Komplexní řízení procesu recyklace koželužských odpadů

Ing. Jan DOLINAY

Doctoral thesis

Complex control of tannery waste recycling process

Anotácia:

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.

Abstract:

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.

Jazyk práce: Czech

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 22. 2. 2010

Identifikátor: 17863

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 25. 6. 2010

Tomas Bata University in Zlín

Faculty of Applied Informatics

Doctoral programme / odbor:
Chemical and Process Engineering / Technical Cybernetics