Schválené projekty 2010

Rozdělení přidělené dotace z MŠMT na specifický vysokoškolský výzkum po fakultách se zohledněním celoškolských pracovišť na rok 2010

Přidělená částka z MŠMT na VŠB-TUO - 25 868 000,-Kč

fakultačástka v tis. Kč
FBI 622
EKF 2 146
FAST 1 139
FS 4 030
FEI 4 339
HGF 6 187
FMMI 7 405
CELKEM 25 868
KódSP/2010161
Název projektuPosouzení možností využití potravinářských odpadů k výrobě bioplynu.
ŘešitelChamrádová Kateřina Ing. et Ing., Ph.D.
Školitel projektuprof. Ing. Karel Obroučka, CSc.<br />
Období řešení projektu01.01.2010 - 31.12.2010
Předmět výzkumuV potravinářském průmyslu vzniká široká škála odpadů, které mají charakter biologicky rozložitelných odpadů. Biologicky rozložitelné odpady jsou objemově a hmotnostně významnou skupinou odpadů, která v případě uložení na skládky ohrožuje složky životního prostředí skleníkovými plyny. Směrnice č. 1999/31/ES o skládkování odpadů, ukládá členským státům povinnost, aby množství biologicky rozložitelných odpadů ukládaných na skládky bylo sníženo do roku 2006 na 75% hmotnosti tohoto druhu odpadu vzniklého v roce 1995, do roku 2013 na 50% hmotnosti a nejpozději do roku 2020 na 35%.
Přestože Česká republika může ve splnění těchto limitů využít čtyřletý odklad, nevyhne se v budoucnu stále větším problémům, jak s těmito odpady naložit.
Řešením projektu budou hledány způsoby, jak tyto odpady zneškodnit/odstranit. Anaerobní digesce je proces, který umožňuje potravinářské odpady energeticky využít prostřednictvím produkce spalitelného bioplynu s vysokým tepelným obsahem.
Členové řešitelského týmuIng. Jiří Bigasz
Ing. et Ing. Kateřina Chamrádová, Ph.D.
Ing. Denisa Nitschová
prof. Ing. Karel Obroučka, CSc.
Ing. Jiří Rusín, Ph.D.
Specifikace výstupů projektu (cíl projektu)Cílem projektu je najít technologický postup zpracování potravinářských odpadů metodou anaerobní digesce s energetickým využitím produkovaného bioplynu. Metodika výzkumu bude založena na modelovém řešení procesů, přičemž k řešení projektu bude využito několik stupňů modelového řešení fermentoru:
a) Lahvičkové reaktory o objemu 1 dm3 (základní studium kinetiky anaerobní digesce potravinářských odpadů).
b) Laboratorní modelové fermentory o reakčním objemu 60 dm3, na nichž bude hledán optimální způsob technologie procesu.
c) Energeticky nejvýhodnější varianty technologie budou ověřeny na poloprovozním fermentoru o objemu 2,0 m3 (v následujícím roce).

Laboratorní a poloprovozní experimenty budou spočívat v provedení dlouhodobých testů (v trvání několika měsíců) mezofilní anaerobní kofermentace hovězí kejdy s vybranými potravinářskými odpady a kofermentace modelových směsí nejvhodnějších potravinářských odpadů ve směsi s hovězí kejdou. Bude sledován vliv postupně navyšovaného podílu kosubstrátu (potravinářského odpadu) ve vstupu na množství a kvalitu bioplynu (respektive tepelný výkon fermentoru) a na kvalitu digestátu. Digestátem jsou nazývány (kapalné) zbytky po anaerobní fermentaci (či kofermentaci) na bioplynové stanici. Na digestáty jsou z hlediska legislativního kladeny zejména hygienické požadavky. Jedná se o splnění procesních hygienizačních parametrů, splnění limitních hodnot rizikových prvků a indikátorových organismů. Legislativní opatření týkající se nakládání s digestáty jsou součástí několika zákonů, vyhlášek, nařízení apod. Vedlejším cílem projektu bude zjištění podmínek, za nichž bude možno digestáty z potravinových odpadů označit za stabilizovaný bioodpad.

Odpady z potravinářského průmyslu budou získávány především od firmy CERVUS, s.r.o. Olomouc a dalších firem. Firma CERVUS, s.r.o. Olomouc v součastné době hledá alternativní způsoby využití těchto odpadů a anaerobní digesce se jeví jako nejefektivnější.


Etapa I – Výzkum procesu na modelu
zejména:
a) Provedení funkčních zkoušek navržených modelů fermentorů pro potravinářské odpady.
b) Výběr vhodných typů potravinářských odpadů a návrh možných směsí.
c) Průběžné doplňování rešeršních údajů k tématu.

Etapa II – Studium vlastností potravinářských odpadů vhodných z hlediska kofermentace
Laboratorní stanovení základních vlastností (obsah celkové a organické sušiny, ztráta žíháním, obsah celkového a organického uhlíku, obsah organického a anorganického dusíku, obsah rizikových prvků (těžkých kovů) a jiných toxických látek.

Etapa III – Technologie kofermentace potravinářských odpadů
Návrh a vývoj technologických režimů a postupů pro kofermentaci potravinářských odpadů. Náplní této etapy řešení je návrh základních parametrů (fermentační teplota, cykly míchání, zatížení fermentoru organickými látkami, doba zdržení ve fermentoru, počet fermentačních stupňů, poměr složek vstupních směsí (potravinových odpadů), hodnota ph, aj.)

Výhled pro další rok řešení:

Etapa IV – Poloprovozní výzkum
Účelem poloprovozního výzkumu bude ověření poznatků získaných studiem na laboratorních modelových fermentorech ve výrazně větším reakčním objemu 2 m3. Poloprovozní výzkum bude uskutečněn na již existujícím poloprovozním fermentačním zařízení sestaveném v rámci výzkumného úkolu Ministerstva průmyslu a obchodu “IMPULS“ FI-IM4/215 „Výzkum a vývoj nových technologií kofermentace zemědělských odpadů a dalších biogenních materiálů s cílem zvýšení energetické a ekonomické efektivnosti procesu“.

Etapa V – Studium důsledků změny zatížení fermentoru na uplatnitelnost digestátu a to buď pro účely hnojení zemědělských pozemků, či pro jiné účely (materiálové případně energetické využití).

Rozpočet projektu - uznané náklady

NávrhSkutečnost
1. Osobní náklady
Z toho
90000,-90000,-
1.1. Mzdy (včetně pohyblivých složek)68000,-67165,-
1.2. Odvody pojistného na veřejné zdravotně pojištění a pojistného na sociální zabezpečení a příspěvku na státní politiku zaměstnanosti22000,-22835,-
2. Stipendia60000,-60000,-
3. Materiálové náklady5000,-15352,-
4. Drobný hmotný a nehmotný majetek20000,-16653,-
5. Služby45000,-47138,-
6. Cestovní náhrady10000,-857,-
7. Doplňkové (režijní) náklady max. do výše 10% poskytnuté podpory20000,-20000,-
8. Konference pořádané VŠB-TUO k prezentaci výsledků studentského grantu (max. do výše 10% poskytnuté podpory)0,-0,-
9. Pořízení investic0,-0,-
Plánované náklady250000,-
Uznané náklady250000,-
Celkem běžné finanční prostředky250000,-250000,-