Description
The project of the Centre of Competence focuses on building effective functioning infrastructure on modular principles in 1/ control, purification, water management 2/ processing, recycling, recovery and disposal of solid waste 3/ Implementation of resource and energy efficient economy by obtaining renewable and alternative sources of energy, materials and resources 4/ Encouraging innovation in technologies for sustainable environment and circular economy 5/ Development and realization of the entrepreneurship of young specialists in the above areas Partners of the Centre of Competence are: Sofia University, University of Architecture, Civil Engineering and Geodesy, University of Forestry, Burgas University, Institute of Physical Chemistry, Institute of Organic Chemistry with Centre of Phytochemistry, Institute of Microbiology at BAS, Cleantech Bulgaria Foundation. Associated partners are: Municipality of Sofia, Metropolitan company for waste treatment, Sofiyska Voda AD, Interplast BG, Energy Agency-Plovdiv, University of Modena, Italy The centre will be built on three vertical modules - "Water", "Solid Waste" and "Transfer" and there will be four horizontal priorities: "eco-efficiency": Developing innovations for efficient use of technology; "Energy": Production of renewable and alternative energy sources; "Restoring resources": Production of chemical elements plant and feed stock from waste and sewage; "Alternative Resources": Production of new nano-materials and composites from waste In the Centre of Competence will be carried out advanced research to create products, services and clean technologies with high resource and energy efficiency and significant economic, social and environmental added value In the module "Transfer" plan training, dissemination, transfer and commercialization of technologies and technology entrepreneurship. Planned large-scale educational and training programs for students graduate from business and academic institutions
| Activity | Contracted Amount | Reported Amount |
|---|---|---|
| Организация и управление на Център за компетентност Cleanamp;Circle: Проектът предвижда създаване на Център за компетентност "Чисти технологии за устойчива околна среда - води, отпадъци енергия за кръгова икономика" на базата на Договор за партньорство (Приложение III) с ясно разпределение права и задължения на партньорите по отношение на изпълнение на плана за НИРД, правата върху интелектуалната собственост и придобитите активи. Обезпечаването на организацията, управлението и постигането на заложените резултати са заложени в отговорностите управителните органи (Управителен съвет, Контролен съвет, Консултативен научен съвет), координатора на проекта, изпълнителния борд, оперативния мениджър и научния мениджър на проекта (специалисти с опит в организация и управление на проекти с национално и европейско финансиране) и на експертите изследователите от екипите за управление и изпълнение. Управителни органи, в т.ч.: 1. Управителен съвет (УС) Състав: Лицата, представляващи партньорите по проекта и/или упълномощени от тях лица (СУ – 1, УАСГ – 1, ИФХ – 1, ИОХЦФ – 1, ИМБ – 1, БУ – 1, ЛТУ - 1, КТ – 1 и кооридатор на проекта 1) 2. Контролен съвет (КС) Състав: Включва по 1 представител на всяка организация-партньор по проекта за изграждане и развитие на ЦК с компетенции в областта на правно-административни и финансови въпроси, като членовете на контролния съвет не могат да бъдат членове на УС или други органи за организация и управление на ЦК. 3. Консултативен научен съвет Състав: водещи учени от страната и чужбина в областта на чистите технологии, асоциирани партньори, браншови организации и др. (максимален брой - 15 д.) Екип за управление, в т. ч.: 4. Координатор на проекта –проф. дбн. Яна Топалова, водещ в национален и международен план учен в областта на разработване и внедряване на чисти технологи за кръгова икономика (биологичен контрол и управление на водопречистването). 5. Изпълнителен борд Състав: координатор на проекта; оперативен и научен мениджъри, водещи изследователи по научните работни пакети, главен счетоводител. 6. Научен мениджър на проекта (доц. Ирина Рибарова) 7. Оперативен мениджър на проекта (Марияна Хамънова) 8. Екипа за управление в състав: 1) Строителен инженер (инж. Таско Съйков); 2) Експерт инвестиционна дейност (Любомир Пейновски); 3) Главен счетоводител (Красимира Генова); 4) Юрист (Димитър Златанов); 5) Експерт мониторинг и контрол (инж. Яничка Труева); 6) Експерт публичнност и връзки с обществеността (Елеонора Гецова) и 7) Асистент на проекта(Ели Щерева); 8) Счетоводители (от всяка партньорска организация) Екип за изпълнение, в т.ч.: a) Научни ръководители на научни направления (5 лица) b) Ръководители на лаборатории c) Зам. ръководители на лаборатории d) Изследователи и технически персонал Основните отговорности на органите за управление, екипа за изпълнение и екипа за управление са разписани в т. 6.8 на Прриложение 1 – Проектна обосновка. Ще бъдат разработени и приети следните документи за правилна организация, мониторинг и контрол на изпълнението: A. Вътрешни правила и процедури Б. Организация на комуникационните канали в Центъра за компетентност В. Документооборот по проекта Г. Провеждане на процедури по обществени поръчки Д. Вътрешен мониторинг и контрол при изпълнение на дейностите Е. Вътрешният одит | 905 656.96 | 857 007.63 |
| Изграждане на нова/съществено модернизирана научна инфраструктура на Център за компетентност Clean and Circle: Проектът за създаване и развитие на Център за компетентност „Чисти технологии за устойчива околна среда – води, отпадъци, енергия за кръгова икономика“ планира изграждането на разпределение на научна инфраструктура, според потребностите и задачите, които ще изпълняват Партньорите и дейностите, които се планират да се изпълнят по проекта. Новата научна инфраструктура е тип „разпределена инфраструктура“ и е планирано да се осъществи в рамките на три етапа, както следва: Етап I: Изграждането на нова сграда за нуждите на Център за компетентност (ЦК) в направление „води“ с акселератор за технологично предприемачество, въвеждането му в експлоатация и съществено модернизиране (СМР) на съществуващи лаборатории; Етап II. Оборудване и въвеждане в експлоатация на лабораторните комплекси и акселератора за технологично предприемачество на ЦК Етап III. Създаване на обща информационна система на ЦК за интегриране на голям обем данни, прилагане на анализ на данни и прогностични методи, и връзка със заинтересовани страни на приложения, данни и услуги за конкурентно предимство В проекта е предвидено първият и третият етап да се изпълняват паралелно, а вторият етап ще стартира в зависимост от готовността за съществено модернизиране на научната инфраструктура при всеки партньор. | 18 022 857.87 | 19 325 727.56 |
| SWOT анализ на водните технологични цикли (ВиК, ВЕЦ и др.) в национален мащаб: Водните технологични цикли са тези, при които водата се иззема от природата, преминава през серия инженерни съоръжения, използва се от хората за различни нужди и се връща обратно в природата. Водните технологични цикли, които ще бъдат предмет на научната разработка са селищните водоснабдителни и канализационни (ВиК) системи, промишлените ВиК системи и водно-електрическите централи (ВЕЦ). Казано с други думи във водните цикли се включват водните тела, от които се изземват водите, пречиствателните станции за питейни води, водопроводната и канализационната мрежа, пречиствателните станции за отпадъчни води /градски, локални и пречиствателни станции за промишлено-отпадъчни води/. Във функционирането на водните цикли се включват разнообразни по мащаб, иновативност, начин на действие технологии за обработка на водите с цел тяхното използване от битови и промишлени потребители. В тези цикли се генерират широк кръг проблеми, които имат разнообразни екологични, технологични, социални и икономически измерения. Един от проблемите, обаче който почти не е засяган и разработван е въвеждането на принципите на кръговата исономика от енергетична, ресурсна и технологични гледна точка. В изпълнение на тази дейност ще бъде оценен потенциалът на водните технологични системи в национален мащаб за прилагане на принципите на кръговата икономика. От съществено значение е този потенциал да се оцени в близкосрочна, средносрочна и далекосрочна перспектива. Потенциалът ще се реализира от гледна точка на технически и технологични възможности, но ще бъде обвързан и с екологичното състояние на водоприемниците, опазването и възстановяваването на околната среда, енергийната ефективност на системите, оценка на финансовата стойност на потенциалните и реалните принципи на кръговата икономика. В анализа ще се акцентува специално върху рисковите фактори за въвеждането на принципите на кръговата икономика, ще бъдат набелязани специални мерки за минимизиране и предотвратяване на въздействието на тези рискови фактори. | 161 856.25 | 119 679.87 |
| Определяне на екологичното състояние на тестови водоприемници (води и седименти), Анализ и ранкиране на въздействието на източници на замърсяване върху екологичното състояние на водни тела.: Повърхностните води – реки, потоци, в някои случаи и езера, използвани за водоприемници, от една страна представляват основната съставна част на водните цикли (воден ресурс), на България, постоянно употребяван за многобройните битови или промишлени нужди – с остра нужда от въвеждане на принципите на кръговата икономика. От друга страна тези водоеми са част от жизнеспособни, активни екосистеми, често подлагани на антропогенен натиск. Ето защо, основната дейност е свързана с определяне на актуалното състояние - екологично и химично, за водните басейни, за които съществува риск от компрометиране жизнеспособността на екосистемите, тоест има идентифициран антропогенен натиск или има риск от непостигане на целите и нормите, заложени в европейската Директива за води 60/2000 и свързаното национално законодателство. Паралелно с тази екологична оценка се предвижда определяне на ключови микробиологични и ензимологични показатели на водите и седиментите. Анализът изцяло е насочен към диагностика на санитарно-бактериологичното състояние на водите и оценка на самопречиствателните процеси по мащаб, скорост и потенциал. Тези показатели, макар и да не са предвидени в законодателството имат иноваторско значение, защото дават информация за самопречиствателните и детоксикационни възможности на водните и седиментните съобщества и могат да служат като експресни и чувствителни индикатори. На базата на тази информация за технологизираните екосистеми /каскадите от мини и малки ВЕЦ (МВЕЦ) и в частност каскада „Среден Искър”/ ще бъдат разработени стратегии за контрол и управление на рисковите фактори и най-вече стратегии за отстраняването на токсични неорганични /тежки метали/ и органични ксенобиотици – нефтопродукти, феноли, полициклични ароматни съединения, диазобагрила и др./ За тяхното елиминиране са необходими специални стратегии за детоксикация, включващи, оценка, контрол, моделиране на детоксикационните процеси, създаване на алгоритми и технологии за биоремедиация в ин ситу или екс ситу вариант. Поради факта, че в Република България има около 300 изградени и функциониращи МВЕЦ, нововъзникналите проблеми са мащабни, широкоразпространени и очакват своето научно-технологично решение. Като модел за такава каскада може да бъде посочена каскадата „Среден Искър”. Години наред в седиментите на тази част от река Искър са се натрупвали разнообразни замърсители – органика, тежки метали нефтопродукти. В дейността ще бъде изследван самопречиствателният потенциал и чрез процеси на аналогово моделиране ще се създават и верифицират алгоритми за стимулирането и управлението му до пълно възстановяване на качеството на водите, седиментите и екологичното им състояние. Чрез съвременен способ ще бъдат решени редица дългосрочно натрупали се проблеми по замърсяване на река Искър в средната част. Иновация в стратетията за детоксикация ще бъде използването на наностимулиращи фактори (Йотинов и др., 2016; Йотинов и др., 2017). При изпълнението на тази дейност ще се цели и да се направи класация /ранкиране/ на замърсителите, замърсените водни и седиментни ресурси и проблемите, произтичащи от това. Ранкирането е иновационен способ за намирането на ключовите и критичните проблеми по замърсяване и възстановяване на водните ресурси и седиментите. Ще бъдат избрани подходящи индикатори за ранкиране. На базата тях ще бъде изработена стратегия и математически алгоритъм за ранкирането на горепосочените показатели. Ще бъде приложена стратегия за реализация на ранкирането. | 165 400.54 | 475 063.79 |
| Разработване на нови методи за контрол на неорганично, органично, токсично и микробиологично замърсяване и диагностика на пречиствателните процеси.: До този момент екипът владее стандартизираните физични, химични, микробиологични методи. Високата му квалификация и дългогодишната му работа по проекти в тази област е основа за създаването и поддържането на многобройни вътрешнолабораторни методи. Съвременният методологичен арсенал винаги има необходимост от модернизиране и иновации. В изследователската програма на центъра се предвиждат да се развият, апробират и въведат методи за оценка на концентрацията, качествения и количествен състав на неорганичните, органичните замърсители, в това число и токсичните. Ще бъдат въведени методи за спектроскопска детекция (посредством Фурие спектрометър) на биологични, органични и неорганични замърсители. Ще се използва инфрачервената спектроскопия за регистрация на абсорбционни спектри при пречистване на води от тежки метали и органични замърсители. От една страна става дума за детекция на самите замърсители, от друга - за индиректен спектроскопски контрол върху техниките за пречистване на водите. Друг нов метод за контрол на замърсители е кондуктометрията. Заедно с оценката за киселинност и йонен състав методът дава описание за водите от всеки източник. Ще бъде необходимо да се направи корелационен анализ между стандартните и специфични показатели (микробиологичен състав, състав на макро- и микроелементи) и да се изготви карта на състава на водите. Други високоспециализирани методи за определяне на рисково замърсяване: Масспектрометричен анализ за установяване на състава и количеството на замърсители на води, Анализ на органични замърсители в питейни и отпадъчни води чрез ядрено-магнитен резонанс (ЯМР). Ще се използва опитът на екипа в областта на лазерната спектроскопия с висока разделителна способност и молекулната спектросокпия, за да се разработят нови методи за контрол на качестввото на води и почви. Не по-малко ще бъдат иновациите за регистрация на микробиологично замърсяване. Прецизните методи за детекция и идентификация на микроорганизми могат да се разделят условно като такива, които изискват наличието на високо-технологична база (напр. лазерна десорбционна йонизация с помощта на матрица в разновидност MALDI-TOF, поточна цитометрия, qPCR, секвениране и др.) и такива, които за подходящи за т. нар. „полеви условия” и биха осигурили бърза и евтина детекция на микроорганизми in situ (напр. примково-медиирана ДНК амpплификация – loop mediated DNA amplification, съкратено LAMP, която все повече навлиза за бързи анализи в микробиологичната практика през последните 5 години). При всички положения, обаче, разработването и валидирането на надеждни и икономически изгодни методи in situ изисква наличието високо-технологична база за стандартизация и валидиране метода. Друг метод за определяне на живите микробни клетки е луминисцентният метод, е стандартизиран за приложение от СЗО /Световната здравна организация/ след 2000 г. Той е експресен, с висока точност и достоверност. Особен потенциал имат молекулярно-биологичните и функционалните методи, които дават възможност да се навлезе дълбоко в механизмите на процесите на биодеградация. Основният фактор на детоксикационните технологии са стартиращите адаптациони алгоритми, които имат ключово значение, а именно кооперативни, синергетични и синтрофни взаимоотношения. Те могат да се анализират с два вида молекулярни техники – ин ситу хибридизационен флуоресцентен анализ /FISH/ и анализ на кворум сенсинг /QS/ ефектите в микробните съобщества. Ще бъдат въведени и използвани и двата вида молекулярни техники. Други възможности за управление на чистите технологии при пълното възстановяване на водите, седиментите и утайките дава конструирането на високо специализиран индикаторен апарат от индикаторни връзки и корелации между отработени ензимологични, биологични, технологични параметри и новоразвитите индикатори. Намирането на високо достоверни корелации между параметри на различно равнище разкрива нови възможности за автоматизация, визуализация на управлението на технологиите. | 240 224.60 | 191 124.71 |
| Разработване на иновативни сензори и биосензори за експресна детекция.: Изследвания в тази дейност се вписват в приоритетната област на ИСИС „МЕХАТРОНИКА И ЧИСТИ ТЕХНОЛОГИИ”. Това са иновативни подходи за управлението на води в съответствие с принциите на кръговата икономика и устойчивото развитие и се отнасят към прецизните технологии в мехатрониката. До 2020 г. се очаква глобалният пазар на биосензори да достигне оборот от 22,68 млд. US $. Приложението на сензори за контрол на водите има голям, неизползван иновативен потенциал. Предвижда се да бъдат разработени два вида биосензори /на базата на микробните горивни клетки (МГК) и на базата на изолиране и имобилизация на конкретни биомолекули – ензими тирозиназа и катехол оксигенази/ и един вид сензор на базата на електрохимични и оптични процеси. Целта е да се създадат ново поколение индикаторни устройства, автоматизирани за оценка на замърсяването, замърсителите и пречиствателните процеси в реално време. Самите те се разделят на такива, измерващи общо замърсяване и специфично замърсяване. Всички сензори и биосензори ще бъдат разработени на следните етапи: дизайн и характеризиране на биосензора/сензора за органично или токсично замърсяване на водите; 2) разработване на устройство и алгоритъм за събиране и интерпретация на данни; 3) разработване на уеб-базирана платформа за визуализация на данни в реално време; 4) валидиране на измервателния потенциал на биосензора/сензора в пилотните установки и в реални условия. Първата група сензори ще бъдат конструирани на базата на микробиологичните горивни клетки. При тях се използва специфичнана биоелектрохимична активност на електрогенните микроорганизми. Чрез трансформиране на биохимичната енергия на разграждането на органични замърсители в електрическа ще бъдат създадени устройства за измерване на органичното натоварване на води в реално време, което дава възможност за фина и експресна регулация на замърсяване и на пречиствателните процеси. Този вид индикация и контрол дава прецизни данни, които корелират с БПК5 и ХПК, но за кратко време при ефективно и ефикасно реализиране на контрола. На базата на данните от този сензор се предлага въвеждането на нов показател - Индекс на био-елекрохимично окисление. Друг вид биосензор е на базата на имобилизиране на биомолекули – тирозиназа върху природен биополимер – хитозан. Филм от хитозан не поглъща ултравиолетова и видима светлина и е подходящ материал при оптична детекция. В литературата има данни за редица биосензори за количествено определяне на феноли, използвайки ензима тирозиназа. Фенолите са често срещани съединения в промишлени отпадъчни води с доказано вреден ефект върху здравето на живите организми. Тирозиназата и катехолоксигеназите са ензими, които могат да се изолират, пречистят и имобилизират с цел защита върху хитозан. Тъй като тези ензими са специфични в трансформацията на фенола и арил-съдържащите замърсители, така създадените биосензори са специфични, подходящи и ефективни за измерване на тези токсични съединения, т.е. този втори вид биосензор ще бъде специално разработен за контрол в реално време на различни концентрации ароматни въглеводороди. Веднага се налага да припомним, че ароматните въглеводороди са едни от най-разпространените, най-трудно разградимите, най-трудно включващи се в пречиствателните технологии, замърсители и с най-голямо увреждащо действие върху човека и ресурсите за неговата жизнена дейност, с трайно канцерогенно и тератогенно действие. И двата вида сензорна детекция ще бъде иновативна, изцяло вместваща се в приоритентата област „Мехатроника и чисти технологии” с възможности за комерсиализация и широко приложение за ефективен и ефикасен контрол на замърсяването/възстановяването на ресурсите в кръговата икономика, на контрола и управлението на чистите технологии за възстановяване на замърсените води. | 166 975.79 | 223 254.21 |
| Разработване на иновативни биотехнологии за пречистване на води, съдържащи приоритетни замърсители на базата на специализирани адаптационни алгоритми.: Създаването на биологичен дизайн на водопречиствателни технологии е съществен елемент от управлението на водните технологични цикли. В този пакет от дейности се планира да бъдат разработени в лабораторни условия ключови биотехнологии. Всички те са свързани с решаването на критични проблеми по пречистването на водите във важни браншове от икономиката и засягат включване на трудно управляема детоксикация на рискови замърсители. Планира се да се разработят лабораторни технологии за пречистване на води от багрилна, фармацевтична, дървопреработваща, нефтохимическа промишлености. Ще бъдат моделирани процеси в каскади от биореактори тип биобасейн и тип биофилтър с развитието на специализиран алгоритъм за адаптация на активните утайки и биофилмите. Специално място ще бъде отделено на детоксикационни технологии на инфилтрати от сметища. Паралелно с това се предвижда да се създаде система за интегрален контрол на база целева комбинация от химични, физикохимични, технологични, ензимологични и микробиологични методи. Иновация в контрола на тези технологии, прецизираща адаптационния алгоритъм, е приложението на няколко типа методи, разработени в предишния работен пакет, а именно хроматографски и мас-спекторметричен анализ на метаболитните продукти на детоксикацията. Това ще даде възможност технологиите напълно да обезвреждат замърсителите и да не се допусне насочване на биодеградационите процеси към акумулиране на по-токсични или по-трудно разградими замърсители. Така ще се избегне случващото се в днешните технологии - изтичане на малки количества токсични вещества в пречистените води или тяхното акумулиране в утайките. Този проблем е от най-критичните в съвременното водопречистване и възприпятства използването на пречистените води и утайките, тъй като в тях остават следи от ксенобиотици. Това на практика са „ниски концентрации рискови замърсители с огромен увреждащ ефект върху ресурсите – води, седименти и утайки”. Те реално се натрупват във водоприемниците и почвите (при оползотворяване на утайките за наторяване – една от най-често срещаните практики в България), мигрират по трофичните вериги и така увреждат още ресурси – растителна биомаса, животни, имат силно негативен ефект върху здравето на човека, възпрепятстват използването на пречистените води за рекреационни и други цели. Именно за това нашите усилия ще бъдат насочени към решаването на този този остър и едновременно хроничен проблем (Топалова Я., 2009). За решаването на този кръг, все още неовладяни проблеми, ще използваме иновационен пакет от високо специализирани методи - молекулярни и флуоресцетни техники. Ще бъде приложен ин ситу хибридизационен флуоресцентен анализ за диагностика и микроарей техники за активните биодеграданти на ксенобиотици – бактериите от р. Pseudomonas и Acinetobacter (Belouhova, 2014; Van Straalen, 2012). Ще бъде разработена система за управление на детоксикацията, включена целево във водопречистването, подсигуряваща елеминирането на т.н. „мини вещества с макси ефект”. Към нея се отнасят и флуоресцентните методи за контрол на алтернативните енергетични източници - полихидрокси бутират и полихидрокси ацетат, които са специфични за микроорганизмите, работещи в условията на „токсична преса” и могат да разграждат рискови замърсители. Нов елемент ще бъде и разработването и прилагането на алгоритми за аугментация чрез нанодиамантни и др. наночастици. В разработки на екипа е установено, че нанодиамантите, приложени в подходяща концентрация и в подходяща фаза на процеса влияят целево, увеличават активността на ензимите /оксигеназите/, които разцепват бензеновия пръстен и намаляват токсичността на замърсителите с три порядъка (Yotinov et al. 2016, Yotinov et al. 2017). Аугментацията се дължи и на още един механизъм – пренасочване на биодеградацията към по-кратки биодетоксикационни пътища с кординирана синтеза на ензимите, вместо по-дългите метаболитни пътища с последователна синтеза на ензимите. Ще бъде приложена и биоаугментация с микробиологични препарати. | 240 224.60 | 260 342.78 |
| Разработване на технологии за пречистване и допречистване на води на основата на нови продукти, материали (зеолити, други адсорбенти, наноматериали, мембранни филтри и др.) и флотация: Пречистването и допречистването на водите може да се извърши и с химични и физични методи, вградени в иновативни технологии и модули. Тези методи са от особена важност за елиминирането на замърсители, които е трудно/или невъзможно да се отстранят с биотехнологични методи, а именно тежки метали, трихлор метани, летливи органични въглеводороди, полициклични ароматни съединения и други. Паралелно с иновативните биотехнологии ще бъдат развивани и иновативни технологии, базиращи се на адсорбция, утаяване, аерация, флотация, озониране, пясъчна филтрация, мембранна филтрация и др., както и комбинации от тях (Metcalf amp; Eddy, 2013). Съществен момент е синтезирането на нови адсорбенти от отпадъчни продукти от земеделието и производствената дейност на редица предприятия. Като адсорбенти могат да се използват и природни и синтезирани от пепели зеолити, известни като един от най-добрите адсорбенти (Wang, 2010). Допълнително ще бъдат синтезирани полимерни материали за създаване на мембранни филтри. Новосинтезираните адсорбенти ще бъдат вградени в модули и комбинации от модули до конструирането на цялостни високо ефективни пречиствателни технологии. В една част от пречиствателните модули ще бъдат използвани новосинтезирани нанопорести материали с висока ефективност на адсорбция на замърсители (Sadegh, 2017). За обезвреждане на замърсителите се използват и химични процеси, при които най-скъпата част са катализаторите, обикновено благородни метали. Те правят технологиите неустойчиви и ги оскъпяват. Усилията на екипа ще бъдат насочени към търсене на алтеративни решения на катализаторите. В тази дейност ще бъде включен синтез на катализатори на базата на оксиди и преходни метали с висока каталитична активност. Перспектива в тази насока разкрива и използването на материали в наносъстояние. Новосинтезираните катализатори ще се използват за пречистване на води, съдържащи токсични летливи съединения или въздух, замърсен с летливи органични съединения. Всички изследвания се вместват и напълно отговарят на направлението в ИСИС „Чисти технологии и безотпадъчна икономика”. Идентифицираните като подходящи за рециклиране промишлени води ще бъдат тествани за намиране на най-добра комбинация от методи на допречистване с цел повторна употреба. Под „най-добра комбинация“ се разбира комбинация, която ще позволи постигане на желаното качество при минимални финансови разходи и негативен ефект върху околната среда. Ще бъдат тествани различни мембранни технологии и различни мембрани. Мембранните технологии са все по-широко приложими за целите на допречистването на водите. В световен мащаб цената на тези методи непрекъснато се понижава, което увеличава тяхната приложимост (Lin et al, 2012). Полето за изследване е много широко, и поради спецификата на промишлените води, на видовете мембрани и технологии, и на крайните потребители на рециклираната вода. Независимо от успешното внедряване на тези технологии в реални условия, все още са налице множество нерешени научни въпроси (Dvořák et al., 2016). Те ще са предмет на научната дейност на центъра. Друг вид методи и технологии в тази дейност са флотационните. Същината на метода се състои в: чрез разтваряне във водата на различни биосъвместими и биоразградими повърхностни активни вещества и/или полимери се модифицира балансът на повърхността хидрофилност/хидрофобност на разтворените в пречистваната вода частици, а също и се модифицира повърхностното напрежение на фазовата граница вода/въздух. Такa се създават условия чрез вкарване на въздушни мехурчета във флотационния контейнер, да се постигне диференциална адсорбция на дадени частици (органични молекули/агрегати или цели живи клетки) на фазовата граница вода/въздух и тези частици да се концентрират в пяната, образувана на повърхността на контейнера (Chang, 2016). Тези повърхностно концентрирани частици могат да бъдат изхвърлени или (както се случва с биологично активни пени, концентрирали бактерии) да се оползотворят. | 224 472.17 | 385 813.64 |
| Разработване на иновативни пилотни технологии и модели за речистване на води чрез плазмени методи. Икономическа оценка на технологиите.: Критичен проблем пред конвенционалните технологии за третиране на водите остава елиминирането на устойчивите органични замърсители; трудноразградимите багрила от текстилната промишленост; пестицидите, фармацевтични и козметични продукти (pharmaceutical and personal care products PPCPs), и други специфични микрозамърсители със силно изразено негативно въздействие върху човешкото и екосистемното здраве. Тези компоненти ефективно могат да се елиминират чрез разработване на иновативни технологии, базирани на плазмени процеси (Jiang, 2014; Xu, 2016; Hashim, 2016). Активните компоненти на плазмата включват електрони, йони, радикали, възбудени атоми, електрични полета, ултравиолетово лъчение. При плазменото третиране на водата те едновременно въздействат върху различни видове замърсители, представени в широк концентрационен диапазон – от много високи концентрации до трудно контролираните микроколичества. Във водата се създават химически активни частици като Н2О2, ОН радикали, променят се физикохимичните й свойства като проводимост и рН, което способства за разграждането на трудно разградимите замърсители. Заедно с това интензивното ултравиолетово лъчение на плазмата и получаваните радикали имат силно изразен бактерициден ефект, което позволява последваща дезинфекция на водата преди заустването без използване на химикали (Tian, 2016; Ikawa, 2016). При разработването на плазмени технологии за пречистване на вода се използват следните два подхода: 1) взаимодействие на газоразрядна плазма с водата; 2) електрически разряди във водната среда. До сега разработваните плазмени системи за пречистване на вода ползват основно постояннотоков тлеещ разряд; постояннотоков, променливотоков или импулсен коронен разряд; плъзгаща дъга; диелектричен бариерен разряд (DBD). Последните изследвания (включително и от членове на екипа) показват значително по-висока ефективност на високочестотните и микровълновите разряди, както по отношение на стерилизационния ефект, така и на разграждане на органични замърсители на водата. Това дава възможност съществено да се намали времето на третиране и консумираната електроенергия. На базата на микровълнов плазмен източник ще бъде изучено въздействието на плазмата върху различни видове замърсители на водата, бактерицидният ефект на плазмата и ще бъдат оптимизирани разрядните условия за постигане на най-голяма ефективност на процесите пречистване и дезинфекция. Резултатите ще бъдат сравнени с други видове плазмени системи, ползвани за същата цел. На тази основа ще бъде разработен пилотен прототип на плазмено устройство за пречистване на вода, което да позволи на следващ етап създаването на промишлена инсталация за плазмено пречистване на води. Предвижданата технология е ефективна и ефикасна и преди да бъде предложена за патентоване и мащабиране ще бъде направен PEST анализ и адекватна икономическа оценка. | 161 462.43 | 36 023.20 |
| Разработване на иновативни пилотни технологии и модели за пречистване и допречистване на води с алги. Икономическа оценка на технологиите.: Традиционното пречистване на отпадъчни води се основава на биологично пречистване, базирано на жизнената дейност на микроорганизми и представители на микро- и мета фауната, които в хода на технологиите се групират във функционални биологични системи – активни утайки и биофилми. То, обаче, има редица недостатъци: 1/ Генериране на големи количества утайка, която в повечето случаи е нежелан краен продукт и нейното третиране увеличава двойно експлоатационните разходи; 2/ Проблемно качество на пречистената вода при дневни и сезонни неравномерности на замърсителния товар на вход на станцията; 3/ Високи енергийни разходи за аериране (Oilgae Guide to Algae-based Wastewater Treatment A Sample Report (2009). Допълнителни недостатъци са невъзможност винаги да се прилага едновременното елиминиране на въглерод- , азот- и фосфор – съдържаща органика, поради недостатъчното натоварване на водите с лесноразградима тривиална органика. Тези недостатъци успешно се преодоляват при заменянето на биомасата от микроорганизми и нисши животни с алги, които не консумират, а произвеждат кислород, и са по-калорийни, т.е. след като осъществят пречистването, могат да се използват за добив на енергия – биетанол, биодизел, биогаз (Bhatt, 2014; Chaiprasert, 2011). Използването на алги като основен заместител на традиционните микроорганизми все още не е добило широка популярност поради ограничителни фактори като изискуемата площ, температурата, слънчевата радиация. При прилагането на технологиите с алги не като основно стъпало за пречистване, а като стъпало за допречистване, някои от недостатъците се преодоляват, тъй като остатъчното замърсяване е по-малко, респективно необходимата площ ще бъде по-малка и ако се налага допълнително затопляне ще е необходима по-малко енергия. Сама по себе си енергията ще се добива от нарастването на алги. Очакваните ползи от подобна технология са три: 1) Получаване на вода с подобрен качествен състав, подходяща за рециклиране; 2) Отстраняване на фосфора чрез алгите, а не чрез добавяне на химически реагенти, каквато е практиката в повечето случаи към момента (Cuellar-Bermudez, 2016; Hodges, 2017). Химичното отсраняване на фосфор е неустойчиво решение, свързано с извличане на химични вещества от природата за производство на реагентите и генерирането на около 20% повече утайка, която е минерална (т.е. няма стойност за използване като биогориво) и е нежелан отпадък, изискващ средства за дообработка и търсене на решения за оползотворяване и 3) Алгите са богат източник на биогориво (Venkata Mohan, 2016). Технологиите с алги са все по-атрактивни, поради дискутираните по-горе предимства (Lowrey, 2011; Trent, 2012) и като нова тенденция в пречистването на отпадъчните води, предлагат широко поле за научни търсения, като: 1. Необходимост от по-голяма повтаряемост на лабораторните изследвания, които да повишат статистическата достоверност на резултатите; 2. Уточняване на оптималните параметри на процесите за специфичния вид отпадъчни води. Дейността ще надгради съществуващото световно познание в научен и приложен план. Особено са ценни технологите за допречистване на води с алги, тъй като те бързо елиминират биогенните елементи – азот и фосфор, но могат да отстранят и тежки метали и токсични вещества, останали в пречистената вода (Afkar, 2010; Kumar, 2011; Kumar, 2012; Chen, 2012; Chakraborty, 2011). Обработената с алги вода от една страна е аерирана с отделения от жизнената дейност на алгите кислород, от друга страна използването на въглероден диоксид за въглероден източник допринася за силно редуциране на въглеродните емисии и намаляване на въглеродния отпечатък на технологиите. Една част от алгите са антагонисти на патогенните микроорганизми, така, че довършването на водопречиствателните технологии с алги ще бъде съпроводено и с естествено /без хлориране/ елиминиране на патогенните и условно патогенните микроорганизми в пречистените води. Това ще съкрати третичната степен на пречистване в класическите пречиствателни станции. | 216 595.95 | 4 438.51 |
| Проучване на производствените отпадъци като източници (локализация), вид и количество. Идентифициране и класифициране на опасни и потенциално опасни строителни отпадъци, с оглед оценка на потенциала им за оползотворяване.: В настоящата дейност се предвижда различни видове твърди отпадъци в България – примишлени, строителни, биораградими, да се класифицират според възможностите за тяхното оползотворяване и рисковете, които създават за околната среда и човешкото здраве. При промишлените отпадъци (отпадъци от топлоелектрически централи, шлаки, кекове, стъклени трошки, пепели от инсенератори), ще се извърши проучване по няколко категории: а) вид на производства: добивна промишленост - добив, преработка и използване на изкопаеми горива, рудни, нерудни полезни изкопаеми, флотационна дейност, металургия и машиностроене; производство на електроенергия; химическа и химико-технологична промишленост; б) по региони, области, населени места; в) мащаб – промишлени отпадъци в големи количества, например от района на „Марица-Изток“ и значими количества, напр. Фабрика за обработка на кожа – гр.Етрополе. Битовите отпадъци ще бъдат проучени на територията на Столична община, като представителна извадка за страната, след което моделът ще се разшири с други общини. Ще се проучат количественият и качественият състав на тези видове битови отпадъци, които са основни източници на биоразградими отпадъци. Показателите им ще се обвържат с необходимите изисквания към суровините (биоразградими отпадъци) за метаногенезата и за компостирането с цел максимално натоварване на инсталациите в предприятията за третиране на отпадъци и повишаване на добива. Друга важна информация, която ще бъде анализирана и дигитализирана е характеризирането по вид и локализирането на биоразградимите отпадъци – хранителни отпадъци, растителни отпадъци и изясняване на потенциала им да бъдат събирани, разделно, транспортирани и включени в технологии за тяхното оползотворяване – превръщането им в биогаз и ценни торове за селското стопанство и рекултивацията на стари сметища. Строителните отпадъци, като един от най-големите по количество и с висок потенциал за оползотворяване, са сред приоритетните за управление отпадъци по Директива 2008/98 – тя изисква към 2020 г. 70% от неопасните строителни отпадъци да бъдат материално оползотворени. У България строителните отпадъци се оценяват на 3.5 млн. тона годишно. След 2012г. у нас е въведена нормативна уредба, с която оползотворяването на строителните отпадъци са вменени задължения на всички участници в строително-инвестиционния процес. Изпълнението на изискванията е изключително затруднено, поради непознаването на материята, лошите практики, наслоени до приемането на това законодателство, липсата на редица ръководства (напр. за селективно разрушаване), липсата на инсталации за рециклиране поради непознаване на спецификата на рециклиране и др. Сред най-големите проблеми се очертава идентифицирането на опасните строителните отпадъци, тъй като няма адаптирани методики за пробовземане и изпитване, не се познават опасните свойства на материалите, които са били използвани и/или не са оценени рисковете в процеса на екплоатация неопасните строителни отпадъци да се замърсят с опасни компоненти. Няма направени проучвания и за териториалното разпределение на строителните отпадъци, което определя до голяма степен икономическата целесъобразност на дейностите по рециклирането им. | 181 152.98 | 7 311.14 |
| Оценка на природния риск и конструиране на стратегии за управление на риска.: Процесите на генериране, транспортиране и съхранение на отпадъците крият множество природни рискове – за въздуха, водите, почвите и други елементи на околната среда. Видът и степента на риска зависят както от спецификата на отпадъците (състав, свойства, количество), така и от съоръженията за съхранение (депа, хвостохранилища, сгуроотвали и др.п.), тяхната конструкция, експлоатация и поддръжка, но не на последно място от релефа, геоложките, хидроложките и климатичните особености. Следователно оценката на природния риск изисква интегрален подход, натрупването и обработването на големи масиви ранни с разнообразен характер, изграждането на цифрови модели. Неотменен елемент от системата за контрол и управление на природния риск е изграждането на модели за мониторинг и прогноза. Целите на настоящата дейност могат да бъдат систематизирани по следния начин: 1) създаване на методика за комплексна оценка на природните опасности/рискове, причинени от генерирането и съхраняването на целевите групи отпадъци (промишлени, строителни и битови), на базата на тяхното класифициране на рисковете по тип, причини за възникване, честота на проява, потенциални последствия и др. ; 2) разработване на система за оценка, мониторинг и ранно предупреждение посредством приложение на поредица от самостоятелни и/или свързани дейности въз основа на обособени, но обвързани информационни модули, разположени на електронна платформа, даваща възможност за а визуализация в реално време. За осъществяването на тези цели е предвидено решаването на редица задачи, свързани с: а) натрупването и обработката на данни относно честотата, концентрацията, интензитета, ареала на разпространение, причинените щети и др. на документирани проявили се природни опасности в резултат на дейности с отпадъци. Тези данни ще създадат основа за разработването на база данни, които ще могат да се структурират както по типове на риска, така и за определени локалитети, с опции за непрекъснато добавяне на нови данни или параметри; б) генериране на цифров модел на релефа (ЦМР) в съответствие със съвременните тенденции за геоложки и природно-географски изследвания, с оглед на визуализация на резултатите от оценката на риска; в) провеждане на детайлно химично и минераложко охарактеризиране на проби от районите със съществуващ и потенциален природен риск, директни наблюдения и оценка, маркиране, очертаване на ареали, и др., които не могат да се постигнат с дистанционни методи; г) избор на типа оценка: комплексна за даден район; сравнителна – между сходни замърсители; сравнителна - между сходни работещи и закрити предприятия – генератори на замърсявания; избирателна – на различни по тип производства и степен на замърсяване и др. При оценката ще се отчитат и особеностите на инфраструктурата, на природните характеристики (релеф, морфоложки особености, дренажна система, ветрове, екстремни събития), геоложките характеристики (строеж, литоложки състав, структурна характеристика, активна тектоника и др.), както и административните действия за изпълнение на нормативната уредба. | 167 763.41 | 5 317.14 |
| Химична и физикохимична характеристика на различни видове твърди отпадъци (пепели от ТЕЦ, промишлени отпадъци, строителни отпадъци, биоразградими отпадъци).: Целта на тази дейност е на целевите групи твърди отпадъци да бъде направена пълна химична и физикохимична характеристика, въз основа на която да бъде направена оценка относно възможностите за тяхното оползотворяване като суровини и нови материали и, съответно, оптимални технологии за преработка. Чрез определянето на специфични опасни свойства ще се даде възможност за подбор на подходящи методи за неутрализирането им. Обект на изследване ще бъдат: а) твърдите отпадни продукти (летящи пепели, дънни пепели, сгуропепелини и шлаки) от всички топлоелектрически централи в страната: ТЕЦ Марица Изток 2, ТЕЦ Марица Изток 3, ТЕЦ Гълъбово, ТЕЦ Марица (Димитровград), ТЕЦ Бобов дол, ТЕЦ Варна, ТЕЦ Русе, ТЕЦ Република (Перник) и ТЕЦ Сливен, тъй като се очаква тези отпадъци да имат различен състав и физико-химични характеристики; б) строителни отпадъци с неизвестен състав и свойства и/или замърсени строителни отпадъци. Подборът на строителните отпадъци ще бъде направен въз основа на резултатите от Дейност 13 – ще бъдат подбрани типови строежи и от материалите с неясен произход ще бъдат взети проби за установяването на типични замърсители и/или опасни вещества (азбест, катран, PCBs, олово и др.), както и наличие на повишена радиоактивност; в) различни промишлени отпадъци: от минно-добиваната и обогатителна промишленост (шлаки, кекове, хвостове), стъклени отпадъци от завода за преработка на битови отпадъци – София, пепели от изгаряне на RDF и др.; г) твърди отпадъци от обработка на разнообразна растителна и/или биомаса от хранителни отпадъци. д) биоразградими отпадъци, третирани в ОП „Столично предприятие за третиране на отпадъци”, където като моделни обекти ще се проучат oтпадъците от инсталациите за компостиране и инсталацията за биогаз. Ще бъде изследвана стабилността на някои отпадъци и влиянието им върху околната среда, в контекста на което ще бъдат изследвани и проби от водни басейни до депа на твърди отпадъци. Химична и физикохимична характеристика включва определяне на количеството на макроелементи, концентрацията на трасиращи елементи, съдържанието на въглерод и органично вещество. Ще бъдат изследвани и специфични характеристики, даващи представа за реактивоспособността на твърдите отпадъци (например, дали са подходяши за влагане в силикатни композити). Ще бъде определен минералният и фазовият състав, особеностите на Fe-съдържащите фази. Охарактеризирането включва и микроструктурни изследвания - разпределение и морфологията на частиците. Ще бъдат изследвани повърхностните свойства (плътност, обем на макро- и микропорите) на обектите, с цел да се установи капацитета и способността им да генерират и/или улавят и задържат летливи компоненти. Термичното поведение на отпадъците ще бъде изследвано с цел да даде първоначална идея за потенциала на някои отпадъци като гориво (RDF), за установяване на термичното разширение, за определяне на оптималната температура на третиране/изгаряне и за поведението им при пожар. | 228 410.27 | 270 750.58 |
| Разработване на иновативни методи за определяне на опасни свойства на отпадъците и на методи за селективно разрушаване с оглед повишаване потенциала за оползотворяването на строителните отпадъци и методи за управление на рисковите им компоненти.: Целта на тази дейност е да се разработят помощни средства за управление на строителните отпадъци с оглед повишаване на потенциала им за оползотворяване. Тези средства се отнасят до а) методите за определяне на опасни свойства на отпадъците, б) начините на селективно разрушаване с оглед предотвратяване на заразяването на неопасните строителни отпадъци от опасните, в) методи за управление на рисковиете компоненти, така че да се намалят разходите за обезвреждане на отпадъци и разходите за почистване на стари замърсявания, причинени от опасните строителни отпадъци. Необходимостта от тази дейност е обусловена по следните причини: Класификацията на отпадъците е дълъг и сложен процес, който трудно може да бъде прилаган от професионалистите в строителния сектор. От друга страна, стандартните методи за класификация на отпадъците са създадени за определяне на подходящите начини за тяхното обезвреждане на депа, а не са адаптирани към избора на подходяши технологии за рециклиране. При строителните отпадъци проблемът се задълбочaва от техния размер – те са обикновено едри късове, а стандартните методи изискват изпитванията да се провеждат върху дребнозърнести фракции, което изкривява резултатите от изпитванията на излугване. Освен това, в много случаи вложените строителни материали не са притежавали опасни свойства, но са били „заразени“ или „замърсени“ в процеса на експлоатация. В други случаи в строителните материали са влагани вещества (азбестови влакна, масла, съдържащи полихлорирани бифенили, олово-съдържащи бои и др.), които към онзи момент са считани за безопасни, но впоследствие се установява, че създават рискове за околната среда и/или човешкото здраве. От изключително значение при управлението на строителните отпадъци е да се разработят адекватни методи за: 1) определяне на състава на влакнести компоненти в строителни материали - в зависимост от състава, дебелината на влакната и поведението в алкалната среда на организма, те могат да варират от неопасни до опасни, но при всички тях е възможно да се приложи рециклиране; 2) степента на вторично замърсяване и/или промяна в състава на строителни материали в процеса на експлоатация (петролни продукти, PCBs, оловосъдържаши бои и др.) 3) степента и характера на замърсеност на стоманобетонните траверси и други елементи от техническата инфраструктура. Установяването на степента на опасност на строителните отпадъци е важна и с оглед осигуряване на здравословни и безопасни условия на труд при извършване на демонтажни дейности. Селективното разрушаване е доказано най-ефективен начин за управление на строителните отпадъци – то осигурява разделното събиране на рециклируемите компоненти, условия за адекватно третиране на опасните и замърсените отпадъци, като се минимизират разходите за обезвреждане. Трябва да бъдат разработени практически методики, които да се прилагат към целеви групи строежи – промишлени предприятия, селскостопански сгради, инфраструктурни обекти, паркинги и бензиностанции, жилищни сгради със зидана или стоманобетонна носеща конструкции и др. В напредналите страни най-често има разработени указания, но те са твърде общи а и понякога не са директно приложими, тъй като не са адаптирани към особеностите на българското строителство. Разрушаването зависи до голяма степен от вида на използваните материали (най-често местни), от вида на технологиите (много мялък дял на дървените конструкции), от някои детайли на изпълнение (противоземетръсните изисквания са наложили специфични детайли), нивото на поддръжка на сградите и съоръженията (ниско). | 212 657.84 | 8 420.86 |
| Разработване на иновативни технологии за ефективно оползотворяване на конкретните твърди отпадъци. Охарактеризиране на лабораторните образци за приложимост на новите продукти: Целта на тази дейност е да се разработят иновативни технологии за максимално оползотворяване на целевите групи твърди отпадъци (индустриални; строителни; от ТЕЦ; биомаса; биоразградими), както и модифициране на съществуваши технологии, при които е извършена замяна на традиционните суровини и материали с такива, които са произведени от отпадъци. В резултат на натрупания експертен и научен опит на членовете на колектива и оценка на потребностите за оползотворяване на отпадъците, като перспективни се очертават следните технологии: 1) Синтез на гранитоподобни синтеровани стъкло-керамики при използването на богати на железни оксиди промишлени отпадъци. Предизвикателството е постигане на високоякостни материали, подходящи за настилки и облицовки, съчетани с ефектен външен вид (посредством съчетаване на различни отпадъции и контролиране на технологичния режим), които да превъзхожта естествените скални материали. 2) Производство на облицовъчни плочи и други строителни продукти по „класическата” система глина-кварцов пясък – фелдшпат, със замяна на фелдшпатния топител с материали, които произхождат от отпадъци (стъклени трошки, стъкла от катодно-лъчеви тръби на телевизорни кинескопи и компютърни монитори (CRT glass). . 3) Синтез на нови керамични материали с повишена кристалност и с подобрени механични свойства, посредством добавяне на значително количество (50-70%) индустриални отпадъци - стъкло-кристална фрита или отпадъци с висока кристализационна способност (RDF пепели и някои шлаки). 4) Имобилизиране на промишлени отпадъци в геополимерни матрици; 5) Получаване на пено материали и пено гранулат с повишена кристалност и термоустойчивост при утилизирането на стъклени отпадъци. Получените продукти могат да се използват като насипен изолационен материал или като пълнител за направата на топлоизолационни материали; 6) Технологии за повишаване степента на рециклируемост на масовите строителни отпадъци (бетон и керамика) посредством влагане на едрата и средната фракция за направа на бетони и разтвори, а фината фракция - в смесени свързваши вещества, прилагане на методи за пречистване и/или за елиминиране на ефекта от нежелани примеси. 7) Технологии за възстановяване на потенциала на гипса като свързващо вещество или за използването му като компонент на смесени свързваши вещества; 8) Оптимизиране на условията за хидротермален синтез на зеолити от пепели от ТЕЦ; 9) Нова нискотемпературна методика за синтез на зеолити с цел намаляване на енергоемкостта и на количеството на използваната натриева основа; чрез модифициране на зеолит-съдържашите продукти се предвижда получаването на йонообменни K и NH4, форми на зеолити за нуждите на селското стопанство; облечени с Fe, Mn и/или двойни M2+-M3+ хидроксиди, които са подходящи сорбенти на аниони и анионни бои; 10) Усъвършенстване на едностадийния метод за термична обработка на органичните отпадъци. Предвижда се определяне на оптималните условия на обработка на всяка суровина с цел синтезиране на порест въглерод със зададени свойства. Това ще бъде основа за безотпадна технология на обработка на органични отпадъци от различен характер и получаването на тяхна основа на източник на енергия (газ) и въглеродни материали; 11) Създаване на технологични модули, съдържащи различни по свойства и обсег пречистващи материали за пречистване на води от различни промишлени обекти. 12) Иновативни биотехнологии (от два типа: аеробна и анаеробна биодеградация) с акцент върху повишаване на добива и съдържанието на метана при производтсвото на биогаз и рарзботване на автоматизирана система за контрол и биоразградимостта на нови материали в условия на компостиране. Подробно ще бъде разработена в дейност 20. | 210 294.98 | 64 909.56 |
| Определяне на основните технологични параметри за получаване на пилотни прототипи на нови материали: Тази дейност има многопосочни цели, сред които: а) верифициране на избраните и лабораторно симулирани технологии (в резултат на Дейност 17); б) преминаване към реални мащаби на производство; в) оптимизиране на технологичните параметри с оглед постигане на желани свойства на новите материали, г) възможности за производство на значителен брой продукти за демонстрационно приложение и изследване на поведението при предвидени условия на експлоатация; д) натрупване на данни за енергоемкостта и ресурсоемкостта на технологиите, е) прецизиране на входяшите потоци и минимизиране на изходяшите потоци, сред които генерирането на отпадъци и евентуалните емисии към почвите и водите. Всъщност тази дейност е свързващото звено между дейностите преди и след нея - натрупва се информация за изпълнение на дейностите по Работен пакет 7, свързан със създаване и получаване на нови материали -- при тяхното разработване наред със строителнотехническите свойства, сред управляваните параметри ще бъде и екологичният отпечатък на продуктите, за оценяването на който са необходими данни от реални технологични процеси. Трансферът на технологиите за оползотворяване на отпадъци от лабораторни към производствени условия съдържа редица предизвикателства - при някои от силикатните композити обемният фактор се отразява както на свойствата на смесите, поради повишена екзотермия, така и на втвърдените композити – например риск от поява на температурни напрежения и/или на нежелани патологии вследствие използването на по-големи количества рециклирани материали. Предвидено е изграждането на две пилотни инсталации, даващи възможност за производството на атрактивни и широко приложими материали, получени от отпадъчни продукти, които водят до решаването на значими екологични проблеми: оползотворяване на съществена част от най-големите отпадъчни потоци – промишлени и строителни, с което се минимизира нуждата от обезвреждане, спестяват се природни ресурси и се елиминира природният риск: 1) Инсталация за производство на прототипи на керамични и стъклокерамични материали от типа на мраморо-подобни облицовъчни плочи с подобрени механични характеристики, павета (включително „жълти“, които могат да служат за подмяна на емблематичните от историческия център на София), пено-гранулати като суровина за производството на композитни материали и др. 2) Смесителна инсталация за производство на прототипи на следните композити на силикатна основа : - Бетонни смеси с конвенционални свързващи вещества и рециклирани добавъчни материали за направата на дребноразмерни елементи (плочи, блокове) и за конструктивни бетони с подобрени свойства (обемна плътност, топлопроводност); - Бетонни смеси и разтвори, на базата на смесени свързващи вещества от отпадъци и конвенционални и/или опадъчни (пепели и/или шлаки, влакна) пълнители, за направата на дребноразмерни елементи (плочи, блокове) и за конструктивни бетони; Пилотните инсталации не само ще дадат възможност за създаване на реални производствени технологии за оползотворяване на целевите групи отпадъци, но биха могли да бъдат база и за други демонстрационни проекти. До момента не е известно целевото изграждането на подобни мощности в югоизточна Европа, което е предпоставка България да се превърне в регионален център за подобни научно-приложни проекти. | 212 657.84 | 0.00 |
| Възстановяване на природни ресурси – химични елементи (фосфор), гипс, биосуровини и микробиологични препарати от води, утайки и твърди отпадъци.: Отпадъчните води и утайките са ценен източник на ресурси, като фосфор, азот, цинк и др.. Най-належащо е намирането на устойчиви начини за възстановяване на фосфора. Cordell и др. (2009) смятат, че пик в консумацията на фосфор ще настъпи 2030 - 2040 г. Други автори считат, че наличните геоложки източници ще бъдат достатъчни за 100-400 години консумация (Van Vuuren et al., 2010). Разликата идва от факта, че бъдещите природни резерви ще бъдат с по-ниско качествои съдържание на фосфор. През 2014 г. фосфатните скали са добавени в списъка на жизненоважни суровини на Европейската комисия, като индексът им на заменяемост се оценява на 0.98. Този индекс е мярка за трудността при заместване на източника и има стойности между 0 и 1, като 1 е стойността за най-малко заменим източник (COM, 2014). Предвид тези прогнози за потенциален недостиг на фосфор се полагат усилия за ефективното му използване и възстановяване. Kъм момента единственият концентриран източник за възстановяване са отпадъчните води. Съществуващите към момента технологии за извличане на фосфор (NuReSys, Airprex, Seaborne, Thermphos, Stuttgart, Ash Dec) се основават на физико-химични процеси, свързани са с консумация на суровини, енергия и със създаване на вторични отпадъчни продукти (Egle, 2015). В ранен процес на разработване са алтернативни технологии, базирани на биологични процеси (Pérez et al., 2015). Целта на тази дейност е разработване на нови технологии за извличане на фосфор от отпадъчни води, при които да се подходи интегрално. Съществуващата практика навсякъде е първоначално фосфорът да се отделя от водата чрез химични процеси, след което да се прилагат технологии (отново химични) за неговото възстановяване от генерираните утайки. Необходимо е този подход коренно да се промени и намаляването на съдържанието на фосфор в отпадъчната вода да се съчетае с неговото извличане чрез една технология. Научните търсения на екипа ще бъдат насочени към използване на технологии с алги и влажни зони. Както беше описано, технологиите с алги съчетават разнообразни еко-, био- и енергетични предимства (Li, 2014). Нова тенденция в кръговата икономика е възстановяване и обогатяване на биоресурси /микроорганизми и микробиологични препарати/, които се използват за пречистване и биоремедиация на води, почви, замърсени седименти (Prasad, 2015). Такива микроорганизми и съобщества с профилирана, висока биодеградационна активност могат да се изолират от активни утайки, биофилми или силно замърсени водоеми (Liu, 2016). В една работеща активна утайка се съдържат повече от 300 различни микробни култури в сложни взаимоотношения (Bitton, 2011; Seviour, 2010). Те ще се включват в специализирани препарати /свежи и лиофилизирани/, ще се изучават от гледна точка на приложимост и ефективност на действие, профил на биодеградационна активност, съхранение, включване в подходящи комерсиални продукти. Технологията за тяхното производство ще бъде описана, патентована и комерсиализирана по механизма на спин оф и технологичното предприемачество. Допълнително тези препарати ще бъдат обогатявани с био- и аугментационни фактори. Такива биоаугментиращи фактори са стимулатори на оксигеназните активности, нанодиаманти, получавани от отпадъчни продукти с цел пълно съответствие на принципите на кръговата икономика. Профилираните детоксикационни системи ще бъдат използвани за получаване на ензими – оксигенази, тирозиназа, азо-редуктази и др. уникални индуцируеми ензими, които ще се вграждат в нанопорести структури за създаването на биосензори за контрол на замърсяването с ниски концентрации токсични вещества в реално време. Ще се получават препарати с ценно действие и висока екологична и икономическа стойност за решаване на най-критичните интоксикационни проблеми. Аугментиращите фактори ще променят механизмите на детоксикация като насочват протичането им по по-къси, енергийно по-ефективни пътища, управлявани от ензими или с конститутивна или с координира индуктивна синтеза (Топалова, 2009). | 240 224.60 | 15 830.18 |
| Разработване и получаване на нови строителни материали: Основната цел на тази дейност от проекта е създаване и получаване на нови материали, въз основа на оползотворяването на изследваните промишлени и строителни отпадъци и прилагането на оптимизирани ресурсно и енерго-ефективни технологии, които да намерят приложение в строителството като продукти, отговарящи на изискванията на Регламент 305/2011. Наред със строително-техническите свойства, сред управляваните параметри ще бъде екологичният отпечатък на продуктите, като акцент ще бъде поставен върху тяхната енергоемкост (embodied energy) и съдържание на рециклирани материали, както и върху възможностите за последващо рециклиране. Работата по тази дейност ще ползва резултатите от Работен пакет 6, при който са идентифицирани техническите осъществими и икономически целесъобразни, технологии за обезвреждане и оползотворяване на отпадъците. Преходът към създаване на нови строителни продукти изисква управление на процесите на трансфериране на лабораторните технологии към реално производство посредством корекции в състава и оптимизиране на технологичните параметри. Сред целевите групи строителни продукти са: - смесени свързващи вещества, алтернативни на портландцимента, характеризиращи се не само с по-нисък екологичен отпечатък поради по-малката си енергоемкост, но и със специфични свойства: бързо свързване и втвърдяване, по-ниска екзотермия, контролирано или компенсирано съсъхване. Смесени свързващи вещества от типа на гипсо-цименто-пуцолановите и цименто-гипсо-пуцолановите са известни, но приносът на проекта ще бъде във разработването на състави, при които гипсът е частично или изцяло заменен с рециклиран гипс от строителни отпадъци, пуцолановата компонента ще бъде на основата на производствени отпадъци (летящи пепели, синтетични зеолити и др.), а портландциментът ще е частично заменен с фината фракция от рециклирането на бетонни отпадъци, при което ще бъде използван потенциалът на нехидратиралите клинкерни зърна (Drinčića, 2017); - бетони и разтвори с рециклирани пълнители, при които акцентът ше бъде поставен върху оптимизация на състава и технологията на производство, позволяващи създаването на две групи продукти – първата, с максимално количество рециклиран пълнител (например от рециклиран бетон или керамика), но със свойства близки до тези на конвенционалните материали, а втората – продукти с модифицирани свойства с оглед на специфично приложение – например с понижена топлопроводимост или с повишена звукоизолационна способност и др.п., постигнати с комбинация от рециклирани пълнители (от полимерни отпадъци, строителна или синтетична керамика, стъклен гранулат и др.п.) и/или нови свързваши вещества (Barthel, 2016); - композитни материали: влакнесто-армирани състави с рециклирани влакна (например съклени или от минерална вата, както и полиестерни от геотекстил) за контролиране на съсъхването и/или за уякчаване и/или за постигане на подуктилно поведение; - керамични и стъкло-керамични продукти: за настилки, например „жълти павета“, с които да се поддържат, а в бъдеше – заменят, настилките в центъра на София при запазване на архитектурния облик, както и плочи, плоскости за облицовки – с повишена мразоустойчивост и/или устойчивост на изтриване и/или якостни свойства (Poulikakos, 2017; Huang, 2007). Основен принцип при разработването на новите материали ще бъде разкриване на взаимодействията по веригата „състав-технология-структура-свойства-приложения“, като посоката ще бъде двупосочна – дефиниране на най-подходящи приложения на материали с определени състав и свойства, както и – подбор на състав и структура за постигане на желани свойства (Richardson, 2013; Woolley, 2000). Основен критерий за приложимост на новите материали ще бъде тяхната конкурентно-способност – те трябва да бъдат съизмерима или по-добра алтернатива на съшествуващи строителни материали. | 200 843.52 | 3 375.12 |
| Получаване на компост и биоторове, обогатени с микро- и макроелементи.: В съответствие с нормативната база, разделното събиране на подходящите за компостиране биоразградими битови отпадъци се осъществява от общините. В резултат на това на национално и на общинско ниво се изграждат редица компостиращи инсталации. Първа и водеща в това отношение е Столична община, която пуска на пазара получения от третирането на биоотпадъците компост. Компостът се произвежда от съвременна по мащабна компостираща инсталация, намираща се на площадка Хан Богров при Столично предприятие за третиране на отпадъци. Компостиращи инсталации се изграждат и на локално равнище като малки обработващи растителните отпадъци съоръжения. Такава функционира и в Биологически факултет на СУ. Ползата от компостирането се изразява във факта, че при частичното минерализиране на субстрата се получава хумусоподобна субстанция, която в почвата се превръща в хумус. При компостирането се минерализира значителна част от органичните вещества, в т.ч. и неприятно миришещите вещества и микроорганизмите, т.е. постига се обеззаразяване и дезодориране на субстрата (Diaz, 2007). При компостирането се повишава съдържанието на биогенните химични елементи, както и на калий, фосфор, азот. Тяхната концентрация обаче, не е висока и не позволява полученият компост да се използва като ефективен тор. Той може да се прилага само като подобрител на почвата и като материал за рекултивация на стари сметища. Неговото целево обагатяване, обаче с макро- и микроелементи може да го превърне в ценен тор – ефективен за селското стопанство (Onwosi, 2017). Отделните хранителни макроелементи и микроелементи оказват влияние върху развитието, върху количеството и качеството на растителната продукция и др. с ценните си агрохимични свойства (Srivastava, 2016; Suvitha, 2017). Дейността цели обогатяване на компоста с макроелементи и микроелементи, както и намиране на подходящи отпадъци – източник на ценни за растенията елементи. Всичко това и на базата само на отпадъци ще доведе получаването и технологии за производство на ефективен, желан и търсен съвременен продукт- биотор за селското стопанство (Hargreaves, 2008). В дейността ще се разработят различни рецептури на биоторове с цел разширяване на асортимента, приложимостта и ефективността на предлагания на пазара продукт - биотор. При тези изследвания ще се изяснят възможностите за разширяване на пазара на отпадъци, достигнали „края на отпадъка“ чрез превръщането им в екологосъобразни продукти, алтернатива на продуктите, получени от конвенционални суровини. | 196 905.41 | 99 359.95 |
| Иновации за ефективно използване на енергията. Оптимизиране добива на енергия от утайки от ПСОВ и биоразградими отпадъци /хранителни и растителни/.: За намаляване на въглеродните емисии в резултат на използване на традиционните изкопаеми горива, е добре да се приложи комбинация от два подхода: 1) Подобряване на енергийната ефективност и 2) Разработване на алтернативни източници на енергия. ВиК системите имат потенциал да отговорят и на двата. Един от подходите за ефективно използване на енергията във ВиК сектора е локален – в местата на консумация на вода. Чрез внедряването на електроуреди, нуждаещи се от затопляне на водата от по-висок енергиен клас, както и на по-икономични водочерпни прибори, може да се постигне значително намаляване на енергийните разходи (Stanchev, 2016). Другo иновативно решение е използването на топлината на отпадъчната вода. Водата, оттичаща се в канализацията, служи като нагревател при преминаването й през топлообменник вграден в пода. Друг подход е използването на външната водоснабдителната мрежа като източник на енергия. За съхраняването на вода и изравняването на притока се използват напорни резервоари или водонапорни кули, които са разположени стратегически с цел формирането на подходящи напорни зони. Това осигурява необходимото налягане в часовете с максимална консумация, нопредизвиква напор над оптималните стойности в часовете с минимално водопотребление, което налага монтирането на регулатори на налягането. Съвременните технологии позволяват да се използва този енергиен потенциал, чрез монтирането на регулатор тип “Турбина”, който да произвежда електричество (хидрогенератор). Подобен регулатор може да се монтира и преди пречиствателните станции за питейни води, където енергийният потенциал на водата е огромен, поради големият й дебит. В целите на тази дейност е да се изследват дискутираните по-горе начини за осигуряване на ефективност на използваната енергия във водните технологични системи. Има множество разрaботки, насочени към подобряване на енергийната ефективност на отделни звена на ВиК системата (Hinchliffe et al., 2012; Kimmels, 2011), но интегрално изследване на енергийния потенциал на цялостна ВиК система липсва. Калоричността на генерираните в пречиствателните станции излишни утайки е предпоставка за използването им като алтернативен енергиен източник (Dąbrowski, 2017). Тази опция е отдавна известна и приложима (метантанкове), където вследствие на биохимичното разграждане на органичните вещества се генерира биогаз (Li, 2017). В целите на тази дейност е търсенето на начини за повишаване добива на биогаз чрез прилагане на интегриран подход, включващ цялостната верига – от генериране на отпадъчна вода, транспортиране и преработване в пречиствателните станции. Технологиите на пречистване в момента не са съобразени с концепцията за кръговата икономика и с възможността за съчетаване на пречистването с генерирането на енергия. Един съвременен сбособ за повишаване на добива на биогаз от една страна и повишаване на съдържанието на метана в продуцирания биогаз от друга, е оригинален метод за обработка на субстрата с ултразвук. Иновация на фирмата Weber Entec GmbHamp;CO KG в гр. Waldbroonn в Германия, това е специално ултразвуково устройство - BioPush Biogas Catalaser, наречено още “Turbo Charger” чрез, което се преодолява кавитацията и от там и увреждането на метантанковете. Ултразвуковата обработка скъсява първата фаза на метаногенезата - хидролитичното трансформиране на субстратите и води до по-ефективното им включване в ацидогенезата. Усилията ще бъдат концентрирани и върху разработване, въвеждане и верификация на система за контрол на същинската метаногенеза. Този критичен процес се осъществява от синергетични и синтрофни метаногенни консорциуми. Контролирането на метаногенезата може да стане чрез иновативни флуоресцентни техники по измерване на локализацията и количеството на цитохром 420 – цитохромът на метаногенните консорциуми (Rozzi, 2004). Предвижда се приложение на комбинацията от иновации – обработка с УЗ и въвеждане на флуоресцентна автоматизирана система за контрол при производството на биогаз от различни субстрати. | 226 441.22 | 20 091.13 |
| Изследване на композитни отпадъци и оползотворяване на нерециклируемите и строителни отпадъци с цел получаване на RDF гориво.: Необходимо е да отбележим, че пред страната ни е предизвикателството за постигане на съответствие с целите на Рамковата Директива за отпадъците от 2008г. и действащия Закон за управление на отпадъците. Целта е превръщането на ЕС в рециклиращо общество с високо ниво на ефективност при използването на ресурсите. В тази връзка до 2020г. подготовката за повторна употреба и рециклиране на отпадъчни материали, най-малко като хартия, метал, пластмаса и стъкло от домакинствата и евентуално от други източници, където потоците наподобяват домакинските отпадъци, следва да се увеличи най-малко до 50% от общото тегло. Има обаче една категория отпадъци, наречени композитни, които трудно могат да се рециклират поради това, че съдържат хартия и картон/метали; хартия и картон/пластмаси; хартия и картон/алуминий; хартия и картон/бяла ламарина; хартия и картон/пластмаси/алуминий и др. (Ripa, 2017). Тези композитни материали не могат или е неефективно да бъдат разделени и рециклирани, така че се оползотворяват чрез подготовката им за RDF гориво и превръщането им в топлинна енергия (Vrancken, 2017). Към тази категория отпадъци принадлежат и някои строителни отпадъци. В дейността ще бъдат разработени две поддейности, свързани с получаване на RDF гориво. 1/ Използване на елементи на композитни отпадъци, както и нерециклируеми и неизползваеми за нови материали строителни отпадъци; 2/ Понякога чрез изгаряне се превръщат в топлинна енергия дори утайки и активни утайки, които са акумулирали токсични вещества и прилагането на технологии за производство на биогаз е или невъзможно или икономически неефективно и природонесъобразно (Christensen, 2010). С оглед поставените цели за рециклиране на отпадъците в съответствие с целите на Националния план за управление на отпадъците 2014-2020 г., пред общините и пред фирмите, занимаващи се със сепариране на отпадъци все по-категорично стои въпросът с рециклиране на композитните опаковки. Композитните опаковки се състоят от минимум две вещества, които сами по себе си са подходящи за рециклиране, но опаковката получена от тях трябва да претърпи някакво третиране, за да могат да бъдат разделени. Сравнително ще бъдат проучени и двете възможности за оползотворяване им–разделяне и рециклиране и оползотворяване като RDF гориво. Ще бъдат извършени експерименти за научно доказване на по-ефективната възможност в ресурсно и енергийно отношение. В предишните дейности беше разгледана възможността за биологично извличане на енергия от утайките чрез метаногенеза. Независимо, че този метод е най-биосъобразен, тъй като енергията се освобождава каскадно и се включва в алтернативен зелен енергиен източник, има случаи, в които този процес е или невъзможен или неприродосъобразен поради качеството на определени утайки–акумулатори на тежки метали, диоксини или други токсични вещества (Fytili, 2008; Andreoli, 2007). За тяхното превръщане в енергия се прилагат други налични техники за третиране на утайки от ПСОВ и от ПС за пречистване на промишлено силно замърсени отпадъчни води. Използването на утайките като енергиен ресурс в тези случаи може да стане чрез самостоятелно изгаряне, съвместно изгаряне, газифициране/пиролиза, съвместно изгаряне на отпадъци и др. (LaGrega, 2010). Основен проблем е, че съществуващите инсталации обикновено са по-големи като капацитет от генерираните количества отпадъци. Идеята е въз основа на количествена оценка на утайките, неподлежащи на метаногенеза, да се предложат подходящи технологични решения, приложими за България. В тази насока ще бъде направено проучване за количеството, локализацията и състава на тези утайки и ще се разработи опаративен план и технология за тяхното оползотворяване като RDF гориво. Превръщането в топлинна енергия на тези отпадъци гарантира използването на енергетичния и ресурсния им потенциал от една страна и обезвреждането на токсините в тях от друга. Методът е особено подходящ за нерециклируеми материали, утайки и наслагвания от нефтохимическа промишленост (Christensen, 2010). | 196 905.41 | 6 391.88 |
| Разработване на горивни и електролизни клетки за получаване на водород от отпадъчни води.: Получаването на енергия, електрическа или алтернативна под формата на Н2 в хода на процеси на пречистване и възстановяване на отпадъчни води е една от най-новите и обещаващи биотехнологични иновации и възможности (Sivagurunathan, 2016). Разработването на био-електрохимични методи и технологии за пречистване на води с паралелна рекуперация на енергия, електричество и H2, базирани на микробиологични горивни и електролизни клетки (MFC/MEC) фиксира вниманието на редица изследователи и иноватори, гледащи в бъдещето на енергетичните алтернативи на кафявата въглеродна енергетика. Тези алтернативи имат двоен ефект дават възможност да се получава екологично чиста електроенергия и рециклирана промишлена вода (Lin, 2012). Конвенционалните схеми за биологично пречистване на отпадъчни води са силно енергоемки. Разходите на енергия за аериране в биобасейните могат да достигнат до 50% от общите разходи за пречистването. При пречиствателни съоръжения тези енергийни разходи възлизат на около 500 Wh/m3 или 1kWh за окислението на 1kg органика (Rabaey amp; Verstraete, 2005). Друг недостатък на тези процеси е получаването на големи обеми излишна активна утайка, чието стабилизиране и депониране е свързано с допълнителни оскъпяване на процеса и ограничения в технологичен и практически план. Процесите на анаеробната микробна деградация не предлага добра алтернатива за преодоляване на тези проблеми най-вече заради непълното усвояване на субстратите, ниската скорост на биодеградация и нуждата от поддържане на високите температури за култивиране на микроорганизмите, участващи в процеса. Тези недостатъци могат да бъдат преодолени чрез микробиологични горивни клетки (МГК). Възможността за приложение на безкислородно третирането на отпадъчни води се обуславя от механизма на процесите, които задвижват микробиологичните горивни клетки. За разлика от класическите анаеробни процеси, разграждането в МГК може да се осъществи до пълна минерализация на органичните съединения без нужда от кислород като краен акцептор на електрони (Li, 2007; Pant, 2010). Въпреки, че идеята за МГК не е нова, тя все още не е внедрена в практиката, защото не може да се произведе задоволително количество енергия (Reddy et al, 2010). Последните изследвания са за електроди с наноструктури, които интензифицират процеса. Въпреки обещаващите докладвани научни резултати, те също все още са само за лабораторни приложения. Освен класическите МГК голям интерес предизвикват и т. нар. микробиологични електролизни клетки, при които отсъства краен акцептор на електроните в катодното пространство. В тези условия електроните редуцират получените при биологичното окисление протони, което води до получаването на водород. Естествено, за да е възможен от термодинамична гледна точка този процес, е необходим външен източник на допълнително напрежение (друг био-електрохимичен елемент или възобновяем източник на енергия) в порядъка на десети от волта. Тази схема на био-електрохимичен реактор разкрива нови възможности за конверсия на отпадъчните потоци с директно получаване на електрическа енергия и водород, което може допълнително да повиши икономическата ефективност на процесите (Escapa, 2016; Khan, 2017). | 86 638.38 | 12 838.77 |
| Развитие на човешките ресурси на Центъра за компетентност Clean and Circle: В плана за управлението на ЦК стои идеята за специален фокус върху развитието на човешкия ресурс паралелно с осъществяването на научноизследователската и технологично-внедрителската програма на центъра. За обезпечаване изпълнението на плана за НИРД на Центъра за компетентност са привлечени водещи учени и изследователи в областта на мониторинга и разработването на нови чисти технологии за пречистване и/или разработване на рециклирани материали в областта на водите и твърдите отпадъци, със значими в национален и международен план постижения. Числеността на изследователите и техническия персонал е съобразена със спецификата на лабораториите, сложността и обхвата на дейностите в съответствие със заложените за постигане в Плана за НИРД цели и задачи (Научно изследователска дейност на ЦК описана подробно в т. 6.2). При разработване на проектното предложение е направен задълбочен анализ на капацитета на наличните изследователи и е предвидено да бъдат привлечени и нови изследователи като предимство ще имат тези, които имат опит в чужбина и желаят да продължат научната си дейност в България. Това е в съгласие със стратегията за привличане на млади и утвърдени учени обратно, както и ще обезпечи повишаването на квалификацията на целия екип. Ще бъдат осъществени следните задачи: Задача 1. Обезпечаване на дейността и развитието на ЦК с необходимия човешки ресурс Задача 2. Привличане на нови и млади изследователи за работа в ЦК Задача 3. Развитие на капацитета на научния екип за реализиране на научната програма на ЦК | 158 254.69 | 54 061.27 |
| Разпространение и популяризиране на постигнатите научноизследователски резултати: Предлаганият Център за компетентност „Чисти технологии за устойчива околна среда – води, отпадъци, енергия за кръгова икономика“ ще развива крос-секторни и интердисциплинарни научни изследвания. Може дасе каже, че дейността на Центъра се допира пряко или косвено до всички сектори на индустрията, икономиката като цяло, здравето на населението (или поне на големите групи, ситуирани в градовете) и начина на живот. Целевите групи на работата на ЦК са както следва: 1. Генератори на научно знание и приложен потенциал, в която попадат изследователи - както ангажирани в Центъра, така и привлечени, преподаватели; докторанти; постдокторанти; млади учени; специализанти; участници в научни изследвания; студенти и ученици 2. Генератори на комерсиални резултати Местната и национална администрация и техните дружества, стопанисваща инфраструктура и инсталации за води, отпадъци и производтво на енергия представители на индустрията, които имат нужда от НИРД инвеститори (фондове за рисков и seed- капитал и бизнес ангели) предприемачи; експерти, регулаторни и стандартизиращи органи 3. Захранващи иновационната еко-система и климат: широки обществени групи; медии и представители на местната и регионална власт и специалисти, формиращи политики Резултатите, които притежават потенциал да бъдат прилагани ще бъдат интензивно обсъдени с група 2 - Генератори на комерсиални резултати.Резултатите, които центърът ще комуникира с тях също ще бъдат разнообразни и засягащи различни сектори и дисциплини. Поради тази си интер-дисциплинарност, ЦК ще разчита на Комуникационна стратегия, която да координира и управлява всички дейности по разпространение на резултати по проекта, научно –изследователска дейност, вътрешната комуникация в консорциума и разпознаваемостта на Центъра сред целевите му групи. Подходящи канали за разпространение на резултатите и взаимодействие с потенциалните им ползватели. Публикации в международни списания с импакт фактор и български списания, глави от книги, представящи проекта и описващи неговите резултати. Конференции, работни срещи. Работни срещи. Дейности за разпространение на резултати в общини и административни звена, клъстери, обединяващи индустриални структури, бизнес представители, експерти, академични институции, Информиране за защитени патенти и полезни модели; Медийни изяви и създаване на съдържание в избрани информационни издания и специализирани бизнес и експертни мрежи; Целево информиране на потенциалните ползватели: - Обучение на млади научни работници, дипломанти и докторанти; - Информация и предоставяне на подходящи материали (доклади, анализи, бяла книга и др.) на Министерства, държавни регулаторни органи и агенции; общински и регионални екологични, енергийни и водни агенции; - Предложение до български и чуждестранни органи за мониторинг и контрол на състоянието на водите и почвите, въздуха и отпадъците; - Информационни формати за комуникиране на възможностите на центъра, решенията, партньорствата, които търси да развие с индустриалните и бизнес – среди (включително инвеститорски). Стратегията също ще урежда комуникацията за обмен на знание вътре, между партньорите в консорциума. Посредством модерна ИКТ платформа, която не само ще опосредтва достъпа до бази данни и споделянето на информация между отделните учени и екипи, но и ще насърчава иновативни подходи за работа като ко-креативност (co-creation) и отворени иновации (open innovation) и формати, центрирани около ползвателя, когато това е възможно, например чрез живите лаборатории living labs и crowdsourcing. | 89 500.00 | 303 325.18 |
| Разработване и осъществяване на нови образователни и обучителни програми: В рамките на 10 годишния план за създаване и развитие на Центъра за компетентност „Чисти технологии за устойчива околна среда – води, отпадъци, енергия за кръгова икономика“, се предвижда разработване на широк диапазон от нови образователни и обучителни програми насочени към млади изследователи, докторанти, студенти, специалисти, заети в промишлеността, ученици от средното образование, желаещи да развиват умения в тематичните направления на ЦК, да се запознаят с разработените нови технологични решения в областта на чистите технологии. Те ще се създават и осъществяват от: Висококвалифицираните учени, участващи в Центъра по компетентност, които са дългогодишни преподаватели с разнообразни добри практики в основаването и извеждането на преден план на разнообразни бакалавърски, магистърски и докторски програми Привлечени външни експерти в качеството на лектори, научни ръководители на български студенти, докторанти и специализанти или като част от изследователските колективи. Ще бъде укрепен и развит и в останалите асоциирани партньори БИЗНЕС инкубаторът към СПТО и СО на направлението Екологична биотехнология, ще бъде развит и Акселераторът с прякото участие на Клийнтех. За тези съвременни екоситеми за обучение ще бъде разработена нарочна, високоспециализирана и реалистична програма(предмет на отделена Дейност) | 58 000.00 | 3 709.14 |
| Акселератор за технологично предприемачество: Към ЦК ще се изгради Акселератор за технологично предприемачество, който да осигурява на кадрите на Центъра подкрепа за изграждане на предприемачески умения в търсене на пазарно приложение на техните научни разработки и идеи. Акселераторът ще представлява основният инструмент на Центъра за развиване и комуникиране на изследователски резултати с пазарен потенциал и така ще опосредства създаването на • дъщерни и стартиращи фирми • високотехнологични смесени предприятия (joint venture) съвместно с Центъра и трети страни; • предлагане на портфолио от технологии в стадий “investor readiness” • Предприемаческа култура сред кадрите на Центъра Акселераторът ще се стъпва на опита и достъпа до международната инвеститорска мрежа, осигурена посредством членството в EIT на Фондация „Клийнтех България” и ще помогне за структуриране и мобилизиране на връзки с бизнеса от най-ранен етап. Акселераторът ще предоставя: подходящо оборудвано пространство за споделена работа и обучение методология за акселериране за стадии Business Validation и Investor Readiness подкрепа за прототипиране и валидиране с клиенти специализирани обучения и тренинг в предприемчески техники достъп до международна менторска мрежа достъп до международна инвеститорска мрежа | 428 655.22 | 121 142.43 |
| Технологичен трансфер и комерсиализация: Към Центъра ще бъде сформирано Звено за трансфер на знания и комерсиализация. То ще използва ресурсите и експертизата на Центъра за трансфер на технологии на СУ /част от административната структура на Научноизследователския сектор/ съвместно с Cleantech България, който чрез своята бизнес-мрежа ще съдейства за изграждането и успешното функциониране на клъстерите. Това ще бъде специализирано маркетингово звено, което ще определя резултатите от научноизследователската дейност, подходящи за комерсиализация и ще ги съпоставя с компаниите в страната и чужбина, които имат познания, опит, ресурси и бизнес мрежи, за да се възползват от тези технологии. Звеното също така ще свърже бизнеса, работещ в определена посока на продуктови разработки, с изследователите от Центъра за компетентност, с цел изграждане на веригата за използване на резултатите от научната дейност като в същото време ще даде възможност на учените да участват в консултации за разработване на продукти и услуги. Това звено ще развива маркетингови стратегии на отделните клъстери за по-добро позициониране на продукти и услуги, получени от научни изследвания в центъра, и ще предоставя маркетингови проучвания, свързани с потенциалните пазари и конкуренти, за да се определят техните възможности и да се разработят стратегии за навлизане на даден пазар и показатели за развитието му. В този процес звеното ще оцени уникалните предимства и възможности на местните фирми и ще идентифицира научната, технологичната и развойна подкрепа, от която те се нуждаят, за да се повиши конкурентоспособносттта им, както и да стимулира създаването на нови пазарни ниши, базирани на иновативни продукти или услуги, получени в хода на тяхното сътрудничество с учени от Центъра. Звеното ще се специализира в маркетинг на технологии, преговори и договаряне на лицензи и управление на патентно портфолио и свързаните с него лицензи. Конкретни задачи на Звеното ще бъдат: • Формиране на научни резултати с потенциал за комерсиализация • Формулиране на бизнес модел за тези технологии / продукти. • Партньорство с компании за масово производство, маркетинг и поддръжка. • Поддържане на връзки с инвеститори в различните етапи на новосъздаващи се предприятия • Провеждане на преговори с партньори и инвеститори. • Маркетинг на продукти/технологии. • Осъществяване на лицензии (i) План за развитие и комерсиализация на портфолио с права върху интелектуална собственост Интелектуалната стойност, която центърът ще генерира произтича от научните резултати, добити в резултат на дейностите му, а именно: • научни публикации; • технологии; • иновативни продукти; • прототипи; • изобретения; • методики; • изследвания; • програми за обучение; • анализи и прогнози. • лицензии Съответно, портфолиото от права за интелектуални собственост ще стъпи на тази база и ще включва: • патенти, • полезни модели, • промишлен дизайн върху продукти, които центърът ще разработва и лансира • авторски права, свързани с авторски методики на центъра търговски марки, свързани с продукти, които центърът ще разработва и лансира Дейностите по трансфер на знания ще включват: • Създаване на нови фирми (start–ups и spin– offs) като за целта ще се извършва оценка на научния резултат по критерии за иновативност, конкурентоспособност и потенциал за развитие; • Акселераторска дейност за избраните проекти, която да подкрепя с ускорен темп и интензивна работа с практици бизнес валидирането на избрани проекти на Центъра и ще ги подготвя за представяне не пред инвеститори. • Ще се предоставят консултации по изготвяне на бизнес план и ще се предлага обучение по предприемачество на членовете на научноизследователските екипи. • Ще се прави актуална оценка на пазара и ще се развиват връзки с бизнеса и другите целеви групи. • Консултации по интелектуална защита и управление на интелектуални права. • Договаряне на съвместни изследователски проекти с бизнеса • Асистиране при договаряне на лицензии на Центъра. | 216 457.77 | 154 283.82 |
| Публичност и визуализация на проекта: Целта на дейността е изпълнение на приложимите мерки за информация и комуникация по проекта и по-конкретно – запознаване на всички заинтересовани страни и широката общественост относно реализираните промени и реализираните достижения в рамките на проекта. За ефективното изпълнение на заложените дейности е необходимо качественото им комуникиране с възможно най-широк кръг заинтересовани страни. Дейността ще се проведе в пълно съответствие с изискванията на Оперативна програма „Наука и образование за интелигентен растеж“ 2014-2020 и съгласно Единния наръчник на бенефициента за прилагане на правилата за информация и комуникация 2014-2020 г. | 38 998.00 | 46 218.51 |
| Независим одит на проекта: Одитът се извършва, за да се гарантира правилното и коректно разходване на средствата по проекта и изпълнението на бюджета, както и да се потвърди правомерността, целесъобразността и ефективността на разходваните средства. Осъществяването на одит по проекта се извършва с цел изготвяне на независима външна преценка на допустимостта и правилността на направените разходи по същия, като се удостовери, че отчетните разходи са верни и обосновани с адекватни разходно-оправдателни документи и че са извършени по целесъобразен и законосъобразен начин. Одиторът трябва да извърши проверка на цялата документация по проекта, проверка на отчитането на разходи, тяхната документална обоснованост, законосъобразност, съвместимост и допустимост в съответствие със законодателството в областта на разходването и отчитането на средства по програмите и проектите на ЕС. Одитът ще проследява и законосъобразността на проведените процедури за възлагане на обществени поръчки по проекта, по които са извършени разходите при всички партньори по проекта. Извършването на независим външен одит е задължителна дейност според Насоките за кандидатстване. | 143 500.00 | 23 040.00 |
Notes:
Elements in light blue allow detailed view when selected
All amounts are in Bulgarian lev (BGN) / 1 EUR = 1,95583 BGN
All amounts are in Bulgarian lev (BGN) / 1 EUR = 1,95583 BGN
