Hidrológiai Közlöny 1997 (77. évfolyam)

1-2. szám - 3-4. szám - 3. szám - Dombay Gábor: Biofilmek a vízellátás és csatornázás területén

] 140 HIDROLÓGIAI KÖZLÖNY 1997. 77. ÉVF. 3. SZ. jelentősebb mértékű, másreszt a mikroorganizmusok adszorpciója kedvezőbb körülmények között mehet végbe, hiszen - az érdes felület védelmet biztosít a lemosódás ellen, valamint - nagyobb az adszorpciós felület. Baker (1984) kimutatta, hogy a kezdeti fázisban a baktériumok elsősorban repedésekben, az érdes felület barázdáiban telepednek meg. Ezt követően a biofilm növekedése során Icijcd ki nagyobb felületre. Azonban annak tisztázása, hogy a felületi érdesseg befolyásolja-e a biofilm baktérium-populációját, ill. hogy az érdes felület csökkenti-c a deszorpció mértékéi, még további kutatásokat igényel. A hőmérséklet hatásának szempontjából meg kell különböztél ni a - víztcst és a - hordozófelület hőmérsékletét. IDÖ. h 2. ábra. A víztest hőmérsékletének hatása a biofilm mennyiségre (Characklis, 1990b) A vízlest hőmérséklete hatással van a legtöbb kémiai és biokémiai reakcióra, valamint a transzport-folyamatokra. Stathopoulos (1981) rozsdamentes acél csőreaktorban vizsgálta az akkumulálódó biofilni-mennyiséget változó vízhőmérséklet függvényében. (A többi környezeti tényező értéke állandó volt, a reaktor rccirkulált volt). A 2. ábrán (Characklis, 1990b) a tartózkodási idő függvényében figyelhető meg a hőmérsékleti hatás a biofilm mennyiségére. (A biofilm mennyiségét a biofilm-vastagság érlekc jellemzi.) Megfigyelhető, hogy a vízhőniérsékletnck optimuma vau. (Az ábrán - a hőmérsékleti hatáson túl - igen jól látszik a biofilm-kialakulás időbeni folyamata: a kezdeti bedolgozási fázist követő exponenciális szakasz, majd az állandósult állapot.) A vízhőmérséklet hatása tápanyag-túlkínálat eseten jelentősebb. Amennyiben a szaporodás tápanyaglimitált, a szubsztrátum-lebontás mertekét a hőmérséklet kisebb mértékben befolyásolja (Knowles et al., 1965; Busch, 1971). Fransolet et al. (1985) kimutatta, hogy a hőmérséklet nemcsak a szaporodási sebességet befolyásolja, hanem meghatározó jellegű a bedolgozási szakasz lioszszát illetően. Amennyiben a hőmérséklet hatására a bedolgozási fázis túlságosan hosszúra nyúlik, előfordulhat, hogy az adszorbeálódott mikroorganizmus a proliferáció megindulása elölt lemosódik a hordozófelületről. A hordozó felület hőmérséklete és a tápanyagterhelés mértéke között jelentős összefüggés van. Characklis (1980) alumínium csőrcaktorban, állandó, 35° C-os vízhőmérséklet mellett vizsgálta a biofilm mennyiségét a reaktorban. A 3. ábrán megfigyelhető, hogy nagy tápanyag terhelés esetén a hordozó felület hőmérsékletének hatása a biofilm-képződésrc jelentős lehet. (Az ábrán a biofilm mennyiséget a biofilm-vastagság értéke jellemzi). A vízben lévő tápanyagok fajtája, mennyiségük, egymáshoz viszonyított arányuk meghatározók a biofilin-fejlődés szempontjából. A vízellátás-csatornázás területén megjelenő biofiliiickben heterotróf mikroorganizmusok dominálnak. A működésükhöz szükséges energia elsősorban a vízben lévő oldott szerves szénbö\ (DOC) származik. A 3. ábrán megfigyelhető, hogy a szerves szén terhelést növelve növekszik a biofilin-vaslagság is. Characklis et al. (1981) vizsgálatai kimutatták, hogy a tápanyagtcrliclés emelése a biofilm-sűiűség növekedését is okozhatja. o (O u < iw $ LL o CD (/] X < 30 "10 HORDOZÓFELÜLET HŐMÉRSÉKLETE. "C 3. ábra. Hordozó-felület hőmérsékletének hatása a biofilm mennyiségére a tápanyag-terhelés függvényében (Characklis, 1980) [Tápanyag- (glükóz-) terhelés értéke, g/m

2.h: 2.36 (ö); 0.5 (O); 0.3 (A); 0.06 (•)] Szennyvizek, nagy szervesanyag-tartalmú nyersvizek esetében a szerves szén mennyisége jól ismert összegző paraméterekkel (pl. KOI, TOC) többé-kevésbé alkalmas módon jellemezhető. Azonban oligotróf környezetben (pl. ivóvíz tározókban, ivóvíz elosztó hálózatban) kifejlődő biofilmek cselében a biofilm állal felhasznált (elfogyasztott) oldott szerves szén mennyisége ezekkel a paraméterekkel már nem mérhető. Jelenleg az oldott szerves szén biológiailag lebontható frakciójának jellemzésére kétféle, egymástól koncepcionálisan különböző paramétert alkalmazunk, a BDOC és az AOC paramétereket. A BDOC, a biológiailag lebontható oldott szerves szén paraméter (Servais et al., 1987) a vízmintában adott idő alatt elfogyott oldott szerves szén mennyiségét (ADOC) adja meg. Az AOC, az asszimilálható szer\'es szén paraméter (van der Kooij et al., 1982) a képződött biomassza mennyiségét adja meg. Vagyis