K-INFO
HU
EN
Login

Environmental Biotechnology

Környezetvédelmi biotechnológia
A tantárgyleírás hatályossága
Hatályosság kezdete:
2026. March 21.
Hatályosság vége:
Subject name (Hungarian, English)
Környezetvédelmi biotechnológia
Environmental Biotechnology
Subject code BMEVEMKAKM2
Subject type
Training Level
Course types and hours (weekly/semester)
Course type lecture tutorial laboratory
hours (weekly) 0 2 0
type (linked/independent) autonomous course
Assessment type félévközi érdemjegy
Credits 2
Subject coordinator
DR. Tardy Gábor Márk
position: egyetemi docens
Responsible department
Vegyészmérnöki és Biomérnöki Kar
Faculty Vegyészmérnöki és Biomérnöki Kar
Subject website http://oktatas.ch.bme.hu/oktatas/konyvek/mezgaz/kvbiotechn/
Primary curriculum type
Direct prerequisites – Strong prerequisite BMEVEMKAKM1 (Biológia alapjai)
Direct prerequisites – Weak prerequisite none
Direct prerequisites – Parallel prerequisite none
Direct prerequisites – Milestone prerequisite none
Direct prerequisites – Exclusion none

Objectives

Programme

1.    Characteristics of biochemical and physico-chemical processes and consequences of the difference

2.      Importance of biodegradation: environmental and economical considerations

3.      General and detailed definitions for biodegradation, their determination, contradictions and problems of measurements

4.      Main factors influencing biodegradation

5.      Classification of substrates on the basis of their biodegradability and origin

6.      Classification of substrates on the basis of concentration dependence of biodegradation rate (graph, parameter definitions)

7.      Relationship between microorganism and its environment (definitions), and its effects on biodegradation

8.      Potential effects of co-substrate: the co-metabolism

9.      The effects of temperature and pH on metabolism rate

10.  Substrate utilization, Monod kinetics of microbial growth

11.  Basic possible bioreactor configurations and arrangements. The effects of bioreactor arrangement on the metabolism of organics according to the Monod kinetics

12.  The description of metabolism of biodegradable and toxic compounds by Andrews kinetics and its practical consequences regarding experiments and technology

13.  Description and comparison of Monod and Andrews kinetics, practical consequences (equations, parameter definitions, graphs)

14.  Alternative utilization of oxygen and nitrate, practical consequences regarding bioreactor arrangement and operation

15.  Spontaneous denitrification in secondary clarifiers, causes and possibilities of prevention

16.  Multistep nature of anaerobic biodegradation, main reactions and compounds

17.  Competition of sulfate reduction and methanogenesis and occurrence in practice

18.  Formation of odor (basic steps of biodegradation and key products) and corrosion (mechanism) in sewer systems. Factors enhancing production of compounds having bad smell. Prevention possibility through nitrate addition (biotechnological reason), and necessity and way of appropriate application.

19.  Description of conventional activated sludge technology (scheme, role of the technological units)

20.  Definitions of sludge age and hydraulic retention time. The role of SRT in efficiency of wastewater treatment (appropriate equations explaining the reason)

21.  Measurement of activated sludge settling, calculation of sludge volume index (SVI). Characteristics and advantages/disadvantages of different typical activated sludge floc structures, regarding settling, compactibility and effluent suspended solids concentrations.

22.  Sculpturing of AS flocs through application of selectors. Basic considerations (graph) and bioreactor arrangement (flow scheme) with and without selectors.

23.  Steps of biological nitrogen removal in wastewater treatment, basic characterization and differences.

24.  Definition and steps of nitrification, and its influencing factors, practical consequences.

25.  The process of denitrification and its influencing factors, comparison of different denitrification technologies (flow scheme, advantages/disadvantages), the role of available readily biodegradable carbon sources.

26.  The mechanism of excess biological phosphorus removal, way of detecting its presence, technological implementation in UCT process, competition between PAOs and denitrifiers, role of readily biodegradable carbon source availability.

To introduce the biochemical, microbiological and technological basics of the environmental biotechnological processes, and illustrate their efficient and cost-effective applicability by appropriate case studies.

Learning outcomes

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

Knowledge
Tudja a környezetvédelmi biotechnológiai eljárások biokémiai, mikrobiológiai és műveleti alapjait és működési alapelveit Megismeri a környezetvédelmi és etikai aspektusokat piaci termékek előállításánál Ismeri a kommunális és ipari szennyvizek jellemzőit és biodegradálhatóságát. Ismeri a szervesanyagok és szennyezők csoportosítását biodegradálhatóság szerint. Ismeri a szennyvízgyűjtő rendszerek felépítését és működését. Ismeri biológiai szennyvíztisztító rendszerek felépítését és működését. Szennyvíz-analitikai mérési módszerek és mérőberendezések Ismeri az iszaprothasztás alapú biogáz termelés alapjait Ismeri a környezetvédelmi határértékek és azok meghatározási módjait szennyvíztisztító telepek esetén Szennyvízgyűjtő és szennyvíztisztító létesítményekben előforduló munkavégzési és egészségi kockázatok, munkavédelmi előírások
Skills
Kellő gyakorlat elsajátítása után képes a szennyvíz és iszap mintázási és mérési módszerek kivitelezésére Képes a szennyvíztisztítási technológiák felépítésének és működésének megfelelő felismerésére Képes a szennyvíztisztítási technológiai üzemi és mérési adatok értékelésére Képes értékesen részt venni a szennyvíztisztító telepek vízterhelése, határértékek, természetes befogadókra gyakorolt hatások értékelésének területén. Képes a havária állapotok és lehetséges okaik keresésére, teendők meghatározására a szennyvíztisztító telepeken Képes a biodegradáció és a biológiai szennyvíztisztítás témakörének terminológiájának használatára magyarul Képes a biodegradáció és a biológiai szennyvíztisztítás témakörének terminológiájának használatára angolul Képes bekapcsolódni a munkába a természetes befogadók védelme, határértékekre vonatkozó előírások területen Képes környezetvédelmi megbízotti feladatok ellátására a következő területeken: természetes befogadók védelme, határértékek meghatározása Képes olyan részvételre, amelyben a cél innovatív és költségkímélő szennyvíztiszítási biotechnológiák felépítése és jó üzemeltetése Képes olyan részvételre, amelyben a cél innovatív és költségkímélő szennyvíztiszítási biotechnológiák felépítése és jó üzemeltetése Képes használni alkalmazás orientált, korszerű biotechnológiai ismereteit Értékes hozzátételt nyújthat a következő képességekkel: rendszerszemlélet, optimalizálási lehetőségek feltárásának szempontjai és jól alkalmazható módszerei Értékes hozzátételt nyújthat a következő képességekkel: rendszerszemlélet, optimalizálási lehetőségek feltárásának szempontjai és jól alkalmazható módszerei
Attitudes
Fontosnak tartja a fenntartható vízgazdálkodást Fontosnak tartja a természetes élővizek védelmét Fontosnak tartja az aktív szerepvállalást Rendelkezik a a jó megoldások kereséséhez szükséges megfelelő műszaki ismeretekkel Ismeri, átlátja és érti a szennyvíztisztítás multidiszciplináris jellegét A kapcsolódó legújabb kutatási eredmények megismerésével nyitottság az állandó továbbfejlődésre A kapcsolódó legújabb kutatási eredmények megismerésével motivált az állandó továbbfejlődésre. Átlátja a problémák komplexitását és fontosnak tartja az együttműködést. Átlátja a problémák komplexitását, fontosnak tartja más kompetenciák és vélemények figyelembe vételét.
Autonomy and responsibility
Felismeri a személyes felelősségét a környezetvédelem területén Látja a terület interdiszciplináris jellegét és nyitott az együttműködésre A szennyvíztisztítás területén a komplex szakmai és társadalmi környezet megismerése révén nyitott és igényli a naprakész felkészültséget.

Oktatási módszertan

Practice and application oriented lectures.

Tanulástámogató anyagok

Online források
Sevella Béla: Biomérnöki műveletek és folyamatok, Jegyzet, Műegyetemi Kiadó (2001).; Grady, C. P. L. Jr.: Biodegradation: Its measurement and microbiological basis, Biotechnology and Bioengineering, 27, 660 - 674 (1985).; Jobbágy, A., Nyeste, L.: Bioreaktor elrendezések a szennyvíztisztításban, Folia Biotechnologica, 34, (1989).; Grady, C.P.L., Daigger, G.T., Lim, H.C.: Biological Wastewater Treatment, Marcel Dekker, Inc. (1999).; Jobbágy, A., Weinpel, T. (2014): Activated Sludge 100 years and counting – Beszámoló a konferenciáról, Hírcsatorna, szeptember-október, 3-10.

Recommended preliminary knowledge for completing the subject

Knowledge type competencies
(azon előzetes ismeretek összessége, amelyek megléte nem kötelező, de a tantárgy eredményes teljesítését nagyban elősegíti)
nincs
Skill type competencies
(azon előzetes képességek és készségek összessége, amelyek megléte nem kötelező, de a tantárgy eredményes teljesítését nagyban elősegíti)
nincs
Recommended (non-compulsory) preliminary competencies
(azon ajánlott (nem kötelező) előzetesen megszerzendő kompetenciák összessége, amelyek jelentősen hozzájárulnak a tantárgy eredményes teljesítéséhez)
Biology basics
General rules
Requirements: 2 midterm tests during the semester. Re-takes: According to TVSz (general institutional exam rules). Consultations: According to students' needs and pesonal agreement.
Assessment methods
In-term assessments

No detailed assessments provided.

Weight of in-term assessments

No weights provided.

Exam-period assessments

No detailed assessments provided.

Weight of exam elements

No weights provided.

Grade calculation

No grade thresholds provided.

Attendance requirements

No attendance requirements provided.

Rules for retake and resubmission

Not provided.

Short description

Not provided.

Detailed description
Name: Post: Department: Andrea Jobbágy, Ph.D. Professor Dept. of Applied Biotechnology and Food Science Vince Bakos, Ph.D. Assistant professor Dept. of Applied Biotechnology and Food Science Gábor Márk Tardy PhD                            Associate professor            Dept. of Applied Biotechnology and Food Science
Recommended courses
28 hours lectures + 32 hours individual learning and preparations.
Workload to complete the subject

No workload breakdown provided.

Validity of subject requirements
Requirements valid from:
Requirements valid until:
Curriculum placement
Faculty Program Curriculum Curriculum type Primary
Default Faculty környezetmérnöki Környezetmérnöki alapképzési szak tanterve kötelező nem
Default Faculty környezetmérnöki Környezetmérnöki alapképzési szak tanterve kötelező nem
Default Faculty környezetmérnöki Környezetmérnöki alapképzési szak tanterve kötelező nem
Default Faculty Default Program Default Curriculum nem