Bezsenyi Anikó, Makó Magdolna, Takács Erzsébet – Mit tehetünk, ha nincs pénzünk negyedik tisztítási fokozat kialakítására
A szennyvíztisztításban a környezeti és egészségügyi kockázatot hordozó szerves mikroszennyezők egyre nagyobb figyelmet kapnak. Biológiailag nehezen bonthatók, így gyakran változatlan formában
jutnak keresztül a hagyományos szennyvíztisztító rendszereken. Káros hatással lehetnek a bioszféra elemeire: toxikusak, vagy rezisztens kórokozók kialakulását indukálhatják (antibiotikumok).Az elmúlt évtizedekben számos technológiai újítás jelent meg az eltávolításukra szabva, de ezek főként egy negyedik tisztítási fokozat kiépítésével alkalmazhatók, amelyek beruházási és üzemeltetési költsége magas. A szennyvíztisztító telepek többségében csak az eleveniszapos egység áll rendelkezésre. Az eleveniszapos technológia számos mikroszennyező szignifikáns eltávolítására képes lehet megfelelő körülmények között és a legnagyobb biodegradációs hatékonyság elérése alapvető célkitűzés minden üzemeltetőnek. Az ún. kometabolikus folyamatok során a baktériumok enzimjei véletlenszerűen képesek megváltoztatni bonyolult szerkezetű molekulák (pl. gyógyszerek) szerkezetét. Ezt a természetes folyamatot kihasználva segíthetjük a gyógyszermolekulák biológiai átalakulását a szennyvíztisztítás során.
1. BEVEZETÉS, IRODALMI ÁTTEKINTÉS
Azon lehet vitatkozni, hogy a szennyvízben és a felszíni vizekben megjelenő gyógyszermennyiség közvetlen fiziológiai kárt okoz-e a vízi környezetben élő szervezetekben, azonban az antibiotikumok kiemelt jelentőségűek mikro, illetve nanomennyiségük ellenére is. Az antibiotikum-rezisztencia akkor alakul ki, ha egy kórokozó ellenállóvá válik egy olyan antimikrobiális szerrel szemben, melynek hatására korábban még elpusztult volna. A baktériumok gyakran multirezisztensek, vagyis több antibiotikummal szemben is ellenállóak. A szennyvízben literenként ng, illetve µg koncentrációban megjelenő antibiotikumok mennyisége ahhoz esetleg kevés, hogy a szennyvíz baktériumait elpusztítsa vagy gátolja, de a rezisztencia kialakulásához pont elegendő lehet. Ezért a kórházak mellett a szennyvíztisztító telepek is forró pontjai az ún. multirezisztens törzsek kialakulásának. Ráadásul rengeteg baktérium van egy helyen és egymásnak át tudják adni a rezisztencia géneket az ún. horizontális géntranszfer (génátadás, génáramlás) segítségével. [1] Tehát nem is kell közvetlenül találkoznia az antibiotikumnak és a baktériumnak. A szennyvíz úgy működik, mint egy nagy piac a baktériumok számára. Sok messziről jött idegen értékes portékával összegyűlik és csereberélnek. Ennek a genetikai csereberének annál nagyobb a valószínűsége, minél több baktérium gyűlik össze egyhelyen.
Az ún. Cameron jelentés szerint, amely a megrendelője, David Cameron volt brit miniszterelnök után kapta a nevét, az antibiotikum-rezisztenciakövetkeztében évente 10 millió ember halhat meg 2050-től.Ez azt jelenti, hogy minden harmadik másodpercben ez okozza egy ember halálát, illetve többen halnak meg antibiotikum-rezisztencia következtében, mint rákban és közúti balesetekben együtt. Ma a világon évente 700 ezer ember halálát okozza, ebből 50 ezren Európában és az Egyesült Államokban hunynak el. [2]
A szerves mikroszennyező anyagok hatékony eltávolítása szennyvízből negyedik tisztítási fokozatok kiépítésével érhető el. Jelen tudásunk szerint erre a legalkalmasabbak a nagyhatékonyságú oxidációs eljárások (ahol a képződő reaktív gyökök bontják meg a szerves molekulák szerkezetét), bizonyos membrántechnológiák (mikroszűrés, reverz ozmózis), valamint az aktívszenes szűrésformák. Azonban ezek nagyrészt költséges technológiák. Nem csak a kiépítésük, hanem az üzemeltetésük is. Ezen a területen Svájc és Németország jár élen, ahol a hagyományos biológiai szennyvíztisztítási technológiát követően, azt kiegészítve, első alkalommal 2014-ben illetve 2015-ben helyeztek üzembe negyedik tisztítási fokozatot. A 2016-ban elkészült új vízügyi szabályozásnak megfelelően Svájcban 2040-ig 650-ből 120-130 szennyvíztisztító (azaz a teljes szennyvízmennyiség ~50 %-a) esetén építik ki a mikro-szennyezők eltávolítási fokozatát. Elsődleges cél az érzékeny víztestek és azivóvízbázisok megóvása a mikroszennyezőktől. Várható növekmény a szennyvíztisztítás költségeiben kisebb szennyvíztisztítók esetén 10-20 %, nagyobbaknál 20-50 %. [3] Jelenleg még nagy beruházási, de viszonylag alacsony üzemeltetési költséggel működnek elektrongyorsítók pár helyen Ázsiában. Ilyen üzemel a dél-kínai Jiangmen városban és napi 30 ezerm3textilipari szennyvíz tisztítására alkalmas. Ehhez a kapacitáshoz a Guanhua Knitting Factory üzeme 7 elektrongyorsító egységet telepített. [4]
Mielőtt nagyobb beruházásokba fognánk, talán érdemes megvizsgálni, hogy a biológiai szennyvíztisztítás mire képes a mikroszennyezőkkel kapcsolatban. A szennyvíztisztító telepek többségében eleveniszapos technológia áll az üzemeltetők rendelkezésére és ezzel kell hosszútávon gazdálkodniuk.
