Hidrológiai Közlöny 2000 (80. évfolyam)
2. szám - Dombay Gábor: Az ivóvíz bakteriális minőségének változása a vízelosztó hálózatban
83 Az ivóvíz bakteriális minőségének változása a vízelosztó hálózatban Dom bay Gábor Fővárosi Vízművek Rt. 1134. Budapest, Váci út 23-27. Kivonat: Az ivóvíz vízelosztó hálózatban bekövetkező bakteriális minőségromlása biofilm-működés következménye A víztestben a szuszpendált baktériumok mennyisége a biofilm növekedését egyensúlyban tartó biofilm-leválás hatására növekszik. A biofilm működését hidraulikai és vízminőségi paraméterek befolyásolják. Az elosztóhálózat mint biofilm-reaktor működése célszerűen modellezés útján tanulmányozható. A szuszpendált aktív baktériumok mennyisége csak a folyamat kezdeti, tranziens szakaszában függ a tartózkodási időtől. A baktériumszám-görbék aszimptotájának helyét a vízminőségi paraméterek határozzák meg. A biológiai stabilitás fogalma nem minden esetben alkalmazható, definíciója kiegészítendő a hőmérsékleti feltétel fogalmával. Az ivóvíz elosztóhálózatban bekövetkező bakteriális vízminőségromlási folyamat a BDOC-koncentráció csökkentésével, ill. a hálózatban többé-kevésbé egyenletes aktívklór-koncentráció fenntartásával mérsékelhető. Kulcsszavak: ivóvíz, vízelosztó hálózat, biofilm, baktérium, BDOC, biológiai stabilitás. 1. Bevezetés Napjaink vízellátásban jelentkező, időszerű, fő műszaki problémái közül kiemelt hangsúlyt kap az ivóvíz minőségének megőrzése a vízelosztó hálózatban Az ivóvízminősítés, valamint a vízművek üzemeltetésében bevált hagyományos gyakorlat a minőségi elvárások és szabályozás tekintetében a figyelmet elsősorban a tisztítástechnológiára összpontosítja. Azonban a technológiai sort elhagyó ivóvíz minősége változik az elosztóhálózatban, a fogyasztóknál megjelenő ivóvíz minősége a nyersvíz, a tisztítástechnológia és az elosztóhálózat együttes jellemzői révén alakulnak ki. Az ivóvízminőség romlása számos tényező eredménye, amelyet a hagyományos tervezői és üzemeltetői szemlélet nagyon leegyszerűsítve, pusztán a hálózat egyes hidraulikai jellemzői (pl. áramlási sebesség, tartózkodási idő) függvényeként kezelt. Az utóbbi évtized külföldi és belföldi üzemeltetési tapasztalatai azonban egyértelműen igényelték a részletesebb vizsgálatokat, ezen belül a vízelosztó rendszernek, mint kémiai-biológiai reaktornak kinetikai szempontok szerinti vizsgálatát. 2. Az ivóvíz elosztóhálózatban bekövetkező bakteriális minőségváltozásának jelentősége és oka Az ivóvíz minősége az elosztóhálózatban térben és időben változik. A vízminőség megváltozása az elosztóhálózat komplex fizikai, kémiai és biológiai reaktor voltának következménye. Az elosztóhálózatban mint reaktorrendszerben az alábbi fö minőségváltozási folyamatok következhetnek be: - az ivóvíz bakteriális minőségének romlása, - az ivóvíz organoleptics paramétereinek romlása, - hálózati nitrifikáció, - korrózió (kémiai, elektrokémiai és mikrobiológiai), - üledék- és bevonatképződés. Ezen vízminőségváltozási folyamatok közül a legnagyobb figyelem az ivóvíz bakteriális minőségváltozása felé irányul. Ennek oka egyrészt, hogy a bakteriális szenynyeződés rövid távon jelentkező közegészségügyi kockázatot jelent, másrészt a hálózatbeli nemkívánatos mértékű bakteriális aktivitás további problémákat indukálhat A vízművek gyakorlatában megfelelő bakteriális minőségű ivóvíz alatt patogén mikroorganizmusoktól mentes ivóvizet értünk, mely kielégíti a vonatkozó szabvány (MSZ 450-3:1990) előírásait. Kutatások rámutattak, hogy coliform baktériumok ivóvízelosztó-hálózatbeli megjelenése nem csupán havária jellegű, külső eredetű szennyeződés eredménye lehet, hanem okozhatja a hálózatban bekövetkező coliform elszaporodás is ( Geldreich et al., 1987, Fass et al., 1996). A coliform szervezetek hiánya azonban nem feltétlenül jelent megfelelő bakteriális ivóvízminőséget. Egyes heterotróf baktériumfajták opportunista patogéneknek tekinthetők, melyek gasztroenterális fertőzést okozhatnak ( Payment et al., 1993, 1994). A heterotróf baktériumfajták mintegy 30 %-a tekinthető olyan opportunista patogénnek, melyek kórházban szerzett (nosocomialis) fertőzések okozója lehet (Rose, 1990). Abban az esetben is, ha a heterotróf baktériumok nem feltétlenül jelentenek közegészségügyi kockázatot, hálózatbeli nagymértékű jelenlétük olyan elosztóhálózatra utal, melyben nem-kívánatos mikrobiológiai jellegű vízminőségváltozási folyamatok jöhetnek létre, a víztestben és a csőfalon egyaránt. Ezek a folyamatok jelentkezhetnek íz-szag probléma formájában (Burlingame et al., 1995), okozhatnak nagymértékű mikrobiológiai korróziót (LeChevallier et al., 1993), anaerob zónákat hozhatnak létre (Costerton et al., 1994), megnőhet a coliform baktériumok túlélési és szaporodási esélye (LeChevallier, 1990). Jelentős bakteriális aktivitás a hálózatban magasabbrendű szervezetek (fungi, protozoa, mikrozooplankton, gerinces szervezetek) elszaporodását eredményezheti, ami további, nem megengedhető mértékű vízminőségromlást vonhat maga után ( Levy et al., 1986; Fass et al., 1996). Következésképpen a heterotróf baktérium (HPC) telepszám célszerűen megválasztott táptalajon (R2A, Reasonner és Geldreich, 1985) az ivóvízellátásban indikátor paraméterként alkalmazható. A vízelosztó hálózatban a víztest a bakteriális aktivitás csak kis hányadát képviseli {Herson et al., 1991). A szuszpendált baktériumok szerepe a víztest baktériumszámának növekedésében elhanyagolható (Haudider-Bornert, 1989). Az ivóvíz hálózatbeli bakteriális minőségének romlása az elosztóhálózat biofilm-reaktor tevékenysége következménye (van der Wende et al., 1989). Jelentős bakteriális aktivitást mutató hálózatban, ahol a rögzült biomassza 10 7 CFU cm" 2, a szuszpendált biomassza pedig 10 5 CFUml" 1 értékkel jellemezhető (Maul et al., 1991), 200 mm átmérőjű vízvezeték esetében a szuszpendált frakció 5 %-át teszi ki a rögzült biomasszának, 100 mmes vezeték esetén ez az arány már csak 0,5 %. Az elosztóhálózat, mint biofilm-reaktor működését befolyásolják
