A). Mind hazai, mind nemzetközi szinten a víz- és szennyvíztisztítás témaköre a jövő nemzedék egészséges környezetének biztosítása szempontjából kiemelten fontos és kutatott terület. A projekt három fő kutatási területen a jelenlegi kutatási tapasztalatok felhasználásával és kiszélesítésével kíván nemzetközileg is jegyzett, magas színvonalú kutatási eredményeket elérni, az alap, az alkalmazott és a kísérleti fejlesztés területén. A kutatás egésze a Pannon Egyetem tudásbázisára, hazai és nemzetközi viszonylatban is jegyzett kutatógárdájára, valamint a projektben alkalmazott ipari szakemberek munkájára épül. Ez utóbbi garantálja, hogy az alapkutatásokból kinövő eredmények közül azok kerüljenek további fejlesztésre, melyek az ipar számára hasznosítható eredménnyel, exportképes termékkel kecsegtetnek. A kutatási program biztosítja, hogy szűkebb értelemben Veszprém megye megőrizze tudás régiós szerepét, és ezzel együtt a régió, az ország versenyelőnyre tegyen szert a vízkezelési technológiák területén, illetve erősítse a nemzetközi piacon betöltött pozícióját. Az így végzett K+F+I tevékenység javítja Magyarország innovációs teljesítményét és a bevont ipari partnereknek köszönhetően az intelligens növekedés hazai szinten továbbgyűrűző hatása a többi régió felemelkedését is magával hozza. A projekt 3 fő iránya: 1. Előre gyártott kis szennyvíztisztító család fejlesztése, 2. Modulárisan felépíthető, mobil vízkezelő rendszer fejlesztése, 3. Ipari szennyvíz-előkezelő család fejlesztése. A fő irányok mellett a legkorszerűbb genetikai, informatikai, gépészeti, kémiai és technológiai ismereteket integráló részterületek id megjelennek, melyek eredményfókuszában a gazdaságilag hasznosítható termék, valamint a tudományos területen megszerezhető tudás és tapasztalat áll. B). A kutatási projekt 3 fő terület és jelentős nemzetközi érdeklődésre számot tartó további részterületek szerinti munkarészekre osztható. 1. Előre gyártott kis szennyvíztisztító család fejlesztése A kísérleti-fejlesztés célja, hogy egy előre gyártott kis szennyvíztisztító család fejlesztése során a lehető legjobban összehangoljuk a legújabb biológiai-, fotokatalitikus-, RO- illetve enzim-membrán technológiákat. Ehhez először laboratóriumi méretben, majd félüzemi körülmények között fogjuk vizsgálni, hogy milyen kombinációk, üzemviteli paraméterek hozzák a legnagyobb hatékonyságot. A módszer újdonságtartalma, hogy a mesterséges intelligenciával segített vezérlés tanulási folyamatát mikrobiológiai konzorciumok genetikai azonosításával is segítjük, ami jelentős hatásfoknövekedést ígér. 1.1 Genetikai azonosításon alapuló mesterséges intelligenciával segített vezérlés: Mind maga a szennyvíztisztítás, mind az annak során keletkező iszap komposztálása mikrobiális folyamat, amelyet azonban a hagyományos módszerekkel lehetetlen vizsgálni, lévén a mikrobák több mint 99%-a egyáltalán nem tenyészthető. A mikrobiális összetétel vizsgálatokat azonban néhány éve forradalmasította az ún. ”újgenerációs szekvenálási technológia (NGS)” megjelenése, mely a mikrobák örökítőanyagának genetikai azonosításán alapszik, és képes bármely mintában jelen lévő, valamennyi baktérium (eubaktériumok és archaeák egyaránt) és gombafaj (élesztők, fonalas gombák) DNS alapú, minőségi és mennyiségi meghatározására. A NGS platformok alkalmazásával tehát a mikrobiális élet teljes spektruma a szemünk elé tárul, nemcsak azt tudhatjuk meg, hogy milyen fajok vannak jelen, képet kapunk az összes, akár több tízezer-féle, faj mennyiségi viszonyairól, időbeli változásairól, sőt betekintést nyerhetünk az általuk végzett folyamatokról is. A módszer alkalmazása tehát nemcsak tudományos jelentőséggel bír, de kulcsfontosságú a szennyvízipari technológiák megértésében és további fejlesztésében is. 1.2 Vizek hőtartalékainak optimális hasznosítása: A háztartásokban keletkező szennyvízzel távozik a víz felmelegítésére fordított energia 40%-a. Miközben ez a hő az eleveniszapos rendszerek mikroorganizmusainak megfelelő életfeltételt biztosít, a téli időszakban jelentős hőterhelést okoz a befogadó élővizekben, megváltoztatva a természetes körülményeket, és ezen keresztül a helyi ökoszisztémát. A hulladékhő visszanyerésével ez kiküszöbölhető, és tovább hasznosítható az igényeknek megfelelően (fűtés vagy melegvíz előállítás). A projekt keretében megvizsgáljuk, mely hővisszanyerő megoldások alkalmazhatók, és mekkora hatékonysággal a tervezett moduláris rendszerben. 1.3 Membrántechnológia alkalmazása a szennyvíztisztításban: A szennyvízkezelésben alkalmazható membrános eljárások köre igen tág, az utóbbi időszakban a mikrobiális elektrokémiai rendszerek jelentik a legnagyobb újdonságot ezen a területen. Ezek olyan, proton szelektív membránt tartalmazó cellák, ahol a lejátszódó biofolyamatoknak köszönhetően egyrészt elektromos áram (vagy biohidrogén) keletkezik, másrészt – ezzel egyidejűleg – a szubsztrátként adagolt szennyvíz KOI/BOI tartalma jelentősen csökkenthető. Így a mikrobiális elektrokémiai cellák segítségével
