A gazdasági fejlődéssel és az életkörülmények javulásával párhuzamosan a felhasznált víz, így a keletkező szennyvíz mennyisége is folyamatosan nő. Emiatt nagy fontossággal bír a megfelelő tisztító hatást kifejtő, modern, hatékony, ugyanakkor környezetileg is előnyös technológiák alkalmazása, mint a fenntartható vízgazdálkodás felé tett lépések. Világszerte tapasztalható, hogy a népesség egyre nagyobb része költözik városokba és egyre nagyobb mennyiségű hulladékot termel, melynek jelentős (és nehezen kezelhető) része folyékony formában képződik. A kisebb településekkel szemben az itt működő ipari üzemek is nagy mennyiségű szervesanyag-mennyiséget bocsátanak ki, melynek kezelését a lakossági szennyvízzel együtt – lehetőleg automatizált és költséghatékony módon – kell megoldani, melynek során anaerob erjesztéssel és egyéb technológiai megoldásokkal megújuló energia is előállítható. Emellett komoly lehetőség rejlik a telepre érkező szennyvíz szerves anyagainak, makro- és mikroelem-tartalmának hasznosításában is. Értekezésemben – a témakört a körforgásos gazdaság koncepcióján keresztül megközelítve – elsődlegesen ezen városi szennyvíztelepek energiatermelésben és tápanyag-gazdálkodásban betöltött lehetőségeivel és sajátosságaival foglalkozok, kitérve a szén-dioxid-kibocsátás csökkentésben betöltött szerepükre. A víz-energia-tápanyag hármas mindegyikéhez szorosan kapcsolódik a szennyvíztisztító tevékenység, így a tisztító tevékenység hatékonysága, minősége és egyéb jellemzői ráhatással vannak a környezetre, a társadalomra és a gazdaságra is. Disszertációmban célom volt egy olyan – a fenntarthatósági törekvések támogatására összpontosító – elemzés megvalósítása, amelyben a meghatározott terület fókuszpontba állításával egyidejűleg érvényesülnek a „hulladékból érték” és a „kötelezettségből lehetőség” irányelvek, összefüggések. Kutatómunkámat szekunder adatgyűjtéssel, a releváns hazai és nemzetközi szakirodalmak áttekintésével és feldolgozásával kezdtem, kitérve a szennyvíztisztítási tevékenység jellemzőire és sajátosságaira, fejlődési irányaira. Ennek során kiemelt figyelmet szenteltem a tevékenység körforgásos gazdasághoz és fenntarthatósághoz való kapcsolódására. Mivel az energia, tápanyag és károsanyag-kibocsátás „hármas” szervesen kapcsolódik az általam vizsgált területhez, így az ezekre vonatkozó törekvéseket és célkitűzéseket tágabb (globális, EU-s és hazai) és szűkebb (tisztító telepekhez közvetlenül kapcsolódó) értelemben is áttekintettem, összefoglaltam. Ezt követően – primer adatgyűjtés keretében a különböző típusú és méretű tisztítótelepeken tett látogatásaimat, valamint a témakör szakértőivel való személyes konzultációimat követően – azonosítottam a tisztítótelepek méretéből adódó, illetve alaptechnológiájához kapcsolható telepi, valamint „telepen kívüli” lehetőségeket az energia/tápanyag/károsanyag témakörök vonatkozásában. A technológiák közül egyértelműen a hagyományos eleveniszapos rendszerhez kapcsolható a legtöbb kiegészítő alternatíva, elsődlegesen annak nagyobb tisztítási kapacitásából kifolyólag. Munkám során egy teljes technológiai körfolyamatot összeállítva becsléseket végeztem az egyes alap- és kiegészítő technológiák energia-, tápanyag- és CO2-gazdálkodásban betöltött lehetséges szerepére, valamint elvégeztem egyes kiegészítő technológiák gazdasági elemzését.

In parallel with economic development and improved living conditions, the amount of water used and, as a result, the amount of wastewater generated is constantly increasing. Therefore, the use of modern, efficient, yet environmentally beneficial technologies with a proper purification effect is of great importance as steps towards sustainable water management. Worldwide, an increasing proportion of the population moves to cities and generates an increasing amount of waste, with a significant form of liquid, which is also difficult to handle. In contrast to smaller settlements, the industrial plants operating in cities also emit a large amount of organic matter, the treatment of which, together with the public wastewater, should be solved in an automated and cost-effective way, whereby renewable energy can be produced with anaerobic fermentation and other technological solutions. In addition, there is a great opportunity to utilise the organic matter, macro- and microelement content of wastewater at the site. In my dissertation - approaching the topic through the concept of a circular economy - I mainly focus on the potential and characteristics of these urban wastewater treatment plants in energy production and nutrient management, including their role in reducing carbon emissions. Wastewater treatment is closely linked to each element of the water-energy-nutrient system; therefore, the efficiency, quality, and other characteristics of the purification activity have an impact on the environment, society and the economy. In my dissertation, my goal was to carry out an analysis focusing on supporting sustainability endeavors, in which the guidelines and connections of “value from waste” and “opportunities from obligations” are realised, in parallel with focusing on a specific area. I started my research with secondary data collection, reviewing and processing the relevant national and international literature, including the characteristics and peculiarities of wastewater treatment activities and their development trends. In doing so, I paid special attention to any links of the given activity to circular economy and sustainability. As a next step, following my visits to the different types and sizes of purification plants and after my personal consultation with the experts in the subject within my primary data collection activity, I have identified the on-site (i.e. related to the size of the purification plant and to its primary activity) and off-site options related to energy/nutrients/emission. Of the different technologies, most of the additional alternatives can be linked to the conventional activated sludge system, mainly due to its higher purification capacity. In the course of my work, I have compiled a complete technological cycle to estimate the potential role of each basic and complementary technology in energy, nutrient and CO2 management, and have carried out an economic analysis of each complementary technology.