PředmětyPředměty(verze: 982)
Předmět, akademický rok 2026/2027
  
   
Digitalizace environmentálních technologií - M217037
Anglický název: Digitalization of Environmental Technologies
Zajišťuje: Ústav technologie vody a prostředí (217)
Fakulta: Fakulta technologie ochrany prostředí
Platnost: od 2026 do 2026
Semestr: letní
Body: letní s.:5
E-Kredity: letní s.:5
Způsob provedení zkoušky: letní s.:
Rozsah, examinace: letní s.:2/2, Z+Zk [HT]
Počet míst: neurčen / neurčen (neurčen)Rozvrh není zveřejněn, proto je tento údaj pouze informativní a může se ještě měnit.
Minimální obsazenost: neomezen
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.
Dolejš Petr Ing. Ph.D.
Termíny zkoušek   Rozvrh   
Anotace
Předmět Digitalizace environmentálních technologií se zaměřuje na využití moderních digitálních nástrojů a přístupů v oblasti environmentálního inženýrství se zvláštním důrazem na čištění odpadních vod. Studenti se seznámí s principy digitalizace, automatizace a datově orientovaného řízení procesů v technologických systémech pro ochranu životního prostředí. Výuka pokrývá nejen čistírny odpadních vod, ale také úpravny pitné vody, technologie čištění odpadních plynů, bioplynové stanice a systémy nakládání s kaly. Pozornost je věnována zejména online monitoringu, senzorice, systémům SCADA, Internetu věcí (IoT) a datové infrastruktuře. Studenti se naučí zpracovávat a interpretovat provozní data, navrhovat přehledné vizualizace a využívat nástroje jako MATLAB. Součástí předmětu je rovněž úvod do matematického modelování procesů, tvorby digitálních dvojčat a aplikace metod strojového učení pro predikci a optimalizaci provozu. Důraz je kladen na praktické aplikace a případové studie z reálných provozů. Studenti si osvojí schopnost navrhnout jednoduché digitální řešení vybrané environmentální technologie a kriticky zhodnotit přínosy digitalizace z hlediska efektivity, spolehlivosti a udržitelnosti provozu.
Poslední úprava: Bartáček Jan (30.03.2026)
Podmínky zakončení předmětu (Další požadavky na studenta)

• Semestrální projekt (50 %)

Návrh a prezentace digitálního řešení pro vybranou environmentální technologii (např. digital twin aktivační nádrže, prediktivní model výtěžnosti bioplynu, dashboard pro čištění spalin).

• Ústní zkouška (50 %)

Ověření pochopení principů digitalizace, datové analýzy, automatizace a jejich uplatnění v environmentálních provozech.

Poslední úprava: Bartáček Jan (09.10.2025)
Literatura

Povinná:

  • Bindzar, Jan. Základy úpravy a čištění vod. Praha: Vydavatelství VŠCHT, 2009, https://vufind.techlib.cz/Record/000661372 s. ISBN 978-80-7080-729-3.

Poslední úprava: Cibulková Jana (09.10.2025)
Metody výuky

přednášky + semináře + počítačová cvičení

Poslední úprava: Bartáček Jan (09.10.2025)
Požadavky ke zkoušce (Forma způsobu ověření studijních výsledků)

Předmět je zakončen zápočtem a ústní zkouškou. Podmínkou účasti na ústní zkoušce je získání zápočtu.

Poslední úprava: Cibulková Jana (09.10.2025)
Sylabus

1. Úvod do digitalizace environmentálních technologií

2. Digitalizace v čištění odpadních vod – přehled aplikací

3. Senzory a online měření v environmentálních technologiích

4. SCADA a automatizace provozu

5. IoT, datová infrastruktura a decentralizované monitorování

6. Zpracování a čištění dat z provozu

7. Vizualizace dat a provozní reporting

8. Digitální dvojče (digital twin) environmentální technologie

9. Modelování procesů v čištění odpadních vod a plynových technologiích

10. Prediktivní modely a strojové učení v provozech

11. Digitalizace kalového hospodářství a bioplynových stanic

12. Digitalizace úpraven pitné vody a zařízení na čištění plynů

13. Integrace a udržitelnost digitálních systémů

14. Prezentace studentských projektů a diskuze

Poslední úprava: Bartáček Jan (30.03.2026)
Studijní opory

• Olsson, G. (2012). Instrumentation, Control and Automation in Wastewater Systems. IWA Publishing.

• Jeppsson, U., Alex, J. (2007). Benchmark Simulation Models for Wastewater Treatment Plants. IWA.

• Hartmann, J. (2022). Digital Water: Smart Systems and IoT in Water Management. Springer.

• IWA Digital Water Report (2020).

• Vaklieva-Bancheva, N., et al. (2019). Process Modelling for Environmental Systems. Elsevier.

• Vybrané články z časopisů Water Research, Environmental Modelling & Software, Process Safety and Environmental Protection, Waste Management.

• Online zdroje a návody k software: MATLAB, Python (pandas, scikit-learn), Power BI, WEST, QGIS.

Poslední úprava: Bartáček Jan (09.10.2025)
Výsledky učení

Po absolvování předmětu student:

1. Chápe principy digitalizace a jejich uplatnění v různých typech environmentálních technologií.

2. Zná moderní senzory, měřicí systémy a datové platformy používané pro vodní i plynové technologie.

3. Umí zpracovávat a analyzovat provozní data pomocí moderních softwarových nástrojů.

4. Dokáže navrhnout koncept digitálního dvojčete vybrané environmentální technologie.

5. Umí aplikovat prediktivní modely pro řízení procesů a optimalizaci provozu.

6. Chápe přínosy digitalizace z hlediska provozní efektivity, environmentálního dopadu a udržitelnosti.

Poslední úprava: Bartáček Jan (09.10.2025)
Vstupní požadavky

• Základy environmentálního a procesního inženýrství

• Základy programování (MATLAB nebo Python)

• Znalost principů měření a automatizace technologických procesů

Poslední úprava: Bartáček Jan (09.10.2025)
Studijní prerekvizity

Znalosti z oblasti chemického inženýrství a biologie.

Poslední úprava: Cibulková Jana (09.10.2025)
 
VŠCHT Praha