8.23 Mezofil vagy termofil ?

8.23. MEZOFIL vagy TERMOFIL ?

A szennyvíziszap rothasztásakor anaerob viszonyok uralkodnak. A rothasztó toronyban a baktériumok szintén szilárd felületen tapadnak meg. A korábban a modellezés során bemutatott logisztikai előfeltételek ehelyütt is alapfeltételek. A rothasztó toronyban zajló folyamatnak tehát Pe-száma van. A biogáz kihozatal fokozása érdekében az iszapot homogenizáljuk és sűrítjük, a rothasztótoronyban a közeget pedig fűtjük. Mindkét beavatkozással a Pe-szám csökkentése – a hatékony tartományba tolása - valósul meg. A homogenizáció (esetleg dezintegráció) aprítást jelent. Aprítani a molekulákat és a biofilmhordozó részecskéket lehet. Az előbbi a diffúziós tényező növekedéséhez, az utóbbi az egyenértékű szemcseátmérő csökkenéséhez vezet. A sűrítéssel is az egyenértékű szemcseátmérő lesz kisebb. A fűtés hatásaként előálló hőmérséklet növelésével ugyancsak a diffúziós tényező nő. Fontos még a massza állandó keverése, amelyet eljárás-technikai szempontból a konvektív anyagáram fenntartása indokol és csak másodsorban a leülepedés megakadályozása.

A Pe-szám segítségével tehát képesek vagyunk megmagyarázni a rothasztás – beleértve a hőmérsékletfüggés – történéseit.

A gázhozam alakulása azonban a hőmérséklet változásával nem egyenletesen növekvő. Mezofil és termofil tartományok határolhatók el és ezzel együtt egyenesen mezofil és termofil baktériumtörzsekről történik említés.

8.23‑1. ábra A gázhozam alakulása a hőmérséklet függvényében

A 8.23-2. ábra ugyancsak a rothasztás hőmérsékleti tartományairól szól. A rothasztás időtartama- hőmérséklet diagramon ábrázoltak a mérési pontok, amelyeket egy kétgörbés alakzatban kötöttek össze. Lehet azonban a pontokat egyetlen emelkedő vonallal összekötni (piros vonal) és csak annyit állítani, hogy a hőmérséklet emelkedésével a gázkihozatal nő. A mezofil-termofil elválasztás hőmérsékleti tartományokat jelöl.

8.23‑2. ábra A rothasztás időtartama a hőmérséklet függvényében

A reaktorban sohasem egyetlen baktérium törzs van jelen, hanem több. Nem valószínű, hogy a mezofil-termofil megjelölés baktériumtörzsekre vonatkozik. Kézenfekvőbb – ahogy azt a 8.6 fejezetben a Downing hőmérséklet függés cáfolatánál is láttuk – hőmérséklet függése nem a baktériumok növekedésének van, hanem a logisztikai előtét folyamat hasonlósági kritériumának, a Pe-számnak van.

Elméleti fejtegetésekben, úgy általában - a hőmérséklet hatása a baktériumok szaporodására megfogalmazással lehet találkozni.

8.23‑3. ábra A rothasztás időtartama a hőmérséklet függvényében

A 8.23-3. ábra a baktériumok szaporodását a hőmérséklet mentén szemlélteti. A görbemenetek elkülönülő alakja felvet néhány kérdést:

A burkológörbe (a 8.23-3. ábrán a szaggatott vonal) és a diffúziós tényező hőmérsékleti koefficiensének növekedési üteme azonos-e?
Miért éppen az adott hőmérsékleten van maximuma a pszichrofil, … , extra termofil görbéknek? Hogyan határozhatók meg ezek az értékek teoretikus úton?
Magyarázható-e a maximumok kialakulásának „kvantumos” jellege?

A kérdések egyelőre megválaszolatlanok. Valószínűleg nem közvetlen hőmérsékletfüggés áll a jelenség hátterében, ahogy azt ma a mezofil – termofil megkülönböztetéssel gondoljuk.

Vissza