Hidrológiai Közlöny 2000 (80. évfolyam)
2. szám - Dombay Gábor: Az ivóvíz bakteriális minőségének változása a vízelosztó hálózatban
86 HIDROLÓGIAI KÖZLÖNY 2000. 80. . ÉVF. 2. SZ. Összefoglalva, csőreaktorban az áramlási sebesség növekedésével - növekszik a baktériumok, tápanyag, aktív klór s egyéb szennyezőanyagok konvektív transzportja a víztestben; - növekszik a turbulens diffúzió a víztestben, a radiális értelmű koncentráció-gradiens megszűnéséig a koncentráció határréteghez irányuló anyagfluxusok növekszenek; - csökken a koncentráció határréteg vastagsága, ennek hatására csökken a víztest-biofilm anyagátadási ellenállás; - növekszik a nyíróerő a csőfalnál. Az áramlási sebesség csökkenése ellentett értelmű hatásokat indukál. Figyelembe véve, hogy a hidraulikai paraméterek változása egymással ellentétes hatású folyamatokat befolyásolhat (pl. egyszerre nőhet a tápanyag- és aktívklór-fluxus), általános érvényű megállapítás az áramlási sebesség - biofilm-kinetika kapcsolatról nem adható. Megállapítható azonban, hogy az áramlási sebesség nagyságának biofilm-működésre gyakorolt hatása közvetett értelemben jelentkezik. Fertőtlenítőszer hiányában, az ivóvízelosztó hálózatra jellemző tartományban a hidraulikai paraméterek hatása a hálózati bakteriális aktivitásra nem számottevő. 4.2. A tartózkodási idő szerepe A vízminőség változása idővariáns folyamat, a folyamatok kinetikája függvénye az időnek. Ebből következik, hogy adott vízminőségi paraméter és a tartózkodási idő közötti kapcsolatot a vonatkozó kinetikai összefüggések határozzák meg, így a tartózkodási idő önmagában nem szükségképpen indikátora az ivóvíz minőségének. A klórfogyás kinetikája az ivóvízelosztó hálózatban általában kielégítő módon jellemezhető a tartózkodási idő függvényében (Jadas-Hecart et al., 1992; Chambers et ál., 1995; Vasconcelos et al., 1997). Minthogy a klór koncentrációja csökken az idő függvényében, ilyen vonatkozásban a tartózkodási idő adott tartományban jellemző paraméternek tekinthető. A bakteriális vízminőségváltozás folyamata a klórfogyás kinetikájánál sokkal komplexebb, többváltozós kinetikai egyenletrendszerrel jellemezhető (Lu et al., 1995; Servais et al. 1995; Dukan et al., 1996). Ebből következik, hogy a tartózkodási idő és a bakteriális vízminőséget jelző paraméter között nem adható meg explicit összefüggés. Mészáros (1995) megállapítja, hogy a tartózkodási idő csak adott csőhálózatra, annak konkrét biológiai állapotával együtt lehet jellemző. Gibbs et al. (1993) ivó vízelosztó hálózaton végzett in situ vizsgálata megmutatta, hogy a HPC telepszám egy bizonyos tartózkodási idő értékéig (ez esetben 30-40 h) növekedett a hálózatban, ezt meghaladva konstanssá vált. (A maximális tartózkodási idő 150 h volt). A HPC telepszám alakulását a szerzők a hálózati klórkoncentráció változásával magyarázzák, amely mintegy 50 h tartózkodási idő eléréséig folyamatosan csökkent, majd relatíve stabilizálódott (0.1 mgT 1 összes maradék klór). A franciaországi Cholet vízelosztó hálózatán végzett mérések nem mutattak számottevő telepszám-növekedést a tartózkodási idő függvényében, azonos hőmérséklet és utóklórozási szint (0,1 mgf 1 szabad aktív klór) mellett (Heraud et al., 1997). A hálózatban mért telepszámok (HPC telepszám: PCA 22°C, PCA 37°C, R2A 22°C) több nagyságrenddel meghaladták a tisztítótelep végén mért értékeket, azonban az elosztóhálózatban azonos nagyságrendű értéken stabilizálódtak, függetlenül a tartózkodási időtől. Hasonló eredményt közöl Prévost et al. (1997). Aktív klórt nem tartalmazó elosztóhálózatban a HPC telepszám stabil volt, a tartózkodási időtől nem függött. Két másik, aktív klórt tartalmazó elosztóhálózatban a mérések megmutatták, hogy amint az aktívklór-koncentráció csökkent a tartózkodási idő függvényében, úgy növekedett a HPC telepszám. Kerneis et al. (1995) sem tapasztalt korrelációt a HPC telepszám és a tartózkodási idő között az elosztóhálózatban. (A szabad aktív klór koncentráció 0,02 mgT 1 érték alatt volt). A szerzők rámutatnak, hogy nagyon nagy tartózkodási idővel jellemzett ivóvíztározók szabad aktív klór hiányában jelentős mértékben hozzájárulhatnak a HPC telepszám növekedéséhez. Az ivóvíztározók vonatkozásában hasonló eredményt közöl Kennedy et al. (1993) és Grayman et al. (1993). Következtetésképpen megállapítható, hogy az ivóvízelosztó hálózatban a szuszpendált aktív baktériumszám növekedése és a tartózkodási idő között nincs közvetlen kapcsolat. A telepszámot az aktív klór jelenléte korlátozza, ennek koncentrációjában bekövetkező változás hat ki a bakténumszám alakulására. A tartózkodási idő a klórkoncentráció-csökkenés kinetikáján keresztül hozható összefüggésbe a telepszám növekedésével. 5. Vízminőségi paraméterek hatása az elosztóhálózat bakteriális aktivitására 5.1. Tápanyagok Proliferációjukhoz tápanyagként a heterotróf baktériumok szenet, nitrogént és foszfort megközelítőleg C:N:P = 100:10:1 arányban igényelnek. Ivóvízben az esetek döntő többségében a szén a limitáló tápanyag (LeChevalHer, 1990). Az ivóvízben szerves szén változatos komponensek, többnyire makromolekulák formájában lehet jelen, csekély, legfeljebb 1-2 mg CT 1 koncentráció nagyságrendben (Anderson et al., 1997). Változatosságuk és csekély koncentrációjuk következtében az ivóvízben előforduló természetes szerves anyagok mintegy egyharmad része van identifikálva (Mathieu, 1992). A szerves anyagmenynyiség kifejezhető az összes szerves szén (TOC) paraméterrel. A természetes szerves anyagokat oldott állapotúnak tekintjük 0.45 pm-nél kisebb molekulaméret esetén ( Buffle et al., 1992). Az oldott szerves anyagok mennyisége az oldott szerves szén (DOC) paraméterrel fejezhető ki. Az ivóvízben a heterotróf baktériumok metabolizmusukhoz az oldott szerves anyag egy bizonyos részét képesek felhasználni (Le Chevallier et al., 1991). Az oldott szerves anyagok biológiailag lebontható frakciója (BOM) kifejezhető a biológiailag lebontható oldott szerves szén (BDOC) paraméterrel. A BDOC meghatározásához különféle eljárások alkalmazhatók (Joret et al., 1986; Servais et al., 1987; Prévost et al., 1992; Frias et al., 1995;
