Hidrológiai Közlöny 1967 (47. évfolyam)

1. szám - Weiszfeiler Gyula–Tóth István–Bíró György: Egysejtű algák és baktériumok együttes szaporítása

Hidrológiai Közlöny 1967. 1. sz. 41 LIMNOLÓGIA Egysejtű algák és baktériumok együttes szaporítása WEISZFEILEK GYULA*, TÓTH ISTVÁN* és BIRÖ GYÖRGY" I. Chlorella pyrenoidosa folyamatos tenyésztése szennyvízben Egysejtű algák és baktériumok együttes szaporítása elméleti és gyakorlati szempontból jelentős problémák megoldását teszi lehetővé. A heterotroph baktériumok lebontják a szervesanyagokat és széndioxidot termelnek, viszont felhasználják az algák által kiválasztott oxigént. Az algák, amelyek elsősorban autotroph mikroorganizmusok, a baktériumok anyagcsere termékeit és az általuk termelt széndioxidot használják fel szaporodásukra és emellett energia forrásként a bioszintézishez elsősorban fényt használnak. Ilyen formán legcélszerűbbnek látszik megvalósulni a szerves és szervetlen anyagok közötti körfolyamat. Gyakorlati szempontból az algák az állati, vagy emberi táplálkozáshoz szükséges gazdaságos fehérje forrásként jönnek számításba. Ezenkívül a biológiai szennyvíztisztításban a baktériumok mellett az algáknak nagy szerepe lehet. ColcLivell (1946 és Meyers (1948) vizsgálták szennyvízben történő alga tömegtenyésztés lehetőségét oxidációs medencékben. Oswald, Oothaas, Golueke és Kellen beszámoltak széleskörű vizsgálataikról, amelynek alapján már kísérleti üzem (pilot plánt) is létesült Richmondban (California) és Phönix városban (Arizona). Ezek három éves működése alapján a szerzők javasolták a szennyvíztisztításnak ezt a módszerét. Meffert (1957) egy Scenedesmus obliquus alga törzset használt fel szennyvízben való szaporításra igen jó eredménnvel. Winberg, Szifkok, Szokolova (1961) Minskben (Szovjetunió) mind laboratóriumi kísérletekben, mind szennyvíz derítő tavakban alkalmaztak Scenedesmus és Chlorella törzseket jó eredménnyel. Nakamura (1961 és 1964) Chlorella tömegtenyészetek alkalmazását és takarmányra való felhasználását tanulmányozta mind mesterséges táptalajon, mind trágyalében. Krauss (1962), Mayer (1964), Brown (1964) algák és baktériumok szennyvízben való tömegtenyésztését tanulmányozták. Jui Min Tsuan és munkatársai beszámolnak az 1958 óta Kínában széleskörűen folytatott alga tömegtenyésztésről (Scenedesmus obliquus és Chlorella pyrenoidos) trágyalén és ez a módszer a mezőgazdasági állattenyésztésben igen jó eredményeket adott takarmányozás céljaira. Mindezekben a vizsgálatokban a baktériumok szaporodásával és az együttes tenyésztésben résztvevő jellegzetes baktériumfajok meghatározásával nem foglalkoztak. Cooper (1962) rámutat arra, hogy kb. 10—100-szor csökken az enterococcusok és * MTA Mikrobiológiai Kutató Csoport, Budapest. ** Honvéd Közegészségügyi Járványügyi Állomás, Budapest. coliform baktériumok mennyisége, az algák szaporodása után. Vladimirova és Basaitova (1961) továbbá Maximova és Fedenko (1965) kísérleti körülmények között vizsgálták Pseudomonas törzsek és Bacillus cereus törzs Chlorellával való együttes tenyésztésének törvényszerűségeit. Utóbbi szerzők rámutattak a redox-poteneiál csökkenésének kedvezőtlen hatására. Feladatunkként tűztük ki, hogy vizsgáljuk házi szennyvízben való tömeges algatenyésztés feltételeit s ehhez szükségesnek tartottuk egy erre alkalmas alga törzs kitenyésztését, megfelelő berendezés kidolgozását és kedvező tenyésztési eredményeket adó bakteriális flóra vizsgálatát. Házi szennyvízként alkalmaztuk a Budakeszi községben levő (elevenített iszapos szennyvíztisztító berendezésből nyert) ülepített szennyvizet, amelynek jellegzetes tulajdonságait Tóth, Gregács, Muhics (1962) már behatóan vizsgálták, és amelyben az oldott oxigén mennyisége 0,1—1,0 mg/liter között változott. A Chlorella pyrenoidosa törzset ebből a szennyvízből tenyésztettük ki szobahőmérsékleten való kb. 14 napos természetes fénnyel való megvilágítással. A törzset Szemes Gábor határozta meg, az MTA Dunakutató Állomásán. Nem steril tenyészetben Enebo-Johnson tápoldaton mesterségesen felszaporítottuk kb. 10

8/ml sejtszámra s ezzel oltottuk be a vizsgálandó szennyvizet. Kísérleti berendezésünk (1. kép) 25 liter űrtartalmú, a fény által hasznosítható felülete 0,25 m

2. Az átvilágított rétegvastagság 10 cm, alsó részének félkör íves kialakítása és belső terelő lemez alkalmazása a jó áramlási viszonyok, ill. a holt terek elkerülése miatt volt szükséges. Széndioxid 2%-os koncentrációban, 4 liter percenkénti levegőáramlattal (bubbling) biztosította az alga szuszpenzió keverését. A fényforrást Tungsram F7 40 W-os fénycső biztosította, amely 5500 Lux erősségű (= 510 ft-c) fényt adott. Napi 16 órás világos, 8 órás éjjeli sötét periódust alkalmaztunk. A Chlorella szuszpenzió inoculom hozzátétele után kb. 4 millió/ml alga sejtszámból kiindulva néhány napon belül 25—50 millió/ml algasejt koncentrációt értünk el. Ettől kezdve 4—6 liter tenyészeti folyadékot távolítottunk el és helyettesítettünk szennyvízzel naponta vagy másodnaponként. Az algát centrifugálás útján választottuk el, később kínai szerzők javaslatai alapján 6% telített mészvíz hozzáadásával csaptuk ki. Vizsgáltuk a szervesanyag tartalmát mind az eredeti szennyvíznek, mind a tenyészet algamentes szürletének káliumpermanganátos oxigén fogyasztással, Kubel-Thiemann szerint. Bakteriológiai vizsgálatok a 22 és 37°C-on növő összcsíraszám, a coli titer és a túlnyomó menynyiségben szereplő baktériumok genus-ig menő meghatározásáig irányultak. Kísérleteinket 1965 májusától—decemberig folytattuk.