Tato práce se zabývá návrhem a realizací zařízení pro automatické řízení procesu
recyklace chromu z koželužských odpadů.
Převážná část produkce koželužských výrobků se činí pomocí chromitých solí a
nezdá se, že by chrom jako činidlo byl v brzké době nahrazen. Velké množství chromu se
tak dostává do odpadu ať už ve formě odpadní vody z koželužen nebo vyhozených
kožených výrobků, které končí na skládkách. Chrom je přitom nebezpečným odpadem,
protože jeho neškodná trojmocná varianta může působením prostředí oxidovat na
šestimocnou, která je karcinogenní. Problém odstranění a recyklace chromu je tedy velmi
aktuální.
Tato práce se zaměřuje na automatické řízení a optimalizaci jedné z metod pro
zpracování chromitých odpadů a to metodu založenou na enzymatické hydrolýze. Použitý
postup umožňuje zpracovávat nejen tuhé chromité odpady, ale zároveň také dechromovat
chromité odpadní vody a vytváří tak uzavřenou cirkulační smyčku. Tím se liší od většiny
ostatních postupů, kdy se likvidace řeší odděleně pro tuhé a kapalné odpady. Kromě
výhody této komplexnosti v řešení odpadů se navíc získají hodnotné produkty (protein a
chrom), které lze dále využít. Technické vybavení pro tuto metodu bylo již dříve
realizováno v laboratorních podmínkách, ale jednotlivé procesy byly automaticky řízeny
jen v omezené míře, nesourodými prostředky a bez propojení jednotlivých technologií.
V rámci disertační práce bylo existující laboratorní vybavení pro recyklaci
chromitých odpadů rozšířeno o moderní prostředky pro měření a řízení a jednotlivá
pracoviště tvořící uvedenou technologii byla propojena do distribuovaného řídicího
systému. Pro jednotlivé technologické procesy byly navrženy řídicí systémy a provedena
jejich implementace tak, aby technologie mohla být automaticky řízena.
Annotation in English
This thesis deals with design and implementation of automatic control system for
recycling chromium from tannery waste.
Most of the tannery products are treated with chromium and it does not seem likely
that the chromium would be soon replaced by other agent. Large amount of chromium is
therefore contained in waste, either in the water used in tanneries or in the used shoes and
other products which are disposed of in landfills. But chromium is a dangerous waste,
because the relatively harmless trivalent variant can oxidize into carcinogenic hexavalent
variant in the environment. The problem of removing and recycling chromium is
consequently very acute.
This work focuses on automatic control and optimization of one of the methods for
treatment of tannery waste - the method of enzymatic hydrolysis. The process allows
treating the solid waste together with waste water in a closed loop system. This
distinguishes it from most other methods which treat solid and liquid waste separately.
Besides the advantage of complexity in dealing with the waste, there are also valuable
products obtained by this method (protein and chromium), which can be reused. The
equipment for this method in laboratory scale was created earlier but the processes were
automatically controlled only in limited extent, with various devices and without
communication between them.
In this work the existing laboratory equipment has been extended with modern
means of automatic control and monitoring and the individual processes which compose
the technology have been connected into a distributed control system. For the individual
processes control systems have been designed and implemented so that the technology
could be automatically controlled.
Keywords
-
Keywords in English
-
Length of the covering note
-
Language
CZ
Annotation
Tato práce se zabývá návrhem a realizací zařízení pro automatické řízení procesu
recyklace chromu z koželužských odpadů.
Převážná část produkce koželužských výrobků se činí pomocí chromitých solí a
nezdá se, že by chrom jako činidlo byl v brzké době nahrazen. Velké množství chromu se
tak dostává do odpadu ať už ve formě odpadní vody z koželužen nebo vyhozených
kožených výrobků, které končí na skládkách. Chrom je přitom nebezpečným odpadem,
protože jeho neškodná trojmocná varianta může působením prostředí oxidovat na
šestimocnou, která je karcinogenní. Problém odstranění a recyklace chromu je tedy velmi
aktuální.
Tato práce se zaměřuje na automatické řízení a optimalizaci jedné z metod pro
zpracování chromitých odpadů a to metodu založenou na enzymatické hydrolýze. Použitý
postup umožňuje zpracovávat nejen tuhé chromité odpady, ale zároveň také dechromovat
chromité odpadní vody a vytváří tak uzavřenou cirkulační smyčku. Tím se liší od většiny
ostatních postupů, kdy se likvidace řeší odděleně pro tuhé a kapalné odpady. Kromě
výhody této komplexnosti v řešení odpadů se navíc získají hodnotné produkty (protein a
chrom), které lze dále využít. Technické vybavení pro tuto metodu bylo již dříve
realizováno v laboratorních podmínkách, ale jednotlivé procesy byly automaticky řízeny
jen v omezené míře, nesourodými prostředky a bez propojení jednotlivých technologií.
V rámci disertační práce bylo existující laboratorní vybavení pro recyklaci
chromitých odpadů rozšířeno o moderní prostředky pro měření a řízení a jednotlivá
pracoviště tvořící uvedenou technologii byla propojena do distribuovaného řídicího
systému. Pro jednotlivé technologické procesy byly navrženy řídicí systémy a provedena
jejich implementace tak, aby technologie mohla být automaticky řízena.
Annotation in English
This thesis deals with design and implementation of automatic control system for
recycling chromium from tannery waste.
Most of the tannery products are treated with chromium and it does not seem likely
that the chromium would be soon replaced by other agent. Large amount of chromium is
therefore contained in waste, either in the water used in tanneries or in the used shoes and
other products which are disposed of in landfills. But chromium is a dangerous waste,
because the relatively harmless trivalent variant can oxidize into carcinogenic hexavalent
variant in the environment. The problem of removing and recycling chromium is
consequently very acute.
This work focuses on automatic control and optimization of one of the methods for
treatment of tannery waste - the method of enzymatic hydrolysis. The process allows
treating the solid waste together with waste water in a closed loop system. This
distinguishes it from most other methods which treat solid and liquid waste separately.
Besides the advantage of complexity in dealing with the waste, there are also valuable
products obtained by this method (protein and chromium), which can be reused. The
equipment for this method in laboratory scale was created earlier but the processes were
automatically controlled only in limited extent, with various devices and without
communication between them.
In this work the existing laboratory equipment has been extended with modern
means of automatic control and monitoring and the individual processes which compose
the technology have been connected into a distributed control system. For the individual
processes control systems have been designed and implemented so that the technology
could be automatically controlled.
