Schválené projekty 2011

Rozdělení přidělené dotace z MŠMT na specifický vysokoškolský výzkum po fakultách se zohledněním celoškolských pracovišť na rok 2011

Přidělená částka z MŠMT na VŠB-TUO - 30 645 000,-Kč

2.5% ( 766 125,-Kč) - úhrada způsobilých nákladů spojených s organizací SGS

fakultačástka v tis. Kč
FBI 879,000
EKF 3 701,000
FAST 1 331,000
FS 5 579,271
FEI 6 101,114
HGF 4 952,000
FMMI 7 335,490
CELKEM 29878,875
KódSP2011/98
Název projektuStudium vlivu koagulantů na vývoj zeta-potenciálu koloidních roztoků
ŘešitelLysá Tereza Ing.
Školitel projektudoc. Dr. Ing. Radmila Kučerová<br />
Období řešení projektu01.01.2011 - 31.12.2011
Předmět výzkumuProjekt je zaměřen na návrh procesu, který můžeme zařadit do technologie úpravy vody na vodu pitnou vylepšením jednoho stupně úpravy. Tím je myšlena koagulační fáze a vytváření větších shluků za použití nového materiálu na bázi aktivovaného polychlorovaného hlinitanu.

Veškeré úkony povedou k odstranění celé řady znečišťujících látek, mezi které patří např. nerozpuštěné látky (NL), rozpuštěné látky (RL), organické znečištění, tepelné znečištění a jiné. Záměr výzkumu bude soustředěn především na odstranění dispergovaných nečistot, definovaných parametrem celkového množství rozpuštěných látek (TDS), při úpravě surové vody, která bez fyzikálně-chemické úpravy nemůže být použita jako voda pitná

Voda jako disperzní soustava, ve které je rozptýlená tuhá fáze ve formě částic menších než 1µm, je kineticky stálá a nedochází v ní k sedimentaci částic. Tyto částice způsobují nechtěný zákal, který je třeba eliminovat fyzikálně-chemickým procesem – koagulací. Aplikací koagulantu dojde ke shlukování dispergovaných částic ve větší agregáty, čímž vznikne hrubě disperzní systém, který je kineticky nestálý. Následná sedimentace vzniklých shluků nebo vloček je pak označována jako čiření. Oddělit velmi jemnou tuhou fázi od fáze kapalné lze tedy čiřením, jehož principiálním mechanismem je koagulace.

Nečistoty ve vodě jsou proti samovolné koagulaci stabilizovány mechanismy, které zabraňují jejich shlukování do větších agregátů. Jako stabilizující mechanismus se u koloidních látek uplatňuje především elektrická dvojvrstva. Ta je tvořena vnitřní iontovou vrstvou, která elektrostatickými silami přitahuje opačně nabité ionty (anionty), vytvářející vnější elektrickou vrstvu, která je pak tvořena opět ze dvou částí. První část ulpívá na koloidní částici a pohybuje se spolu s ní, druhá část vnější vrstvy se označuje jako difúzní vrstva, která neulpívá na povrchu koloidní částice a může se pohybovat s okolní kapalinou. Potenciální rozdíl mezi adsorpční vrstvou a difúzní vrstvou, z nichž obě mají náboj stejné velikosti, ale opačného znaménka se nazývá potenciál zeta. Tak získávají částice stejný elektrický náboj, vzájemně se odpuzují a tím činí koloidní soustavy stabilní. K destabilizaci může dojít po překonání elektrických odpudivých sil.

Zeta-potenciál, jako řídící faktor při koagulaci, můžeme snížit adsorpcí iontů přidáním vhodného elektrolytu, přidáním opačně nabitého koloidu, pouhým mícháním bez úpravy pH a s úpravou pH do izoelektrického bodu. K prvním dvěma případům dochází do určité míry vždy po přidání vhodného koagulantu do vody.

Všechny teoretické podklady budou využity k optimalizaci procesu úpravy vody pomocí nových aktivovaných činidel.
Členové řešitelského týmudoc. Dr. Ing. Radmila Kučerová
Ing. Tereza Lysá
Specifikace výstupů projektu (cíl projektu)Cílem práce bude posouzení účinnosti nového a zatím nepoužívaného aktivovaného koagulačního činidla (polychlorovaný hlinitan) v procesu úpravy surových vod a jeho porovnání s komerčně dostupnými ekvivalenty.

• experimentální ověření koagulačních vlastností činidel
• charakterizace surových vod a jejich úpravy s využitím zeta-potenciálu, který bude přesně stanoven využitím přístroje Zetasizer Nano ZS firmy Malvern
• posouzení účinnosti koagulace, stanovení kvality upravené vody
• závěrečné vyhodnocení a posouzení využitelnosti aktivovaného koagulantu v praxi


Časový harmonogram:
1) zpracování rešerše z odborné literatury tuzemské a zahraniční (leden 2011)
2) odběry vzorků a monitoring kvality surové vody s vyhodnocením základních parametrů, mezi které patří: RL, NL, BSK aj. dle požadavků na kvalitu vody (únor - březen 2011)
3) kontrolní odběry surové vody v letních měsících (červen, červenec), a zhodnocení stability výsledků
4) příprava koagulačních činidel a optimalizace vsádkových testů (posouzení upravitelnosti vod), (duben 2011)
5) experimentální část: využití znalosti měření zeta-potenciálu pro účely optimalizace procesu koagulace (květen - srpen 2011)
6) popis zeta- potenciálu na počátku, při využití koagulačních činidel a na konci experimentu (říjen 2011)
7) vyhodnocení všech výsledků a následná publikace (listopad 2011).

Předpokládané publikování výsledku výzkumu v některých z odborných periodik např.: v českém recenzovaném neimpaktovaném časopise SOVAK a v zahraničním Journal of Environmental science s impakt faktorem. Konference: Chisa 2011.

Rozpočet projektu - uznané náklady

NávrhSkutečnost
1. Osobní náklady
Z toho
0,-0,-
1.1. Mzdy (včetně pohyblivých složek)0,-0,-
1.2. Odvody pojistného na veřejné zdravotně pojištění a pojistného na sociální zabezpečení a příspěvku na státní politiku zaměstnanosti0,-0,-
2. Stipendia15000,-15000,-
3. Materiálové náklady70000,-108000,-
4. Drobný hmotný a nehmotný majetek70000,-58000,-
5. Služby47000,-29000,-
6. Cestovní náhrady12000,-10000,-
7. Doplňkové (režijní) náklady max. do výše 10% poskytnuté podpory10000,-10000,-
8. Konference pořádané VŠB-TUO k prezentaci výsledků studentského grantu (max. do výše 10% poskytnuté podpory)6000,-0,-
9. Pořízení investic0,-0,-
Plánované náklady230000,-
Uznané náklady230000,-
Celkem běžné finanční prostředky230000,-230000,-