Page 24 - MaSzeSz hírcsatorna 2023/2.

A közismert bomlási, átalakulási képletek csak szükség. Ezt nevezzük biofilmhordozó fe-
statisztikus értelemben igazak. A feltételek hi- lületnek. A biofilmen belül a baktériumok
ánya a bomlási folyamatot megnehezíti, adott mozognak ugyan, de érdemben nem vál-
esetben ellehetetleníti. toztatják helyüket. A baktériumok egysejtű
Molekulák a természetben stabil képződmé- élőlények, amelyek testfelépítése számos,
nyek. Atomokká történő szétesésükhöz energia különböző enzimmolekulából áll.
közlésére van szükség (lásd 2. ábra). Ha kémiai • Az enzimkatalizáció létrejöttének első fel-
oxidációról beszélünk, a közlendő energia nagy- tétele, hogy a lebontandó szerves mole-
sága az aktivációs energiaszinttel azonos [8]. kula bejuthasson a mikrobák életterébe,
Biológia módon történő oxidáció esetén az ak- azaz a biofilmbe. Ennek a logisztikai elő-
tivációs energiaszint az enzimkatalizáció révén tét folyamatnak a hasonlósági kritériuma
lecsökken és csak minimális energia befektetés- a Pe-szám, amelynek képlete:
sel az atomok szabaddá válnak - vagy átmozgá- wd
suk egyik helyről a másikra lehetővé válik [1] -, Pe = e
hogy új molekulákká alakulhassanak, miközben D s (1)
energia szabadul fel. Szemben a kémiai égéssel ahol
a biológiai oxidáció alig igényel energiát. Ez te- w konvektív sebesség, üzemi paraméter
szi a biológiai víztisztítást – amely a szennyezést de egyenértékű szemcseátmérő, a biofilm-
okozó szerves molekulák oxidációját jelenti – ol- hordozó jellemzője
csó folyamattá. Ds a szubsztrát diffúziós tényezője, a szeny-
Az enzimkatalizáció létrejöttéhez biofilmen kívü- nyezőanyag attribútuma
li és biofilmen belüli feltéltelek teljesülése szük- Ahhoz, hogy szennyező molekula bejusson
séges. Állításunk belátásához a következőkből a biofilmbe, alacsony Pe-számra van szükség.
kell kiindulni: A részletes kifejtést lásd [7]-ben.
• A biofilm a baktériumok élettere. A biofilm • Az enzimkatalizáció létrejöttének má-
megtapadásához szilárd felületre van sodik feltétele, hogy a biofilmen belül,

Kémiai égés Oxidáció biológiai módon

2 H +O 2 NH + OH + 1,5 O 2
-
-
2
4
Enzimkatalizáció
Energiaközlés (Nitrosomonas)
(csak minimális energia-
közlésre van szükség)
(atomokra (atomokra
H+H+H+H+O+O N+H+H+H+H+H+O+O+O+O
szétesve) szétesve)
Energiafelszabadulás Energiafelszabadulás

NO - + H + 2 H O
+
2 H O 2 2
2
2. ábra A kémiai égés és a biológiai módon történő oxidáció összevetése

24