Környezeti mikrobiológia és biotechnológia

Environmental microbiology and biotechnology

A tantárgyleírás hatályossága

Hatályosság kezdete:

2026. March 21.

Hatályosság vége:

—

Tantárgy neve (magyarul, angolul)

Környezeti mikrobiológia és biotechnológia

Environmental microbiology and biotechnology

Tantárgykód

BMEVEMBM308

Tantárgyjelleg

—

Képzési szint

—

Kurzustípusok és óraszámok (heti/féléves)

Kurzustípus	elmélet	gyakorlat	laboratóriumi gyakorlat
óraszám (heti)	3	0	0
jelleg (kapcsolt/önálló)	—	—	—

Tanulmányi teljesítmény/értékelés típusa

félévközi érdemjegy

Tantárgy kreditértéke

Tantárgyfelelős

DR. Molnár Mónika

beosztás: egyetemi docens

elérhetőség: molnar.monika@vbk.bme.hu

Tantárgyat gondozó oktatási szervezeti egység

Alkalmazott Biotechnológia és Élelmiszertudományi Tanszék

Kar

Vegyészmérnöki és Biomérnöki Kar

Tantárgy weboldala

https://www.ch.bme.hu/oktatas/targyak/BMEVEMBM308/

Tantárgy elsődleges mintatantervi jellege

—

Közvetlen előkövetelmények – Erős előkövetelmény

BMEEOGTAKM1 (Talajvédelem), BMEVEMBM209 (Biomérnöki műveletek és folyamatok)

Közvetlen előkövetelmények – Gyenge előkövetelmény

nincs

Közvetlen előkövetelmények – Párhuzamos előkövetelmény

nincs

Közvetlen előkövetelmények – Mérföldkő előkövetelmény

nincs

Közvetlen előkövetelmények – Kizáró feltétel

nincs

Célkitűzés

Tantárgyprogram

- Környezeti mikrobiológia, mikroorganizmusok általános ökológiája, anyag- és elemkörforgalom a földi ökoszisztémában, anyagcsere közösségek. Környezetvédelmi biotechnológiákban hasznosítható mikrobiológiai folyamatok, káros környezeti mikrobiológiai folyamatok.

- A talaj funkciói, legfontosabb tulajdonságai remediációs (bio)technológiák tervezése szempontjából. Talajvédelem az EU-ban és Magyarországon.

- Szerves szennyezőanyagok/xenobiotikumok biodegradációja talajban: alapfolyamatok, résztvevő mikroorganizmusok, befolyásoló paraméterek. A biodegradáció követésének, jellemzésének módszerei. Hagyományos és innovatív módszerek a talaj mikrobiális aktivitásának mérésére.

- Biodegradáción alapuló szennyezett talaj- és talajvízkezelési technológiák: a bioremediáció alapjai, mérnöki beavatkozástól függő osztályozásának lehetőségei, műveletei gyakorlati megoldásai. Biotechnológiák monitoringja.

- Konkrét biodegradáción alapuló, rutinszerűen alkalmazott talajremediációs technológiák, valamint innovatív eljárások, alkalmazások ismertetése komplex esettanulmányokon keresztül. Kapcsolt biotechnológiák, technológia-együttesek a hatékonyság növelésére.

- Biotechnológiák komplex értékelése, verifikációja: technológiai hatékonyság, környezet hatékonyság, költség-hatékonyság, SWOT analízis.

- Növényi biotechnológiák (fitoremediáció), mikroorganizmusokat alkalmazó technológiák és hagyományos eljárások toxikus fémekkel szennyezett talajok kezelésére: elméleti alapok, csoportosítás, gyakorlati megoldások, konkrét esettanulmányok.

- Talajjavítás biotechnológiák alkalmazásával: innovatív megoldások, hulladékok és melléktermékek, valamint hulladékokból előállított termékek hasznosítása talajjavítási (bio)technológiákban.

- Biodegradáció és szennyvíztisztítás: a biodegradáció főbb befolyásoló tényezői. Szubsztrátok osztályozása biodegradálhatóságuk szerint. Szubsztrátok osztályozása a biodegradálhatóság koncentrációfüggése szerint, a Monod és az Andrews (szubsztrát inhibíciós) kinetika kapcsolata, gyakorlati következtetések.

- A könnyen biodegradálható anyagok (pl. ecetsav) lebomlása és a biodegradáció energiahatékonysága a különböző terminális elektronakceptorok elérhetősége szerint. Az oxigén és a nitrát alternatív metabolízise.

- A szennyvízelvezető rendszerekbeli bűzképződés és korrózió kialakulása és megakadályozási lehetőségei. Szennyvíz és iszap mintázási és analitikai alapismeretek.

- Az eleveniszapos szennyvíztisztítás folyamata, folytonos kemosztát rendszerrel való összehasonlítása. A biomassza tartózkodási idő jelentősége, növelési lehetőségei.

- Az eleveniszap ülepedés mérése, az iszapszerkezet javítása szelektorokkral, eleveniszap flokkulum szerkezetek bemutatása, szubsztrát koncentráció profilok

- Biológiai nitrogén eltávolítás: A nitrifikáció folyamatának alapjai, technológiai követelményei és a folyamatot befolyásoló tényezők. A denitrifikáció folyamatának alapjai, technológiai követelményei és a folyamatot befolyásoló tényezők. Az elő-denitrifikáció, valamint a kombinált elő-utó-denitrifikáció technológiáinak bemutatása

- A biológiai többlet foszfor eltávolítás folyamatának alapjai, alapvető biológiai foszfor eltávolításra alkalmas technológia ismertetése

A tantárgy legfőbb célja biomérnöki, illetve ökomérnöki szemlélet kialakítása a hallgatókban a környezetvédelmi biotechnológiák terén; továbbá ezen technológiák alapját képező természetes biológiai - mikrobiológiai és növényi - átalakító tevékenység megismerése. A tárgy magában foglalja a környezetvédelmi bio- és ökotechnológiák elméleti alapjait, gyakorlati alkalmazását és értékelését – esettanulmányokon keresztül is bemutatva - leromlott, illetve szennyezett (környezeti) elemek, úgy mint szennyezett talaj, talajvíz és szennyvíz kezelésére. Ezen belül fontos szerepet kap az ökoszisztéma, elsősorban a mikroorganizmusok és a környezetbe – elsősorban a talajba, talajvízbe - kerülő vegyi anyagok többszintű kölcsönhatásának megismerése, a mikrobiológiai átalakító tevékenység hasznosítása környezetvédelmi technológiákban: a szennyezett talaj és talajvíz bioremediációjában, a leromlott talajok javításában, valamint a biológiai szennyvíztisztításban.

Tanulmányi eredmények

Ez a tantárgy a KKK rendeletben meghatározott, következő kompetenciák fejlesztését szolgálja:

Tudás

Ismeri a környezeti mikrobiológia alapvető elméleti hátterét és a környezetben élő mikroorganizmusok csoportjait, jellemzőit, a talaj és felszín alatti vizek és a szennyvizek kezelésének műszaki alapismereteit és gyakorlatát. Ismeri a szennyezett talajok és felszín alatti vizek kezelésére/kármentesítésére és szennyvizek kezelésére alkalmas technológiákat. Ismeri a szennyezett talajok, felszín alatti vizek kezelésére alkalmas technológiák és a szennyvíztisztító telepek üzemvitelét, műtárgyait, azok fejlesztésének lehetőségeit. Ismeri a talajvédelemmel kapcsolatos nemzetközi és hazai szabályozást.

Képességek

Képes arra, hogy a szennyezett talajok, felszín alatti vizek, szennyvizek felmerülő környezetvédelmi problémáinak megoldásában alkalmazza természettudományos és műszaki alapismereteit. Képes arra, hogy a talajkezelés és a szennyvízkezelés szakterületén anyanyelvén és angolul publikációkat értelmezzen és tárgyaljon. Képes a talaj- és szennyvízkezeléssel kapcsolatos döntéshozatalokra. Képes a talaj-, földtani közeg-, vízvédelmi, élővilág-védelmi, remediációs valamint a hulladékcsökkentés, -kezelés és -feldolgozás szakterületeken jelentkező mérnöki beavatkozások tervezésére, megvalósítására. Képes talaj, felszín alatti víz és szennyvíz minták vételének átfogó laboratóriumi vizsgálatának tervezésére környezeti mikrobiológiai módszerekkel, a vizsgálati eredmények értékelésére és dokumentálására. Képes környezetvédelmi kárelhárítási módszerek összetett alkalmazására, kárelhárítás előkészítésére és a kárelhárítás koordinációjára.

Attitűd

Nyitott és fogékony a talajkezelés és a szennyvízkezelés kapcsán az innovációk, technológiai fejlesztések megismerésére és elfogadására, különös tekintettel a környezeti biotechnológiákra. Felvállalja a talaj és szennyvízkezelési technológiákhoz kapcsolódó szakmai értékrendet. Törekszik szakmailag magas szinten önállóan vagy munkacsoportban megtervezni és végrehajtani a feladatait.

Autonómia és felelősség

Önállóan képes a talaj és szennyvízkezelés területén környezetmérnöki feladatok megoldására és interdiszciplináris megközelítésére. Döntései során figyelemmel van a munkahelyi egészség és biztonság, a műszaki, gazdasági és jogi szabályozás, valamint a mérnöketika alapvető előírásaira. Figyelemmel kíséri a szakterülettel kapcsolatos jogszabályi, technikai, technológiai és adminisztrációs változásokat.

Oktatási módszertan

Előadások esettanulmányok ismertetésével, egyéni feladatok. Kommunikáció írásban és szóban. IT eszközök és technikák használata.

Tanulástámogató anyagok

Online források

MOKKA adatbázis, www.mokkka.hu; KÖRINFO adatbázis: Dinamikus információs rendszer a környezethatékony és környezettudatos döntéshozatal szolgálatában, www.körinfo.hu,; Dr. Molnár Mónika, Dr. Feigl Viktória: Az előadások diái pdf formátumban közreadva: http://enfo.agt.bme.hu/drupal/hallgatok; Dr. Gruiz Katalin (2003) A területhasználat, a környezeti kockázat és a természetes szennyezőanyag-csökkenés összefüggései. Környezetvédelmi Füzetek. BME OMIKK, Budapest; Dr. Sevella Béla (2011): Biomérnöki műveletek és folyamatok, Digitális tankönyvtár: http://www.tankonyvtar.hu/hu/tartalom/tamop425/0028_SevellaB_Biomernoki-muveletek/adatok.html; C.P.L. Grady, G.T. Daigger, H.C. Lim (1999) Biological Wastewater Treatment, 2nd edition, Marcel Dekker Inc., New York – Basel.; Dr. Bakos Vince: Az előadások összefoglaló diái pdf formátumban közreadva.

A tantárgy teljesítéséhez ajánlott előzetes ismeretek

Tudás típusú kompetenciák

(azon előzetes ismeretek összessége, amelyek megléte nem kötelező, de a tantárgy eredményes teljesítését nagyban elősegíti)

nincs

Képesség típusú kompetenciák

(azon előzetes képességek és készségek összessége, amelyek megléte nem kötelező, de a tantárgy eredményes teljesítését nagyban elősegíti)

nincs

Ajánlott (nem kötelező) előzetesen megszerzendő kompetenciák

(azon ajánlott (nem kötelező) előzetesen megszerzendő kompetenciák összessége, amelyek jelentősen hozzájárulnak a tantárgy eredményes teljesítéséhez)

Matematikai analízis, kémiai, biológiai, mikrobiológiai, ökológiai és biokémiai alapismeretek, talajvédelem.

Általános szabályok

Követelmények: A megfogalmazott tanulási eredmények értékelése három zárthelyi dolgozat, valamint az egyéni feladat teljesítése alapján történik. Teljesítményértékelés neve (típus) jele értékelt tanulási eredmények 1. ZH1 (összegző értékelés) ZH1 T.1, T.6, A.1 2. ZH2 (összegző értékelés) ZH2 T.3, T.4, K.1, K.3, K.6, K.7, A.3 3. ZH3 (összegző értékelés) ZH3 T.3, T.4, K.1, K.3, K.6, K.7, A.3 4. Egyéni feladat (részteljesítmény értékelés) EF T.1, K.2, A.4, O.1, O.2, O.6 A szorgalmi időszakban tartott értékelések pontos idejét a „Részletes féléves ütemterv” tartalmazza, mely elérhető a tárgy honlapján. Jele Részarány ZH1 20% ZH2 30% ZH3 30% EF 20% Szorgalmi időszakban összesen 100 % Az érdemjegy megállapításának módja: 1 db kis ZH (ZH1) és 1 db nagy ZH (ZH2) az előadások anyagából: írásbeli, minimum elégséges érdemjeggyel értékelhető szinten. Esettanulmány komplex feldolgozásán alapuló egyéni feladat - egy szakirodalomból választott (gyakorlatban alkalmazott, vagy újonnan fejlesztett) talajjavítási, talajremediációs vagy szennyvíztisztítási biotechnológia kidolgozása: írásbeli, minimum elégséges érdemjeggyel értékelhető szinten. Pótlási lehetőségek: 1) Az évközi tanulmányi teljesítményértékelések egyenkénti pótlása lehetséges. 2) Amennyiben az 1) pont szerinti pótlással sem tud a hallgató elégtelentől különböző érdemjegyet szerezni, úgy – szabályzatban meghatározott díj megfizetése mellett – második alkalommal, összevont formában ismételt kísérletet tehet a sikertelen első pótlás javítására. Konzultációk: Személyesen vagy e-mailben az előadókkal. Konzultációs időpontok egyeztetése e-mail-en; e-mail: mmolnar@mail.bme.hu, vfeigl@mail.bme.hu. vbakos@mail.bme.hu.

Teljesítményértékelési módszerek

Szorgalmi időszakban végzett teljesítményértékelések részletes leírása

Nincs megadva részletes értékelés.

Szorgalmi időszakban végzett teljesítményértékelések részaránya

Nincs megadva részarány.

Vizsgaidőszakban végzett teljesítményértékelések részletes leírása

Nincs megadva részletes értékelés.

Vizsgarészek részaránya

Nincs megadva részarány.

Érdemjegy megállapítása

Nincs megadva érdemjegy határ.

Jelenléti és részvételi követelmények

Nincs megadva jelenléti követelmény.

Javítás, ismétlés és pótlás különös szabályai

Nincs megadva.

Rövid leírás

Nincs megadva.

Részletes leírás

Név: Beosztás: Tanszék, Int.: Dr. Gruiz Katalin ny. egyetemi docens Alkalmazott Biotechnológia és Élelmiszertudományi Tanszék Dr. Molnár Mónika egyetemi adjunktus Alkalmazott Biotechnológia és Élelmiszertudományi Tanszék Dr. Feigl Viktória Dóra egyetemi adjunktus Alkalmazott Biotechnológia és Élelmiszertudományi Tanszék Dr. Jobbágy Andrea egyetemi docens Alkalmazott Biotechnológia és Élelmiszertudományi Tanszék Dr. Bakos Vince egyetemi tanársegéd Alkalmazott Biotechnológia és Élelmiszertudományi Tanszék

Ajánlott tantárgyak

Tevékenység óra/félév Részvétel a kontakt tanórákon 14×3=42 Egyéni feladathoz kapcsolódó tanulmányi munka 33 Felkészülés a számonkérésekre 45 összesen 120

A tantárgy elvégzéséhez szükséges tanulmányi munka

Nincs megadva munkaidő bontás.

Tantárgykövetelmények hatályossága

Tantárgykövetelmények hatályosságának kezdete:

—

Tantárgykövetelmények hatályosságának vége:

—

Tantervi elhelyezés

Kar	Képzés	Tanterv	Mintatantervi jelleg	Elsődleges
Default Faculty	környezetmérnöki	Környezetmérnöki mesterképzési szak tanterve	kötelező	nem
Default Faculty	Default Program	Default Curriculum	—	nem