmět je zaměřen na seznámení studentů s technologiemi pro zpracování dřevní i nedřevní biomasy a odpadů především za účelem získání elektrické energie a tepla. Obsahem kurzu je přehled druhů biomasy, jejích vlastností a dostupného potenciálu, dále pak teorie spalování biomasy v kotlích, přehled a rozdělení spalovacích zařízení (krby, malé kotle litinové a ocelové, zplyňovací kotle, roštové kotle, fluidní kotle) a problematika společného spalování biomasy s uhlím. V oblasti odpadů je důraz kladen na vlastnosti odpadů a jejich úpravu. Studenti jsou přehledově seznámeni s dalšími technologiemi zpracování biomasy.
Metody vyučování:
Předmět je vyučován formou přednášek, které mají charakter výkladu základních principů a teorie dané disciplíny. Cvičení je zaměřeno na praktické zvládnutí látky probrané na přednáškách. V rámci kurzu je plánovaná exkurze.
Způsob a kritéria hodnocení:
Podmínkou udělení zápočtu je účast na cvičeních a odevzdání protokolu z měření. Zkouška je písemná a ústní. Písemná část obsahuje 3 otázky, ústní část jednu otázku.
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky:
Účast na cvičeních zabezpečuje vedoucí cvičení. Cvičení jsou povinná. Omluvenou neúčast student nahradí po dohodě s vedoucím cvičení.
Typ (způsob) výuky:
    Přednáška  13 × 2 hod. nepovinná                  
    Laboratorní cvičení  13 × 2 hod. povinná                  
Osnova:
    Přednáška 1. Druhy biomasy, základní rozdělení, význam biomasy v regionech
2. Vlastnosti biomasy, úprava paliva, skladování
3. Kotle na biomasu - rozdělení, roštové kotle na biomasu
4. Fluidní kotle na biomasu, ostatní kotle vyšších výkonů, spoluspalování
5. Emise při spalování biomasy
6. Zplyňování biomasy - princip, technologie, aplikace
7. Základní mechanismy tvorby bioplynu
8. Zařízení bioplynových stanic
9. Druhy odpadů a jeho vlastnosti, legislativa
10. Zařízení úpravy odpadů, spalování, emise
11. Aplikace úpravy a spalování odpadů, další energetické využití, kaly
12. Provozování zdrojů na odpady a biomasu - provozní zkušenost, problémy
13. Exkurze
    Laboratorní cvičení 1. Seznámení se základními postupy měření na kotlích na biomasu
2. Norma ČSN EN 303-5
3. Plnění laboratorních úloh - účinnost krbové vložky
4. Plnění laboratorních úloh - účinnost kotle
5. Plnění laboratorních úloh - účinnost kotle
6. Exkurze
Literatura - základní:
1. TRÁVNÍČEK, Petr. Technologie zpracování biomasy za účelem energetického využití. Brno: Mendelova univerzita v Brně, 2015. ISBN 978-80-7509-206-9.
2. Jandačka, J., Malcho, M., Mikulík,M.:Technológie pre prípravu a energetické využitie biomasy, ISBN 978-80-969595-3-2
3. Mahallawy F.,Habik E.: Fundametals and technology of combustion,Elsevier 2002,ISBN 0-08-04--4106-8
4. TCHOBANOGLOUS, George., Hilary. THEISEN a S. A. VIGIL. Integrated solid waste management: engineering principles and management issues. New York: McGraw-Hill, c1993. ISBN 00-706-3237-5.
5. ČSN EN 303-5
Literatura - doporučená:
1. Noskievič P.:Biomasa a její energetické využití,VŠB tu Ostrava r.1996,ISBN 80-7078-367-2
2. VEJVODA, Josef, Pavel MACHAČ a Petr BURYAN. Technologie ochrany ovzduší a čištění odpadních plynů. Praha: Vysoká škola chemicko-technologická v Praze, 2003. ISBN 80-708-0517-X.
Zařazení předmětu ve studijních programech:
Program Forma Obor Spec. Typ ukončení   Kredity     Povinnost     St.     Roč.     Semestr  
CŽV prezenční studium CZV Základy strojního inženýrství -- zá,zk 5 Povinný 1 1 L
B-ENE-P prezenční studium --- bez specializace -- zá,zk 5 Povinný 1 3 L