„Egy évtizednyi tudományos munkával európai uniós törekvéseket is megelőztünk”

Nívós nemzetközi elismerésben részesült a műegyetemi vegyészmérnök kutatók és a kar gyógyszeripari partnere úttörő és környezetkímélő szennyvízkezelési eljárása.

Erős nemzetközi mezőnyben az Institution of Chemical Engineers (IChemE) szervezet pályázatán előkelő helyezést ért el a BME Vegyészmérnöki és Biomérnöki Kara, a Miskolci Egyetem, valamint a Műegyetem ipari partnere, az EGIS Gyógyszergyár Zrt. közös kutatói csapata. A felhívást 15 különböző kategóriában hirdették meg, az egyes csoportokban a 8 legígéretesebb pályázó jutott be a döntőbe (a fináléba beválogatott projektek listája az IChemE weboldalán érhető el – szerk.).

A magyar tudósok korszerű, gazdaságos és innovatív ipari technológiai szennyvíztisztító eljárása a „Water Award 2017” díj második legjobbjának bizonyult idén (pályázatuk címe: „Novel method for the physicochemical treatment of process wastewaters to enhance sustainabilty in the spirit of circular economy”, magyarul „Újszerű, gazdaságos eljárás és berendezés hulladékvizek szervesanyag-tartalmának eltávolítására és újrahasznosítására” – szerk.). A kutatócsoport nevében Tóth András József, a Vegyészmérnöki és Biomérnöki Kar Kémiai és Környezeti Folyamatmérnöki Tanszékének adjunktusa vette át az elismerést az angliai Birminghamben.

„A kifejlesztett technológiával a tavalyelőtt elindult európai uniós törekvéseket (Environment Technology Verification (ETV), magyarul Környezettechnológiai Hitelesítés program meghirdetése 2016-ban – szerk.) is megelőztük: a közösségi előírások korszerű, innovatív, kevesebb energiafelhasználással együtt járó, pénzügyileg gazdaságos és a környezetvédelmi szempontokat is figyelembe vevő folyamatok kidolgozására ösztönzik - többek között - a gyógyszeripari vállalatokat. Ezek az üzemek sok illékony szerves szennyezőanyagot bocsátanak ki működésük közben, amelyek többnyire a technológiai hulladékvizekbe kerülnek. A mi eljárásunk korát megelőzve, már 3-4 évvel ezelőtt a gyakorlatban is megvalósította ezeket a közösségi tendenciákat” – tudtuk meg Mizsey Pétertől, a Miskolci Egyetem, Kémiai Intézetének és a BME Vegyészmérnöki és Biomérnöki Kar Kémiai és Környezeti Folyamatmérnöki Tanszékének egyetemi tanárától, a kitüntetett kutatócsoport koordinátorától.

Mintegy másfél évtizeddel ezelőtt merült fel az igény arra, hogy a gyógyszeripari vállalatok saját maguk kezeljék a működésük közben keletkező ún. „finomkémiai technológiai hulladékvizeket”. „A fővárosban székelő cégek nem alkalmazhatták a hagyományosnak számító biológiai szennyvízkezelési eljárásokat: a gyárak köré épült lakóépületek a megengedett védőtávolságon belül vannak, és a hulladékvizek is sok esetben túl tömények vagy mérgezőek voltak ahhoz, hogy a biológiai szennyvíztisztítást közvetlenül alkalmazhassuk” – idézte fel a kezdetekről a díjazott kutatócsoport vezetője, hozzátéve: „egy évtizeddel ezelőtt kezdtük meg a közös munkát ipari partnerünkkel, az EGIS Gyógyszertárak Zrt-vel, és számos lehetséges hulladék-semlegesítési eljárás hatását és sikerességét vizsgáltuk”. A több módszer közül végül a szennyvízkomponensek relatív illékonyságának különbözőségén alapuló technológia (gőzelvezetéssel az alacsonyabb forráspontú komponensek elillannak a hulladékvízből – szerk.) mellett tették le voksukat.

A tudósok egy új fiziko-kémiai stratégiát dolgoztak ki, amely különösen nagy jelentőséggel bír a rendkívül veszélyes, ún. szerves halogéntartalmú szennyvizek ártalmatlanításában. „Ezek az anyagok még a szerves oldószereknél is károsabbak a környezetre. Ha egy termelő üzem gondatlanságból halogént tartalmazó hulladékot bocsát ki a természetbe, a tetemes pénzbüntetésen túl bezárással, működés-felfüggesztéssel is számolhat” – figyelmeztetett a probléma komolyságára Mizsey Péter. Példaként említette a diklór-metánt, melyet előszeretettel alkalmaznak oldószerként is. Ez az anyag ugyan kismértékben oldódik a vízben, ám rendkívül veszélyes, így csak nagyon alacsony koncentrációban (8 ppm, azaz parts per million egységben) lehet jelen a csatornázásra kerülő hulladékvízben.

A műegyetemi kutatók egy olyan eljárást fejlesztettek ki, amellyel sikerült a szerves halogénvegyületeket eltávolítani a csatornázásra kerülő hulladékvízből. Eljárásuk annyira eredményes, hogy annak alkalmazásával a szerves halogének koncentrációja a kibocsáthatósági határérték alá (1 ppm) csökkenthető a hulladékvízben. „Bár a technológiánk általános érvényű, a szennyvizek egyedi összetétele és tulajdonságai miatt minden alkalommal ’finomhangolni’, újra kell tervezni a paramétereket” – ecsetelte a tudományos munka közben felmerült nehézségeket a VBK oktató-kutatója.

„A fenntarthatóság jegyében az elkerülhetetlen emissziók káros hatását szerettük volna csökkenteni, miközben hulladékmentes tisztítási technológia kialakítására törekedtünk” – fejtette ki a további célokról Mizsey Péter. A természetben uralkodó folyamatot leképezve egy anyagvisszanyeréssel összekapcsolt körforgásos gazdasági eljárást dolgoztak ki: a szennyvízből kivont anyagok újrahasznosítására tettek javaslatot kutatótársaival és az üzemi szakemberekkel. Például a hulladékvíz kezelése közben kinyert oldószereket festékhígítóként alkalmazhatják a későbbiekben. „Szem előtt tartottuk az elvet, miszerint a természetben mindig minden újrahasznosul. Több gyakorlatban megvalósult minta inspirált minket, így például a használt autógumik esete, amelyeket nyersanyagként új autógumik gyártáshoz vagy játszóterek alapzatához is felhasználnak.”

A körülbelül egy évtizeden át tartó kutatási munkában szoros kapcsolat alakult ki a kar és ipari partnere, valamint a BME és a miskolci társintézmény között. „Nagyszerű érzés volt megélni, hogy egy tudományos alapgondolat megszületésétől kezdve egészen a megvalósításig jelen lehettünk” – vallotta a felfedező csoport vezetője. A Műegyetem részt vett a kísérletek megtervezésében, végrehajtásában és a megvalósításban, valamint a gyári rektifikációs és szűrőrendszerek üzembe helyezésében. „A gépészeti tervezéssel együtt járó technológia már körülbelül három éve működik az EGIS fővárosi üzemében: egy ipari méretű rektifikáló kolonna oszlopot építettünk meg a szerves halogénvegyületek eltávolítására. A beruházás beváltotta a hozzá fűzött szakmai és anyagi reményeket is: a befektetés mindössze másfél év alatt megtérült” – avatott be a sikeres projekt részleteibe Mizsey Péter.

A műegyetemi oktató által koordinált kutatócsoport innovációja több díjat is elnyert az elmúlt időszakban, ám Mizsey Péter szerint a most átvett kitüntetés mind közül a legnívósabb. (A kifejlesztett eljárás a Svéd Kereskedelmi Testület innovációs technológiák számára meghirdetett felhívásán a finalisták közé jutott. A KÖVET nevű környezetvédelemmel foglalkozó civil szervezet a projekt gazdaságossági mutatói alapján az „Ablakon Bedobott Pénz Program” Öködizájn Különdíját ítélte oda a kezdeményezésnek. A kutatók 2014-ben Greennováció-különdíjat nyertek a Greennovatív gyártó / termelő kategóriában, majd 2016-ban a Pro Progressio Alapítvány Innovációs Díjában részesültek, továbbá a Budapest Water Summit [2016-os Víz Világtalálkozó] Professional Awardját is megnyerték, ahol munkájukra Áder János köztársasági elnök is felfigyelt – szerk.) „Már a döntőbe kerülés is komoly eredménynek számít ezen a nemzetközi versenyen, ám a második hely és a „highly commended” minősítés minden képzeletünket felülmúlta.” A kutatók a módszer jövőbeli fejlesztéseit a Miskolci Egyetemmel közösen folytatják, valamint megalakították a BME Környezeti és Folyamatmérnöki Kutatócsoportot a témában zajló műegyetemi tudományos feladatok elvégzésére. „Mérnökként büszkeséggel tölt el minket, hogy elgondolásunk úgy működik, ahogy megálmodtuk, megterveztük, és ahogy kell. Célunk, hogy a jövőben a környezet elhasználódásának megakadályozása mellett az ipart újabb ’zöld’ technológiákkal fejlesszük” – zárta gondolatait Mizsey Péter.

TSZ-GI

Fotó: Mizsey Péter