Очистка сточных вод от патогенной микрофлоры

Хозяйственно-бытовые сточные воды, как правило, загрязнены патогенной микрофлорой. Попадая в торфяное тело очистного сооружения, патогенные микроорганизмы подвергаются мощному воздействию за счет физико-химических реакций (кислая среда, наличие уксусной, щавелевой, молочной и других кислот), а также активного воздействия аборигенной микрофлоры (содержание таких микроорганизмов в естественных видах торфа составляет IO6-IO8 клеток/г с.

в.)[28]. Аналогично ведут себя бактерии из рода Pseudomonas - участвуют в разложении органических соединений. Так же ведут себя бактерии семейства Bacillacefe и Azotobacteriaceal. Кроме палочковидных бактерий со жгутиками и ресничками в торфе встречаются бактерии с фимбриями и толстыми придатками. Довольно распространены нитевидные и ленточные формы бактерий (классы Chla- tydobacterialts и Beggiatoales). Звездообразные организмы в торфе являются сосущими инфузориями (Suctoria), которые являются хищниками; прикрепляясь к бактериальным клеткам, «звезда» высасывает их содержимое.
Все это многообразие аборигенных торфяных микроорганизмов обеспечивает полное уничтожение привносимых патогенов в процессе движения сточных вод в торфяном теле очистного сооружения, т. е. оказывается способным обеспечивать эффективность очистки до 100%.
Эффективность очистки сточных вод от патогенной микрофлоры подтверждается прямыми полевыми исследованиями, выполненными в Калининском политехническом институте[29]. Объектом изучения являлись процессы взаимодействия концентрированных свиноводческих сточных вод с осушенной торфяной залежью. Расход сточных вод составлял от 1,0 до 2,0 тыс. м3 на I га болота.
Отмечено, что после поступления стоков резко увеличивается количество бактерий в торфяном субстрате. Например, общее микробиологическое число (микробных тел в I г) на глубине I м составило: до выпуска в торф сточных вод - 51,2 тыс., после выпуска через 1,5 мес. - 83, через 3,0 мес. - 114, через 4,5 мес. - 880 и после 8 мес. - 44 тыс.
Таким образом, установлено, что микробиологическое сообщество торфа (в основном аэробной природы) активно реагирует на привнесенную извне патогенную микрофлору, уничтожает ее, а после периода активизации происходит спад их численности до фонового уровня, что свидетельствует о завершении процесса самоочищения.

Исследования показали, что эффективность очистки сильнозагрязнен- ,ных сточных вод в торфяной залежи не зависит от предварительного обеззараживания, например ультразвуком, ультрафиолетом, озонированием. !Процесс очистки протекает круглосуточно в течение года при любой температуре и величине снежного покрова, поскольку процессы протекают ,не на поверхности очистного сооружения, а в объеме торфяной залежи, ,где под слоем промерзшего торфа сохраняются стабильные положительные температуры. Результаты экспериментальных исследований показали, что эффект очистки по колли-индексу приближался к 100%.
Очистка бытовых сточных вод от анионоактивных ПАВ (АПАВ)
АПАВ - органические соединения, молекулы которых имеют дифиль- ,ное строение, т. е. содержат гидрофильные и гидрофобные атомные группы. Первые обеспечивают растворимость ПАВ в воде, вторые (обычно ,углеводородные) при достаточно высокой молекулярной массе способствуют растворению ПАВ в неполярных жидкостях. К ним относят соли !карбоновых кислот (жирных, смоляных, алкенилянтарных и др.), алкил- (сульфаты, алкилсульфонаты и др.
Для ионного обмена на торфе первостепенное значение имеют гумино- jBbie кислоты и фульвокислоты, легкогидролизуемые вещества (уроновые ,кислоты) и в некоторой степени лигнин. Вследствие диссоциации функциональных групп торфа и перехода ионов во внутриассоциатный раствор ,каркас (матрица) торфяной частицы заряжается преимущественно отрицательно. По сути, образуется гигантский анион, состоящий из множества элементарных связанных атомов, которые термодинамически равномерно ^располагаются по всему объему частицы. Противоионы находятся внутри ,частицы в динамическом равновесии со связанными анионами. Это существенно отличает частицы торфа от минеральных и почвенных частиц.
У АПАВ фиксированным ионом являются группы с положительным зарядом, а противоион имеет отрицательный заряд. Таким образом, наличие в торфе карбоксильных групп обеспечивает протекание катионного (обмена, а аминогруппы обусловливают анионный обмен.

Отсюда следует, ,что торф способен к «улавливанию» как АПАВ, так и КЛАВ, НПАВ. Эффективность очистки торфом сточных вод от СПАВ составляет 95-100%. Ресурсоемкость применяемой технологии
Оценка эффективности работы различных очистных сооружений применительно к условиям их функционирования в ХМАО-Югре дана путем ,сравнения типовой установки БИО-ЮО и КОС на осушенном участке торфяной залежи по предлагаемой технологии.

Общая характеристика и технико-экономические показатели типовой установки БИО-ЮО и опытно-промышленной технологии очистки сточных вод малых населенных пунктов на территории ХМАО-Югры с использованием осушенных участков торфяных залежей (КОС) представлены в табл. 41.
Таблица 41
Технико-экономические показатели установки БИО-ЮО и КОС

Основные показатели	Ед. изм.	кос	БИО-ЮО
Сметная стоимость CMP в ценах 2008 г.		2263,5	7653,8
Затраты на оплату труда		68,2	26,1
ИТОГО		2331,7	7679,9
Производительность,	м3/сут	85	100
Объем очищаемых стоков за год	тыс. м3/год	30,96	36,50
Общая масса технологических емкостей	T	63,4	14,4
Потребляемая мощность электроэнергии:
средняя	кВт	-	4
максимальная	кВт	-	4,6
Занимаемая площадь	M2	20 008	130
Трудозатраты на обслуживание	ч-см/сут	0,04	0,4
Трудозатраты на обслуживание	руб./год	14,4	144
Потребность в расходных материалах:
щебень доломитовый для связывания фосфатов	T	-	100
Фильтрующие мешки для обезвоживания осадка, шт/год (для варианта с обезвоживанием осадка)	шт/год	-	200
Раствор гипохлорита натрия для обеззараживания сточных вод 20%-ный	л/год	-	260

Стоимость строительства КОС на участке торфяной залежи, по данным предварительных расчетов, составляет 2331,7 тыс. рублей. В том числе: материалы - 2202,3 тыс. руб.; CMP - 129,4 тыс. руб. Для БИО-ЮО эти затраты составили 7680 тыс. руб.
Экономия средств на стадии строительства составляет 5348 тыс. руб.
Удельные капитальные затраты на I м3 очищенных стоков при сроке эксплуатации 20 лет составляют для КОС - 3,72 руб./м3, а для БИО-ЮО - 10,52 руб./м3.

Таким образом, опытно-промышленная технология очистки сточных вод малых населенных пунктов на территории ХМАО-Югры с использованием осушенных участков торфяных залежей (КОС) снижает капи
тальные затраты на организацию (строительство) очистного сооружения по сравнению с традиционными методами, уменьшает эксплуатационные расходы на обслуживание, не требует потребления электрической энергии, сберегает минеральные ресурсы. При этом КОС на участке торфяного болота выполняет все функции сооружений по очистке хозяйственнобытовых сточных типовых вод от взвешенных и растворенных веществ, эмульсий, ПАВ, патогенной микрофлоры.

<< | >>

↑

Источник: Суворов, В.И.. . Актуальные вопросы использования торфа и болот [Текст]: монография / Ю.Н. Женихов, В.В. Панов, К.И. Лопатин, В.И. Толстограй, И.А. Юсупов. - Тверь: ООО «Издательство «Триада».- 152 с. 2012

Еще по теме Очистка сточных вод от патогенной микрофлоры:

- Детская психология - Общая экология - Природопользование - Социальная экология - Экологический мониторинг - Экология города и региона - Экология человека -