Skupina Anaerobní technologie se dlouhodobě zabývá intenzifikací anaerobní stabilizace kalů na čistírnách odpadních vod (ČOV). Cílem je recyklace energie obsažené v těchto kalech tak, aby byla pokryta veškerá spotřeba elektrické energie na ČOV. Např. na pražské Ústřední ČOV bylo dosaženo téměř 90% energetické soběstačnosti celé čistírny zavedením námi vyvinuté metody dezintegrace kalu (lyzátovací zahušťovací centrifugy) a termofilní anaerobní stabilizace.
Předmět je věnován problematice disperzních systémů - jejich klasifikaci, vzniku a stabilitě s důrazem na disperze koloidních rozměrů a nanorozměrů. První část se zabývá jevy na fázových rozhraních, které výrazně ovlivňují vlastnosti koloidně disperzních soustav (rovnováha na zakřiveném rozhraní ve dvoufázových systémech, rovnováha na rozhraní tří fází, adsorpce na fázových rozhraních). Ve druhé části jsou probírány vlastnosti disperzních systémů ovlivňované stupněm disperzity - difuzivita, schopnost sedimentovat, membránové jevy, reologické a optické vlastnosti. Třetí část je věnována popisu jednotlivých typů disperzních systémů.
Prozkoumejte komplexní svět fázových rozhraní, koloidů a nanosystémů. Skripta jsou rozdělena na tři tematické celky: fyzikální chemie fázových rozhraní, vlastnosti disperzních soustav a popis disperzních soustav. V prvé části je diskutována termodynamika fázových rozhraní, vlastnosti mobilních rozhraní a rozhraní pevná látka / plyn i pevná látka / kapalina. V druhé části, jsou probírány vlastnosti disperzních soustav ovlivňované stupněm disperzity - difuzivita, schopnost sedimentovat, membránové jevy, reologické a optické vlastnosti. Další kapitoly pak popisují jednotlivé typy disperzních soustav; pozornost je věnována hlavně soustavám koloidním a nanodisperzím. Do textu jsou zařazeny řešené příklady, které mají sloužit k ilustraci problémů vysvětlovaných v textu i jako inspirace při řešení úloh, uvedených na konci každé kapitoly (i s výsledky).
Analyzovat a optimalizovat procesy, v nichž se významně uplatňují fázová rozhraní a to jak praktické (např.
Vliv fázových rozhraní na vlastnosti disperzních systémů, termodynamika systémů s velkou plochou fázového rozhraní.
Zakřivená fázová rozhraní, Laplaceova-Youngova rovnice. Vliv zakřivení na tlak nasycené páry, na rozpustnost za konstantní teploty.
Rovnováha na třífázovém rozhraní.
Kapilární jevy. Povrchové filmy nerozpustných látek na kapalných a pevných površích.
Kinetika adsorpce a adsorpční rovnováha. Gibbsova adsorpční izoterma.
Elektrické vlastnosti fázových rozhraní.
Disperzní soustavy, jejich klasifikace a charakterizace. Rozdělovací funkce.
Kinetické vlastnosti disperzních soustav ovlivňované stupněm disperzity.
Viskozita disperzních soustav. Einsteinova rovnice.
Optické vlastnosti disperzních systémů.
Makromolekulární koloidní roztoky.
Sulfan je zdrojem emisí S02, zápachu a problémů při spalování bioplynu v kogeneračních jednotkách a proto je nutné jej z bioplynu odstraňovat. Biologické metody odstraňování sulfanu z bioplynu jsou založené na oxidaci sulfanu chemolithotrofními sirnými bakteriemi na elementární síru: H2S + 0.5O2 --> S0 + H2O Tento proces je možné realizovat v externím bioreaktoru po absorpci sulfanu do vodných roztoků nebo přímo v anaerobním fermentoru (tzv. mikroaerace). Oba způsoby jsou účinné, ale naše výsledky ukazují, že mikroaerace může mít na anaerobní proces pozitivní vliv i v některých dalších aspektech (např. větší stabilita reaktoru).
V kapalné fázi po anaerobní fermentaci se v závislosti na charakteru vstupní suroviny často vyskytují vysoké koncentrace amoniakálního dusíku, který může inhibovat anaerobní fermentaci a v případě ČOV významně zatěžuje vodní linku. Jeden z perspektivních způsobů odstraňování amoniakálního dusíku je tzv. proces nitritace-denitritace. Oproti "klasické" nitrifikaci-denitrifikaci je takto možné ušetřit 25 % kyslíku a 40 % organického substrátu potřebného pro odstranění dusíku.
ADIABATIC Processes EXPLAINED: How Air Cools & Heats as it Rises and Sinks!
Z: Bartovská L., Šišková M.: Fyzikální chemie povrchů a koloidních soustav, VŠCHT Praha, 2010,9788070807453.