Öllős Géza: Vízminőség-változás a vízelosztó rendszerben (KÖZDOK Kft, Budapest, 2008)
2. Biofilm - 2.2. Biofilm - folyamatok
2. BIOFILM 23 2.2. Biofilm - folyamatok A transzportfolyamatok a folyadék fázisban és a biofilmben játszódnak le. A biofilm akkumulációt legalább három folyamat befolyásolja (Characklis 1988):- a sejtek transzportja és adszorpciója a csővezeték felületéhez ill. a csőfelületen,- a sejt szaporodás és metabolikus termékek keletkezése,- a biofilm komponensek leválása erózió révén. A biofilm-akkumuláció akkor kezdődik, amikor a sejt a folyadék fázisból az ad- szorbenshez (a csővezeték felszínéhez) transzportálódik. Amikor a sejtek adszorbeá- lódnak, a csőfelületen a metabolizmus megkezdődik, amelyhez energia (szubszrátum), asszimilálható szerves szén (AOC) és egyéb tápanyagok szükségesek. A klór mindezen folyamatokat befolyásolja. A sejtek a tisztítórendszeren való átjutás révén jutnak az elosztó rendszerbe. A sejt adszorpció sebessége a csővezeték belső felületére arányos az áramló vízben lévő sejtek számával, így a sejtek víztisztítással történő eltávolítása befolyásolja a sejt adszorpció sebességét. A sejt adszorpció sebességét a maradék klór mennyisége alapvetően befolyásolja. Amint jelentős számú sejt adszorbeálódik és szaporodik, a biofilm létrejön, az áramló víz szállította tápanyagok jelenlétében. A szaporodás sebességét, mértékét és a biofilm által létrehozott termékek képződését, tehát a tápanyag-komponensek szabályozzák. Az elsődleges energiaforrás (szubsztrátum) a szerves szén. A szubsztrátum terhelés (Ns) koncentrációja a biofilm képződés szempontjából kritikus paraméter. Értéke közelítőleg a következő egyenlet alapján számítható: = SQ = Svl s F 4L ’ ahol S - a szubszrátum koncentrációja, F - a csővezeték belső felülete, Q - a vízhozam, v az átlagos áramlási sebesség, d - a cső belső átmérője, L - a cső hossza. így a metabolizmus sebessége a biofilmben a fizikai paraméterektől (F d, L) és az S koncentrációtól függ. Példa: a csővezetékben 500 L/min víz áramlásakor 2,5 g szerves szén transzportálódik percenként, ami tekintélyes mennyiség. Ez szolgáltatja a biofilm metabolikus energiáját. Ha a vízhozam megkétszereződik, a metabolikus energia is megkétszereződik, ami a szaporodást segíti. Ha valamennyi szén asszimilálható (AOC) és a biofilm képződés nem gátlódik, közel 900 g biofilm akkumulálódik a 15 cm átmérőjű cső 4,65 m hosszúságú felületén egy nap alatt. Ha ez a képződött mennyiség leválik a cső felületéről a sejt-szén koncentráció az elosztó rendszerben áramló vízben 0,6 mg TOC/L nagyságrendű lesz, ami szinte ki sem mutatható a hígulás miatt. Azonban a 0,6 mg TOC/L mennyiség kb. 105-106 mikroor- ganizmus/100 mL koncentrációt képvisel.
