Az Intézet munkatársainak kutatás-fejlesztési és innovációs tevékenysége, részben önálló témák gondozásában teljesül ki, részben pedig a Szegedi Tudományegyetem kiemelt kutatási területeihez kapcsolódó és más hazai-, illetve nemzetközi intézetekkel folytatott együttműködés keretében valósul meg. Kutatási tevékenységünkben rendszeresen bekapcsolódnak hallgatóink, TDK munkák, illetve szakdolgozataik, diplomadolgozataik elkészítése során.

Az intézetben védett szakdolgozatok összefoglalói (Az absztrakt kötetek az évszámra kattintva letölthetőek)

2017

2018

2019

2020

2021

2022

2023

Munkatársaink kutatási témái, szakdolgozati és TDK témák

Prof. Dr. Hodúr Cecilia

Impulzus- és anyagtranszport vizsgálata membránszeparációs eljárásoknál

• Membránszeparáció hatásfokának növelése enzimes előkezeléssel
• Vibrációs membránszűrés a hulladékfeldolgozásban
• Kombinált műveletek alkalmazása a hulladék-, a víz- és szennyvízkezelésben
• Üzemanyag-etanol gyártás harmadik generációs szénhidrát forrásokból

Prof. Dr. László Zsuzsanna

• Szerves mikroszennyezők (növényvédőszer-maradványok, gyógyszermaradványok, ásványi olaj eredetű szennyezések) eltávolíthatóságának vizsgálata membránszeparációs eljárásokkal (mikroszűrés, ultraszűrés, nanoszűrés, reverz ozmózis).
• A membráneltömődés csökkentése a membránszeparációval összekapcsolt kémiai módszerekkel, elsősorban nagyhatékonyságú oxidációs eljárásokkal (ózon, hidrogén-peroxid, UV-fény, Fenton reakció alkalmazása)
• A membrán felületének és a szűrendő anyagok kölcsönhatásának vizsgálata a folyadék és a membrán kontaktszögének mérése alapján, felületi szabadenergia meghatározása

Dr. Kertész Szabolcs

Membránszeparációs eljárások alkalmazása a víz- és szennyvíztisztításban

• Membránszeparációs eljárások hatékonyságának javítása
• Membrán eltömődés csökkentése
• Membrán modul vibráció hatásának vizsgálata
• Szennyvizek előkezelésének hatásai a további szűrhetőségre
• Műveleti paraméterek optimalizálása

Dr. Beszédes Sándor

• Mikrohullámú iszapkondicionálási módszer hatékonyság-vizsgálata és fejlesztése
• Szennyvíziszapok anaerob fermentációját megelőző termikus kezelések hatékonyságának vizsgálata
• Cellulóztartalmú hulladékok és melléktermékek hidrolízisének intenzifikálása termikus és termo-kémiai előkezelésekkel
• Szennyvizek, iszapok és egyéb hulladékok/melléktermékek dielektromos jellemzőinek és biológiai lebonthatóságának összefüggés-vizsgálata

Dr. Veréb Gábor

Nagyhatékonyságú oxidációs eljárások és membránszeparáció alkalmazása a vízkezelésben

• Szerves szennyezők eltávolítása/ártalmatlanítása különböző nagyhatékonyságú oxidációs eljárásokkal (heterogén fotokatalízissel, ózonkezeléssel, Fenton- és foto-Fenton reakciókkal, illetve UV-fotolízissel).
• Vizek szennyezőanyagianka eltávolítása koagulációs/flokkulációs módszerekkel.
• Szerves szennyezők eltávolíthatóságának vizsgálata membránszeparációs eljárásokkal (mikroszűrés, ultraszűrés).
• A membráneltömődés csökkentése nagyhatékonyságú oxidációs eljárásokkal.
• A membrán felületének és a szűrendő anyagok kölcsönhatásának vizsgálata.
• Fotokatalizátor részecskékkel illetve nanokompozitokkal módosított membránfelületek kialakítása, vizsgálata és alkalmazása a vízkezelésben
• Nagyhatékonyságú oxidációs eljárások alkalmazása során keletkező köztitermékek toxikológiai vizsgálata

Kutatócsoportok a Biológiai Rendszerek Műszaki Intézetében

Alkalmazkodva a felfedező- és alkalmazott kutatási trendekhez, az Intézetünk létrehozta a Hulladékhasznosítás és Megújuló Energiák Kutatócsoportját (HUMEK).

Ezen keretek között számos pályázat eredményeként olyan infrastruktúrát, laboratóriumi hátteret alakítottunk ki, amely alkalmas a hulladékhasznosítás és a megújuló energiák témakörök széles területén végzett kutatás-fejlesztési, innovációs feladatok magas színvonalú megoldására.

A HUMEK egyik fontos kutatási területe az élelmiszeripari hulladékokból történő bioaktív vegyületek kinyerését célzó eljárások fejlesztése, valamint a mezőgazdasági és élelmiszeripari hulladékok bioenergetikai hasznosítási lehetőségeinek vizsgálata. Kutatásaink során hazai- és nemzetközi együttműködés keretében számos kutató intézettel vagyunk kapcsolatban és végzünk eredményes fejlesztéseket.

Nemzetközi együttműködés keretében az MTT Agrifood Research Finland intézettel közösen új módszert fejlesztettünk ki az antioxidáns vegyületek kinyerésére növényi eredetű melléktermékekből mikrohullámmal intenzifikált extrakciós (MAE) eljárással.

Kutatócsoportunk a Veszprémi Egyetem Biomérnöki, Membrántechnológiai és Energetikai Kutatóintézetével együttműködve vizsgálta a hagyományos és a MAE módszerrel történő pektin-extrakció alkalmazhatóságát bogyósgyümölcsök préselési maradványai esetében. A mikrohullámú kutatásaink kiterjednek az élelmiszeriparban és a bio-hajtóanyag előállításban alkalmazható enzimes folyamatok intenzitásának növelésére.

Kutatásaink egyik legfontosabb, a gyakorlatban jól hasznosítható eredménye, az élelmiszeripari szennyvíziszapok biológiai lebonthatóságának fokozására és a biogáz produktum növelésére alkalmas mikrohullámú kondicionálási módszer kidolgozása. A mikrohullámmal kapcsolatos kutatások a karon, dr. Keszthelyi-Szabó Gábor egyetemi tanár tudományos tevékenységéhez kötődik. Legújabb eredményeink alapján a folytonos kezelést lehetővé tevő mikrohullámú kezelő és mérőrendszer fejlesztését végezzük.

A HUMEK másik fontos kutatási területe a membrános eljárások vizsgálata. A nyomás-különbségen alapuló membrán-szeparációs eljárások (mikroszűrés-MF; ultraszűrés-UF; nanoszűrés-NF és fordított ozmózis-RO) alkalmazása napjainkban laboratóriumi és ipari körülmények között is egyre szélesebb körben terjed. Kutatásaink során vizsgáljuk a különböző membrános eljárások környezetvédelmi alkalmazását a víz- és szennyvíztisztításban. Kutatásaink másik fókuszpontja a különböző ipari (pl. élelmiszeripari) szennyvizek UF, NF és RO eljárásokkal történő tisztíthatóságának vizsgálata.

A termo-plasztikus anyagok hőkárosodásból eredő minőségi romlása elkerülhető NF és RO eljárások alkalmazásával. Élelmiszeripari hulladékokból (pl. préslepények) kinyert anyagok és melléktermékek (pl. savó) értékes, hőérzékeny komponenseit a folyékony halmazállapotból NF és RO eljárásokkal sűrítjük. Ez irányú fejlesztéseinket hazai élelmiszer-feldolgozó vállalatokkal együttműködve végezzük.

A kutatócsoport jelentősebb publikációi:

• Al Ramahi, Mahmood; Keszthelyi-Szabó, Gábor; Beszédes, Sándor (2021): Coupling hydrothermal carbonization with anaerobic digestion: an evaluation based on energy recovery and hydrochar utilization. BIOFUEL RESEARCH JOURNAL 8 : 3 pp. 1444-1453. (Q1*) https://doi.org/10.18331/BRJ2021.8.3.4
• Jákói, Zoltán; Lemmer, Balázs; Hodúr, Cecilia; Beszédes, Sándor (2021): Microwave and Ultrasound Based Methods in Sludge Treatment: A Review. APPLIED SCIENCES-BASEL 11 : 15 Paper: 7067 , 12 p. (Q2) https://doi.org/10.3390/app11157067
• Cecilia Hodúr, Naoufal Bellahsen, Virág Nagypál, Edit Mikó, Zita Šereš, Szabolcs Kertész (2020): Adsorption of ammonium nitrogen from milking parlor wastewater by using pomegranate peel for sustainable water, resource and waste management Sustainability 12, 4880, 2-13, doi:10.3390/su12124880 May (imp: 2,59, Q2)
• Al Ramahi, M.; Keszthelyi-Szabó, G.; Beszédes, S. (2020): Improving biogas production performance of dairy activated sludge via ultrasound disruption prior to microwave disintegration, WATER SCIENCE AND TECHNOLOGY 81 : 6 pp. 1231-1241., 11 p.
• S., Beszédes; Z., Jákói; B., Lemmer; I., Czupy; C., Hodúr (2020): Detection of the efficiency of enzymatic hydrolysis and fermentation processes by dielectric measurement HUNGARIAN AGRICULTURAL ENGINEERING 37 pp. 21-26. Paper: 10.17676/HAE.2020.37.21 , 6 p.
• S. Beszédes, L. Ludányi, G. Szabó, C. Hodúr (2017): Microwave enhanced biodegradability of meat processing wastewater sludge. Environmental Engineering and Management Journal, 16(1), 149-155,
• Szabolcs Kertész, Péter Bor, Cecilia Hodúr, József Csanádi, Gábor Veréb, Ildikó Kovács, Gábor Keszthelyi-Szabó, Zsuzsanna László (2017): Effects of shear rate on membrane filtration, Desalination and Water Treatment 69 43-49.
• Szabolcs Kertész, Ádám Veszprémi, Zsuzsanna László, József Csanádi, Gábor Keszthelyi-Szabó, Cecilia Hodúr (2015): Investigation of module vibration in ultrafiltration, Desalination and Water Treatment 55(10) 2836-2842.
• N. Pap, S. Beszédes, E. Pongracz, L. Myllykoski, G. Miklósné, E. Gyimes, C. Hodúr, R.L Keiski (2013): Microwave assisted extraction of anthocyanins from black currant marc. Food and Bioprocess Technology, 6(10), 2666-2674.

A Membrán- és Környezettechnikai Kutatócsoportunk (MEKÖKUT) egyik fontos kutatási területe a nagyhatékonyságú oxidációs eljárások és a membrántechnika alkalmazásának kombinált vizsgálata.

Bár a vízkezelési feladatok megoldásában a membránszűrés nagyon jó hatásfokkal használható, széleskörű elterjedésének gátat szab néhány ma még megoldatlan probléma, mint a membránok eltömődése, amely a vízfluxus csökkenéséhez, a működtetési költségek növekedéséhez, végső soron a membrán gyors elhasználódásához, élettartamának csökkenéséhez vezet. A másik probléma a szűrés során visszamaradó, magas szennyezőanyag-tartalmú koncentrátum sorsa, további hasznosításának lehetősége.

Kutatócsoportunk vizsgálja, hogy a nagyhatékonyságú oxidációs eljárásokon (pl. ózon, hidrogén-peroxid, UV-fény, Fenton-reakció, illetve ezek kombinációi) alapuló előkezelések hogyan befolyásolják a membránszűrések során a membránok eltömődését, illetve azok fluxus és visszatartási értékeinek változását. Ezen eljárásokat eredményesen alkalmaztuk pl. tejipari illetve húsipari szennyvizek szűrése esetében. Bizonyítottuk azt is, hogy az előkezelések eredményeképpen nő a visszamaradó koncentrátum biológiai bonthatósága, amely lehetővé teszi biológiai tisztítóban való hatékony semlegesítését is.

Kutatásaink egyik iránya a nagy szervesanyag-, elsősorban szénhidrogéntartalmú vizek szűrésének, szűrhetőségének vizsgálata, amelynek eredményei hasznosíthatók lehetnek a mélységi vizek, termálvizek felhasználás előtti előkezelése során is.

Kutatócsoportunk vizsgálja továbbá a membránok eltömődésének csökkentési lehetőségeit is. Fizikai eljárásokat alkalmazunk, ultrahangos kezeléseket és/vagy membrán modul vibrációt, hogy vizsgáljuk, hogy további hozzáadott kémiai anyagok nélkül is hatékony eredményeket tudunk-e elérni. Vibráció nélküli és vibráció melletti membránszűréseket végzünk azonos pórusméretű és anyagú membránokkal azonos paraméterek mellett a fluxusok és membrán visszatartások meghatározása és összehasonlítása céljából. Membránok jellemzése érdekében kontakt szög méréseket és elektronmikroszkópos felületi és keresztmetszeti képek jellemzését végezzük, mind a kezeletlen alapmembránokra, mind az eltömődött membránokra vonatkozóan, annak érdekében, hogy a membránok felületi tulajdonságait vizsgáljuk. Eredményeinket a membrán eltömődés előrejelzésében és modellezésében alkalmazzuk.

A különböző, fentebb említett eljárások membrán-szeparációs eljárásokkal történő kombinálása, akár előkezelésről, akár utókezelésről van szó, napjainkban ígéretes kutatási téma. A hatékonyság növelése érdekében (mint amilyen a magasabb fluxus, membrán visszatartás, illetve alacsonyabb ellenállási értékek kialakulása) kutatócsoportunk számos eljárást és módszert dolgozott ki. Eredményeinket rangos hazai- és nemzetközi tudományos folyóiratokban közöltük és publikáljuk folyamatosan.

A kutatócsoport jelentősebb publikációi:

• Szabolcs Gy. Szerencsés, Sándor Beszédes, Zsuzsanna László, Gábor Veréb, Balázs Szegedi, Zsuzsanna H. Horváth, Cecilia Hodúr, Gábor Rákhely, Szabolcs Kertész (2021): Effect of vibration on the efficiency of ultrafiltration, Analecta Technica Szegedinensia, 15(1), 37-44, 8p. https://doi.org/10.14232/analecta.2021.1.37-44
• Szabolcs Gy. Szerencsés, Sándor Beszédes, Zsuzsanna László, Gábor Veréb, Dóra Szalay, Zsuzsanna Hovorkáné Horváth, Cecilia Hodúr, Gábor Rákhely, Szabolcs Kertész (2021): Assessment of vibration amplitude and transmembrane pressure on vibratory shear enhanced membrane filtration for treating dairy wastewater, Acta Alimentaria, 50(1), 42-53. doi: 10.1556/066.2020.00123
• Naoufal Bellahsen, Balázs Kakuk, Sándor Beszédes, Zoltán Bagi, Nóra Halyag, Tamás Gyulavári, Szabolcs Kertész, Ahmed El Amarti, Etelka Tombácz and Cecilia Hodúr (2021): Iron-Loaded Pomegranate Peel as a Bio-Adsorbent for Phosphate Removal, Water, 13, 2709. https://doi.org/10.3390/w13192709
• N. Bellahsen, G. Varga, N. Halyag, S. Kertész, E. Tombácz, C. Hodúr (2021): Pomegranate peel as a new low‑cost adsorbent for ammonium removal, International Journal of Environmental Science and Technology, 18, 711–722. https://doi.org/10.1007/s13762-020-02863-1
• Jigar, Elias; Bagi, Krisztina; Fazekas, Ákos; Kertész, Szabolcs; Veréb, Gábor; László, Zsuzsanna (2020): Filtration of BSA through TiO2 photocatalyst modified PVDF membranes DESALINATION AND WATER TREATMENT 192 pp. 392-399., 8 p
• Veréb, G.; Végh, J.; Kertész, S.; Beszédes, S.;Hodúr, C.; László, Z. (2020): Effects of Pre-ozonation on Membrane Filtration of Oil-in-water Emulsions Using Different Polymeric (PES, PAN, PTFE) Ultrafilter Membranes OZONE SCIENCE & ENGINEERING 42: 3pp. 230-243., 14 p
• Szabolcs Kertész, Szabolcs Gyula Szerencsés, Gábor Veréb, József Csanádi, Zsuzsanna László and Cecilia Hodúr (2020): Single and multi stage dairy wastewater treatment by vibratory membrane separation processes, Membrane and Water Treatment, 11(6), 383-389. DOI: https://doi.org/10.12989/mwt.2020.11.6.383
• Nascimben Santos, Erika; Agoston, Aron; Kertesz, Szabolcs; Hodur, Cecilia; Laszlo, Zsuzsanna ; Pap, Zsolt; Kasa, Zsolt; Alapi, Tunde; Krishnan, S. A. Gokula; Arthanareeswaran, Gangasalam et al. (2020): Investigation of the applicability of TiO2, BiVO4, and WO3 nanomaterials for advanced photocatalytic membranes used for oil-in-water emulsion separation ASIA-PACIFIC JOURNAL OF CHEMICAL ENGINEERING 15: 5 Paper: e2549 , 15 p
• Érika Nascimbén Santos, Zsuzsanna László, Cecilia Hodúr,Gangasalam Arthanareeswaran, Gábor Veréb (2020): Photocatalytic membrane filtration and its advantages over conventional approaches in the treatment of oily wastewater: A review, Asia-Pac J Chem Eng. 1 – 29, doi.org/10.1002/apj.2533 (imp. 0,758, Q2) https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/apj.2533
• Zakar, M., Farkas, D. I., Hanczné Lakatos, E., Keszthelyi-Szabó, G., László, Z. (2020): Purification of Model Dairy Wastewaters by Ozone, Fenton Pre-treatment and Membrane Filtration, Periodika Polytechnica Chemical Engineering, 64(3), pp. 357-363,. (imp. 1,24, Q2) https://doi.org/10.3311/PPch.15046
• Ildikó Kovács, Szabolcs Kertész, Gábor Veréb, Ibolya Zita Papp, Ákos Kukovecz, Cecilia Hodúr, Zsuzsanna László (2017): Membrane fouling control by means if TiO₂ coating during model dairy wastewater filtration, Desalination and Water Treatment 73, 415-421.
• Gábor Veréb, Mihály Zakar, Ildikó Kovács, Katalin Pappné Sziládi, Szabolcs Kertész, Cecilia Hodúr, Zsuzsanna László (2017): Effects of pre-ozonation on case of microfiltration of oil contaminated waters using polyethersulfone membrane at various filtration conditions, Desalination and Water Treatment 73, 409-414.
• Zsolt László Kiss; Lajos Kocsis; Gábor Keszthelyi-Szabó; Cecilia Hodúr; Zsuzsanna László (2014): Treatment of oily wastewater by combining ozonation and microfiltration, Desalination and Water Treatment pp. 1-8.

• Kiss Zsolt László; Szép Angéla; Kertész Szabolcs; Hodúr Cecilia; László Zsuzsanna (2013): Treatment of waste thermal waters by ozonation and nanofiltraton, Water Science and Technology (ISSN: 0273-1223) 67: (6) pp. 1272-1279.