Hidrológiai tájékoztató, 1985
A NITRÁTTAL SZENNYEZETT VIZEK KEZELÉSÉNEK KÉRDÉSEI című ankét anyaga - Dr. Bitskey József-Juhász József-Kiss János: Vizek nitrátmentesítése apatogén gombák segítségével
a savval történő fertőtlenítés, hiszen a gyantán megkötött vas eltávolítására, a gyanta kapacitásának megtartásához a gyártó cég is savazást ajánl. A próbaüzem első három hónapja után, ha a vizsgálati eredmények kedvezőek, a kezelt víz folyamatos fertőtlenítésének lehetősége adott és a vízminőség állandó folyamatos ellenőrzése megtörténik, akkor kérhetik a megyei Állami Közegészségügyi Járványügyi Felügyelőségtől a fogyasztás, illetve a hálózatra termelés megkezdésének engedélyezését. A nitrátmentesítő berendezéssel termelt víz minőségének fokozott ellenőrzése a gyártó biztonságát szolgálja. A sok vizsgálati eredmény a legmegfelelőbb üzemmód kialakítását teszi lehetővé. Vizek nitrátmentesítése apatogén gombák segítségével* DR. BITSKEY JÖZSEF—JUHASZ JÖZSEF—KISS JÁNOS Vízgazdálkodási Tudományos Kutatóközpont Bevezetés Napjainkban a vizek NOf tartalmának eltávolítására többféle eljárást ismerünk, de jelenleg mindegyik kísérleti állapotban van, így remélhető, csupán idő kérdése, hogy az ivóvízellátás egyik legsúlyosabb gondja megoldódjon. Az ivóvizekből történő NO :~ eltávolítás problematikájával mintegy 6 évvel ezelőtt kezdtünk el foglalkozni a VITUKI-ban. Kezdettől fogva tudatosan a biológiai módszerek felé fordultunk, mert ezek állnak a legközelebb a természetben lejátszódó folyamatokhoz. Számos eljárás teljesítőképességét és gyakorlati megvalósíthatóságát vizsgáltuk, míg végül az alacsonyabbrendű, humán szempontból apatogén gombatörzsek mellett döntöttünk, amelyek a NO 3 _-0t intracellulárisan (sejten belül) redukálják, majd beépítik. A gombák alkalmazása a víztisztításban újszerű, ezért az eljárás kidolgozása során igen sok körülményt kellett tisztázni. Sok esetben fel lehetett használni a gombák ipari alkalmazásában nyert tapasztalatokat, mivel már régóta ismertek olyan biotechnológiák, melyek csupán a gombák segítségével valósíthatók meg. A gyógyszeriparban pl. a cellulózenzim előállítását gombák segítségével végzik, mivel a gombák igen nagy hatékonysággal termelik ezt az extracelluláris enzimet. Ismeretes, hogy japán kutatók gombákat használnak a silózás meggyorsításához. Egy ilyen eljárást magyar tudósok is szabadalmi védettség alá helyeztek. A tejiparban és a húsiparban szintén mindennapos a gombák felhasználása. Az ivóvíztisztításban a baktériumok és a gombák alkalmazhatóságát fertőzésveszély, illetve toxintermelés veszélye miatt gyakran megkérdőjelezik, idegenkednek tőle. Esetünkben egy apatogén gombáról van szó, amely az irodalmi adatok szerint nem termel toxint. A gombák fenntartásához aerob viszonyokra és tápanyag adagolásra van szükség. Jelenleg is folyó kísérleteinkhez szerves tápanyagként — gazdaságossági okokból — élelmiszeripari technológiai vizeket használunk, melyek toxikus anyagokat nem tartalmaznak. Természetesen szükséges bizonyos mennyiségű foszfor adagolása is, míg nitrogén forrásként a gombák a NO3-Nénjét hasznosítják. A bizonyos feleslegben adagolt szerves tápanyag egy része „kezelés" után, a nitrátmentesített vízből, hagyományos tisztítástechnológiai eljárásokkal kivonható. Hasonlóképpen távolíthatók el a leváló és elúszó gombarészek is. A gombák eltávolítását megkönnyíti viszonylag nagy méretük folytán, jó ülepíthetőségük, mely derítőszerekkel tovább fokozható. Vizsgáljuk élelmiszeripari gombaölőszerek alkalmazhatóságát is, mert a biztonságra való törekvés szükségessé teheti ezek felhasználását. A gombák ivóvízhálózatban történő elszaporodását gátolja a víz — ivóvíz — szabvány szerinti — kis táp* Előadásként elhangzott a Vízkémiai és Víztechnológiai, valamint a Vízellátási Szakosztály 1983. november D-i „A nitráttal szennyezett vizek kezelésének kérdései" című közös rendezésű ankétján. anyag tartalma. A vezeték biológiai viszonyai szintén nem kedveznek a gombák szaporodásának, „életben" maradásának, mivel az esetleges biológiai szennyeződés során először a baktériumok szaporodnak el, amelyek azután elpusztítják az esetlegesen a vízhálózatba kerülő gombákat. Meg kell említenünk továbbá a hőmérsékleti tényezőt mint a biológiai rendszerek egyik legfontosabb paraméterét. Ismeres, hogy a gombák hatékony működéséhez a 20—25 °C hőmérséklet tartomány kedvező, azonban a bakteriális módszerekkel ellentétben már 6—9 °C-os hőmérséklet is elegendő. Felszínközeli nitrátos vizeink hőmérséklete az év legnagyobb részében az optimális tartományba esik, így a gombák hatékony „működéséhez" a hőmérsékleti feltételek biztosítottak. A biológiai rendszerekben fennáll az a veszély, hogy a reaktortérben egyéb gombák, illetve baktériumok is elszaporodnak. A gombák esetében ez a veszély kiküszöbölhető, mivel a mycelium igen jól tűri a szokványos fertőtlenítéshez szükséges 1—2 mg/l szabad klórt, míg emellett a dózis mellett a baktériumok elpusztulnak, a levegővel, illetve vízzel a reaktortérbe jutó gombakonidiumokból pedig nem tud mycelium fejlődni. Ebből következően a reaktorban az általunk bevitt gomba ún. „tiszta tenyészetben" marad. Igen fontos kérdés, hogy a tenyészet a megfelelő életszakaszban legyen. Ez az ún. logaritmikus stádium, amelyben a gomba a leggyorsabb növekedést, ebből következően a legnagyobb aktivitást mutatja a N0 3~ eltávolítása tekintetében is. A fentiek helyességét laboratóriumi körülmények között igazoltuk. Az eddigiekben részletezett információk alapján laboratóriumi és félüzemi kísérleteket végeztünk. I A kísérletek leírása és az eredmények értékelése « 1. Laboratóriumi kísérletek. Laboratóriumi körülmények között először a tartózkodási idő függvényében vizsgáltuk a nitrát eltávolítás mértékét. Azt tapasztaltuk, hogy a kiindulási nitrát koncentráció növekedésével arányosan, növelni kell a tartózkodási időt is. A nitrát eltávolítás időbeli lefutását szemléltetjük az 1. ábrán. Megállapítható, hogy az ábrázolt magas kiindulási koncentráció esetén mintegy 80 perces behatási idő szükséges a nitrát határérték alá történő csökkentéséhez. Egy másik kísérlet sorozatban azt vizsgáltuk, hogy azonos behatási idő alatt (20 perc), de különböző kiindulási nitrát koncentrációk esetén, mily'en mértékű az eltávolítás. Megállapítottuk, hogy az eltávolítás hatásfoka a kiindulási nitrát csökkenésével emelkedik. Kísérleteink eredményei azt mutatják, hogy a Magyarországon legvalószínűbb értéknek tekinthető 150 mg/l NO3- koncentráció határérték alá szorításához 30— 50 perc tartózkodási idő szükséges. Tekintettel arra, hogy a biológiai NOj" eltávolítási eljárásoknál általában NH ; 1 képződéssel kell számolni, megvizsgáltuk rendszerünk NH 3 eltávolító képességét is. A gombát tartalmazó reaktorba a Magyarországon 38
