Tento obor připravuje studenty na samostanou tvůrčí práci v konstrukční praxi a klade důraz na komplexní znalosti, integrování poznatků vědy, techniky a také umění v procesu projektování. Studenti , kteří se soustředí na problémy oblasti procesního inženýrství, jsou vedeni k samostatnosti při řešení vývoje, optimálního vedení, efektivního navrhování a projekce procesů v různých průmyslových oblastech.

prof. Ing. Ivan Křupka, Ph.D.

. kolo (podání přihlášek od do )

1. Výpočtové nástroje pro oběhového hospodářství

   Cílem dizertační práce je vytvoření pokročilých výpočtových nástrojů pro podporu plánování v odpadovém hospodářství zohledňující udržitelný přechod dnes lineárního systému na tzv. oběhové hospodářství. Součástí práce bude návrh komplexního systému pro efektivnější nakládání s odpady směřující k vyšší míře využití odpadů. Práce bude kombinovat teoretické poznatky s požadavky z průmyslové a komunální praxe. Jedním z aspektů zohledněných v práci bude vytvoření modelu logistiky pro různé typy odpadů a systémy dopravy. Důraz bude kladen na vhodnou implementaci do komplexního modelového řešení. Vzniklé modely budou využity pro řešení případových studií a budou prezentovány na národních a mezinárodních konferencích a publikovány v recenzovaných odborných časopisech. Postup řešení: • Seznámení se s problematikou oběhového hospodářství a faktory, které ho ovlivňují. • Studium a analýza vhodných matematických nástrojů a struktury vyvíjených modelů. • Sestavení modelů kombinující teoretické poznatky s reálnými požadavky. • Vhodná softwarová implementace modelů. • Interpretace výsledků.

   Školitel: Pavlas Martin, doc. Ing., Ph.D.

1. kolo (podání přihlášek od 15.04.2020 do 31.05.2020)

1. Recyklace druhotných surovin z průmyslových odpadních vod

   Uvádí se, že cca 80 % všech odpadních vod člověk vypustí do přírody bez jakéhokoliv zpracování. Možnost využít cenné suroviny, které jsou součástí těchto vod, je velmi žádoucí, ale v mnoha případech technicky náročná. Práce je zaměřena na oblast získávání druhotných surovin (včetně vody) z kapalných průmyslových odpadů, zejména z průmyslových odpadních vod. Takto získaný materiál je cenným příspěvkem k ochraně životního prostředí díky přímé podpoře konceptu tzv. cirkulární ekonomiky v průmyslových podnicích. Posouzení jednotlivých metod a technologií pro získávání druhotných surovin bude přednostně zahrnovat jejich energetickou účinnost. Práce má charakter experimentálního výzkumu a vývoje s podporou matematického modelování. Výzkumná činnost bude zahrnovat rešerši současného stavu recyklace druhotných surovin z průmyslových odpadních vod. Dále bude provedeno mapování významných producentů těchto vod s cílem vytipovat několik případových studií pro podrobnější analýzu zahrnující experimentální ověření či návrh nových technologií pro získávání druhotných surovin včetně vody. Experimenty zacílené na recyklaci procesních vod a získávání druhotných surovin budou probíhat s využitím zařízení v moderní Laboratoři energeticky náročných procesů (LENP) NETME centre při FSI VUT v Brně. Jedním z výsledků experimentů bude vyhodnocení provozních parametrů vybraných technologií a aparátů, které patří k současné technologické špičce. Dalším podstatným výsledkem bude soubor vhodně zvolených technologických sestav použitelných při navazující spolupráci s průmyslovými partnery. Uchazeč se také zdokonalí v tvorbě pokročilých matematických modelů umožňujících analýzu investic (odhad investičních a provozních nákladů, energetická náročnost, výtěžnost druhotných surovin, apod.). Při zpracování disertační práce se předpokládá spolupráce s uznávanými mezinárodními osobnostmi y z oboru.

   Školitel: Máša Vítězslav, doc. Ing., Ph.D.

2. Vývoj algoritmů pro analýzu produkce a nakládání s odpady

   Disertační práce bude zaměřena na analýzy aktuální produkce a nakládaní s odpady, popis vazeb v odpadovém hospodářství a jejich využití při tvorbě pokročilých modelů matematického programovaní. Jádro disertační práce bude spočívat ve vývoji algoritmů pro rekonstrukci toků v síti. Důležitým faktorem je vyhodnocení víceznačnosti řešení a návrh přístupu pro identifikaci dopadů na producenty odpadu. Důraz bude kladen na vhodnou softwarovou implementaci a nasazení dostupných výpočetních kapacit. Postup řešení: • Seznámení se s problematikou odpadového hospodářství a faktory, které ho ovlivňují. • Rozšíření programovacích technik a potřebného matematického aparátu. • Vývoj a implementace algoritmů pro odhad aktuální produkce a nakládání s odpady. • Analýza významných faktorů ovlivňující subjekty v odpadovém hospodářství a jejich zahrnutí do matematických modelů.

   Školitel: Stehlík Petr, prof. Ing., CSc., dr. h. c.