197551. lajstromszámú szabadalom • Eljárás talaj- vagy felszíni víz nitráttartalmának csökkentésére
A találmány tárgya eljárás víztárolón, medencén, szűrőrétegen, vagy természetben előforduló szűrőrétegen átfolyó talajvíz, mesterséges talajvíz — azaz felszíni víz beszivárgásával képződő talajvíz —, vagy felszíni víz nitráttartalmának csökkentésére, denítrifikáló mikroorganizmusokat és/vagy táptalajt tartalmazó víz (Sz) időszakonkénti beadagolásával a tiszta víz kinyerésére szolgáló egy vagy több kút vagy cső (k) körül elhelyezett egy vagy több beadagoló kút vagy cső (b) alkalmazásával, a tiszta víz kinyerésére használt kúttól vagy csőtől (k) megfelelő denitrifikáló zóna kialakításával. Bizonyos területeken, elsősorban az intenzív művelés alatt álló területeken, a talajvíz és a felszíni víz nitráttartalma olyan magas lehet, hogy szükség esetén a nitráttartalmat az ivóvízre megadott értékhatár alá kell csökkenteni. A 7502197—2 számú SE szabadalmi leírásban káros nitrogénvegyületek, például nitrátok, eltávolítását vizekből, elsősorban talajvízből, ismertetik. Az eljárás szerint folyamatosan vagy időszakonként denitrifikáló mikroorganizmusokat juttatnak a víztároló rétegbe a talajvíz kinyerésére mélyített kút környezetében. A találmányunk szerinti eljárásban egy egyértelműen definiált denitrifikáló zónát hozunk létre a vízkinyerő helytől kívánt távolságban, ezáltal lehetővé tesszük a tisztítandó víz nitráttartalmának optimális csökkentését. Jelen találmány tárgya eljárás talajvíz, mesterséges talajvíz — ami leszivárgó felszíni vizet jelent — vagy víztároló rétegen, medencén vagy természetes szűrőanyagot tartalmazó szűrőrétegen átfolyó víz nitráttartalmának csökkentésére. Az eljárás szerint denitrifikáló mikroorganizmusokat és/vagy táptalajt tartalmazó vizet, időszakonként néhány kúton vagy csövön keresztül — amely kutakat vagy csöveket egy vagy több tisztított víz kinyerésére alkalmazott kút vagy cső köré telepítünk — adagolunk a tisztítandó vízbe. Az eljárás jellemzője, hogy a denitrifikáló mikroorganizmusokat és/vagy szubsztrátumot (táptalajt) tartalmazó vizet egyszerre a beadagoló kutak vagy csövek egy részébe vezetjük be és egyidejűleg vizet veszünk el a többi közeli, szomszédos vagy közbeeső beadagoló kutaktói vagy csövekből. Ezáltal a vízkinyerő kúttól vagy csőtől megfelelő távolságra denitrifikáló zónát hozunk létre. A víz, amit csak néhány beadagoló kútba táplálunk be, a vízkinyerő kútból és/vagy egy közeli beadagoló kútból származhat. Amennyiben a denitrifikáló mikroorganizmusokat és/vagy szubsztrátumot (táptalajt) tartalmazó vizet a beadagoló kutakba bevezetjük és egyidejűleg vizet veszünk ki a vízkinyerő kútból, de nem szivattyúzzuk a vizet egy vagy több beadagoló kútból, a beadagolt víz egy szűk zónában áramlik a megfelelő beadagoló kúttól közvetlenül a vízkinyerő kút felé. Ez azt jelenti, hogy a beadagolt víz nem borít1 2 ja el a beadagoló kutak közötti teljes területet és a szűk zónákon nem tiszta víz áramlik a vizkinyerő kút felé. Ebben az esetben a tisztítás nem lesz kielégítő és a vízminőség sem megfelelő. A találmányunk szerinti eljárásban a vizet csak néhány vízbeadagoló kútba vezetjük be. Ezzel egyidejűleg vizet veszünk el a szomszédos vagy közbenső beadagoló kutakból, ezáltal az így bejuttatott víz úgy áramlik a víztároló rétegben, hogy a beadagolási kutak közötti területet tökéletesen lefedi és jól definiált denitrifikáló zónát hoz létre a vízkinyerő kutaktól megfelelő távolságra. A vízkinyerő kutakból elvett teljes vízmenynyiség áthalad ezen a zónán, ezáltal a lehető legjobb nitráttartalom-csökkenés érhető el. A találmány előnyös megvalósítási módját — azaz az eljárást a víz nitráttartalmának csökkentésére a tárolórétegben — részletesen a következőkben mutatjuk be. A nitrátionok a talajvízből normális körülmények között a tárolórétegben mindig jelenlévő denitrifikáló mikroorganizmusok aktiválásával eltávolíthatók. Ha szükséges a kezde‘i szakaszban denitrifikáló mikroorganizmusokat kell adagolni. A használt mikroorganizmusoknak szerves szénre van szükségük ahhoz, hogy denitrifikáló hatásukat kifejthessék. Hasznos táptalaj például a szukróz, metanol, etanol, acetátok vagy a melasz. A táptalajt feloldjuk a vízben vagy összekeverjük a vízzel, amit a beadagoló kúton át vezetünk be a rétegbe. Ha a denitrifikáló mikroorganizmusok hatékonysága megfelelő, valamennyi beadagolt szerves szén elhasználódik a denitrif iká lás során. Adott mennyiségű nitrát nitrogéngázzá redukálásához meghatározott mennyiségű szubsztrátumra van szükség. Gyakorlati alkalmazásban a vizsgálati eredmények azt mutatják, hogy a táptalaj adagolással a talajban aktiválni lehet a mikrobiológiai folyamatot. Az eredmény a nitráttartalom csökkenése egy denitrifikálási folyamatban. A talajvíz nitráttartalma például 50 mg/1 értékről 10 mg/1 értékre csökken. A redukáló körülmények létrehozása más hatásokkal is jár. Ilyen az oldott mangán és a maradó nitrítion tartalom megnövekedése a vízben. Ezek a változások vízhigiéniai szempontból nem kívánatosak, noha a folyamat viszszafordítható, ha a vizet gáztalanítjuk és oxigénnel telítjük. Biológiai szempontból egyértelmű, hogy redukálással és azt követő oxidálással elérhető, hogy a víz gyakorlatilag nitrátmentes legyen, anélkül, hogy a víz minősége más tekintetben megváltozna. Az eljárás gyakorlati alkalmazásakor két, lényegében különböző műszaki megoldás követhető: (1) Egy és ugyanazon kút körül két zónát, egy redukáló és egy oxidáló zónát hozunk létre. Amikor vizet veszünk, nyerünk ki a kútból a víz az említett két zónán szűrődik át és ezáltal megtisztul. 2 197551 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
