Recyklace a zpracování odpadů

Udržitelné nakládání s odpady: Datová analýza a logistika v oběhovém hospodářství

Odpadové hospodářství v ČR i v Evropě momentálně prochází bouřlivým vývojem. Postupný odklon od skládkování využitelného odpadu, neustále rostoucí náklady na jeho zpracování a přechod k tzv. oběhovému hospodářství (cirkulární ekonomice) představují zásadní výzvu pro průmyslovou i komunální sféru. V tomto okruhu nebudete řešit teorii – zaměříte se na to, jak reálně minimalizovat vznik odpadů, maximalizovat jejich recyklaci a jak pomocí dat navrhovat efektivní odpadové a svozové systémy. Také principy trvalé udržitelného rozvoje říkají, že pokud se chce lidská populace ve svém prostředí udržet neomezenou dobu je nutno se vyvarovat vyčerpání dostupných zdrojů. Uplatnění a znovuvyužití odpadních substrátů je možné napříč většinou průmyslových odvětví, skýtající výhody dobré dostupnosti takovýchto surovin spolu s jejich minimální nebo nulovou cenou. 

Výzvy do budoucna

Odpadové odvětví čelí přísným legislativním cílům, které tlačí na změnu uvažování již při návrhu výrobků (eko-design) a vyžadují kvalitnější technologie pro třídění. Význam tohoto tématu dokazuje fakt, že jsme se v roce 2024 ve spolupráci s Ministerstvem životního prostředí ČR podíleli na tvorbě strategického „Plánu odpadového hospodářství ČR na období 2025–2035“. Do budoucna navíc poroste nutnost řešit nové toky odpadů (např. vysloužilá fotovoltaika a baterie z dopravních prostředků), což aktuálně vyhodnocujeme v rámci výzkumného projektu LiNES.

S rostoucí populací roste poptávka po surovinách, které jsou často zdroji neobnovitelnými. Trend rostoucí populace spolu se zaužívaným životním stylem vytváří zvyšující se spotřebu přírodních zásob surovin. Některé zdroje můžou být z tohoto důvodu, pokud se nepřikročí v krátké době k rozsáhlým a plošným opatřením, vyčerpány. Je tedy důležité zaměřit se na možnost recyklace nebo opětovného využití takovýchto substrátů.

Jak probíhá řešení v praxi

Reálným příkladem, na kterém si lze ukázat praxi tohoto okruhu, je komplexní studie pro svazek 82 obcí reprezentující přes 105 tisíc obyvatel. V ní jsme prognózovali budoucí množství komunálních odpadů v řešeném území a vyčíslili náklady na svoz odpadů z jednotlivých obcí do centrálních překládacích stanic. Druhým příkladem může být analýza kapacit zařízení nakládajících s odpadem a následné vyhodnocení, ve kterých krajích je nedostatek kapacit a kam by měly směřovat budoucí investice.

V podobném duchu se vy budete podílet na praktických úkolech, které mohou být:

• Zpracování a analýza rozsáhlých datových sad o produkci odpadů a hmotnostech z reálných provozů.
• Vyhodnocení svozových tras, implementace legislativních cílů a následná svozová optimalizace.
• Optimalizace materiálových toků a odpadového hospodářství firem a organizací.
• Využití odpadních surovin pro výrobu hodnotných produktů.
• Výrobu alternativních paliv z odpadních surovin.
• Další efektivní materiálové nebo energetické využití.

S čím budete pracovat

• Datové sady týkající se produkce odpadů a parametrů svozových tras.
• Legislativní a strategické dokumenty z oblasti oběhového hospodářství.
• Microsoft Excel pro základní výpočty, Python pro optimalizační výpočty.
• Vybrané nástroje vyvinuté na UPI, které buď využijete pro svůj výpočet, případně je rozšíříte o řešenou oblast.

Co získáte pro svou budoucí kariéru

Problematika odpadů představuje obrovskou nákladovou položku. Schopnost zpracovat velká provozní data, optimalizovat logistiku a rozumět odpadové legislativě z vás udělá nepostradatelného experta. Bude po vás poptávka jak v moderních průmyslových firmách, které musí snižovat náklady, tak ve veřejné správě, jež systémy navrhuje a řídí.

Pro koho je okruh vhodný

Tento okruh je ideální pro studenty s analytickým myšlením, kteří mají blízko k práci s rozsáhlejšími daty, zajímá je doprava, logistika, udržitelnost a baví je hledání systémových a nákladových úspor.

Kontakt

Garant: Ing. David Poul, Ph.D., sekce Udržitelné procesy v průmyslu