Posudky závěrečné kvalifikační práce

Posudek vedoucího

Jícha, Jaroslav

Posudek vedoucího diplomové práce: Diplomová práce Kamila Šímy Energetické využití komunálního odpadu se od vlastního zadání v žádném ze specifikovaných bodů výrazně neodchýlila. Pouze původně plánované kontrolní výpočty v programu ChemCad byly pro značný konečný rozsah práce na doporučení vedoucího vynechány. I tak je rozsah práce nad rámec obvyklé diplomové práce. Zejména úvodní části, které se týkají legislativního rámce odpadů a jejich spalování či skládkování jsou zpracované ve větším rozsahu než bylo potřeba. Stěžejní část práce tvoří předběžný návrh (Basic Design) spalovny komunálních odpadů s kapacitou 100kT/rok. V práci je zpracován nejen popis jednotlivých částí technologie spalovny s protiproudou rotační pecí s dohořívací komorou a následnou utilizací tepla, ale i technologie čištění spalin tzv. suchou cestou. Práce je projekční studií bez konkrétní znalosti lokality, složení odpadu a konkrétních požadavků na odběr tepla, což do jisté míry řešení ovlivnilo. Vlastní náročnost práce spočívala ve výpočtu hlavních parametrů aparátů a v posouzení reálnosti navržené technologie. V závěru práce byl učiněn pokus o ekonomické posouzení návrhu. Hlavní přínos vidím ve zpracování dosti široké oblasti související se zadaným tématem. Diplomant se práci věnoval velmi intenzivně, využíval konzultací odborného konzultanta a vedoucího většinou ale až závěru práce. To vedlo na druhé straně patrně k tomu, že práce studenta donutila k samostatným úvahám a závěrům. Práci doporučuji k obhajobě.

Dílčí hodnocení
Kritérium	Známka	Body	Slovní hodnocení
Splnění požadavků a cílů zadání	A
Postup a rozsah řešení, adekvátnost použitých metod	B
Vlastní přínos a originalita	A
Schopnost interpretovat dosažené vysledky a vyvozovat z nich závěry	A
Využitelnost výsledků v praxi nebo teorii	B
Logické uspořádání práce a formální náležitosti	B
Grafická, stylistická úprava a pravopis	A
Práce s literaturou včetně citací	A
Samostatnost studenta při zpracování tématu	A

Navrhovaná známka: A

Posudek oponenta

Bébar, Ladislav

Rozsah práce pana Kamila Šímy přesahuje běžný objem diplomových prací, přesto v některých důležitých bodech mi chybí detailnější informace a zdůvodnění postupu. Úvodní kapitoly o klasifikaci odpadů, způsobech nakládání s nimi, vč. skládkování, jsou s ohledem na celkový rozsah práce (131 stran) zbytečně rozsáhlé. Rovněž řada konstatování o nepochybné důležitosti energetického využívání odpadů postrádá konkrétnost, což v diplomové práci zpracované na fakultě technického směru považuji za velmi žádoucí. Poněkud udivující je pro mne to, že diplomant některé fyzikální vlastnosti spalin nahradil vlastnostmi vzduchu s odvoláním na podobnost obou plynných směsí, přičemž určování těchto vlastností je v rámci magisterského studia na ÚPEI FSI pozornost věnována. Nicméně oceňuji snahu diplomanta provést návrh aparátů celé technologické linky pro spalování odpadů v systému s protiproudou rotační pecí. Práci pana Bc. Kamila Šímy doporučuji k obhajobě. Pro upřesnění některých problematických bodů jsem formuloval 7 otázek, jejichž zodpovězení očekávám při obhajobě.

Dílčí hodnocení
Kritérium	Známka	Body	Slovní hodnocení
Splnění požadavků a cílů zadání	B
Postup a rozsah řešení, adekvátnost použitých metod	B
Vlastní přínos a originalita	B
Schopnost interpretovat dosaž. vysledky a vyvozovat z nich závěry	C
Využitelnost výsledků v praxi nebo teorii	C
Logické uspořádání práce a formální náležitosti	B
Grafická, stylistická úprava a pravopis	A
Práce s literaturou včetně citací	B

Navrhovaná známka: B

Otázky

Diplomant zmiňuje termín „energetické využít odpadů“, poznamenávám, že energetickým využitím odpadů není každý proces termického zpracování odpadů, může se k definici „energetického využívání odpadů“ diplomant vyjádřit?
Diplomová práce se zabývá problematikou termického zpracování odpadů, z toho důvodu postrádám v popisné části 1.4. specifikaci podmínek, za nichž mohou být komunální nebo nebezpečné odpady spalovány. Místo slovního popisu teplotních podmínek při spalování odpadů v této stati (např. “za velmi vysokých teplot “) a v tištěném textu na str. 46, požaduji při obhajobě jasně uvést, za jakých podmínek lze odpady různého druhu spalovat.
V kapitole 2.1.3 na str. 41 se diplomant ohledně výhřevnosti odpadů omezuje na konstatování, že „…Celková výhřevnost KO lze vyjádřit v závislosti pouze na jeho vlhkosti“. a využívá obr.2. Konstatuji, že takové tvrzení není postačující a diplomantovi je známo, že pro určení výhřevnosti spalitelných materiálů, a to i odpadů, existuje řada metod vycházejících z elementárního složení hořlaviny a obsahu balastních složek (vody a popelovin). Tento výpočet diplomant aplikoval k určení výhřevnosti modelového odpadu na str. 58, nicméně korekci spalného tepla na výhřevnosti neprovedl správně a zanedbal tvorbu H2O spalováním vodíku obsaženého v hořlavině.Poznamenávám, že opakovaně (str. 77 a 86) diplomant veličinu „LHV“ komentuje jako „tepelná kapacita odpadu“, což je nesprávné.
V přehledu hlavních vstupních a výstupních parametrů postrádám údaj o množství produkovaných spalin. Jedná se o údaj zásadní důležitosti pro navrhování aparátů na lince využití tepla spalin a jejich čištění. Prosím o zodpovězen při obhajobě
Požaduji zdůvodnit, proč je na str. 115 uvedeno, že spalinový ventilátor bude umožňovat „pokrytí celkové tlakové ztráty 165 kPa, zatímco diplomantem vypočtená tlaková ztráta na hlavních aparátech linky dopravy a zpracování spalin je 36,57 kPa, což je údaj neobvykle vysoký. Podotýkám, že spalinový ventilátor je jedním z hlavních spotřebičů elektrické energie ve spalovnách odpadů. Proto je snahou projektantů minimalizovat tlakové ztráty na trase dopravy spalin na úroveň cca 5 až 10 kPa. Samotná vypočtená tlaková ztráta trasy dopravy spalin na úrovni 36 kPa je vysoká a spotřeba elektrické energie bude velmi snižovat efekt výroby elektrické energie expanzí páry. Prosím při obhajobě o upřesnění předpokládané spotřeby elektrické energie spalinovým ventilátorem.
S interpretací vztahů (1.2) a (1.3) na str. 78 pro výpočet střední měrné kapacity v intervalu T1 až T2 nesouhlasím. Prosím uvést správný vztah pro výpočet středního měrného tepla v určitém teplotním intervalu
Diplomant vychází zejména ze dvou předpokladů. Jednak, že v rotační peci dojde pouze ke odpaření prchavé hořlaviny a spálen bude pouze podíl „pevného uhlíku“ a že teplota v rotační komoře bude na úrovni cca 500°C. Je potřebné vzít v úvahu body samovznícení organických látek, které se většinou pohybují v rozmezí cca 500 až 550°C. Obávám se, že při reálném provozu uvažované soustavy by mohlo již v prostoru rotační pece dojít ke spalování uvolněného podílu tzv. prchavé hořlaviny. Pro omezení děje spalování deklaruje diplomat omezení množství přiváděného vzduchu do rotační pece. Na str. 81 se však konstatuje, že přebytek primárního spalovacího vzduchu je cca 2,2, což je výrazně nadstechiometrický poměr, nevylučující možnost hoření uvolněné prchavé hořlaviny. Dotaz: Má diplomant má patřičné reference z reálného provozu, aby uvedené předpoklady měly reálné opodstatnění?