202904. lajstromszámú szabadalom • Eljárás talajkondícionáló szer előállítására, szénhidrogén származékokkal szennyezett, nehézfém vegyületeket tartalmazó vizek és/vagy iszapok mikrobiológiai kezelése révén
1 HU 202 904 A 2 A bejelentés tárgya eljárás talajkondicionáló szer előállítására szénhidrogén származékokkal és nehézfém vegyületeket tartalmazó - különösen gépjavító üzemeknél-, szervizeknél-, mosóknál keletkező - vizek és/vagy iszapok mikrobiológiai kezelése révén, amikor a szennyezett vizet és/vagy iszapot a komposztálással egy időben nehézfém tűrő kevert tenyészetből készült starter-kultúrával beoltjuk és a szénhidrogén tartalmat mikrobiológiai degradációval megszüntetjük. A gyors civilizálódásnak, valamint a technika rohamos fejlődésének nemkívánatos melléktermékét jelentik a veszélyes hulladékok, amelyek ha időben nem védekezünk ellenük, megkérdőjelezik az emberiség jövőjét. Különösen sok gondot okoznak a különféle szénhidrogén származékok, amelyek gépjármű üzemek, szervizek, mosók olajos szennyvizével, illetőleg olajos iszapjával kerülnek ki a környezetbe és elhelyezésük, illetőleg ártalmatlanításuk komoly környezetvédelmi problémát jelent. A problémát tetézi az a tény, hogy a gépjavító üzemeknél elsősorban fáradt olaj (kenőolaj) jelentkezik, mint szennyező ágens, ami összetételénél és nehézfém tartalmánál fogva csak nehezen biodegradálható, ezért permanens veszélyt jelent a környezetre nézve. A környezetbe kerülő szénhidrogén szennyezések tulajdonságaival és káros hatásával kapcsolatban megállapítást nyert, hogy az olaj mutagén, karcinogén és növekedést gátló anyagokat tartalmaz és bizonyos frakciók már igen kis mennyiségben is (50-100 mg/liter) elpusztítják az algákat és sok szervezet juvenilis formáját. Kimutatták, hogy a szénhidrogének a mikrobák kemotaxisának gátlása révén akadályozzák a szervesanyag lebontását és negatív hatást gyakorolnak a vízi és a szárazföldi ökoszisztémákra. [Chet, I. and Mitchel, R. (1976): Nature, 261, 308-309]. A talajba vagy a vízbe kerülő szénhidrogének természetes körülmények között csak lassan bomlanak el. Ennek oka abban keresendő, hogy a szénhidrogénbontó szervezetek normális körülmények között csak korlátozott mennyiségben fordulnak elő a környezetben, szaporodásuk bizonyos feltételekhez kötött (mint például megfelelő hőmérséklet, nedvesség tápanyagellátottság, stb.) ezért annak, hogy ezek a szervezetek a szénhidrogén-szennyezés intenzív bontásához szükséges mennyiségben elszaporodjanak, csak nagyon kicsi a valószínűsége. Ez a felismerés képezi a 181 558, 181 566 és 181 817 lajstromszámú szabadalmak alapját, melyeknek lényege, hogy a speciális olajbontó szervezetekből összeállított mikrobaegyüttest, mesterséges körülmények között, tömegméretben elszaporítják és akkor juttatják ki a szennyezett környezetbe, amikor a tevékenységükhöz szükséges feltételek optimálisak és így a környezetbe juttatott nagytömegű mikroba intenzív tevékenysége a környezetre ártalmas szénhidrogének gyors, 80-90%-os biodegradációját eredményezi. A fenti szabadalmak szerinti eljárás alkalmazásának két lényeges korlátozó tényezője van. A szabadalmak alkalmazásának korlátot szab egyrészt az a tény, hogy a mikrobák optimális működéséhez szükséges feltételek természetes körülmények között csak nehezen biztosíthatók, így a késő őszi, téli és kora tavaszi időszakban uralkodó alacsony hőmérséklet a mikrobák tevékenységét korlátozza, ennél fogva a szénhidrogének biodegradációja lelassul, vagy leáll. A másik korlátozó tényező, hogy az említett szabadalmak elsősorban „Haváriák” esetében jelentkező ásványolaj és gázolaj szennyezések felszámolására kerültek kidolgozásra. A feladatnak megfelelően kerültek kialakításra az oltáshoz felhasznált starter-kultúra szevezetei is. A gépjavító üzemeknél azonban főleg fáradt-olaj jelentkezik szennyező ágensként, ami mind összetételében, mind pedig nehézfém tartalmában jelentősen eltér az előbb említett két olajféleségtől. A biodegradáció szempontjából különösen nagy jelentősége van a kenőolaj nehézfém (Pb, Cd, Cr, Mo, stb.) tartalmának, ami enziminhibitorként gátló hatást fejt ki a mikrobák - így a szabadalmakban szereplő olajbontó szervezetek - szaporodására és lebontó tevékenységére. Az olajos hulladékok komposztálással történő ártalmatlanításával kapcsolatban utalni kell a 192 591 ljsz. magyar szabadalomra („PTR-SYSTEM”: Palásthy és munkatársai, 1986.), melynek lényege, hogy az olajos iszapot megfelelő adalékanyaggal - amely műtrágyából, riolittufa őrleményből és tejporból áll - kiegészítve szarvasmarhatrágyával, alkalmas módon, összekeverve komposztálja. Ilyen formán azonban hat hónap alatt, csak mintegy 40%-os olajcsökkenést tud felmutatni és ennek realitása is erősen megkérdőjelezhető. A rossz hatásfok oka részben abban keresendő, hogy az olajbontó szervezetek száma a trágyában alacsony, ami érthető is, hiszen a trágyában található mikrobák túlnyomó részben az állati béltraktusből származnak. Az olajbontó képesség plazmidhoz kötött tulajdonság, amit a mikrobák genetikai történés eredményeként megszerezhetnek, de el is veszíthetik azt. Mivel a szarvasmarha bélcsatomájából származó mikrobák genetikai történés eredményeként megszrezhetnek, de el is veszíthetik azt. Mivel a szarvasmarha bélcsatomájából származó mikrobák olajjal nem találkoztak, ott olajbontó szervezetek nem is szelektálódhatnak. így bár a trágyához adott tejpor a trágyában lévő mikrobák nagyfokú elszaporodását eredményezi, a szénhidrogén-bontó szervezetek hiánya, illetőleg alacsony száma miatt a szénhidrogén-bontás alacsony intenzitása érthető. A tejpor adagolása a szénhidrogén-bontás szempontjából egyenesen hátrányos, hiszen az a kevés olajbontó mikroba, ami valamilyen módon bekerülhetett a szarvasmarhatrágyába, a nehezen bontható olaj helyett szénforrásként inkább a tejporban található könnyen lebontható szénvegyületeket használja fel. Hasonlóképpen a spontán lebontásra bízza a környezetszennyező olajos közeg sorsát a 174 531 ljsz. szabadalom (Kránitz és munkatársai, 1980.), melynek lényege, hogy a környezeti szempontból veszélyes olajos iszapot talajjavító céllal, megfelelő agrotechnika alkalmazása mellett, gyönge minőségű laza, homokos, valamint kötött agyagos talajok felszíni rétegében helyezi el, ahol az olaj 50-80%-a tavasztól őszig lebomlik. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 2
