30 Дек

ИССЛЕДОВАНИЕ МИКРОФЛОРЫ АКТИВНОГО ИЛА ОЧИСТНОЙ СИСТЕМЫ МАХАЧКАЛА-КАСПИЙСК




Номер части:
Оглавление
Содержание
Журнал
Выходные данные


Науки и перечень статей вошедших в журнал:

Ключевой экологической проблемой является возвращение в окружающую среду продуктов, возникающих в процессе утилизации отходов человеческой деятельности. К ним относится избыточный ил, сложившийся в больших объёмах на канализационных очистных сооружениях, который содержит: тяжелый металлы и патогенные микроорганизмы.

Некоторые подходы к решению проблемы управления отходами содержатся в основополагающем Федеральном законе от 10.01.2002 №7 «Об охране окружающей среды» (ст .51). [1]. Правонарушения в названной сфере регулируются так же другими законодательными актами. В Федеральном законе «О санитарно — эпидемиологическом благополучии населения» от 30.03.99 г №52 регулируются вопросы сбора, использования, транспортировки, захоронения, переработки, обезвреживания и утилизации производственных и бытовых отходов. [2].

Активный ил – активная биомасса, искусственно выращиваемый биоценоз при аэрации антропогенно загрязненных вод,  в котором аккумулируются микроорганизмы. Морфологические и экологические исследования микрофлоры позволяют дать полную оценку видового состава активного ила городов Махачкала – Каспийск, выявляют специфику в распределении микроорганизмов по биоценозам, в зависимости от видового разнообразия, методов обработки, характера сезонной динамики и т.д. Использование высокоэффективных форм организмов (биогумуса) позволит повысить высокоурожайность растений их устойчивость к неблагоприятным факторам вредители, болезни), существенно повысит плодородие почв, восстановит плодородие ее низкоплодородных участков с использованием органических удобрений (компостов).

Рис.1. Схема иловых карт.

Осадок из сооружения удаляется насосом 2-3 раза за сутки по мере накопления. Гидродинамический режим работы аэротенков оказывает существенное влияние на интенсивность процесса очистки.

Первичный отстойник – горизонтальный d=40м. Сырой осадок (влажностью 92%) и избыточный ил от насосной станции по илопроводу  отправляется на иловые карты, и минерализация осуществляется естественным путем. Нагрузка на иловые площадки 30м32 в год.

Коридорное устройство аэротенков позволяет относительно легко решать вопросы подвода очищаемой жидкости и ила в аэротенк и отвода из него иловой смеси независимо от технологической схемы работы.

Распределение воздуха по длине стабилизатора должно быть неравномерным, проведенные исследования снесены в таблицу 1.

Таблица 1.

Номер коридора

Доля от общего расхода воздуха, % Удельный расход воздуха, м23 Продолжительность аэрации, ч

Интенсивность аэрации, м3/(м2ч)

1 50 70 33 8.4
2 30 42 33 5.1
3 12 17 33 2.1/5*
4 8 11 33 1.3/5*

* После косой черты указана интенсивность аэрации, принятая для расчета суммарного расхода воздуха на стабилизацию.

Характеристики, определяющие удовлетворительную работу аэротенков:

  1. Продолжительность аэрации.
  2. Прирост активного ила.
  3. Количество кислорода для окисления органических загрязнений.
  4. Нагрузка на ил.
  5. Возраст ила.
  6. Окислительная мощность аэротенков, показывает, в расчете на БПК, то количество органических загрязнений, которое изымается из сточной воды за единицу времени массой активного ила и при отсутствии каких-либо ограничений, находящейся в 1м3 объема аэротенка.

Осадок веществ из первичного отстойника с влажностью 93% содержит: кислорода до 30%; водорода 5%; углерода 65%; азота 5%, а также другие вещества и их соединения: железа, меди, магния. В осадке находится до от 50-60% органических соединений (зольность 25-40%).

Видовая плотность, популяция сообществ гидробионтов в экосистеме, их продуктивная жизнедеятельность  претерпевают изменения в зависимости от различных факторов среды. Численность одних видов сокращается, доминантность другого — богата изобилием.

Таблица 2. Биоиндикаторы.

НАИМЕНОВАНИЕ

ФОРМА ИНДЕКС

1 euglena deses св
2 aspidisca turrida св
3 pustulata stylanichia св
4 Epistylis plicatilis пр
5 vorticella convallaria пр
6 vorticella microstoma пр
7 carchesium spectabile пр
8 opercularia glomerata пр
9 podophrya пр
10 fokophrya пр
11 oxytricha pellelnella св
12 colpidium colpoda св
13 amphileptus carchesii св
14 sitonotus anser св
15 sitonotus lamella св
16 Callidina vorax колов
17 philodina roseola колов
18 cathypna luna колов
19 notommata колов
20 nematoda круг.червь
21 aelosoma черви
22 beggiatoa серобакт
23 amoeba амеба
24 pehabdophrya пр
25 paramecium canilatum св

Индекс Шеннона (H) широко используется для оценки видового разнообразия сообществ: [3]. Достоинством индекса H является его комплексность, он учитывает количество видов (видовую плотность) и их выравненность.

Жизнедеятельность активного ила  основана на способности микроорганизмов при определённых условиях (температура, обработка, рН и окислительно-восстановительного потенциала), использовать загрязняющие вещества в качестве своего питания.  Микрофлора и фауна представлена скоплениями простейших организмов, бактериями, водорослями, червями, плесневыми грибами, актиномицетами, дрожжами.

Таблица 3.  Результаты гидробиологического анализа микроорганизмов в сточных водах и активном иле г. Махачкала-Каспийск.

Биоиндикаторная группа

Доза ила по массе Форма индикатора

Численность экземпляров

2 1.0 Св. Св – 237
4,7,8 Пр. Св – 542, пр – 368
5,6 0.7 Пр. Пр – 157, св – 271
12 Св. Пр – 64, св – 99
13 0.7 Св. Св – 42
22 Серобак. Пр -111
16-19 Коловр. Св – 398,  пр – 120
1 0.9 Св. Св – 132
9 1.2 Пр. Пр – 73
20,21 Сер-червь Св – 36
14 Св. Св – 25
10,24 0.8 Пр. Пр — 57
25,11 0.8 Св. Св — 19
23 0.5 Амебы 677
3 Св. Св – 164
15 Св. Св — 8
Количество видов микроорганизмов 25
Численность микрооолрганизмов 3600

Согласно [4], выгоды от ведения контроля над рабо­той очистной системы могут заключаться в улучшении качества очищенных стоков, увеличении производительности процесса очист­ки, повышении надежности работы очистной системы, количественный и качественный состав активного ила, снижении эксплуатационных затрат и сокращении пускового периода.

Нарушения в работе (био-аэро) фильтров,  вызванные (нарушением режима аэрации, перегрузкой, сброса токсичных сточных вод), способствуют  появлению на всех участках загрузки мелких жгутиковых и равноресничных инфузорий (Colpidium vorax, Lionotus lamella), круглоресничных инфузорий Vorticella convallaria и Vorticella microstoma, сосущих инфузорий Podophrya и круглого червя Nematoda.

Таблица 4. Расчетная таблица по определению индекса видового разнообразия.

i xi pi=xi/x -lgpi -pilgpi
1 132 0.036 1.443 0.0519
2 237 0.065 1.187 0.0771
3 164 0.045 1.346 0.0605
4,7,8 910 0.252 0.598 0.1506
5,6 428 0.118 0.928 0.1095
9 73 0.020 1.698 0.0339
10,24 57 0.015 1.823 0.0273
11,25 19 0.005 2.301 0.0115
12 163 0.045 1.346 0.0605
13 42 0.011 1.958 0.0215
14 25 0.006 2.221 0.0133
15 8 0.002 2.698 0.0053
16-19 518 0.143 0.844 0.1206
20,21 36 0.010 2 0.02
22 111 0.030 1.522 0.0456
23 677 0.188 0.725 0.1363
сумма 3600     0.9454

Активный  ил не замерзает. Таким образом, решается задача не только очистки сточных вод, но и производства удобрений для сельскохозяйственной отрасли. Высушенный до остаточного влагосодержания W=20-50% материал, представляет незагнивающую, очищенную от гельминтов и патогенных микроорганизмов пастообразную смесь. Дальнейшее сгущение, с сушкой менее 16% от остаточного влагосодержания обеспечивает удобное для транспортирования и внесение сырья в почву.

Решением экологичес­кой и экономической проблемы обработки, обезвреживание и утилизация осадка в качестве удобрения является:

— экологически надежное и безопасное использование, утилизация осадка, с применением в хозяйственной деятельности;

— экологическое наблюдение и прогнозирование (мониторинг) в системе почва- растение.

Правильное применение осадка сточных вод позволит повысить плодородие почв, и урожайность сельскохозяйственных культур обеспечит охрану окружающей среды. Продукты микробиологического синтеза, не требующие сохранения жизнедеятельности после сушки, применяются как источник высокопитательного белка.

Литература

  1. Об охране окружающей среды: Федеральный закон от 10.01.2002 №7 – ФЗ /ред от 27.12.2009//Консультант Плюс, 2010.
  2. О санитарно — эпидемиологическом благополучии населения: Федеральный закон от 30.03.99 №52 – ФЗ /ред. от 22.12.2008// Консультант Плюс, 2010.
  3. Методика проведения технологического контроля работы сооружений по очистке сточных вод. Астана 2011.
  4. Andrews J. E. Water Research. Dynamic models and control strategies for wastewater treatment processes, 1974, 8, № 5, p.261-289.
    ИССЛЕДОВАНИЕ АКТИВНОГО ИЛА ОЧИСТНОЙ СИСТЕМЫ МАХАЧКАЛА-КАСПИЙСК
    Written by: Орлова Людмила Алексеевна, Даллаев Рашид Султанович
    Published by: БАСАРАНОВИЧ ЕКАТЕРИНА
    Date Published: 05/31/2017
    Edition: ЕВРАЗИЙСКИЙ СОЮЗ УЧЕНЫХ_ 30.12.2014_12(09)
    Available in: Ebook