188879. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés eleveniszap lebontási aktivitásának mérésére
1 ï 88 879 2 A találmány tárgya eljárás és berendezés, eleveniszapos szennyvíztisztító rendszer lebontási aktivitásának meghatározására. Az eleveniszap lebontási aktivitása a szennyvíz minőségének és mennyiségének változása következtében erősen változhat, ezért a szennyvíztisztító telep mindenkori lebontási kapacitásáról csak a lebontási aktivitás mérésének segítségével tájékozódhatunk. Különösen az ipari szennyvizek hatására; gátlás, mérgezés következtében változhat a lebontási aktivitás. Ma már azonban alig van olyan szennyvíztisztitó telep, ahol valamilyen ipari behatással ne kellene számolni. Az előzőeket figyelembe véve az eleveniszapos szennyvíztisztító telepek lebontási aktivitásának mérése az üzem ellenőrzés és üzemvitel szempontjából létfontosságú. Az anyagcsere sebessége vagyis az eleveniszapos rendszer biológiai aktivitása az asszimilációs (baktérium illetve iszapszaporulat) és disszimilációs (tápanyag lebontás) folyamatok alapján mérhető. A baktérium szaporodás sebessége nehezen mérhető, ezért a gyakorlatban leginkább a disszimilációs folyamatokkal kapcsolt reakciók (dehidrogénezés, légzés) sebességének mérése terjedt el. Miután a baktérium szaporodás sebessége, azaz a mindenkori aktuális baktérium tömeg nehezen mérhető, ezért a gyakorlatban nagyon elterjedtek a baktérium tömeggel arányos aktivitás mérési módszerek. Fontosabb ilyen mérési módszerek: dezoxiribo nukleinsav (DNS), adenozin trifoszfát (ATP), hidiolitikus enzim aktivitás (amiláz, proteáz, cellobiáz stb.), dehidrogenáz meghatározása, és ezeket egészítik ki a különböző respirométeres, respirográfiás mérési eljárások, valamint a C 14-es jelzésű glükóz radioaktivitás meghatározás alapján történő mérés. Az előzőekben emlitett eljárásoknak szinte kivétel nélkül a hátrányuk, hogy hosszadalmasak, munka- és felszerelés igényesek (hűthető centrifuga, fotométer stb.). Az egyes enzim aktivitás (proteáz) méréseket egy nap alatt el sem lehet végezni a hosszú inkubációs idő miatt, tehát a körülményes, lassú mérés következtében az üzemviteli beavatkozás sokat késik és ennek következtében a rendszert nem lehet kézben tartani. Az ismertetett eljárásoknak igen nagy hátránya még az is, hogy a mérések végrehajtásához komoly laboratóriumi felszerelés szükséges, tehát kisebb laborokban rutinszerűen ezeket a méréseket nem lehet elvégezni. A xudioaktivitás alapján történő glükóz aktivitás mérés az üzemelési gyakorlatban (szennyviztelep üzemi laborjaiban) komplikált berendezések, és biztonsági okok miatt nem valósítható meg. A találmány célkitűzése, olyan mérési eljárás és berendezés megvalósítása, amely az eleveniszapos rendszer aktivitását megbízhatóan és gyorsan méri, és e gyors információ alapján az üzemelő a rendszer üzemvitelébe idejében be tudjon avatkozni (recirkuláció növelés, pH állítás, eleveniszap koncentrációjának növelése stb.). Találmányunk azon a felismerésen alapszik, hogy az eleveniszap glükózra vonatkoztatott aktivitásértéke gyorsan és egyszerűen meghatározható a vizsgálandó oldatba merülő oldott oxigén és glükóz elektródok által szolgáltatott elektromos jelek feldolgozása révén. A glükóz elektród vizes oldatok mindenkori glükóz koncentrációjának folyamatos meghatározására szolgál. A mérési elvből következik azonban, hogy az elektród által mért glükóz koncentráció értékek csak állandó oldott oxigén szint mellett pontosak. Az eleveniszapos rendszerekben az állandó oldott oxigén koncentráció, a szubsztrát (glükóz) hozzáadagolása után nem biztosítható. Ahhoz, hogy a glükóz elektród által mért szubsztrált értékek megbízhatók legyenek az elektród jeleit azonos oldott oxigén koncentrációra kell vonatkoztatni, ami az oldott oxigén értékek folyamatos mérését és a glükóz elektród jeleinek az oldott oxigén érzékelőjeleivel történő korrigálását teszi szükségessé. A találmány szerinti elj árás lényege, hogy a folyamatosan levegőztetett eleveniszap mintába — amelynek iszapkoncentrációja általában 0,5 — 5 g/1 között mozoghat - oldott oxigén és glükóz elektródokat helyezünk, majd az elektródok jeleinek stabilizálódása után a mintához 5 — 500mg/l előnyösen 20-50mg/l glükóz oldatot adagolunk, a glükóz elektród jeleinek stabilizálódása után a beadagolt glükóz oldat mennyiségének ismeretében kalibráljuk a glükóz elektródot, majd meghatározott idő múlva a glükóz- és az oldott oxigén elektródok jeleinek feldolgozása révén megmérjük a maradék glükóz koncentrációját oly módon, hogy a glükóz elektród jelét az oldott oxigén elektród jelével úgy korrigáljuk, hogy a glükóz elektród jele azonos oxigén koncentráció értékre vonatkozzon. Az eljárást részletesebben példa segítségével ismertetjük : 1 liter 2 g/1 lebegőanyag tartalmú eleveniszap mintát álló lombikba töltünk és a mintát folyamatosan levegőztetjük. A mintába belemerítjük a hitelesített oldott oxigén és glükóz elektródokat. A két elektród jeleinek stabilizálódása után a mintához 10mg/ml koncentrációjú glükóz oldatból 4 ml-t adunk, kalibráljuk a glükóz elektródot, majd 30 perc múlva a glükóz- és az oldott oxigén elektródok jeleinek feldolgozásával kiszámítjuk a maradék glükóz koncentrációját oly módon, hogy a glükóz elektród jelét az oldott oxigén elektród jelével úgy korrigáljuk, hogy a glükóz elektród jele azonos oldott oxigén koncentráció értékre vonatkozzon. Az eleveniszap aktivitását glükóz (mg)/eleveniszap(l)/(óra) egységekben adjuk meg. A találmány szerinti eljárás kivitelezésére szolgáló berendezés meghatározója az eleveniszap minta befogadására alkalmas reaktor, az abba benyúló — levegőt szállító pumpáról üzemeltetett — levegőztető cső, oldott oxigén és glükóz elektród, az elektródhoz polarizáló és erősítő egységeken keresztül csatlakoztatott 2 db nagy bemeneti impedanciájú mV mérő. A kezelés szempontjából előnyös kialakításánál a mV mérőkhöz kijelző egységgel vagy kiíró egységgel ellátott jelfeldolgozó elektronika van csatlakoztatva. A találmány szerinti berendezés másik lehetséges 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
