PředmětyPředměty(verze: 978)
Předmět, akademický rok 2025/2026
  
Technické vybavení na čistírnách odpadních vod a úpravnách vody - M217036
Anglický název: Advanced Technical Equipment in Wastewater and Water Treatment Plants
Zajišťuje: Ústav technologie vody a prostředí (217)
Fakulta: Fakulta technologie ochrany prostředí
Platnost: od 2025
Semestr: zimní
Body: zimní s.:3
E-Kredity: zimní s.:3
Způsob provedení zkoušky: zimní s.:
Rozsah, examinace: zimní s.:2/0, Zk [HT]
Počet míst: neomezen / neurčen (neurčen)
Minimální obsazenost: neomezen
Kompetence:  
Stav předmětu: vyučován
Jazyk výuky: čeština
Způsob výuky: prezenční
Úroveň:  
Poznámka: předmět je možno zapsat mimo plán
povolen pro zápis po webu
Garant: Bartáček Jan prof. Ing. Ph.D.
Procházka Jindřich Ing. Ph.D.
Klasifikace: Chemie > Analytická chemie
Termíny zkoušek   Rozvrh   
Anotace -
Cílem kurzu je seznámit studenty s klíčovým technickým vybavením a inženýrskými prvky, které tvoří základ provozu moderních úpraven pitné vody a čistíren odpadních vod. Na rozdíl od předmětů zaměřených na procesní a technologické principy úpravy a čištění vody, tento kurz klade důraz na mechanické, elektrické a automatizační systémy, které tyto procesy umožňují a podporují v praxi. Studenti získají hluboké porozumění funkci a provozu zařízení jako jsou čerpadla, dmychadla, míchadla, výměníky tepla, separační zařízení, systémy dávkování chemikálií, membránové moduly, a dále zařízení používaná pro zahušťování a odvodňování kalu. Důraz je kladen také na systémy nakládání s bioplynem – měření, bezpečnostní aspekty a produkci energie pomocí kogeneračních jednotek. Součástí kurzu jsou rovněž přednášky zaměřené na instrumentaci, SCADA systémy, energetickou efektivitu, preventivní údržbu a především digitalizaci vodohospodářské infrastruktury s využitím senzoriky, datové analýzy a automatizovaného rozhodování. Kurz připravuje studenty na technické role, kde je nutné rozumět nejen technologii čištění vody, ale především provozní realitě zařízení, jejich údržbě, energetickému hodnocení a možnostem jejich optimalizace. Absolvent kurzu bude schopen porozumět a hodnotit technické uspořádání úpraven a ČOV, podílet se na jejich provozu, navrhovat úpravy nebo rekonstrukce technických celků a komunikovat s provozovateli, projektanty i dodavateli technologií na odborné úrovni.
Poslední úprava: Bartáček Jan (16.04.2025)
Podmínky zakončení předmětu (Další požadavky na studenta) -

Podmínkou pro úspěšné zakončení předmětu je absolvování zkouškového písemného testu s minimálním ziskem 51 bodů z celkového počtu 100 bodů.

Poslední úprava: Cibulková Jana (17.02.2025)
Literatura -

Doporučená:

  • MWH Global. Water Treatment Plant Design (5th Edition).. New York: McGraw-Hill Education., 2012, 1,056 s. ISBN 978-0-07-147032-1.
  • Jenkins, D. . Biological Wastewater Treatment: Principles, Modelling and Design. London: IWA Publishing., 2017, 458 s. ISBN 978-1-78040-773-6.
  • Tchobanoglous, G., & Stensel, H. D. . Wastewater Engineering: Treatment and Resource Recovery (5th Edition).. New York: McGraw-Hill Education, 2014, 1420 s. ISBN 978-0-07-340118-1.

Poslední úprava: Bartáček Jan (16.04.2025)
Metody výuky -

Přednášky

Poslední úprava: Bartáček Jan (16.04.2025)
Požadavky ke zkoušce (Forma způsobu ověření studijních výsledků)

Zkouška se koná jen písemnou formou na konci semestru. Opravnou zkoušku je možné konat během zkouškového období.

Poslední úprava: Cibulková Jana (17.02.2025)
Sylabus -

Modul 1: Klíčové mechanické systémy v úpravnách vody a ČOV

1. Čerpací systémy v čistírnách a úpravnách vody, Typy čerpadel (odstředivá, objemová, ponorná), vysokotlaká čerpadla pro RO/UF; Výběr podle parametrů, provozní problémy, údržba)

2. Hrubé předčištění: česle, lapáky písku, sedimentace (Mechanické a jemné česle, lapáky písku, primární usazování; Problematika biologického nárůstu na přívodech surové vody)

3. Provzdušňovací a míchací systémy v biologickém stupni ČOV (Jemnobublinná vs. hrubobublinná aerace, dmychadla, řízení DO; Typy míchadel, optimalizace intenzity míchání)

4. Zahušťování a odvodňování kalu (Gravitační zahušťovače, DAF, odstředivky, pásové a šnekové lisy; Skladování a manipulace s kalem)

Modul 2: Řídicí, monitorovací a energetické systémy

5. Instrumentace a automatizace v úpravnách vody a ČOV (SCADA, PLC, senzory: průtok, tlak, hladina, zákal; Automatizace řízení a monitoring v reálném čase)

6. Výměníky tepla a rekuperace energie (Využití výměníků v digesci a sušení kalu; Rekuperace tepla z odpadní vody, tepelná čerpadla v úpravnách pitné vody)

7. Systémy pro nakládání s bioplynem (Měření průtoku a složení bioplynu (CH₄, CO₂, H₂S); Zabezpečení proti výbuchu, protitlakové ventily, ventilaceů; Kogenerační jednotky, využití odpadního tepla, provozní aspekty)

Modul 3: Chemické a membránové technologie

8. Dávkovací systémy a dezinfekce (Chemická úprava vody: koagulace, flokulace, pH, živiny; Chlorace, UV, ozonizace: rozdíly mezi pitnou a odpadní vodou)

9. Membránové technologie a pokročilá filtrace (MBR, nanofiltrace, reverzní osmóza; Provozní nároky, fouling, CIP, aplikace v recyklaci a pitné vodě)

Modul 4: Údržba, optimalizace a budoucí trendy

10. Poruchy, údržba a provozní spolehlivost (Diagnostika častých poruch (čerpadla, výměníky, dávkovače); Prediktivní a preventivní údržba, monitoring stavu zařízení)

11. Optimalizace spotřeby energie a chytré technologie (Energeticky úsporný provoz ČOV a úpraven; Využití AI, IoT a datové analýzy pro optimalizaci řízení)

12. Digitální nástroje a digitalizace infrastruktury I (SCADA, dálkový dohled, prediktivní řízení; Digital twin, senzorové sítě, AI v rozhodování; Integrace digitálních technologií do provozních strategií)

13. Digitalizace infrastruktury II: praxe, trendy a vize budoucnosti (Propojení vodárenské a kanalizační infrastruktury do jednotného datového prostředí; Kybernetická bezpečnost, datová integrace, provozní dashboardy; Případové studie: SMART ČOV, vodní reuse s digitálním řízením; Diskuze o směrování odvětví (klimatická změna, nedostatek personálu, legislativa)

14. Rezerva

Poslední úprava: Bartáček Jan (16.04.2025)
Studijní opory -

http://www.vscht.cz

Poslední úprava: Cibulková Jana (17.02.2025)
Výsledky učení -

Absolvent kurzu bude schopen porozumět a hodnotit technické uspořádání úpraven a ČOV, podílet se na jejich provozu, navrhovat úpravy nebo rekonstrukce technických celků a komunikovat s provozovateli, projektanty i dodavateli technologií na odborné úrovni.

Poslední úprava: Bartáček Jan (16.04.2025)
Studijní prerekvizity -

Znalosti v rozsahu Bc. předmětu Analytická chemie.

Poslední úprava: Cibulková Jana (17.02.2025)
 
VŠCHT Praha