203708. lajstromszámú szabadalom • Eljárás olajtartalmú szennyvíziszapok kezelésére és mezőgazdasági hasznosítására
1 HU 203 708 B 2 A találmány tárgya eljárás olajtartalmú szeknnyvíziszapok kezelésére és mezőgazdasági hasznosítására. Ismeretes, hogy a motorizáció növekedésével egyre nagyobb mennyiségű olajtartalmú iszap keletkezik, amely, ha megfelelő kezelés nélkül a talajra engedik, súlyos környezetszennyezést idéz elő. Ezért általában úgy járunk el, hogy az olajtartalmú iszapot vagy víztelenítik vagy szikkasztó ágyra teszik, vagy centrifugálják, majd fűrészporral keverik össze és mezőgazdasági területen elhelyezik. Ez az eljárás munkaigényes, költséges és a mezőgazdasági hasznosulás sem jelentős. Egy másik módszer szerint az üyen iszapot elégetik, ez azonban nagy beruházási költséget igényel. Ismeretes az is, hogy a szennyvíziszapok olajtartalma olajbontó baktériumokkal is elbontható [jpéldául 2 234 637 számú USA-beli szabadalmi leírás (Taggert, 1941) , és annak tökéletesítései, például 2413 278 számú USA-beli szabadalmi leírás (Zobell, 1946), 2 442 476 számú USA-beli szabadalmi leírás (Taggert, 1948)]. Közvetlen olajbontásra alkalmazható baktériumok például a következők: B.aliphaticum, bont C6- C34-ig (izolálta Tausz, 1919), B.aliphaticum liquefaciens, ciklikus vegyületeket is bont (izolálta Johnson 1942) , B.benzoli, bont benzolt, xilolt (izolálta Norris, 1944), B.hidium, kerozint bont (izolálta Tausz, 1919), BJipolyticum, paraffint bont (izolálta Söhngen, 1913), B.stutzeri, paraffint bont (izolálta Söhngen, 1913). Az ilyen baktériumok közvetlen előállítása azonban nehéz, (nemhogy tiszta, de domináns kultúrák előállítása is nehézségekbe ütközik), ezenkívül nagymennyiségű iszap olajtartalmának lebontása a gyakorlatban csak nehezen valósítható meg [Davis, J.B.: BullAmAssoc.Petroleum Geol., (1952); Porter, J.R.: Bacterid Chemistry and Physiology, Wüey, New York, (1976); Amer.Petr.Inst. Petr. Facts and Figur. 9th Edition, New York, (1950); Hoppe-Seyler: Bér., J.Petroleum, Technoi., Oü and Gas J. Soil Science], Az olajfaló baktériumok alkalmazásának lényeges hátránya, hogy csak egyes vegyületeket bontanak, ezenkívül a bőr megtámadása révén egészségkárosító hatást is kifejtenek. Az is ismeretes, hogy olajbontásra nitrogénkötő baktériumok is felhasználhatók, amelyek az olajat teljes egészében bontják. így például az 1177 077 számú nagy-britanniai szabadalmi leírásban olyan trágyát ismertetnek, amely egy szüárd vagy folyékony szénhidrogént és egy élő mikroorganizmust, például nitrogénkötő baktériumot, valamint kívánt esetben adalékanyagokat, íg töltőanyagot - úgymint bentonitot - tartalmaz. Valamennyi ismert eljárás hátránya, hogy az olaj lebontása lassan és/vagy nem megfelelő mértékben megy végbe. Találmányunk alapja az a felismerés, hogy a szennyvíziszapok olajtartalmát Rhizobium, Azotobacter vagy Clostridium nemzetséghez tartozó nitrogénkötő baktériumokkal bontva a bontás hatásfoka gibberellin és adott esetben nagy fajlagos felületű anyag egyidejű alkalmazásával fokozható. Ez a megoldás azon a felismerésünkön alapul, hogy a nitrogénkötő baktériumok alkalmazásával annál gyorsabb és jobb bontás érhető el, minél inkább olaj-víz emulzió formájába tudjuk vinni az olajat. Az általunk erre a célra alkalmazott emulgeálószerek közül a gibberellin különösen nagy hatású, mivel molekulájában cikloparaffin gyűrűk is vannak, amelyek oleofüek, a gyűrűkhöz kapcsolódó karboxil- és hidroxücsoportok pedig hidrofilek. Ez a vegyület tehát nemcsak biológiai szinergizmust fejt ki, hanem diaffin, sőt tulajdonképpen triaffin vegyület is, mert a vízhez, az olajhoz és a talajhoz is kötődik, ezáltal jelentősen csökkenti az olajbontás idejét és növeli hatékonyságát. Az adott esetben alkalmazott további emulgeálószerek nagy fajlagos felületű anyagok, amelyek tixotróp tulajdonságúak, és a gombáknak kedvező lúgos pH létrehozásával is javítják az emulzió bonthatóságát. A találmány értelmében úgy járunk el, hogy az olajtartalmú - kívánt esetben víztelenített - szennyvíziszaphoz a Rhizobium, Azotobacter vagy Clostridium nemzetséghez tartozó nitrogénkötő baktériumot, gibberellint és adott esetben nagy fajlagos felületű anyagot adunk, ezután az így kezelt szennyvíziszapot a talaj felületén elterítjük, majd bejuttatjuk a talajba. Nitrogénkötő baktériumként előnyösen alkalmazhatjuk aerob körülmények között a különböző Rhizobium és Azotobacter fajokat, különösen a kereskedelemben kapható Rhizobium vagy a Philazonid készítményt (gyártja Phylaxia). Az alábbiakban felsorolunk példaként néhány előnyösen alkalmazható nitrogénkötő baktérium fajt: Azotobacter chrococcum (Beijerinok), Azobacter indius (Beijerinok), Azobacter agilis (Beijerinok), Azotobacter vinelandi, Azotobacter beijerinokia, Rhizobium leguminosarum (Frank), Rhizobium phascoli (Dangeard), Rhizobium trifolii (Dangeard), Rhizobium lupini (Schroeter), Rhizobium japanicum (Kirchner), Rhizobium melUoti (Dangeard). Anaerob körülmények között előnyösen alkalmazhatjuk a Clostridiumokat, így a Clostridium pasteurianum-ot. Egy előnyös megvalósítási mód szerint a gibberellint a Giberella fiukurc (saw-woll) (Fusarium monüiforme) alkalmazásával nyerjük, amely gomba anyagcsereproduktuma talajtkedvelő, így szinergizálja, stimulálja a nitrogénkötő baktériumot, így például a Clostridium pasteurianum-ot. A nagy fajlagos felületű anyagok alkalmazásának előnye az emulzióképzés elősegítése és a pH lúgosítása mellett, hogy nagy áteresztőképességű talajok esetén megakadályozzák a kimosásokat, ezenkívül képesek az esetleg jelenlevő, toxikus nehézfémek megkötésére. Nagy fajlagos felületű anyagként előnyösen bentonitot (beleértve a nátrium- vagy ammónium-bentonitot is), montmorillonitot, zeolitot, alginitet vagy perlitet alkalmazunk. A találmány szerinti eljárás megvalósításakor eljárhatunk úgy, hogy a talaj felületén elterített, kezelt szennyvíziszapot a szokásos módon beszántjuk a talajba, amelybe ezután valamüyen pillangós növényt, így például lucernát vetünk. Eljárhatunk azonban oly módon is, hogy a kezelt iszapot a talaj felszíne alá 30-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 2
