Témy Ing. prác - IRET - Inštitút recyklačných a environmentálnych technológií

Vedúci ZP

Názov práce

Anotácia

Požadovaný výstup

Požiadavky

prof. Ing. Andrea Miškufová

Spracovanie odpadových vôd a roztokov na využiteľné produkty

Cieľom práce je testovať možné spôsoby spätného získavania využiteľných látok z rôznych odpadových vôd (OV), roztokov a výluhov odpadov. Práca sa bude zameriavať na zisk nových materiálov najmä na báze strategických surovín (napr. s obsahom Li, Y, Nd, P a pod.)  z roztokov v podobe využiteľných produktov ako sú kovy, soli, oxidy a pod. rôznymi vybranými metódami ako je kryštalizácia, zrážanie, kvapalinová extrakcia, žíhanie a pod.  V procese recyklácie a hydrometalurgického spracovania odpadov (použité batérie, fotovoltické panely, elektronický odpad) vzniká množstvo rôznych odpadových vôd a roztokov, ktoré je potrebné spracovať, čo zvyšuje náklady na celkovú recykláciu odpadov. Cieľom práce je nájsť vhodné spôsoby, ako nezneškodňovať tieto OV, ale ich čo najefektívnejšie využiť pre rôzne aplikácie. Zámerom práce bude získať z OV produkty s vyššou pridanou hodnotou a znížiť tak celkové náklady na spracovanie odpadov. 

Práca má teoreticko-experimentálny charakter

-Zvolí sa druh odpadových vôd/roztokov z konkrétneho recyklačného procesu s obsahom vybraných strategických prvkov a zložiek

- V rámci teoretickej časti sa práca orientuje na štúdium termodynamiky a odbornej literatúry v oblasti extrakčných a separačných metód daných zložiek z roztokov.

-študent navrhne vhodnú metódu pre zisk vybraných zložiek/produktov z reálnych výluhov alebo odpadových vôd.  - v experimentálnej časti sa bude sledovať vplyv rôznych podmienok na zisk cielených produktov a zloženie očistenej vody.

Práca vyžaduje prácu so zahraničnou odbornou literatúrou, zvedavosť a prácu v laboratóriu, práca s analyzátormi

doc. Ing. Dušan Oráč, PhD.

Recyklácia LFP batérií

Diplomová práca sa zameria na skúmanie možností hydrometalurgickej recyklácie lítiovo-železofosfátových (LFP) batérií, ktoré predstavujú rýchlo rastúcu skupinu akumulátorov v elektromobilite a stacionárnych úložiskách energie. Práca bude zahŕňať predbežnú úpravu batériových článkov, lúhovanie aktívnych materiálov a následné procesy separácie a zhodnocovania vybraných kovov (napr. lítium, železo, fosfor).

Experimentálne overený postup hydrometalurgickej recyklácie LFP batérií. Stanovenie optimálnych podmienok lúhovania a zrážania Li.

Návrh možného technologického riešenia.

Znalosť anglického jazyka. Práca v odbornou a vedeckou literatúrou.

prof. Ing. Jarmila Trpčevská, CSc.

Možnosti materiálového zhodnotenia priemyselných kalov z povrchovej úpravy ocelí

Diplomová práca sa bude venovať možnostiam materiálového zhodnotenia priemyselných kalov, ktoré vznikajú pri procesoch povrchovej úpravy oceľových výrobkov, najmä počas morenia a fosfátovania. Skúmané kaly obsahujú významné množstvá železa (Fe), fosforu (P) a zinku (Zn), ktoré predstavujú potenciálne cenné druhotné suroviny, no zároveň aj environmentálne rizikové látky, ak sa s nimi nenakladá správne.

Cieľom práce je analyzovať chemické zloženie kalov, posúdiť ich materiálový potenciál a navrhnúť technologický postup spracovania, ktorý by umožnil efektívne získavanie hodnotných prvkov.

Výstupom diplomovej práce by mal byť návrh technologického postupu spracovania kalu (napr. v blokovej schéme) a zhodnotenie ekonomických a ekologických aspektov.

Záujem o riešenú problematiku, laboratórna zručnosť.

doc. Ing. Dagmar Remeteiová, PhD.

Problematika stanovenia kovov                vo výluhoch aktívnej hmoty metódou AAS.

Práca bude zameraná na sledovanie vplyvu obsahu kovov (Li, Co, Ni, Mn, Fe, Cu...), použitej kalibrácie, riedenia a prostredia   pri stanovení rozdielnych obsahov kovov   vo výluhoch aktívnej hmoty použitých lítiových batérií.

Teoreticky zvládnuť problematiku hydrometalurgického spracovania batérií a akumulátorov a stanovenia obsahov kovov v roztokoch metódou AAS, resp. metódou HR CS AAS (AAS s vysokým rozlíšením a kontinuálnym zdrojom žiarenia). Teoretické vedomosti využiť pri realizácii analýz modelových roztokov simulujúcich prostredia výluhov a zvolené obsahy kovov s cieľom nájsť najvhodnejší postup a aplikovať ho na reálne výluhy.

Znalosť anglického jazyka, práca s internetom a odbornou literatúrou, manuálna – laboratórna zručnosť.

Doc. Ing. Pavol Liptai, PhD.

Optimalizácia hlukovej záťaže recyklačnej prevádzky pomocou matematického modelovania

Práca bude zameraná na meranie a analýzu deskriptorov charakterizujúcich hladiny zvuku v prevádzke a optimalizáciu tejto prevádzky za pomoci nástrojov matematického modelovania.

Výstupom práce bude obsah zameraný na ciele, ktoré sú popísané v anotácii.

Práca bude obsahovať teoretickú aj experimentálnu časť a záverom práce budú vlastné optimalizačné návrhy.

Práca s PC, práca s databázou: Science Direct, Scopus, WOS a atď. Anglický jazyk, kritické a konštruktívne myslenie. Znalosti programov pre simuláciu a modelovanie.

Ing. Jakub Klimko, PhD.

Kombinované mechanicko-hydrometalurgické spracovanie lítiových batérií v kyslom a zásaditom prostredí

Cieľom práce je vývoj a zdokonalenie recyklačného postupu spolu-spracovania viacerých druhov vyradených lítiových batérií v jednej univerzálnej mechanicko-hydrometalurgickej technológií so zameraním sa na zvýšenie účinnosti extrakcie prítomných kovov, zníženie množstva odpadov z recyklácie a zvýšenie čistoty získaných produktov. Experimentálne štúdium bude zamerané na priamu aplikáciu hydrometalurgických recyklačných postupov na získanú zmes batériových materiálov po drvení a mletí vyradených lítiových batérií. V práci sa budú skúmať vplyvy použitia rozličných kyslých a zásaditých lúhovacích roztokov a oxidačných činidiel na celú podrvenú zmes vyradených lítiových batérií a až následne sa pristúpi ku aplikácií rozdružovacích a extrakčných metód

Hlavným výstupom diplomovej práce bude teoretický prehľad mechanických a hydrometalurgických metód spracovania lítiových batérií a akumulátorov, analýza vstupnej vzorky experimentálnej časti, teoretický návrh a realizácia experimentov kombinovaného mechanicko-hydrometalurgického spracovania vyradených batérií a z vyhodnotenia pozitívnych a negatívnych aspektov využitia uvedenej metódy v porovnaní s aktuálne využívanými metódami.

Práca s vedeckými databázami Web of Science, SCOPUS

Anglický jazyk

Proaktívny prístup

doc. Ing. Zita Takáčová, PhD.

Alternatívne spôsoby získavania kovov z použitých lítiových akumulátorov

Rastúci dopyt po lítiových akumulátoroch a ich nevyhnutná recyklácia po skončení životnosti vytvárajú naliehavú potrebu hľadať udržateľné spôsoby získavania prítomných kritických kovov. Tradičné pyrometalurgické a hydrometalurgické postupy síce umožňujú ich efektívne spracovanie, no pyrometalurgia sa spája s vysokou energetickou náročnosťou a stratami kovov, zatiaľ čo hydrometalurgia s agresivitou prostredia a tvorbou odpadových vôd. Práca sa preto zameriava na prehľad alternatívnych metód, akými sú solvometalurgické  procesy, ktoré predstavujú perspektívnu a environmentálne šetrnejšiu cestu recyklácie. Cieľom je zmapovať aktuálny stav výskumu a poukázať na potenciál týchto inovatívnych prístupov pri efektívnom spracovaní aktívnej hmoty lítiových akumulátorov a ich budúcej implementácii v priemyselnej praxi.

Hlavným výstupom teoretickej časti práce bude prehľad alternatívnych solvometalurgických metód pre získavanie záujmových kovov z aktívnej hmoty lítiových akumulátorov vytvorený na základe štúdia súčasného stavu vo výskume. Práca bude pozostávať aj z experimentálnej časti, kde sa overí vybraný alternatívny postup v laboratórnych podmienkach.

Práca s vedeckými databázami Web of Science, SCOPUS

Anglický jazyk

Proaktívny prístup

doc. Ing. Zita Takáčová, PhD.

Kvapalinová extrakcia ako efektívny nástroj na získavanie kovov z výluhov po lúhovaní aktívnej hmoty lítiových batérií

Práca sa bude zameriavať na štúdium využitia kvapalinovej extrakcie ako perspektívnej separačnej metódy pre selektívne oddelenie a získavanie kovov, predovšetkým lítia, kobaltu a niklu, z roztokov vznikajúcich pri lúhovaní aktívnej hmoty použitých lítiovo-iónových batérií. Cieľom bude optimalizovať proces kvapalinovej extrakcie na získanie vybraného kovu z výluhov po lúhovaní aktívnej hmoty lítiových batérií v laboratórnom meradle a experimentálne overiť navrhované podmienky s využitím zariadenia mixer-settler.

Hlavným výstupom teoretickej časti práce bude prehľad možností kvapalinovej extrakcie pre získavanie záujmových kovov z výluhov po lúhovaní aktívnej hmoty lítiových akumulátorov vytvorený na základe štúdia súčasného stavu vo výskume. Práca bude pozostávať aj z experimentálnej časti, kde sa bude experimentálne skúmať vplyv vybraných podmienok na účinnosť a selektivitu separácie kovov a otestuje sa zariadenie mixer-settler pri kontinuálnej separácii kovov.

Práca s vedeckými databázami Web of Science, SCOPUS

Anglický jazyk

Proaktívny prístup

Laboratórne zručnosti

Ing. Jana Pirošková, PhD.

Elektrolytické získavanie zinku z roztokov po hydrometalurgickom spracovaní zinkového úletu.

Diplomová práca bude zameraná na elektrolytické získavanie zinku z roztokov po hydrometalurgickom spracovaní zinkového úletu. Cieľom práce bude literárna rešerš dostupných odborných publikácii, na základe ktorých sa navrhne a experimentálne overí navrhovaný postup elektrolytického získavania zinku z roztokov.

Výstupom diplomovej práce bude literárna rešerš v súčasnosti bežne využívaných metód, postupov a aplikovaných podmienok, ktoré sa využívajú pri tomto technologickom postupe. Po literárnej rešerši sa navrhnú experimentálne podmienky štúdia elektrolytického získavania zinku z roztokov. Výsledkom experimentálnej časti práce budú uvedené optimálne podmienky odstraňovania železa, ktoré budú premietnuté do ideovej schémy navrhovaného postupu.

Práca s PC,práca s databázou: Science Direct, Scopus, WOS a atď., zručnosť pri práci v laboratóriu.

Doc. RNDr. Ľubomír Pikna, PhD.

Uplatnenie elektrochemických metód pri získavaní kovov v procese recyklácie lítiových batérií

Diplomová práca bude zameraná na využitie elektrochemických metód pri získavaní Co, Ni, Li prípadne iných kovov z roztokov. Experimenty budú realizované najskôr na modelových roztokoch, pričom sa bude skúmať aj interferencia rôznych kovov, následne na reálnych roztokoch či tuhých zmesiach z procesu recyklácie Li batérií. Cieľom práce je nájsť optimálne parametre so zámerom výroby predajných produktov.

Spracovanie rešerše o využití elektrolýzy, jej rôznych variácií, ako aj iných elektrochemických metód v procese získavania finálnych produktov z tuhých či kvapalných medziproduktov procesu recyklácie lítiových batérií. Aplikácia získaných teoretických poznatkov v laboratórnych experimentoch.

Práca s PC,práca s databázou: Scopus, WOS, anglický jazyk  zručnosť pri práci v laboratóriu.

Doc. RNDr. Mária Heželová, PhD.

Využitie cyklickej voltampérometrie na charakterizáciu elektrolytických postupov spracovania použitých Li-batérií.

Diplomová práca bude zameraná na využitie voltampérometrie na charakterizáciu procesov v  priebehu elektrochemického získavania záujmových kovov z roztokov pri spracovaní použitých Li-batérií.

Spracovanie rešerše pre uplatnenie voltampérometrie pri procese recyklácie použitých Li-batérií.

Aplikácia získaných teoretických poznatkov pri experimentálnej aplikácii metódy v laboratórnych podmienkach.

Práca s vedeckými databázami Web of Science, SCOPUS

Anglický jazyk

Iniciatívny prístup

Doc. RNDr. Silvia Ružičková, PhD.

Zistenie kvality pitnej vody v súkromných studniach vo vybraných obciach východného Slovenska.

Práca sa zameria na identifikáciu prítomnosti chemických, fyzikálnych a fyzikálno-chemických  ukazovateľov znečistenia vody a ich porovnanie s platnými normami kvality pitnej vody podľa legislatívy Slovenskej republiky a EÚ. Cieľom diplomovej práce bude realizovať terénny odber vzoriek zo súkromných studní, uskutočniť analýzu pomocou dostupných analytických metód a vyhodnotiť získané výsledky aj v kontexte geografických, geologických a hydrogeologických podmienok, ako aj poľnohospodárskych a priemyselných aktivít v danom regióne.

Aktuálne prehľadné a komplexné informácie o regióne, obciach bez vereného vodovodu. Práca poskytne sezónne dáta, ktoré by ukázali variabilitu kvality vody počas roka. Výsledky vyhodnotí aj v súvislosti s údržbou studní, a ochranou zdroja (vplyv konštrukcie studne, vzdialenosti od žúmp, typ krytia nad studňou, atď.), ktoré sú často podceňované. Na základe výsledkov, potenciálne, navrhne majiteľom jednoduchý, ekologický a finančne dostupný spôsob zlepšenia kvality vody     ( napr. pomocou zeolitov).       

Znalosť anglického jazyka, práca s internetom, odbornou literatúrou a vedeckými databázami, aktívny prístup, samostatnosť, laboratórna zručnosť.