Environmental Engineering

Standard length of daily study: 3

Standard length of external study:

Content of the study field - description of the first degree

Absolventi odboru Environmentálne inžinierstvo (1. stupeň) dokážu analyzovať stav znečistenia zložiek životného prostredia, identifikovať chemické látky a ďalšie činitele spôsobujúce zhoršovanie stavu životného prostredia, sú schopní navrhovať technológie na ochranu ovzdušia, vody a pôdy, spracovania a recyklácie odpadov, posudzovať vplyv odpadov na životné prostredie.

Absolventi odboru Environmentálne inžinierstvo majú znalosti o vplyve ionizujúceho žiarenia ne živé organizmy i celkový stav životného prostredia.

Sú schopní riešiť jednoduché inžinierske projekty z oblasti ochrany životného prostredia, v kontexte chemicko-inžinierskych procesov, riadenia a automatizácie výrobných cyklov. Absolventi sa uplatňujú v rôznych odvetviach výrobného a spracovateľkého priemyslu vo verejnom i súkromnom sektore. Dokážu implementovať nové technické riešenia do prevádzkovaných technológií, zavádzať nové legislatívne predpisy a normy do celého cyklu ochrany životného prostredia. Vedia sa uplatniť na miestach manažérov, vývojárov a technológov.

Teoretické vedomosti (1. stupeň)

Absolvent odboru Environmentálne inžinierstvo (1. stupeň)

-         získa a pochopí podstatné fakty o vlastnostiach a štruktúre chemických látok znečisťujúce prostredie, rizikových vlastnostiach látok a ich nepriaznivých účinkoch,

-         pozná analytické metódy stanovenia škodlivých látok, dôležité na hodnotenie stavu životného prostredia,

-         ovláda fyzikálne, termodynamické a chemické zákonitosti biologických a biochemických procesov prebiehajúcich v prírode,

-         primerane ovláda základnú inžiniersku teóriu, potrebnú na navrhovanie technologických zariadení pre ochranu prostredia a vypracovanie komplexných projektov ochrany životného prostredia,

-         je schopný pracovať s platnou legislatívou a normami, zameranými na ochranu životného prostredia.

Praktické schopnosti a zručnosti (1. stupeň)

Absolvent odboru Environmentálne inžinierstvo získa schopnosť

-         špecifikovať riziko pre ekologické zdravie,

-       hodnotiť riziko z pohľadu štruktúry a vlastností chemických látok a rôznych druhov žiarenia emitovaných do prostredia,

-         využívať predpísané metodiky a postupy pri analýze stavu životného prostredia,

-         prevádzkovať technologické postupy a chemicko-inžinierske procesy pri kontrole stavu znečisťovania prostredia,

-         spracovávať podklady pre komplexný projekt ochrany prostredia.

Doplňujúce vedomosti, schopnosti a zručnosti (1. stupeň)

Absolvent odboru Environmentálne inžinierstvo dokáže

-         prezentovať poslucháčom rôzneho profesného zamerania inžiniersko-technické

problémy ochrany životného prostredia,

-         pracovať ako člen vývojových tímov a tímov hodnotiacich stav životného prostredia,

-         udržiavať kontakt s pokrokom v danej oblasti poznania a rozvíjať vlastné profesné schopnosti.

Vymedzenie jadra znalostí

Nosné témy jadra znalostí študijného odboru Environmentálne inžinierstvo (1. stupeň)

Nosné témy jadra znalostí sú viazané v

1. roku  štúdia hlavne na

matematika (matice, sústava lineárnych rovníc, reálna funkcia a jej vlastnosti, diferenciálny počet, integrálny počet, obyčajné diferenciálne rovnice, nekonečné rady)

fyzika (kinematika a dynamika hmotného bodu a sústavy hmotných bodov, gravitačné pole, dynamika tuhého telesa, mechanika tekutín)

všeobecná chémia (štruktúra hmoty, vlastnosti molekúl, skupenské stavy, chemické reakcie, chemická rovnováha, roztoky, odmerná analýza)

anorganická chémia (vodík, kyslík, halové prvky, síra, dusík, fosfor, uhlík, kremík, kovy, anorganické materiály)

biochémia a technická mikrobiológia (základné funkcie biochemických a mikrobiologických procesov v ekosystémoch)

informatika

ekonomické, právne a jazykové znalosti (ekonómia, základy manažmentu, environmentálna filozofia, právo, jazyky)

Tieto znalosti budú tvoriť 3/5 ETCS kreditov študijného programu 1. roku štúdia.

v 2. roku štúdia

matematika (náhodné veličiny, odhady neznámych parametrov, testovanie štatistických hypotéz, korelačná a regresná analýza, numerické metódy)

organická chémia (uhľovodíky, reakcie organických látok, heterocyklické zlúčeniny, amínokyseliny, sacharidy, lipidy, prírodné a syntetické polyméry)

fyzikálna chémia (chemická termodynamika, elektrochémia, koloidika)

energetické a materiálové bilancie

tok tekutín (bilancie hybnosti a mechanickej energie tekutiny, doprava tekutín, miešanie tekutín, filtrácia, fluidizácia)

transport tepla (prestup tepla vedením, prúdením, sálaním, výmenníky tepla)

separačné procesy (transport látky, destilácia, absorpcia, extrakcia)

jadrová chémia a technológia (ochrana pred ionizujúcim žiarením)

analýza a stanovenie chemických látok (kvantitatívna a kvalitatívna analýza)

automatizácia priemyselných technológií

fyzikálne princípy ochrany životného prostredia (globálne ekologické problémy, znečisťovanie atmosféry, materiálové a energetické bilancie, základné technologické a inžinierske princípy ochrany ovzdušia).

3. roku štúdia

chemicko-inžinierske základy chemických technológií (jednotkové operácie, membránové procesy)

inžinierstvo ochrany vôd a pôdy (úprava vody, zloženie odpadových vôd, čistenie dpadových vôd a spracovanie kalov, modelovanie a simulovanie procesov čistenia odpadových vôd, remediácia kontaminovaných pôd)

environmentálna toxikológia

odpadové inžinierstvo (spracovanie a recyklácia odpadov a likvidácia nebezpečných odpadov)

inžiniersky projekt ochrany životného prostredia (posudzovanie vplyvu technológií na životné prostredie)

inžinierske aspekty trvale udržateľného rozvoja (základné princípy priemyselnej ekológie so zameraním na vývoj nových máloodpadových technológií)

záverečná práca(projekt) – štátna skúška Bc.

Ďalšie témy jadra znalostí študijného odboru (1. stupeň)

Biotechnológie

Technická mineralógia

Hydrológia

Meteorológia

Bioinžinierstvo

Energetika

Štátna skúška (1. stupeň)

-         obhajoba záverečnej práce (abstrakt v jazyku anglickom)

-         overenie spôsobilosti riešiť inžinierske problémy ochrany životného prostredia

-         skúška z oblasti poznania vymedzujúceho ŠO Environmentálne inžinierstvo

Content of study field - description of the combined first and second degree

Standard length of daily study: 2 (pre uchádzačov, ktorí ukončili prvostupňové štú

Standard length of external study:

Content of the study field - second grade description

Absolvent 2. stupňa vysokoškolského štúdia Environmentálneho inžinierstva získa komplexné znalosti pre potreby aplikovaného a základného výskumu, návrhu (projektu) pre posúdenie technologických vplyvov na kvalitu životného prostredia, modelovania a simulovania procesov znečisťovania prostredia, vplyvov ionizujúceho žiarenia, ochrany kvality vody, ovzdušia, pôdy, vývoj nových remediačných a recyklačných technológií, pre potreby s nakladaním s odpadmi, používania environmentálnych biotechnológií, environmentálneho monitoringu, počítačového spracovania informačných dát a ich hodnotenie, spájaním základných znalostí z chémie, biochémie, fyziky, biológie a mikrobiológie s poznatkami o chemických reaktoroch, separačných procesoch a zariadeniach, so zreteľom na ekonomické zhodnocovanie výrobných procesov a minimalizáciu odpadov.

Dôraz sa kladie na to, aby absolvent získal hlboké znalosti z oblasti chemických vied, inžinierskych vied, fyziky a matematiky, s rozsiahlym využitím výpočtovej techniky.

Teoretické vedomosti (2. stupeň)

Absolvent odboru Environmentálneho inžinierstva (2. stupeň)

-         analyzuje fyzikálne deje a interpretuje zákonitosti, ktorými sa riadia procesy aplikované v rôznych priemyselných odvetviach,

-         zostavuje fyzikálne a matematické modely jednotkových operácií spojených s  transportom látky, hybnosti a tepla

-         modeluje procesy prebiehajúce v jednoduchých a zložených systémoch

Praktické schopnosti a zručnosti (2. stupeň)

Absolvent odboru Environmentálneho inžinierstva (2. stupeň)

-         tvorivo využíva získané poznatky v aplikovanom výskume a výrobnej praxi

-         zavádza a používa moderné metódy a prostriedky pri riešení problémov znečisťovania prostredia

-         aplikuje výsledky matematického modelovania pre určenie podmienok racionálneho a efektívneho riadenia  procesov, voľby charakteristík zariadení, v ktorom  procesy prebiehajú

-         získa schopnosť samostatne vedecko-výskumne pracovať v oblasti chemického, biochemického, environmentálneho a bezpečnostného inžinierstva

Doplňujúce vedomosti , schopnosti a zručnosti (2. stupeň)

Absolvent odboru Environmentálneho inžinierstva (2. stupeň)

-          tvorivo a efektívne využíva zložitý matematický a softwarový aparát (napr. GIS – Geographic Information System)

-         vie identifikovať riziká chemických, potravinárskych, farmaceutických výrob, energetických komplexov, hutníckych prevádzok ap. a navrhnúť systém preventívnych opatrení, ktoré znižujú nebezpečenstvo a dôsledky pre životné prostredie (znečisťovanie vôd, ovzdušia, pôdy a ekosystémov).

Vymedzenie jadra znalostí (2. stupeň)

Nosné témy jadra znalostí študijného odboru (2. stupeň)

-       Hydrodynamika (tok tekutín) – všeobecné bilancie látky, hybnosti a energie pri toku tekutín; laminárny a turbulentný tok tekutín; aplikácie uvedených teoretických aspektov na zložité systémy z hľadiska priestorového, fázového a reologického.

-       Aplikované reaktorové inžinierstvo – posilnenie základov teoretických poznatkov získaných v 1. stupni z oblasti homogénnych izotermických a neizotermických chemických a biochemických reaktorov využívaných pri čistení odpadových vôd (špecifiká priemyselných odpadových vôd – pomalá biologická rozložiteľnosť, biologicky rezistentné látky, inhibičné a toxické látky, časová premenlivosť množstva a zloženia, nutrienty).

-       Difúzne separačné procesy – procesové a návrhové výpočty pretržitých i nepretržitých separačných procesov viaczložkových zmesí založených na princípe teoretického kontaktu (komplexné sústavy rovnovážnych a bilančných rovníc).

-       Termodynamika – výpočtové postupy fázových a chemických rovnováh vo viaczložkových reálnych zmesiach; práca s databázami termodynamických a transportných údajov.

-       Analýza a syntéza technológií ochrany zložiek životného prostredia – návrh a analýza prevádzkovania jednotlivých zariadení čistiarní odpadových vôd, zariadení slúžiacich na zachytávanie a likvidáciu látok znečisťujúcich ovzdušie, na likvidáciu tuhých a nebezpečných odpadov.

-       Analýza zdrojov rizík na základe poznatkov o štruktúre, reaktivite a vlastnostiach chemických látok v zložkách životného prostredia a rizík vplyvom ionizujúceho a iných druhov žiarenia.

Odporúča sa, aby tieto znalosti tvorili aspoň 3/4 ECTS kreditov študijného programu v 1. ročníku štúdia.

-       Technologický projekt – tímové riešenie komplexného inžinierskeho návrhu, pri ktorom si študenti samostatne rozdeľujú úlohy a zodpovednosť za čiastkové prvky riešenia. Vychádza sa z jednoduchého zadania s definovanými konečnými požiadavkami na dosiahnutie predpokladaného stavu životného prostredia. Výber  vstupných údajov a základných technologických postupov na základe literárneho štúdia, zostavenie technologickej schémy, riešenie materiálovej a energetickej bilancie výroby, návrh jednotlivých zariadení vrátane rozmerov a konštrukčných materiálov a návrh merania a regulácie procesov. Technicko-ekonomickú analýzu postupu riešenia so zohľadnením legislatívnych aspektov bezpečnosti, ochrany zdravia a životného prostredia.

-       Diplomová práca – individuálne, samostatné riešenie zadania problému prírodovedného alebo technického charakteru, ktoré môže mať formu projektu, teoretickej alebo experimentálnej výskumnej štúdie.

Odporúča sa, aby tieto znalosti tvorili aspoň 3/4 ECTS kreditov študijného programu v 2. ročníku štúdia.

Ďalšie témy jadra znalosti študijného odboru (2. stupeň) – pre internú potrebu, ak neboli vo vzorom dokumente omylom vynechané

-       Aplikované disciplíny chemického inžinierstva – biochemické inžinierstvo, bezpečnostné inžinierstvo, potravinárske inžinierstvo, energetické inžinierstvo, polymérne inžinierstvo, materiálové inžinierstvo.

-       Legislatívne aspekty návrhu a prevádzkovania materiálových a energetických výrob.

-       Ekonomika výrobného podniku (obchodný plán, riadenie výroby a odbytu, marketing, atď.)

Štátna skúška

-       obhajoba diplomovej práce (abstrakt v jazyku anglickom)

-       správa z riešenia technologického projektu

-       kolokviálna skúška z oblasti poznania študijného odboru Environmentálne  inžinierstvo.

Standard length of daily study:

Standard length of external study:

Content of the study field - description of the third grade

Absolvent ovláda vedecké metódy výskumu a vývoja Environmentálneho inžinierstva s orientáciou na vývoj progresívnych technológií ochrany zložiek životného prostredia a ekologických systémov, hodnotenia rizika, analytických a monitorovacích techník a ochrany pred vplyvom rádioaktívneho znečistenia prostredia.

Teoretické vedomosti (3. stupeň)

Absolvent báda a prináša vlastné riešenia problémov v oblasti kontroly a riadenia čistoty životného prostredia. Obsah teoretických vedomostí zahrňuje:

-         reaktivitu chemických látok v prostredí zložiek životného prostredia

-         biologickú rozložiteľnosť a toxicita látok

-         bilancie hmoty a energie zložitých sústav

-         chemické rovnováhy a chemickú kinetika, teóriu reaktorov

-         rádioaktivitu a rádioaktívne premeny

-         matematické modelovanie vo vzťahu návrh, simulácia chodu, bezpečnostná analýza, plánovanie experimentu v procesoch ochrany životného prostredia pred znečistením.

Doplňujúce vedomosti, schopnosti a zručnosti (3. stupeň)

Absolvent si osvojí zásady vedeckej a riadiacej práce vo výskumnej skupine, preukáže schopnosť samostatného riešenia čiastkového problému základného výskumu, naučí sa formulovať vedecký problém, kriticky zhodnocovať publikované výsledky v sledovanej oblasti, hľadať originálne riešenia a konfrontovať svoje názory s vedeckou komunitou.

Naučí sa prezentovať výsledky svojej práce formou odborných seminárov v rámci školiaceho pracoviska, formou prezentácii (poster, prednáška) na odborných konferenciách a formou publikácií v odbornej časopiseckej literatúre.

Vymedzenie jadra znalosti (3. stupeň)

Nosné témy jadra znalosti študijného odboru (3. stupeň)

Nosné témy jadra znalostí študijného odboru (3. stupeň) t.j. PhD stupňa sú viazané na teoretické základy odboru Environmentálne inžinierstvo (Environmental Engineering).

Študijná časť

Teoretický základy, metodologický aparát, špecializácia:

- tok tekutín a energie v zložitých systémoch (jednofázový, viacfázový), transport látky vo viacfázových viaczložkových systémoch, chemická a fázová rovnováha, aplikovaná chemická kinetika a aplikovaná teória reaktorov

- štruktúra, reaktivita a toxicita látok

- jadrová chémia a nukleárna technika

- výrobné a spracovateľské technológie,

- matematické modelovanie a optimalizácie: teória podobnosti, formulácia matematického modelu, určenie parametrov matematického modelu, algoritmizácia riešenia úloh, formulácia a riešenie optimalizačnej úlohy,

- štatistika, plánovanie experimentov, pravdepodobnosť,

- jazyková príprava

Vedecká časť

- Výskum v oblasti analýzy látok znečisťujúcich prostredie

- Výskum v oblasti fyzikálno-chemických a biologických metód rozložiteľnosti látok

- Výskum v oblasti simulovania technologických procesov kontroly znečisťovania

- zložiek životného prostredia

- Vývoj a aplikácie nových postupov v technológiách ochrany životného prostredia

- Výskum v oblasti vplyvov rádioaktívneho žiarenia a látok na životné prostredie

- Výskum v oblasti zhodnocovania a reyklácie rôznych druhov odpadu

- Osvojenie si zásad vedeckej práce, väzby výskum-vývoj-výroba-použitie-recyklácia, vedecké formulovanie problému(technické zadanie), právne a environmentálne aspekty nových produktov, etické a spoločenské stránky vedeckej práce, prezentácia výsledkov, rozvoj študijného odboru a prínos pre prax.