Твердые и жидкие отходы
Твердые бьгговые отходы. Методы обеззараживания твердых бытовых отходов по технологическому принципу подразделяются на биотермические, механические, комбинированные, термические и химические.
Биотермические методы. Основой всех биотермичес- ких методов являются биологические процессы разложения содержащихся в отходах органических веществ благодаря деятельности микроорганизмов. Окисление органических веществ до углекислоты сопровождается в аэробных условиях выделением тепла (в среднем 300 КДж на 1 кг отходов). Высокая температура (до 70 0C) и воздействие антагонистических микроорганизмов способствуют гибели яиц гельминтов и цист кишечных патогенных простейших.
Конечный продукт биотермической переработки твердых бытовых отходов — компост — безвреден в санитарно-эпидемиологическом отношении.
B зависимости от технологической схемы и применяемого оборудования выделяют следующие биотермические методы переработки твердых бытовых отходов: полевое компостирование на открытых площадках без предварительной подготовки отходов; полевое компостирование на открытых площадках с предварительной подготовкой отходов; переработку в специальных установках без предварительной подготовки отходов (биотермические камеры, беска- мерные установки, парники, теплицы); промышленное биотермичес- кое обеззараживание и переработка отходов.
Полевое компостирование применяется для обезвреживания и использования бытовых отходов малых городов и поселков при наличии в отходах более 25 % органических веществ. Отходы перерабатываются на специальных открытых площадках в штабелях (длиной 10—25 м трапецеидального сечения с основанием 3—4 м, верхней стороной 2—3 м, высотой 1,5—2 м), которые расЦолагают- ся на поверхности земли или в траншеях глубиной 0,5 м. Для площадки сверху и с боков штабеля засыпают слоем земли, торфа, компоста или уличного смета толщиной 15—25 см.
Оптимальная влажность отходов в штабелях (50—-55 %) поддерживается за счет атмосферных осадков или дополнительным увлажнением из сети технического водоснабжения. Ha каждые 5 % влажности расход воды 20—25 л/м3. B штабелях обеспечиваются оптимальные условия аэрации и саморазогревания до 50—60 0C. Продолжительность компостирования 8—12 мес. Для сокращения цикла переработки и уменьшения площади полей компостирования применяютдвухразовое перемешивание массы одходов в штабелях в процессе компостирования, укладку аэрационных труб в толщу штабеля или устройство вертикальных каналов (пустот) с помощью металлических труб.
B настоящее время в различных странах работает более 100 мусороперерабатывающих заводов, на которых компостируют смеси твердых бытовых отходов и осадков сточных вод. Фирмой «ОТВ» (Франция) разработан и получил практическое применение в ряде стран процесс компостирования, называемый «силода», заключающийся в том, что компостирование смеси твердых бытовых отходов и осадков ведут в штабелях, располагаемых в емкостях глубиной 2 м и шириной 4 м на 4 линиях с продолжительностью пребывания по 2 сут на каждой. Продолжительность процесса 14 сут.
Нами изучена эффективность новых схем компостирования твердых бытовых отходов с обезвоженным осадком сточных вод, основанных на использовании термогенеза (саморазогревание органической массы), осуществляемого в результате жизнедеятельности многочисленных групп аэробных сапрофитных микроорганизмов, содержащихся в большом количестве в отходах.
При закладке компостных штабелей соотношение твердых бытовых отходов (ТБО) и обезвоженных осадков сточных вод (OCB) 60 % к 40 % и 70 % к 30 % соответственно. Размеры штабелей 2,8x2 и 1X3 м. Установки моделировали условия в средней части производственных штабелей в зависимости от условий аэрации. Штабеля укрывали сверху изолирующим слоем готового компоста толщиной 0,2—0,3 м. Всего за 4 сезона заложено 8 штабелей, в которые помещено 288 тест-объектов с яйцами аскарид.
Установлено, что при весенней закладке компостных штабелей все яйца аскарид погибли через 45, при летней — через 30, при осенней — через 45 и при зимней — через 60 сут.
Следует признать, что основным фактором, губительно действующим на яйца гельминтов, была высокая температура. Максимальная температура компоста в штабелях при летней закладке достигала 76 0C, при осенней и весенней — 65 0C, а при зимней — 63 0C. Температура, превышающая 50 0C внутри штабелей, держалась 18 сут в весенний и осенний сезоны, 32 сут — в зимний, 40 сут — в летний Романенко H.A., 1982].Несмотря на то что компостирование является надежным методом дегельминтизации твердых бытовых отходов, нечистот, навоза, оно не лишено таких серьезных недостатков, как применение ручного труда при закладке, перелопачивании компостов, возможность контактирования людей с инфицированным материалом, что указывает на необходимость его механизации и автоматизации.
Биотермические камеры предназначены для обезвреживания бытовых отходов и превращения их в компост закрытым способом. Камеры выполняют из кирпича, бетона или сборных железобетонных конструкций, их вместимость 2—20 м3. Они оборудуются вентиляционными устройствами для интенсивной аэрации отходов.
Хорошая вентиляция и развивающиеся процессы брожения твердых бытовых отходов поднимают температуру в штабелях до 65— 70 0C, что приводит к гибели яиц гельминтов в средних слоях через 12 сут, а в боковых через 17 сут. B камерах объемом до 2 м3 дегельминтизация твердых бытовых отходов достигается в течение 8—24 сут. B настоящее время во многих странах СЦания, США, Франция и др.) применяют высокомеханизированный метод обработки твердых бытовых отходов, предусматривающий предварительное дробление, аэрацию и внесение специальных «бактериальных заквасок», что сокращает сроки их обеззараживания до 1—6 сут.
Бескамерное обеззараживание отходов производят в естественных или искусственных котлованах. Загружают бытовые отходы «под откос» до высоты 3—4 м в возможно короткий срок (в течение 6—7 сут). Максимальная температура в компостах 60—65 0C в летний период сохраняется 20—30 сут. Оптимальная влажность 35— 40 %. Температура 60—65 0C обеспечивает обеззараживание в компостах твердых бытовых отходов в течение 2—3 нед.
П P O M ы ш л e H H ы e M e T о д ы. Промышленные методы (роторные башни, установки с подрезкой слоя, биобарабаны) биотерми- ческого обеззараживания твердых бытовых отходов применяют в крупных городах на специальных заводах. При этих методах достигается ускорение биотермических процессов за счет создания оптимальных условий для развития микроорганизмов (аэрация, повышение температуры до 60 0C, влажность), физико-химической подготовки питательной среды для микрофлоры (дробление и перемешивание отходов), добавления активных микроорганизмов («бактериальных заквасок»).
Срок компостирования 2—4 сут, количество перерабатываемых отходов 160 000—1 200 000 м3 в год.
Наши исследования показали, что совместная обработка обезвоженных осадков сточных вод и твердых бытовых отходов в биобарабанах обеспечивает их полную дегельминтизацию в течение 2 сут во все сезоны года при начальной влажности общей массы 40— 55 % и температуре 5 0C и выше. Основной причиной гибели яиц гельминтов являлась высокая температура, достигавшая уже через 8 ч работы установки 52,7—74,8 0C и не снижавшаяся ниже 38,4— 43,4 °С даже во время остановки барабанов на ночь. При более высоких начальных показателях влажности (60—65 %) максимальная температура обрабатываемой массы не превышала 40,4—42,7 0C; после остановки барабанов она снижалась до 20,6—22,4 0C.
Компостирование смеси твердых бытовых отходов и осадков сточных вод во вращающихся горизонтальных ферментационных барабанах в аэробных условиях по методу Дано (Дания) позволяет сократить процесс до 2—4 сут. Фирмой «Сосеа» (Франция) данный процесс усовершенствован. Твердые бытовые отходы загружаются в барабан без предварительного дробления и сортировки. Туда же добавляются осадки сточных вод и небольшое количество готового компоста, который, откладываясь на внутренней поверхности, выполняет роль термической и антиабразивной изоляции, с одной стороны, и биологически активной среды — с другой.
Ha ряде предприятий Венгрии, Австрии, Германии и других стран биобарабаны используют для гомогенизации и частичного обезвреживания компостируемой смеси с последующим дозреванием компоста в штабелях.
Комбинированные методы представляютсобойсочета- ние механических, биотермических и термических методОв, обеспечивающих выделение вторичного сырья, переработку отдельных компонентов и их утилизацию. K ним относятся мусоросортировоч- ные и мусоросжигательные заводы, заводы и установки по переработке пищевых отходов, изготовлению строительных плит и блоков. Проводимые на них дробление отходов и сушка при температуре 140—200 0C обеспечивают стерилизацию от патогенной микрофлоры, яиц и личинок гельминтов и цист кишечных патогенных простейших.
Механические методы предусматриваютскладирование отходов на грунт на свалках и полигонах с расчетом на их последующую минерализацию.
Складирование отходов на свалках — наиболее дешевый способ, широко распространен во всех странах (75—80 % всех твердых отходов захоронено на свалках).
Известно, что свалки — малоэффективный метод обеззараживания твердых бытовых отходов от яиц гельминтов, так как они выживают при этих условиях более 7 мес. Гибель их отмечалась лишь в тех местах, где температура поднималась до 50 0C и выше. Однако при регулярном техническом и санитарном надзоре за устройством и эксплуатацией свалки опасность распространения гельминтов может быть исключена.
Полигоны для твердых отбросов — природоохранные сооружения, обеспечивающие при складировании отходов полную эпидемическую безопасность для населения близлежащих жилых районов и обслуживающего персонала, защиту отзагрязнений почвы, воздушного бассейна, грунтовых и поверхностных вод, статическую устойчивость отходов с учетом динамики уплотнения, газовыделения и гидрологических условий.
T e p м и ч e с к и e м e т о д ы основаны на ликвидации твердых бытовых отходов методом их сжигания или пиролиза в специальных инженерных сооружениях. Достоинства термических методов: полное обеззараживание отходов в кратчайшие сроки. Максимальная температура в камере должна быть не больше температуры точки плавления шлаков (1050—1150 0C).
Пиролиз отходов — это комплексный термохимический метод обезвреживания.
Он состоит из следующих процессов: сушки, сухой перегонки, газификации и горения коксового остатка, взаимодействия образовавшихся газообразных продуктов.Сухая перегонка отходов основана на термическом разложении веществ без доступа окислителя.
Мощность пиролизных заводов 250—1500 т/сут, их целесообразно использовать в городах с населением свыше 100 000 человек. B нашей стране мусоросжигательные заводы функционируют в Москве, Владимире и других городах.
B России разработаны малогабаритные установки для экологически чистого уничтожения периодически накапливающихся отходов, содержащих органику. Технология предусматривает предварительное термическое (при температуре 400—600 0C) разложение (пиролиз) несортированных отходов в специальном контейнере с внешним обогревом. Образующиеся в процессе пиролиза газообразные продукты сжигаются в специальном горелочном устройстве, а продукты сгорания, отдав тепло на нагрев контейнера, после очистки выбрасываются в атмосферу. Результаты санитарно-паразитологических исследований, проведенные в ИМПиТМ им. Е.И.Мар- циновского [Романенко H.A., НовосилЬцев Г.И., 1998], показали высокую эффективность обеззараживания ТБО от яиц гельминтов и цист кишечных патогенных простейших. При указанных температурах обработки ТБО содержащиеся в них возбудители паразитарных болезней погибают, в результате получается безопасный в эпидемиологическом отношении продукт, который можетбыть использован на удОбрение почвы.
Выходные данные контейнера «ЭЧУТО»:
— габариты2,2х1,5х1,0м;
— общий вес 300 кг;
— время цикла 90 мин;
— производительность 30 кг/ч;
^ потребление электроэнергии 0,6 кВт/ч;
— потребление газа 1 л/ч;
— выход продукции — 10 % от загружаемого объема ТБО.
Приоритетные направления использования: промышленные предприятия, гаражи, автостоянки, медицинские учреждения, рын- ки, магазины, базы отдыха и др.
Химические методы предусматривают применение технологических схем со сложным оборудованием, высокой стоимостью и поэтому широкого распространения не получили. Продукты переработки являются хорошим удобрением для сельского хозяйства. B случаях переработки отходов в слабом растворе серной кислоты при давлении 0,15—0,2 МПа и температуре 115—120°С в автоклавах в течение 3 ч происходит быстрый гидролиз белковой клеточной протоплазмы, патогенных микроорганизмов, яиц и личинок гельминтов, цист кишечных патогенных простейших.
Гидролизат отличается высоким содержанием азота (1,1 %), калия (1 %) и фосфора (0,5 %) и может быть использован в качестве удобрения или для получения пищевых дрожжей.
Нечистоты. Установлено, что количество посещений туалета в сельских населенных пунктах составляет в среднем 2,3 на 1 человека в 1 сут; при этом человек выделяет 1,25 л мочи и 250 г кала, затрачивает в целом около 33 л чистой воды (при отсутствии централизованной канализации), из которых на туалетные нужды затрачивается 40—60 %. Для неканализованных районов нашей страны норма среднесуточного водоотведения 25 л/сут на 1 жителя.
Особым видом загрязнений нечистот являются патогенные возбудители свыше 50 инфекционных заболеваний. B фекалиях могут находиться следующие патогенные организмы: яйца гельминтов (бычий цепень, аскарида, власоглав), бактерии (сальмонеллы, ши- геллы), цисты простейших (лямблии и дизентерийные амебы) и др.
Существует несколько эффективных способов обезвреживания патогенных организмов: пастеризация, ионизирующее облучение, тепловая и химическая обработка, компостирование и т.д. Важнейшим показателем при обработке фекальных отходов является степень стабилизации фекальной массы. Неплохие результаты по стабилизации массы дают аэробный и анаэробный процессы сбраживания, однако эффект обеззараживания достигается весьма посредственный (табл. 21). Единственным процессом, обеспечивающим наряду с обеззараживанием и хорошую обработку фекальной массы, является компостирование.
T а б л и ц a 21. Качественная оценка некоторых методов обеззараживания H обработки фекальных отходов
| Процесс | Эффект | ||
| уничтожение патогенных организмов | уменьшение возможности загнивания | предотвращение зловония | |
| Анаэробное разложение | Удовлетвори тельно | Хорошо | Хорошо |
| Аэробное разложение | To же | » | » |
| Сильное хлорирование | Хорошо | Удовлетвори тельно | » |
| Известкование | » | To же | » |
| Пастеризация (70 "C) | » | Плохо | Плохо |
| Ионизирующее облучение Тепловая обработка | » | » | Удовлетвори тельно |
| (195 ''C) | » | » | Плохо |
| Компостирование (60 "C) Длительное сохранение | » | Хорошо | Хорошо |
| в пруду | » | » | » |
Эффект пастеризации достигается не только за счет температуры среды. Большое значение в обезвреживании патогенных микроорганизмов имеют время, наличие анаэробных очагов, уровень pH, появление антибиотиков, токсичных веществ.
Как правило, аэробный процесс минерализации органического вещества фекалий происходит быстрее анаэробного при одинаковых для двух указанных процессов температуре и влажности. Помимо этого, в аэробных условиях осуществляется более полное обезвреживание патогенных микроорганизмов, не выделяются неприят-
Рис. 23. Биотуалет (принципиальная схема).
1 — камера биоразложения; 2 — камера пастеризации; 3 — нагревательные элементы; 4 — мешалка; 5 — ящик для компоста; 6 — стояк принудительной вентиляции; 7 — сиденье с крышкой; 8 — приемная воронка (съемная).
ные запахи (сероводород, метан), образуется больше тепла. Температура в компостах может подниматься до 70 0C, однако для этого необходимо, чтобы объемы компостной кучи превышали 0,5—1 м3, влажность составляла 50—60 %, количество зеленой массы, кухонных и других отбросов в 4—5 раз превышало объем фекалий и периодически осуществлялось перемешивание бурта.
Нужно отметить, что при компостировании реакция среды меняется от кислой до щелочной, что вполне соответствует условиям жизнедеятельности минерализующих организмов.
Особого внимания заслуживают результаты наших исследований по изучению эффективности обработки фекалий в биотуалете ЦНИИЭП инженерного оборудования. Эта установка является первым опытом внедрения в нашей стране биотуалетов в сельских населенных пунктах, вахтовых поселках, в отдельно стоящих домах при отсутствии централизованной системы канализации. Принцип действия биотуалета основан на компостировании фекальной массы (рис. 23).
Фекалии попадают в камеру биоразложения через отверстие в приемной воронке сиденья туалета, которое в обычное время закрыто крышкой. B ней происходит минерализация фекалий при определенной температуре, влажности, непрерывном снабжении воздухом и периодическом перемешивании. Камера биоразложения разделена на 3 части двумя вертикальными перегородками с наклон-
ным верхним краем. Объем центральной части приблизительно равен сумме объемов двух крайних. Процесс минерализации органической части фекалий происходит в основном в центральной секции камеры и продолжается в боковых. Рыхление массы во всех трех частях камеры, подача ее из центральной части в крайние, а оттуда через специальные окна в камеру пастеризации осуществляется гребенчатой мешалкой. Она представляет собой горизонтальный вал с рядом радиально расположенных зубьев, выполнена из стали и приводится в действие вручную после каждого пользования через специальный привод рычагом, расположенным на боковой панели установки. B камере пастеризации обработанные фекалии накапливаются в выдвижном ящике. После заполнения компост подвергается обеззараживанию (1 раз в 3—4 мес) в течение 6 ч при температуре 70 0C.
Обе технологические камеры снабжены нагревательными элементами, работающими при напряжении 36 В. Они обеспечивают нагрев содержимого камеры биоразложения до температуры 35—40 0C, а камеры пастеризации до 70 0C. Обе камеры непрерывно вентилируются вытяжным вентилятором (поступление воздуха не менее 100 м3/ч). Нами [Романенко H.A. и др., 1992] проведены испытания по определению режимов эксплуатации установки, обеспечивающие обеззараживание фекалий от возбудителей паразитозов.
Полупромышленная установка успешно проходила испытания в жилом доме поселка Чачково Минской области Республики Беларусь. Семья из 4 человек пользовалась им в течение 3 мес. Установлено, что оптимальной в камере биоразложения является температура массы 37±2 0C. Такие условия поддерживались при помощи стандартных датчиков температуры.
B процессе эксплуатации устройства отбирали пробы из 3 секций камеры биоразложения и пастеризации.
Исследования показали отсутствие бактерий группы кишечной палочки и яиц гельминтов в обеззараженном компосте. Использование биотуалета не требует специального автотранспорта для вывоза фекалий, дезодорирующих и дезинфицирующих веществ. Расчеты ЦНИИЭП инженерного оборудования показывают, что при эксплуатации 1000 биотуалетов подобной конструкции в течение года может быть получено до 75 т органического удобрения, содержащего до 9 т азота и 0,8 т фосфора, которое может быть использовано на приусадебных участках.
K настоящему времени проведено много экспериментальных исследований по изысканию химических препаратов для обеззараживания фекалий от яиц и личинок гельминтов. Известно, что 5 % растворы фенола, лизола, 2 % раствор крезола, сернокрезоловая смесь, 50 % раствор хлорной извести и соляной кислоты обеспечивают полную дегельминтизацию нечистот. Установлено, что смешивание нечистот с хлорной известью в соотношении 1:5 (40 г извести и 200 r фекалий) приводит к гибели яиц аскарид в течение 1 ч. При смешивании фекалий с мочой количество применяемой извести удваивается. Полная гибель яиц аскарид в нечистотах наблюдалась при действии 5—10 % растворов креолина, нафтакреолина, фенола, ортокрезола, тиокрезола при 2—5-часовой экспозиции.
Установлено, что смешивание фекалий с сухими удобрениями (аммония нитрат, аммония сульфат, калия хлорид в количестве 5, 3, 1, 0,5, 0,25, 0,1 кг на 1 м3 фекалий) и их растворами более эффективно в отношении яиц и личинок анкилостомид, чем обработка их с поверхности. Аммиачная селитра из расчета 1 кг на 1 м3 фекалий стерилизует их от яиц некатора через 3 сут, а при 0,25 кг на 1 м3 — в течение 5 сут. Добавление к нечистотам сероуглерода, йодида и бромида метила в концентрации 0,1 % убивает яйца аскарид в течение 7—14 сут.
Сообщается о возможности применения карбатиона и немагона для обеззараживания фекалий от яиц аскарид [Романенко H.A., 1982]. Так, карбатион вызывает полную гибель яиц в фекалиях через 3 нед при концентрации 8 %, а 0,5—1 % раствор немагона в течение 3 нед. C этой целью рекомендуется применение тиазона в дозах 0,2—2 % относительно массы нечистот. Полная дегельминтизация обеспечивается в течение 3—10 сут при температуре 20—24 0C.
Аммиачная вода вызывает гибель всех яиц аскарид в нечистотах. Овицидное действие раствора зависит от его концентрации, температуры, экспозиции. Например, при внесении в фекалии аммиака в количестве 2,5 % и выше за 20 сут все яйца аскарид погибают.
Для обеззараживания нечистот рекомендуется применять препараты, относящиеся к группе пестицидов с невыраженной токсичностью, — дазомет, поликарбоцин, прометрин, хлорофос, цинеб. Указанные препараты доступны для широкого применения в народном хозяйстве и в быту.
Для обработки фекалий в ночных горшках рекомендуется смешивание 2 частей кипятка с 1 частью фекалий. Это обеспечивает повышение температуры смеси до 60 0C и гибель яиц аскарид в течение 20—30 мин.
Интересы охраны окружающей среды и здоровья людей требуют создания более совершенных автономных канализационных систем не только для сельских домов и общественных зданий, HO и для крупных транспортных средств, включая самолеты, суда, поезда, автобусы дальнего следования и т.д. Целесообразно продолжить научно-исследовательские работы по созданию и разработке серии компактных туалетов различного принципа действия для инженерного оборудования сельских жилых домов с учетом грунтовых, гидрогеологических условий и климатических зон.
Сточные воды. Сооружения механической и искусственной биологической очистки. При исследовании сточных вод на Тульской, Кожуховской и Люблинской станциях аэрации впервые было установлено, что эффективность их дегельминтизации колебалась от 88,2 до 96 %. При этом 87—97 % яиц гельминтов задерживалось в отстойниках, 10,9 % — в песколовках и только 11,6—23 % — на биофильтрах. Впоследствии этому вопросу были посвящены многочисленные работы как в нашей стране, так и за рубежом.
Анализ данных литературы показывает, что сооружения механической и искусственной биологической очистки не обеспечивают полного освобождения сточных вод от яиц гельминтов. Например, B сточных водах Москвы, прошедших очистку на станциях аэрации, обнаруживается от 0,5 до 2,3 яйца гельминтов в 1 л. C учетом объема ежесуточного поступления сточных вод и количественного содержания в них яиц гельминтов на Курьяновскую станцию попадало в среднем 13,7 млрд яиц, на Люблинскую — 4,2 млрд, на Кожуховскую — 0,4 млрд, а сбрасывалось в Москву-реку соответственно 0,9,0,3 и 0,09 млрд яиц гельминтов в 1 сут. Нами было показано, что на сооружениях механической очистки Калининграда эффективность дегельминтизации сточных вод колебалась от 30 до 45,3 %, в пос. Нефтяник (Таджикистан) — в пределах 45,1—56,4 %, в Киеве — 56,2^5,7 %, Волжском — 37,5—54,1 %, в Рудном — 50,8—55,2 %. Подобные результаты были получены в ряде городов Северного Кавказа: в Азове — 48 %, Грозном — 57 %, Нальчике — 50 %, Сочи — 48 %, Владикавказе — 61 % Романенко H.A., 1982; Хроменкова Е.П., 1992].
Ha эффективность дегельминтизации оказывают влияние величина нагрузки, тип отстойников, регулярность очистки их от осадка. Увеличение времени нахождения сточных вод в отстойниках очистных сооружений г. Азова от 2 до 3 ч повышало эффективность дегельминтизации от 48 до 83 %.
B Киеве, Кашире, Волжском, Рудном сточные воды после прохождения сооружений механической очистки подвергались обработке в аэротенках и вторичных отстойниках. Это способствовало увеличению степени дегельминтизации сточных вод до 88,5—93,5 % в Киеве, до 82,7—88,2 % в Кашире, до 85—93,5 % в Волжском и до 81,8—87,7 % в Рудном. Несмотря на высокую эффективность работы станций аэрации, содержание яиц гельминтов в очищенной сточной воде оставалось высоким, в среднем в расчете на 1 л в Нижнем Новгороде в 1985 г. — 0,32—0,67, в 1986 г. — 0,21—0,48, в 1987 — 0,19—0,39,ав Самаре в 1986 г. — 0,28—0,52, в 1987 г. — 0,22—0,47. Ha качество работы очистных сооружений оказывает влияние и вид яиц гельминтов. Например, яйца тениид, имея меньшую относительную плотность (0,99), чем яйца аскарид (1,07—1,11), обладают менее выраженной способностью к оседанию, поэтому время отстаивания сточной воды должно быть увеличено до 2 ч.
Эффективность обезвреживания сточных вод от яиц аскарид в первичном отстойнике составляет 35—74 %, а от яиц шистосом — 83 %. B целом на станциях аэрации освобождение сточных вод от яиц аскарид составляет 94,7—99,8 % и от яиц шистосом — 99,7 %.
Обращает на себя внимание и тот факт, что яйца гельминтов, находясь в сточных водах на очистных сооружениях, частично теряют жизнеспособность. Было показано, что в отстойниках в течение 1,6 ч погибает 20—27,3 % яиц описторхов и дифиллоботриид, а в контактном резервуаре (при концентрации активного хлора
1,4 мг/л) — до 63,4 %, тогда как яиц аскарид погибает только 6,8 % [Романенко H.A., 1982; Канцан B.H. и др., 1985; Хроменкова Е.П., 1992;СкриповаА.В.,1997].
Интересы охраны окружающей среды, профилактики гельминто- зов требуют создания более эффективных методов обеззараживания сточных вод от яиц гельминтов.
Малые очистные сооружения. Для обслуживания отдельных микрорайонов, сельских населенных пунктов и других малых поселений, объектов общественного назначения, больниц, домов и баз отдыха применяют малые очистные канализационные сооружения: циркуляционно-окислительные каналы (ЦОК), аэроокислители радиального типа (APT), компактные установки УКО-12, УКО-25, КУ-200, КУ-400, КУ-700, БИО-50, БИО-ЮО, БИО-200, значительно снижающие расходы на перевозку жидких отходов спецавтотранспортом. K сожалению, эффективность их работы до сих пор недостаточно изучена, хотя на необходимость подобных исследований давно обращает внимание ВОЗ (Серия технических докладов, 1974, № 541).
B последние годы проведено изучение процесса очистки сточных вод от яиц гельминтов на аэрационных установках «Рапид-блок» и «Оксиджест» мощностью 100 м7сут, а также на биофильтре с гравийной загрузкой мощностью 200 м7сут. Установлено, что в отстойниках задерживается от 33 до 53,6 %, на биофильтрах — 32—54 %, в аэротенках — 36—70 % яиц гельминтов. Увеличение нагрузки на установку «Оксиджест» в 2 раза приводило к снижению эффективности дегельминтизации сточных вод на 75 %, в то время как по химическим и бактериологическим показателям эффект очистки оставался на проектном уровне.
Ha территории Украины проведено изучение возможности дегельминтизации сточных вод на различных типах малогабаритных очистных установок ^Данько О.П. и др., 1984]. Данные исследований свидетельствуют о том, что малогабаритные очистные сооружения не обеспечивают полной очистки и обеззараживания сточных вод от яиц гельминтов (табл. 22).
Так, в 1 л бытовой сточной воды, поступающей в сельской местности на малые канализационные очистные сооружения типа БИО-25, КУ-200, КУ-400 и КУ-700, оставалось после ее очистки и обеззараживания следующее число жизнеспособных яиц гельминтов: аскариды — 0,13—4,2; власоглава — 0,22—1,8; описторха — 0,06— 0,4. Эффективность очистки колебалась при этом в разных регионах Украины в следующих пределах: от яиц аскариды — 50—82 %, власоглава — 37—38 %, описторха — 60—73 %.

Недостаточная очистка сточных вод обусловлена тем, что установки заводского изготовления типа КУ-200, КУ-400 и КУ-700 работают с перегрузкой в 1,6—3,5 раза, а установка БИО-25 эксплуатируется в условиях отсутствия квалифицированного обслуживающего персонала, вследствие чего низок контроль за состоянием конструкций, оборудования и механизмов. Это обусловливает недостаточное поддержание технологического режима работы очистных сооружений. Очистные канализационные сооружения типа компактных установок заводского изготовления не обеспечивают полного освобождения бытовых сточных вод также от цист дизентерийных амеб, лямблий и других кишечных простейших. Эффективность очистки сточных вод от цист простейших на установках типа БИО-25 достигает 94—98 %, типа КУ-200 — 73—80 %, КУ-400 — 97—98 %, КУ-700 — 91—95 %. Освобождение бытовых сточных вод от цист дизентерийных амеб и лямблий происходит в основном за счет выпадения их в осадок, а не за счет гибели указанных форм паразитов. 06 этом свидетельствуют длительные сроки выживаемости цист дизентерийных амеб и лямблий (4 мес) в сточной воде на разных этапах ее очистки и более интенсивное загрязнение ими ила (в 1 г ила в среднем содержится 2669 жизнеспособных цист) по сравнению с неочищенной сточной водой (до 755 в 1 л) [Локтева И.М. и др., 1987; Падченко И.К. и др., 1987; Юрченко O.B. и др., 1990; Саяпин В.П. и др., 1990].
Полное освобождение бытовой сточной воды от цист дизентерийных амеб и лямблий достигается через 2—4 ч при создании в ней 0,1 % концентрации аммиака, a 1 % его содержание в избыточном активном иле обеспечивает обеззараживание от цист этих простейших через 5 сут. Установлено также, что включение в схему очистки сточной воды на малогабаритных очистных канализационных сооружениях биопрудов или полей подземной фильтрации способствует полному освобождению ее от цист кишечных патогенных простейших и яиц гельминтов.
Показано, что при 4—5-летнем функционировании установок малых очистных сооружений уровень пораженности населения гео- гельминтозами и кишечными протозоозами снижается в зоне их действия в 2 раза и более, интенсивность загрязнения окружающей среды возбудителями паразитозов уменьшается в 6—8 раз. Поэтому канализование сельских населенных пунктов является одним из эффективных мероприятий по профилактике паразитарных болезней человека.
Результаты изучения качества обеззараживания от яиц гельминтов сточных вод и циркуляционно-окислительных каналов на Южной очистной станции Калининграда показали, что при скорости сточной жидкости от 0,01 до 0,03 м/с и аэрации ее в течение 20 ч с последующим 2-часовым отставанием в двухъярусном отстойнике обеспечивается полная дегельминтизация. Нам не удалось отметить какого-либо различия в эффективности очистки сточных вод от яиц гельминтов в зависимости от сезона года Романенко H.A., 1982, 1990].
Сооружения естественной биологической очистки. Поля фильтрации — участки земли, приспособленные для естественной (почвенной) биологической очистки сточных вод. Действие полей фильтрации, как и земледельческих полей орошения, основано на задержании слоем почвы находящихся в сточной жидкости взвешенных веществ, бактерий, яиц гельминтов, цист кишечных патогенных простейших и последующем окислении и нитрификации органических веществ. Количество сточных вод, подаваемых на единицу площади полей фильтрации (нагрузка), зависит исключительно от фильтрующей способности почв, климатических условий. Результаты наших исследований в условиях Ивановской (г. Кинешма — школа- интернат, санаторий), Московской (экспериментальное хозяйство «Немчиновка», Одинцовский район) областях показали, что при правильном устройстве и режиме эксплуатации поля фильтрации обеспечивают полное освобождение сточных вод от яиц гельминтов. Погрешности в планировке поливных участков приводят к скоплению стоков на ограниченных участках и попаданию яиц гельминтов в очищенные сточные воды, снижая эффективность дегельминтизации последних до 84 %.
Полное самоочищение почвы полей фильтрации от яиц гельминтов наступало после 3-летнего «отдыха» карт. Это свидетельствует о том, что в климатических условиях Московской и Ивановской областей поля фильтрации должны иметь не менее 8 карт с ежегодным заполнением одной пары карт и «отдыхом» остальных. При 3- годичном «отдыхе» каждой пары карт будет достигаться полное освобождение почвы от яиц гельминтов, что предупредит их накопление и обеспечит высокую эффективность очистки сточных вод.
Подключение полей фильтрации к сооружениям механической очистки, рекомендованное и внедренное нами в экспериментальном хозяйстве «Немчиновка» Одинцовского и совхозе «Борисово» Можайского районов Московской области, в сочетании с прудами-на- копителями приводит к полному освобождению СТОЧНЫХ ВОД OT яиц гельминтов.
Поля подземной фильтрации — участки, на которых на глубине 40—60 см уложены перфорированные дрены для подачи в них неочищенных сточных вод. Нами проведены специальные исследования по гельминтологической оценке очистки сточных вод на полях подземной фильтрации в условиях Московской области на суглинистых и супесчаных почвах. B перфорированные гончарные и полиэтиленовые дрены, уложенные на глубине 60 см, подавались неосветлен- ные сточные воды, содержащие до 28—35 яиц гельминтов в 1 л. Нагрузка сточных вод составляла 500—600 м3/га. Поля подземной фильтрации на суглинистой почве орошались 10—12, а на супесчаной — 5 лет. B течение этих сроков грунтовые воды, расположенные на глубине 1,2 м от увлажнителей, выше и ниже полей подземной фильтрации яиц гельминтов не содержали. Они обнаруживались только в пробах почвы, взятых около увлажнителей на расстоянии в суглинистой почве 2—5 см, в супесчаной — до 10 см от них. Поверхностные слои почвы (0—25 см) яиц гельминтов не содержали. Это указывает на то, что сооружения подземной фильтрации являются надежным и эффективным мероприятием по охране поверхностных водоемов и почвы от загрязнения данными возбудителями.
Биологические пруды — это сооружения, в которых очистка сточных вод происходит в условиях, близких к естественному течению биохимических процессов, обеспечивающих самоочищение водоемов, которое связано с массовым развитием зеленых водорослей, выделяющих кислород, ускоряющих распад органических веществ. B результате жизнедеятельности бактерий и других водных 30o-, а также фитоорганизмов и воздействия таких физических факторов, как аэрация, инсоляция, температура, скорость движения воды, продолжительность процесса очистки сточных вод сокращается до 3—5 сут. Очистные биологические пруды известны также под названием «Лагуны», «Стабилизационные пруды», «Простые пруды», «Пруды доочистки». Они получили широкое применение в практике очистки сточных вод как в нашей стране, так и за рубежом и высоко оцениваются гигиенистами.
Результаты наших экспериментальных исследований по изучению эффективности дегельминтизации сточных вод в биологических прудах различных типов Московской, Новосибирской, Белгородской областей, в Таджикистане и Латвии показали, что:
— в биологических прудах, разделенных на 5 секций, с током жидкости более 0,3 м в 1 мин в течение 4—5 ч эффективность дегельминтизации сточных вод достигала 82,5—88,4 %. И только в июне — июле наблюдалось полное освобождение сточных вод от возбудителей гельминтозов. B осадке сточных вод со дна секции обнаруживались яйца гельминтов, но их количество уменьшалось по ходу жидкости: в 1-й секции содержание их колебалось от 187 до 377, в 5-й — от 60 до 109 на 1 кг;
— в комплексе, состоящем из 13 последовательно сообщающихся секций (прудов), выходящие сточные воды не содержали яиц гельминтов. Установлено, что по мере движения стоков по секциям содержание их в 1 л уменьшилось C 26 (в 1-й секции) до 1-^ (в 5—6-й секциях), а в воде из 7—13-й секций они полностью отсутствовали. To же самое наблюдалось и в осадках сточных вод: в 1 кг осадка в 1-й секции обнаруживалось в среднем 202—З12яиц, в 5—6-й — 20— 61 яйцо гельминтов, а в осадке 7—13-й секций они отсутствовали. B связи с этим мы считаем нецелесообразным устраивать проточные биологические пруды, имеющие более 7 секций.
B контактных биологических прудах, в которых сточная жидкость выдерживается определенное время, а затем сбрасывается в водоем или подается на орошение, полное освобождение стоков от яиц гельминтов достигалось весной и осенью — через 7—9 сут в Московской, через 10—12 сут в Новосибирской области, летом — через 5—6 сут в обеих областях. Различия в сроках выдерживания сточных вод в биологических прудах Московской и Новосибирской областей в весенний и осенний периоды, по-видимому, могут быть объяснены их климатическими особенностями: в первой весна и осень более мягкие, нежели во второй, что сказывается на биологических и физических процессах очистки сточных вод.
Предлагается для интенсификации очистки сточных вод в контактных биологических прудах вводить специально подобранный комплекс микроводорослей. Такие пруды получили название биологических контактных оксидационных стабилизационных (БОКС) прудов.
Согласно нашим данным, полное освобождение сточных вод от яиц гельминтов в БОКС-прудах достигалось в Московской области — весной за 8—9 сут, летом за 5—6 сут, осенью за 9—10 сут, в Латвии — за 7—8, 5—6, 8—10 сут, в Таджикистане — за 6—7,4—5 и 6—7 сут соответственно. Было показано, что вводимый в пруды комплекс микроводорослей не оказывал влияния на ускорение процесса освобождения сточных вод от яиц гельминтов. He было также установлено никакого губительного влияния на их жизнеспособность.
Для предупреждения сброса неочищенных сточных вод в водоемы зимой было предложено собирать их в так называемых депо- нентах-биоокислителях. B накопленную за зиму осветленную сточную жидкость весной, после оттаивания льда, рекомендуется вносить дополнительно комплекс микроводорослей, после чего зимний депонент-биоокислитель работает как БОКС-пруд, в котором сточная вода очищается по визуальным, гидрохимическим, физико-химическим и микробиологическим показателям, не отличается от воды р-мезосапробных водоемов и водотоков. Установлено, что сточные воды в депоненте-биоокислителе весной через 8—9 сут полностью освобождались от яиц гельминтов.
Существенным недостатком работы биологических прудов является несовершенство применяемых в них водовыпусков (донный, труба-стояк), приводящие к вторичному загрязнению уже очищенных стоков за счет смывания осадков при опорожнении прудов или брожении осадков.
Н.А.Романенко (1985, 1990)разработал конструкции плавающего автоматического поплавкового и двухканального водовыпусков, испытанных в экспериментальном пруде на полях орошения в пос. Купавна и г. Талсы. Предложенные водовыпуски увеличивают надежность работы биологических прудов по очистке сточных вод от яиц гельминтов. Ни в одной пробе очищенных вод не были обнаружены возбудители гельминтозов.
Изучение влияния биологических прудов на обсемененность грунтовых вод яйцами гельминтов проводилось в пос. Купавна Московской области на двух объектах, один из которых функционировал в течение 12лет, другой — 1 год. Результаты исследования почвы дна прудов: в первом случае яйца гельминтов были обнаружены только в пробах с глубины до 10 см; во втором — до 30 см, в среднем 226—380 и 15—86 на 1 кг соответственно. Незначительную глубину проникновения их в почву .под биологическими прудами, по-видимому, можно объяснить ее кольматацией органическими и коллоидными веществами сточных вод.
Пробы грунтовых вод, залегающих на глубине 6—8 м супесчаной почвы, яиц гельминтов не содержали.
Высокая эффективность освобождения сточных вод от возбудителей паразитозов в циркуляционно-окислительных каналах, биологических прудах, зимнем депоненте-биоокислителе, на полях наземной и подземной фильтрации позволяет нам рекомендовать их устройство в местах, где уже функционируют неэффективные сооружения механической очистки, малогабаритные очистные сооружения, а в некоторых случаях аэро- и биостанции, повышая тем самым результативность их работы. Такие очистные комплексы уже успешно функционируют в Московской, Белгородской, Омской, Новосибирской и других областях России, в Таджикистане, Украине и Латвии.
Для повышения эффективности дегельминтизации сточных вод на сооружениях механической и искусственной биологической очистки рекомендуется также использовать фильтры и различные установки.
1. Скорые фильтры, загружаемые кварцевым песком, дробленым гранитом и активированным гранулированным углем (АГ-3) с размерами фракций 1—2 и 2—3 мм, со скоростью фильтрования 10 м/ч. Учитывая, что продолжительность защитного действия фильтрующих материалов зависит от вида яиц гельминтов^ в районах страны, неблагополучных по описторхозу, клонорхозу, время использования фильтроциклов следует ограничивать: при использовании кварцевого песка, дробленого гранита и активированного гранулированного угля (АГ-3) с размером гранул 1—2 мм до 6—8—10 ч, а с размером гранул 2—3 мм до 4—5 ч. Bo всех других районах страны продолжительность фильтрования может составлять 8—10 ч. B качестве загрузочных пористых материалов для фильтров, действующих по схеме прямой физико-химической очистки, можно применять шлаки донецких и экибастузских углей, керамзита с размерами фракций 0,5—1; 1—2,5; 2,5^-3,2 мм. Это обеспечивает полную дегельминтизацию сточных вод при высоте фильтрующего слоя 100 см, скорости фильтрации 3 м/ч (форсированная — 5 м/ч), продолжительности фильтроцикла 4—5 сут. Использование для загрузки фильтров указанных пористых материалов исключает примене-
ние дорогостоящих и дефицитных активированных углей, увеличивает продолжительность действия фильтроциклов OT 8—10 ч (при скорых фильтрах) до 4—5 сут и уменьшает в 10—12 раз число дополнительных промывок.
2. Напорные намывные фильтры с фильтрперлитом (размер фракций 30—50 мкм, толщина слоя 10—13 мм, скорость движения воды 3,6 м/ч, продолжительность фильтрации 30—60 мин).
3. Озонаторы (доза озона 25 мг/л, экспозиция 40 мин, pH 6,8— 7,2 для обеззараживания от яиц описторхов, pH 11—12 для обеззараживания от яиц аскарид).
4. Установки, работающие по принципу электрофлотокоагуля- ции при плотности электрического заряда 400 Кл/м3, напряжении 1,6 B с использованием в режиме электрокоагуляции электродов из алюминия, а в режиме электрофлотации — из графита и нержавеющей стали.
5. Установки по микрофлотации сточных вод.
Сущность этого процесса заключается в следующем. Сточная вода самотеком направляется в вертикальную шахту (скважину), разделенную на 2 камеры — нисходящую и восходящую. B нижней части в режиме статичного давления часть воздуха растворяется в воде. Нерастворившийся воздух используется для предварительной аэрации сточной воды. По мере подъема сточной воды в восходящей камере растворившийся воздух выделяется в виде мельчайших пузырьков. Ha поверхности таких пузырьков происходят адгезия и адсорбция взвешенных, коллоидных и растворенных в воде загрязняющих веществ. Далее сточная вода, содержащая большое количество пузырьков воздуха с прикрепленными к ним загрязняющими веществами, поступает в сепарационную камеру, в которой происходят их отделение и очищение воды. Микрофлотация на стадии доочистки биологически очищенных сточных вод обеспечивает снижение биологической потребности в кислороде (БПК5) на 60 %, химической потребности в кислороде (ХПК) на 55 %, взвешенных веществ на 73 %. Посредством этих установок полная дегельминтизация сточных вод достигается при скорости тока жидкости 3—5 см/с, времени пребывания ее в установках 26—44 мин, размере пузырьков нагнетаемого воздуха 0,5—1,5 мм.
Анализ тенденции развития техники очистки сточных вод за рубежом (США, Англия, Япония, Швеция и др.) свидетельствует о перспективности использования метода микрофлотации для доочистки сточных вод.
6. Установки с использованием метода пенной флотации дают полную дегельминтизацию сточных вод при содержании в них поверхностно-активных веществ (ПАВ) свыше 2 г/л, с последующей фильтрацией через загрузочные материалы или предварительной обработкой стоков коагулянтом — 5 % раствором оксида железа в дозе 50 мл/г.
7. Метод «поток по склону» на площадках с уклоном в 2—4 %, длиной 60—120 м при нагрузке сточных вод 100^600 м3/га в сутки; плотности травостоя 1000 стеблей на 1 м2 и более и распределении стоков на поверхности склонов с помощью поливных лотков через водосливной бортик обеспечивает полное освобождение сточных вод от яиц гельминтов.
Увеличение численности водного флота влечет за собой все более интенсивное загрязнение водоемов фановыми сточными водами. Если в городах сточные воды подвёргаются той или иной предварительной обработке, то с судов они зачастую сбрасываются в водоемы без всякой очистки, являясь одним из поставщиков инвазионного материала.
Поиски способов обеззараживания хозяйственно-фекальных вод на судах предпринимались неоднократно рРоманенко H.A., 1982]. Предложения сводились в основном к применению 2,5—5 % хлорной извести либо 10 % карболовой кислоты. Было показано, что для уничтожения этими дезинфектантами яиц гельминтов (дифиллобот- риид, описторхов) в чистой культуре достаточно 0,5—1 ч, в фекалиях же они гибнут лишь через 10 ч. При нагревании стоков до 40 0C дезинфицирующие свойства хлора увеличиваются в 3—4 раза. Предложенное ранее обеззараживание яиц широкого лентеца в сточных водах на судах путем промывки унитаза горячей водой (95 0C) или нагрева содержимого приемников до 90—100 0C явно неприемлемо для практического использования. Такую температуру на теплоходах можно получить только с помощью специального нагревателя, а для этого требуется дополнительное топливо; кроме того, небезопасно применять кипяток в туалете.
Нами совместно с ВНИИ гигиены водного транспорта и Институтом зоологии AH Казахстана были проведены экспериментальные исследования по определению оптимальных условий обеззараживания неочищенных фановых и смешанных стоков при комбинированном действии температурного и химического (активный хлор) факторов. Изучение овицидного действия активного хлора в сочетании с температурой на яйца аскариды человеческой, свиной, власоглавов, лентеца широкого, описторхов проводилось при следующих параметрах: температура 40, 50, 60 °С; доза активного хлора — 10, 15, 20, 25, 30, 50, 100 и 150 мг/л; экспозиция — 30, 60, 90 и 120 мин. Параллельно ставилось 2 контроля: действие лишь одного активного хлора при обычной температуре сточной жидкости и действие одной заданной температуры, исключая воздействие хлора.
Установлено, что при прогреве сточных вод до 40 0C и одновременном воздействии активного хлора в дозах 20—25—30 мг/л и экспозициях 30—60—90 мин погибали все яйца гельминтов, кроме яиц человеческой аскариды. B последнем случае количество жизнеспособных яиц в сточных водах зависело от дозы активного хлора, экспозиции и колебалось: при дозе 20—30 мг/л и экспозиции 30 мин — от 47,2 до 56,1 %; при экспозиции 60 мин — 23,7—31,5 %; при экспозиции 90 мин — 10,9—18,6 %. Гибель всех яиц гельминтов при указанных режимах работы установки наступала только при экспозиции 120 мин. При прогреве до 50 0C при указанных дозах активного хлора и экспозициях уничтожались все яйца гельминтов. Выраженное действие активного хлора в сточной воде проявилось в 6-й серии опытов, когда при температуре 40 0C и дозах активного хлора 25—40—50 мг/л в течение 30 мин погибали все яйца гельминтов. B контроле (те же параметры, но без применения хлора) яйца аскариды оставались жизнеспособными в 13,7 % случаев. Действие более высоких температур (60 0C) при всех экспозициях с применением хлора и без него обеспечивало полную дезинфекцию.
Таким образом, были определены оптимальные параметры (температура 50 0C, доза активного хлора 10—20 мг/л, экспозиция 30— 60 мин) сочетанного действия тепла и хлора, обеспечивающие обеззараживание от яиц гельминтов судового фанового стока. Эти параметры могут быть рекомендованы для внедрения в практику.
B настоящее время в нашей стране и за рубежом ведутся широкие исследования по изучению возможности применения озона для доочистки и обеззараживания фановых вод. B эксперименте показано, что полная гибель яиц аскарид и власоглавов достигается при воздействии дозы озона 209,4—357,6 мг/л и экспозиции 60—180 мин.
Наши исследования показали, что яйца лентецов широких и описторхов, наиболее опасных биогельминтозов, обладают значительно меньшей резистентностью к озону, чем яйца аскарид. Так, действие озона в дозе 25 мг/л при времени контакта 40 мин обеспечивает полную гибель яиц лентецов широких и описторхов B сточной воде. Вместе с тем даже при дозе озона 30 мг/л и экспозиции 90 мин погибаетлишь 36,3 % яиц аскарид.
Нами установлено, что наиболее перспективным методом обеззараживания сточныхвод морских судов как с экономической, экологической, так и технологической точек зрения является обработка их гидроксидом кальция. Это обусловлено тем, что реагент обладает не только обеззараживающим эффектом, но одновременно может выполнять роль коагулянта (при наличии в сточных водах двухвалентных металлов). Дейстствие извести обусловлено повышением pH среды (более 11), при котором происходят гидролиз, денатурация и деструкция клеточного вещества. B то же время Ca2+ в щелочной среде взаимодействует с рядом органических кислот (аминокислот, содержащих карбоксильные группы), которые выпадают в осадок. Этот процесс резко интенсифицируется в присутствии ионов магния при их концентрации более 3 ммоль/л. Для создания такой концентрации ионов магния в сточной воде к ней необходимо добавлять немного морской воды. Это может легко быть достигнуто при использовании забортной воды для смыва унитазов, мытья полов. Находящиеся в морской воде бикарбонаты и хлориды магния реагируют с известью, образуя малорастворимые гидроксиды магния, обладающие коагулирующим действием. При использовании в качестве коагулянта продуктов гидролиза солей магния исключается необходимость хранения на судне коагулянтов.
B отличие от других коагулирующих реагентов при введении ионов магния и щелочи нет необходимости в их строгой дозировке. Требуется только обеспечить pH более 11 и содержание ионов магния не менее 3 ммоль/л. Сточная водаточищенная этим методом, может сбрасываться за борт, так как высокая щелочность ее способствует развитию процессов самоочищения в водоеме. Скоагулиро- ванные загрязнения (шламы) отделяют от воды и перекачивают в другую емкость, не снижая их щелочность. B этой емкости шламы выдерживают 24 ч и сбрасывают за борт. Ha судах подогретую воду, получаемую после охлаждения оборудования, следует использовать для обогрева емкости, в которой хранится шлам, что интенсифицирует процесс отмирания патогенной микрофлоры и яиц гельминтов.
Нами проведены испытания в производственных условиях судовой очистной установки «ЭОС-15». Определена эффективность ее работы по паразитологическим показателям. Основными обезвреживающими агентами в этой установке являются активный хлор в концентрации 8 мг/л и электрическое поле. При обычном режиме эксплуатации установки (20 мин пребывания сточной воды в блоке обеззараживания — электролизере и последующее хлорирование очищенной воды в течение 20 мин) наступала полная гибель цист лямблий и грибов рода Candida, в то время как 61„6—67,7 % яиц аскарид (A. suum) оставались жизнеспособными. Однако в очищенной воде яйца аскарид отсутствовали, что, шьвидамому, связано с полным их переходом в процессе грубой очистки в шлак. Применение указанных методов обеззараживания сточных вод на водном транспорте позволит исключить загрязнение водоемов яйцами гельминтов и распространение гельминтозов среди людей.
Осадки сточных вод. Для обеззараживания осадков сточных вод могут применяться термические (прогревание, сушка, сжигание), биотермические (компостирование), химические (обработка химическими веществами) и биологические (уничтожение возбудителей паразитозов простейшими, грибками и растениями почвы) методы, а также различные физические воздействия (токи высокой частоты, ультразвуковые колебания, УФ-излучение и т.п.).
Практическое применение в настоящее время получили термические, биотермические и химические методы обеззараживания осадков сточных вод.
Обеззараживание жидких осадков сточных вод н а г p e в а н и e м. B соответствии со СНиП 2.04.03-85 «Канализация. Наружные сети и сооружения» аппараты для термической обработки должны обеспечивать прогрев всей массы осадка до температуры не менее 60 0C. Обработка осадков при более высоких температурах позволяет уничтожать не только яйца гельминтов, цисты кишечных простейших, но и патогенные микроорганизмы и вирусы.
B связи с тем что объем жидких осадков в несколько раз больше объема механически обезвоженных, их прогревание до указанной температуры требует значительно большего расхода тепла. Однако в ряде случаев обработка жидких осадков нагреванием получает практическое применение. Это в первую очередь относится к тепловой обработке в метантенках. Такие установки функционируют на предприятиях очистки сточных вод в городах Харькове, Полтаве, Чернигове, Донецке, Горловке, Львове, Придонске, Набережных Челнах.
Для обезвреживания и одновременной сушки активного ила могут применяться распылительные сушилки и сушилки-гранулято- ры, каталитические генераторы тепла с мягким режимом сушки. При сбраживании осадков в термофильных условиях применение дополнительных установок для обеззараживания может не потребоваться.
Перед сбраживанием в мезофильных условиях в некоторых случаях могут применяться одно-, двух- и многоступенчатые теплообменники для нагревания осадка до 60 0C и последующего его охлаждения перед поступлением в метантенки до 35 0C. Теплообменники применяются также для обеззараживания сырых или аэробностаби- лизированных осадков. Нагревание жидких осадков до 60 0C может осуществляться в сооружениях типа метантенков, в установках с применением погруженных горелок, нагревателей со встречными струями, в пастеризаторах.
Наиболее эффективны для нагревания жидких осадков аппараты с использованием непосредственного контакта теплоносителя с осадками, в частности погруженных горелок и нагревателей со встречными струями, обеспечивающими барботажный нагрев и обеззараживание от яиц гельминтов и цист кишечных патогенных простейших. Полное обеззараживание осадков сточных вод от указанных возбудителей паразитозов обеспечивает их нагрев во встречных струях газовзвеси (при температуре 600—800 0C).
За рубежом применяется метод нагревания осадков в теплообменниках и реакторах — пастеризация. При этом уничтожаются все патогенные микроорганизмы, вирусы, яйца гельминтов и цисты кишечных патогенных простейших. B некоторых странах получили применение паровые нагреватели. Осадок нагревается до 70 0C (выдерживается 30 мин) или 80 0C (выдерживается 5 мин).
B Средней Азии, Южном Казахстане, Нижнем Поволжье, на Северном Кавказе, где в году бывает до 240—265 солнечных дней с температурой от 22 до 45 0C и выше, перспективным является применение солнечной энергии для обеззараживания осадков сточных вод от яиц гельминтов, на специальной параболоцилиндрической установке, где в качестве концентратора используются пластины электрофотоглянцевателя марки ЭН-10. Полировочная поверхность конденсатора солнечных лучей ЭН-10 имитирует техническое зеркало площадью 0,6 м2 при длине всей установки 1 м. Солнечные лучи в установке фокусируются узкой полоской, растянутой вдоль всей длины зеркала, в которую вмонтирована термокамера диаметром 25 мм. Термокамера жестко связана с отражателем, имеющим наклонение, равное углу географической широты, и вращается вместе с ним вокруг оси, параллельной оси земного шара, со скоростью 15 об/ч.
Испытание указанной установки проводилось в Душанбе в теплый и жаркий сезоны года. Исследованию подвергался осадок сточных вод, искусственно обсемененный яйцами аскариды человеческой (в среднем до 450 яиц на 1 л). Bo время проведения опытов были зафиксированы следующие температуры нагревания осадка: 60, 70, 80, 90, 100 0C. Установлено, что, применяя термокамеру, в течение солнечного дня с 1 м2 полезной площади установки можно обеззаразить от яиц гельминтов 1,2—1,4 м3 осадков сточных вод. Яйца гельминтов полностью погибают при температуре 60—70 0C в течение 60 мин, при 90 0C — в течение 15 мин, при 100 0C — втечение 10 мин. Установка может устраиваться стационарно, обслуживая одну очистную станцию, или на мобильном транспорте, и тогда ее используют на нескольких объектах.
Этот метод можно применять в населенных пунктах, районных центрах, малых и больших городах. Площадь отражателя и концентратора солнечной энергии определяется количеством осадков сточных вод. Предлагаемый метод делает возможным удаление осадков с территории очистных сооружений с последующим использованием их в сельском хозяйстве под кормовые, технические культуры, однолетние и многолетние травы.
Для дегельминтизации активного ила (температура 19—24 °С) нами рекомендовано использование избыточного тепла (температура 100—105 0C) зернокартофельной барды, образующейся при производстве спирта. Выдерживание смеси (активный ил и барда) в течение 5, 20, 30, 60 мин вызывает гибель части яиц гельминтов. Полная их гибель в активном иле наступает при температуре 65 0C в течение 60 мин, при 73 0C в течение 30 мин, при 82 0C через 20 мин. B настоящее время разработана установка для Дегельминтизации активного ила посредством тепла зернокартофельной барды, успешно функционирующая на Мичуринском экспериментальном спиртовом заводе при определенных параметрах обеззараживания (соотношение смешиваемых частей: 1:2,5—1:10 при температуре смеси 65—80 0C и экспозиции 30—60 мин).
X и м и ч e с к о e о б e з з a p а ж и в а н и e о с а д к о в с т о ч н ы x в о д. Наряду с нагреванием в последнее время начинает осваиваться химическое обеззараживание как жидких, так и обезвоженных осадков сточных вод. При введении в осадки извести pH повышается до 10 и более. B этих условиях сырые осадки теряют запах, в них подавляется развитие санитарно-показательных микроорганизмов (кишечной палочки и энтерококка). Однако щелочная среда не оказывает существенного влияния на яйца гельминтов. Деформация и гибель их происходят при введении в осадки негашеной извести, которая наряду с повышением щелочности осадков обеспечивает в процессе гашения повышение температуры. Расход извести существенно зависит от влажности, а следовательно, от объемов обрабатываемых осадков; целесообразно осуществлять их предварительное сгущение или обезвоживание. Значительное влияние на эффективность обеззараживания оказывают также условия смешивания извести с осадком. Показано, что при смешивании осадка с 22,5— 25,2 % (по содержанию CaO) извести он прогревается до 50—56 0C при начальной температуре 16 0C. Механически обезвоженный осадок с начальной температурой 16 0C после 3 мин перемешивания с 6 % извести (по содержанию CaO) на выходе имел температуру 35— 36 °С, при добавлении 13,7 % извести температура поднималась до 55—56 °С. При добавлении 23,5 % извести осадок нагревался до 78— 82 °С; данная температура держится около 10 мин и через 40 мин снижается до 46 0C, что вполне достаточно для полного обеззараживания осадка от яиц гельминтов и цист кишечных патогенных простейших.
B настоящее время разработан рабочий проект технологической схемы обеззараживания осадка негашеной известью для станции аэрации г. Первоуральска пропускной способностью 68 000 м3/сут. Этот способ обеззараживания осадков негашеной известью применяется на некоторых очистных сооружениях за рубежом.
Для дегельминтизации небольшого количества осадков могут применяться хлорная известь, а также спирт, хлороформ, эфир, фенол и другие вещества, растворяющие липоидную оболочку яиц гельминтов. Однако применение указанных реагентов связано с высокими затратами.
B последнее время для этих целей используют аммиак (аммиачная вода), карбатион, формальдегид, тиозон, цинеб и др. Полное обеззараживание от яиц гельминтов механически обезвоженных осадков происходит при их смешивании с аммиачной водой (5 % аммиака) и выдержке не менее 10 сут или при наличии 8 % аммиака и экспозиции не менее 5 сут с поддержанием температуры смеси в пределах 18—23 °С. Для смешения осадка с аммиаком следует применять двухвальные шнековые или лопастные смесители непрерывного действия.
Для обеззараживания осадков сточных вод рекомендуется использовать тиозон, который применяется для борьбы с галловой нематодой в защищенном грунте. Тиозон в дозе 0,2—2 % общей массы осадка при экспозиции 3—10 сут оказывает губительное действие не только на яйца гельминтов, но и на патогенные бактерии, яйца и личинки мух, цисты кишечных патогенных простейших. Это обеспечивает получение эпидемиологически безопасного, пригодного для удобрения осадка, внесение которого в почву позволяет дополнительно использовать основное назначение тиозона, т.е. уничтожать в ней возбудителей инфекций, плесени, фитонематоды и сорняки. Доза тиозона, обеспечивающая дегельминтизацию осадков различных станций аэрации, составляет 0,25—0,30 % от их массы. Процесс идет при перемешивании в двухроторном смесителе с Z- образными лопастями или в ленточном растворосмесителе периодического действия в течение 60 мин и последующей выдержке под пленкой в течение 7—10 сут в буртах, устраиваемых на площадках с твердым покрытием.
Опытно-производственная установка по обеззараживанию осадков тиозоном пропускной способностью 30 000 м3/сут построена на очистных сооружениях г. Жлобин.
B США разработана технология обеззараживания и повышения удобрительной ценности осадков сточных вод путем обработки их формальдегидом в сочетании с мочевиной.
Применение извести, аммиака, тиозона, формальдегида и мочевины позволяет использовать двойное их действие — на осадки и почву. Остаточное содержание указанных веществ предотвращает реактивацию санитарно-показательных микроорганизмов и поддерживает стабильность осадков. Вместе с тем тиозон, формальдегид и особенно аммиак являются токсичными веществами, требующими осторожного обращения. Кроме того, аммиак взрывоопасен.
Для снижения дозы реагентов могут применяться термохимические или термомеханические методы обеззараживания осадков.
Дегельминтизация обезвоженных осадков.Наибо- лее эффективное обеззараживание механически обезвоженных осадков достигается термической сушкой. Анализ техники сушки различных материалов показывает, что для дегельминтизации обезвоженных осадков целесообразно использовать радиационный способ с источниками инфракрасного излучения в камере дегельминтизации AKX. При расстоянии излучающей поверхности горелок от осадка 100—150 мм и толщине его слоя 10—15 мм осадок, обезвоженный на вакуум-фильтре, прогревается до 60 0C за 4—4,5 мин. Увеличение толщины слоя до 20 мм удлиняет время прогревания до 7— 7,2 мин. Осадок, обезвоженный на центрифуге при толщине слоя 10—15 мм, прогревается до 60 0C за 2—2,5 мин, а при толщине 20— 30 мм в течение 4,8—5,6 мин.
Камеры дегельминтизации, изготовленные заводом «Коммунальник», установлены на очистных станциях в Можайске и Новороссийске. Модернизированный их вариант серийно выпускается Hyp- латским механическим заводом.
Биотермический метод обеззараживания осадков сточ н ы X в о д. Исследования, проведенные в 70-х годах в США, Франции, Финляндии и Японии, показали, что компостирование позволяет существенно сократить топливно-энергетические расходы на обеззараживание осадков и улучшать их санитарно-гигиенические показатели (вследствие гибели болезнетворных микроорганизмов, яиц гельминтов, цист простейших и личинок мух). При компостировании осадков с размолотой древесной корой, листьями, соломой, древесными опилками, торфом протекает биотерми- ческий процесс, сопровождающийся потреблением органических веществ и повышением температуры до 50—80 0C, что приводит к обеззараживанию осадка и сокращению его массы.
B последние годы разработаны и применяются различные методы компостирования. Наибольшее распространение получил метод компостирования в штабелях, формируемых на площадках с водонепроницаемым покрытием при естественной аэрации высотой 1— 3 м, а при принудительной — до 5 м. Форма штабеля трапециевидная с шириной поверху от 2 до 30 м, длина не ограничивается. Технологический режим предусматривает укрытие компостируемой массы безопасным в санитарном отношении материалом, например слоем готового компоста толщиной 20 см и более.
Процесс ферментации в штабелях разделяется на 2 фазы. Первая протекает в течение 1—3 нед, сопровождается интенсивным развитием и размножением микроорганизмов, при этом температура повышается до 50—80 0C. Вторая фаза — созревание компоста — более длительная (от 2 нед до 3—6 мес). При этом отмечаются развитие простейших и членистоногих организмов и снижение температуры до 40 0C и ниже. Для равномерного прогревания и обеспечения микроорганизмов воздухом в период компостирования необходимо 2—3-разовое перелопачивание компостируемой массы.
Компостирование осадков сточных вод заключается в том, что на предварительно подготовленное основание из древесной щепы укладываются перфорированные пластмассовые трубы диаметром 10 см, сверху они закрываются слоем щепы толщиной 30 см и присоединяются к вентилятору или воздуходувке. Ha основание укладывается штабель длиной 16 м, шириной 7 см и высотой 2,5 м из смеси обезвоженного осадка и наполнителя, который сверху закрывается слоем просеянного компоста толщиной 30 см. Период созревания компоста с аэрацией составляет 21 сут (этот метод применяется в США).
B США используется метод компостирования осадков валками. По этому методу обезвоженный осадок смешивается с сухим с помощью специальных машин (типа «Терекс», «Рото шредер») и укладывается в невысокие штабеля в виде длинных параллельных рядов. Этими же машинами материал дважды в день перелопачивается в течение первых 5 дней и периодически в течение последующих. Продолжительность компостирования 21—40 сут. Просеянный и упакованный компост под названием «нитрогумус» продается фермерам.
B Японии применяются разнообразные аппараты для компостирования осадков сточных вод в смеси с компостом. Компостируемая масса влажностью 50—60 % укладывается в штабеля высотой 1—1,5 м и насыщается теплым воздухом. B течение 2 сут температура массы повышается до 70—80 °С, при этом разлагаются жировые, белковые и углеводные вещества и снижается pH. Продолжительность этой стадии 10 сут. Затем температура постепенно падает до 40 0C в течение 20 сут.
Ha очистных сооружениях г. Рештадт (Германия) механически обезвоженный осадок компостируется совместно с древесной корой в соотношении 25:1,влажность смеси 65 %. Установка компостирования состоит из 6—10-этажных башен длиной 10 м, шириной 4 м и высотой 15 м. B течение 2 нед температура повышается до 70 0C, в результате чего достигается обеззараживание компостируемой массы.
Большой интерес представляет разработанная и применяемая в ряде стран технология разведения червей на отходах, получившая название вермикомпостирования. Она основана на использовании биологической способности червей заглатывать в процессе своей жизнедеятельности и перерабатывать большое количество органических остатков из отходов. Для осуществления процесса компостируемую массу укладывают в бурты высотой 0,4—0,5 м, которые хорошо аэрируются, периодически перелопачиваются и увлажняются (влажность до 75 %).
B массу вносят 1—2 кг/м2 червей. B процессе их жизнедеятельности плотность заселения компостируемой массы червями достигает 30 000 на 1 м3. Органическое удобрение, получаемое через 3—4 мес, по ряду показателей превосходит компост, образованный традиционными методами.
B нашей стране изучение обеззараживания осадков сточных вод посредством их компостирования проводилось многими исследователями, показавшими его высокую эффективность и перспективность. Проведены специальные экспериментальные исследования компостов, которые закладывались в разные сезоны года с торфом, конским навозом, фекалиями и осадком сточных вод (в разных сочетаниях) в Подмосковье. Bo все бурты помещались пробы со взвесью яиц аскариды на глубину 30—50 см и 75—100 см. Влажность смеси во время закладки компоста из торфа и осадка сточных вод составляла 31 %, после минерализации — 31,3 %.
Минерализация осенних компостов протекала при сравнительно низкой температуре — ниже 39 0C. При этом яйца гельминтов сохраняли жизнеспособность в течение длительного времени. Через 8 мес (с октября по июнь следующего года) яйца полностью погибли только в пробах, заложенных на глубину 30 и 75 см. B осеннезимних компостах яйца аскариды выжили в течение 8 мес компостирования в 25—40 % случаев. B летних компостах уже на 6-й день после закладки температура достигала 40 0C, а к 15-м суткам — 62 0C. B этих компостах яйца аскариды погибали на всех глубинах закладки в течение 1—2 мес.
B компостных кучах, заложенных весной в условиях Вильнюса, к 15-му дню оставалось 26—48 % жизнеспособных яиц аскариды и 46—52 % яиц власоглава, но на 35—40-е сутки во всех слоях компоста наступала полная гибель яиц гельминтов. B летних компостах биотермические процессы протекали более бурно и гибель яиц гельминтов наблюдалась на 25-е сутки после закладки. B осенних компостах процессы обеззараживания материала протекали значительно слабее, и к 40-м суткам оставалось 78 % жизнеспособных яиц аскариды.
B южных районах, в условиях Ташкента, дегельминтизация в летних компостах закончилась полностью во всех слоях кучи уже через 10 сут, в осенних — через 30 сут (кроме поверхностного слоя толщиной 10 см, где от 10 до 20 % яиц гельминтов развивались до стадии личинки). B зимний сезон яйца погибали только через 5 мес. Для ускорения процесса дегельминтизации рекомендуется вносить в осенние и зимние компосты негашеную известь (из расчета 0,7 кг на 1 м3 компоста), при реакции которой с водой компостного материала повышается его температура.
B Небит-Даге ^Туркмения) в компостах, заложенных весной, уже через 5 сут температура достигала 55—60 0C и держалась до 11-х суток. K этому же времени наступала гибель яиц гельминтов в материале компоста.
Анализ приведенных данных показывает, что яйца гельминтов погибали в компостах неодновременно в зависимости от внутренних температур и материала компоста. Отмечена зависимость процессов дегельминтизации осадков от места нахождения яиц гельминтов в компостном штабеле.
Термическая сушка осадков. Этот метод предназначается для обеззараживания, снижения массы и объема осадков сточных вод, предварительно обезвоженных на вакуум-фильтрах, фильтр-прессах или центрифугах. Его применение обеспечивает возможность эффективного удаления осадков с территорий очистных станций и дальнейшей утилизации их в народном хозяйстве.
Термическая сушка производится на сушильных установках, состоящих из сушильного аппарата (сушилки) и вспомогательного оборудования (топки, подогреватели-теплообменники, питатели, циклоны, скрубберы, дутьевые устройства, конвейеры, бункеры). B качестве сушильного агента могут использоваться отработанные газы, перегретый пар или горячий воздух. Независимо от вида применяемого сушильного агрегата все сушилки делятся на 2 группы, в которых: 1) при продувке сушильного агента через слой материала частицы последнего остаются неподвижными (сушилки барабанные, ленточные, петлевые и др.); 2) частицы материала перемещаются и перемешиваются потоком сушильного агента (сушилки со взвешенным слоем — кипящим и фонтанирующим), а также пневмосушилки.
Дымовые газы в топке имеют температуру 400—600 °С, на выходе — 100—180 0C. Эти газы используются в технологической схеме сушки осадков в агрегате АВМ-0,65 Ж. Такие аппараты серийно выпускаются и удобны в монтаже и эксплуатации. Агрегаты АВМ- 0,65 Ж применяются для термической сушки осадков на очистных сооружениях Сочи (Хоста — Кудепста, Бзуга).
Ha станции аэрации в Орехово-Зуево построен опытно-производственный цех механического обезвоживания сырого осадка с применением барабанных вакуум-фильтров и последующей термической сушкой в сушилке со встречными струями. B качестве топлива используется природный газ среднего давления. Подобная сушилка работает на очистной станции Клина.
Термически высушенный осадок представляет собой обеззараженный сыпучий полидисперсный продукт с преобладающим размером частиц 1—7 мм.
C ж и г а н и e о с а д к о в. C технологической точки зрения сжигание представляет собой метод обеззараживания осадков с одновременным использованием последних в качестве топлива и утилизацией выделившейся теплоты, а в ряде случаев и с использованием образовавшейся золы в технологической схеме рбработки осадков. Тепло используется для подогрева воздуха, а зола — как присадочный материал для интенсификации процесса обезвоживания осадков на вакуум-фильтрах или фильтр-прессах.
Следует отметить, что обеззараживание осадков сточных вод достигается и при сбраживании их в метантенках в термофильных условиях (55—60 0C) в течение 2 ч.
Многолетние исследования, проведенные ИМПиТМ им. Е.И.Мар- циновского, показали, что методы естественной подсушки (борозды, канавы, иловые пруды, иловые площадки), механического обезвоживания (центрифуги, вакуум-фильтры, фильтр-прессы) и сбраживания в метантенках в мезофильных условиях (30—33 0C) не обеспечивают обеззараживания осадков сточных вод от яиц и личинок гельминтов, цист кишечных патогенных простейших и спор грибов. Это следует учитывать при планировании мероприятий по охране окружающей среды от возбудителей паразитов в аспекте профилактики последних.
Навоз и навозные стоки. Наиболее распространенным способом обработки стоков свиноводческих хозяйств является обезвоживание с последующей раздельной очисткой и обеззараживанием жидкой и твердой фракций. Для обезвоживания стоков применяются отстойники-накопители, навозохранилища, вертикальные отстойники, а также фильтр-прессы, виброгрохот, винтовой пресс, виброфильтры, центрифуги, динамические, вакуумные фильтры, вакуумные и карусельные сушилки, сепараторы. Показано, что эти способы не обеспечивают обеззараживание навоза и навозных стоков от яиц гельминтов и цист кишечных патогенных простейших, а лишь способствуют перераспределению последних в жидкую (до 40—45 %) и твердую (55—60 %) фракции.
А.А.Черепанов и др. (1986), С.П.Убираев (1996, 1998) сообщают, что обеззараживание от яиц гельминтов и цист кишечных патогенных простейших достигается при:
— выдерживании жидкого навоза и стоков влажностью 95— 97 % в резервуарах-накопителях в течение 12 мес;
— аэробном сбраживании жидкого навоза влажностью 92— 94 % при температуре 51—57 0C в течение 3 ч, анаэробном сбраживании в метантенках в течение 3 ч после повышения температуры в обрабатываемой массе до 50—60 0C;
— тепловой обработке жидкого навоза и иловой фракции влажностью 96—98 % в установках контактного нагрева. Режим обработки: подача высокотемпературного факела (свыше 1200 0C), экспозиция 3 мин, температура массы на выходе из установки 48—50 0C;
— тепловой обработке жидкого навоза и стоков в пароструйной установке (при температуре смеси на выходе 80 0C);
— обработке жидкого навоза и иловой фракции 2—3 % раствором аммиака (экспозиция 2 сут при исходной температуре массы 10 0C и выше);
— скармливание свиного навоза влажностью 75—80 % личинкам синантропных мух для получения белковой муки, предназначенной для корма животным. Дегельминтизация твердой фракции навоза достигается путем биотермической обработки ее в буртах в течение 10 сут, а биомассы личинок мух — высушиванием при температуре 100 0C в течение 30 мин;
— складировании твердой фракции навозных стоков в бурты высотой 2 м, с шириной основания 3,5 м, произвольной длины (экспозиция обработки твердой фракции в буртах при ее исходной влажности 65—70 % 1—2 мес);
— обработке жидкой фракции навозных стоков на очистных сооружениях, состоящих из двухступенчатой или четырехступенчатой систем биологической очистки, биологических или рыбоводно-биологических прудов;
— обработке избыточного активного ила 2—3 % раствором аммиака (экспозиция 3 сут) либо газообразным аммиаком в концентрации до 25 % или в сочетании его с углекислым газом (12 %) при достижении температуры 60—70 0C.
Изучаются возможности использования для дегельминтизации бесподстилочного навоза переменного электрического тока напряжением на электродах 450—400 В, что позволяет доводить температуру навоза до 95 0C. Показано, что при плотности тока 0,27 Кл/м2, pH рабочей среды 6,4 в течение 108 с обеспечивается полная дегельминтизация навоза.
Обработка свиноводческих стоков переменным электрическим током при напряжении 30—150 В, плотности 0,5—1 Кл/м2,
времени обработки 22—1,3 6 и температуре обрабатываемой массы 65—75 0C обеспечивает их полную дегельминтизацию.
Установлено, что применение электрогидравлического эффекта (ЭГЭ) вызывает полную гибель личинок стронгилят и стронгилои- дес в навозных стоках при напряжении тока 50 В, емкости конденсатора 0,9 Ф, частоте импульсов 500 Гц, а при напряжении электрического тока 25 B и частоте импульсов 2—6 Гц гибель яиц аскариды свиней в жидком свином навозе снижается до 89 %.
Сообщается, что полная дегельминтизация навозных стоков элек- трофлотокоагуляционным методом достигается при расходе электричества 400 А, напряжении 1,6 В, концентрации взвешенных веществ 2,4 г/л, яиц гельминтов от 520 до 2500 экз./л. Электрофлото- коагулятор внедрен на свиноферме опытного хозяйства Института механизации и электрификации сельского хозяйства (ИМЭСХ) по откорму 2000 голов в год в Ростовской области.
B последние годы, кроме физических методов, для обеззараживания от яиц гельминтов стоков свиноводческих хозяйств реко- ' мендуется применение химических веществ (безводный аммиак, ти- озон и др.). Так, безводный аммиак в дозе 2 % к обрабатываемой массе оказывает губительное действие на яйца аскариды в свином навозе в течение 3 сут при температуре не ниже 20 0C Черепанов A.A., 1985].
Для дегельминтизации полов и станков в свинарниках некоторые авторы рекомендуют карбатион и ортофенол. Показано, что 5 % раствор карбатиона из расчета 1 л/м2 при 3-часовой экспозиции вызывает гибель инвазионных яиц аскариды в 74 % случаев, неинвазионных — в 94 % и личинок стронгилоидес — в 100 % случаев. Ортохлорофенол (3 % раствор) из расчета 1 л/м2 при 3-часовой экспозиции вызывает гибель инвазионных яиц аскариды в 85 %, а неинвазионных в 95 % случаев. При этом отмечается 100 % гибель личинок стронгилоидес. Хорошие результаты получены при использовании 3 % растворов бензилфенола, карбатиона для дегельминтизации свиноводческих помещений из расчета 1 л/м2 при 2-часовой экспозиции.
Представляет интерес препарат ниртан, который в 3 % концентрации при нормерасхода 1 л/м2 и не менее 1 ч экспозиции проявляет выраженное овицидное действие на твердых поверхностях. Известно губительное действие на яйца аскариды свиней, токсаскарид
собак 5—10% раствора технического фенолята натрия (ТРФН) при 4-часовой экспозиции. При обработке помещений, почвы выгульных площадок, дворов, навоза и предметов ухода за животными из расчета 1 л/м2 в той же концентрации ТРФН вызывает гибель яиц указанных видов гельминтов через 4—6 ч.
B последние годы для дегельминтизации навоза, животноводческих помещений рекомендуется применение фенилового эфира валериановой кислоты (ФЭНЭВАК), тиозона. Используемый в условиях свиноводческого комплекса в виде 5 % эмульсии из расчета 1 л/м2 и 2-часовой экспозиции ФЭНЭВАК вызывает гибель яиц аскариды в 83,4—100 % случаев.
Проведенные нами исследования по изысканию эффективных и доступных химических средств для обеззараживания навоза и предметов обихода на животноводческих комплексах показали, что аб- газная кислота и кубовые остатки хлораля 0,5—1 % концентрации обеспечивают полную гибель личинок стронгилоидес в навозе на объектах с твердым покрытием в течение 0,5—1 ч, а при внесении 1 л этих препаратов 3—5 % концентрации на 1 м2 площади полная гибель яиц аскарид наступает в течение 2—3 ч.
Абгазная кислота и кубовые остатки хлораля 5 % концентрации при норме внесения 4 л/м2 в течение 1 сут обеззараживают личинок стронгилоидес свиней в рыхлой почве на глубине до 10 см. Поли- дим и препарат ДП-2 при тех же параметрах использования вызывают полную гибель яиц аскариды (в том числе и личинок стронгилоидес) в рыхлой почве на глубине до 10 см через 1 и 3 сут соответственно. Полидим, внесенный в твердую почву, проявляет выраженное овицидное действие при тех же параметрах в течение 5 сут.
Еще по теме Твердые и жидкие отходы:
- Исследование твердых бытовых отходов
- И создал Бог твердь и отделил воду, которая под твердью от воды, которая над твердью (Быт. 1: 7). (отделил литиевую воду или литосферу земли от обычной воды)
- Работа с опасными отходами
- Правовое регулирование деятельности в области обращения с отходами производства и потребления
- Нарушение правил обращения экологически опасных веществ и отходов (ст. 247 УК РФ).
- Нарушение правил обращения экологически опасных веществ и отходов
- Запрещенные виды опасных отходов
- Радиоактивные отходы
- Вторичное использование и утилизация мебели, ликвидация отходов
- 141Международно-правовая охрана окружающей среды от загрязнения радиоактивными отходами
- Твёрдые и мягкие согласные
- 5. 3. 2. Кинетическая энергия твердого тела
- 4. 4. Плоское движение твердого тела
- 4. 1. Основные задачи динамики твердого тела
- Гласные [а], [о] после твёрдых согласных
- § 2. Сложение поступательных движений твердого тела
- Твердые и мягкие парные согласные в слабом положении.
- 2. Моменты инерции твердого тела
- Гласный [а] после непарных твёрдых согласных [ж], [ш], [ц]
- § 17. Словообразовательная система твердого мужского склонения