<<
>>

Твердые и жидкие отходы

Твердые бытовые отходы. Методы обеззараживания твердых бы­товых отходов по технологическому принципу подразделяются на биотермические, механические, комбинированные, термические и хи­мические.

Биотермические методы.

Основой всех биотермических 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 70С) 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.

В 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, бескамерные установки, парники, теплицы); промышленное биотермическое 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 располагаются 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. На каждые 5 % влажности расход воды 20—25 л/м3. В штабелях обеспечиваются оптимальные условия аэрации и саморазогревания до 50—60 °С. Продолжительность компостирования 8—12 мес. Для сокращения цикла переработки и уменьшения площади полей компостирования применяют двухразовое перемешивание массы обходов в штабелях в процессе компостирова­ния, укладку аэрационных труб в толщу штабеля или устройство вер­тикальных каналов (пустот) с помощью металлических труб.

В 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 (ОСВ) 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 °С, при осенней и ве­сенней — 65 “С, а при зимней — 63 °С. Температура, превышающая 50 °С внутри штабелей, держалась 18 сут в весенний и осенний сезо­ны, 32 сут — в зимний, 40 сут — в летний [Романенко Н.А., 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 °С, что приводит к гибели яиц гельминтов в средних слоях через 12 сут, а в боковых через 17 сут. В камерах объемом до 2 м3 дегель­минтизация твердых бытовых отходов достигается в течение 8—24 сут. В настоящее время во многих странах (Дания, 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 °С в летний период сохраняется 20—30 сут. Оптимальная влажность 35— 40 %. Температура 60—65 °С обеспечивает обеззараживание в ком­постах твердых бытовых отходов в течение 2—3 нед.

Промышленные методы. Промышленные методы (ротор­ные башни, установки с подрезкой слоя, биобарабаны) биотермического 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 °С, 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 °С и выше. Основной причиной гибели яиц гельминтов являлась высокая температура, достигавшая уже через 8 ч работы установки 52,7—74,8 °С 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 °С; после остановки барабанов она снижалась до 20,6—22,4 °С.

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.

На 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 представляют собой сочета­ние механических, биотермических и термических методов, обеспе­чивающих выделение вторичного сырья, переработку отдельных компонентов и их утилизацию. К ним относятся мусоросортировоч­ные 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 “С обеспечивают стерилизацию от патогенной микрофло­ры, яиц и личинок гельминтов и цист кишечных патогенных про­стейших.

Механические методы предусматривают складирование 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 °С 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 от загрязнений почвы, воздуш­ного бассейна, грунтовых и поверхностных вод, статическую устой­чивость отходов с учетом динамики уплотнения, газовыделения и гидрологических условий.

Термические методы 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 °С).

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. В нашей стране мусоросжигательные заводы функционируют в Мос­кве, Владимире и других городах.

В России разработаны малогабаритные установки для экологи­чески чистого уничтожения периодически накапливающихся отхо­дов, содержащих органику. Технология предусматривает предва­рительное термическое (при температуре 400—600 °С) 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.Марциновского [Романенко Н.А., 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 может быть исполь­зован на удобрение почвы.

Выходные данные контейнера «ЭЧУТО»:

— габариты 2,2x1,5X1,0 м;

— 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, рын­ки, 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. В 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. В фекалиях могут находиться следующие патогенные организмы: яйца гельминтов (бычий цепень, аскарида, власоглав), бактерии (сальмонеллы, шигеллы), 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.

Таблица 21. Качественная оценка некоторых методов обеззараживания н обработки фекальных отходов
Процесс Эффект
уничтожение

патогенных

организмов

уменьшение

возможности

загнивания

предотвращение

зловония

Анаэробное разложение Удовлетвори­ Хорошо Хорошо
тельно
Аэробное разложение То же » »
Сильное хлорирование Хорошо Удовлетвори­ »
тельно
Известкование » То же »
Пастеризация (70 "С) » Плохо Плохо
Ионизирующее облучение » » Удовлетвори­
тельно
Тепловая обработка
(195 "С) » » Плохо
Компостирование (60 "С) » Хорошо Хорошо
Длительное сохранение
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 °С, 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. В ней происходит минерализация фекалий при оп­ределенной температуре, влажности, непрерывном снабжении воз­духом и периодическом перемешивании. Камера биоразложения разделена на 3 части двумя вертикальными перегородками с наклон­ным 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. В 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 °С.

Обе технологические камеры снабжены нагревательными элемен­тами, работающими при напряжении 36 В. Они обеспечивают на­грев содержимого камеры биоразложения до температуры 35—40 °С, а камеры пастеризации до 70 °С. Обе камеры непрерывно венти­лируются вытяжным вентилятором (поступление воздуха не менее 100 м3/ч). Нами [Романенко Н.А. 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 °С. Такие условия поддерживались при помощи стандартных датчиков температуры.

В 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.

К 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 г 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 Н.А., 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. С 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 °С.

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 °С 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, но 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, в сточ­ных водах Москвы, прошедших очистку на станциях аэрации, обна­руживается от 0,5 до 2,3 яйца гельминтов в 1 л. С 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—65,7 %, 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 Н.А., 1982; Хроменкова Е.П., 1992].

На 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 %.

В 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, а в Самаре в 1986 г. — 0,28—0,52, в 1987 г. — 0,22—0,47. На 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 %. В 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 Н.А., 1982; Канцан В.Н. и др., 1985; Хроменкова Е.П., 1992; Скрипова А.В., 1997].

Интересы охраны окружающей среды, профилактики гельминто­зов 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. К сожалению, эффективность их работы до сих пор недостаточно изучена, хотя на необходимость подобных исследований давно об­ращает внимание ВОЗ (Серия технических докладов, 1974, № 541).

В последние годы проведено изучение процесса очистки сточных вод от яиц гельминтов на аэрационных установках «Рапид-блок» и «Оксиджест» мощностью 100 м3/сут, а также на биофильтре с гра­вийной загрузкой мощностью 200 м3/сут. 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.

На 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 %.

Таблица 22. Эффективность очистки и обеззараживания сточных вод от яиц гельминтов с помощью малогабаритных канализационных установок различных типов на территории Украины



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. Об 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 О.В. 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, а 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 геогельминтозами 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 Н.А., 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-на­копителями приводит к полному освобождению сточных вод от 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. В перфорированные гончарные и полиэтиле­новые дрены, уложенные на глубине 60 см, подавались неосветленные 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. В 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. В результате жизнедеятельности бактерий и других водных зоо-, 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. В 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 с 26 (в 1-й секции) до 1—4 (в 5—6-й секциях), а в воде из 7—13-й секций они полностью отсутствовали. То же самое наблюдалось и в осадках сточных вод: в 1 кг осадка в 1-й секции обнаруживалось в среднем 202—312 яиц, в 5—6-й — 20— 61 яйцо гельминтов, а в осадке 7—13-й секций они отсутствовали. В связи с этим мы считаем нецелесообразным устраивать проточ­ные биологические пруды, имеющие более 7 секций.

В 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. Не 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 депонентах-биоокислителях. В 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 12 лет, 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. Во всех других районах стра­ны продолжительность фильтрования может составлять 8—10 ч. В 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 примене­ние дорогостоящих и дефицитных активированных углей, увеличи­вает продолжительность действия фильтроциклов от 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 электрофлотокоагуляции при плотности электрического заряда 400 Кл/м3, напряжении 1,6 В 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. В 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. На 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 подвергаются 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 [Романенко Н.А., 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 (дифиллобот­риид, описторхов) в чистой культуре достаточно 0,5—1 ч, в фека­лиях же они гибнут лишь через 10 ч. При нагревании стоков до 40 °С 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 °С) или нагрева содержимого приемников до 90—100 °С 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 АН 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 °С 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. В 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 “С 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 “С и дозах активного хлора 25—40—50 мг/л в течение 30 мин погибали все яйца гельмин­тов. В контроле (те же параметры, но без применения хлора) яйца аскариды оставались жизнеспособными в 13,7 % случаев. Действие более высоких температур (60 °С) при всех экспозициях с примене­нием хлора и без него обеспечивало полную дезинфекцию.

Таким образом, были определены оптимальные параметры (тем­пература 50 “С, 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.

В настоящее время в нашей стране и за рубежом ведутся широ­кие исследования по изучению возможности применения озона для доочистки и обеззараживания фановых вод. В 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 в сточ­ной воде. Вместе с тем даже при дозе озона 30 мг/л и экспозиции 90 мин погибает лишь 36,3 % яиц аскарид.

Нами установлено, что наиболее перспективным методом обез­зараживания сточных вод 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. В то же время Са2+ 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.

В 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 вода, очищенная этим методом, может сбрасываться за борт, так как высокая щелочность ее способ­ствует развитию процессов самоочищения в водоеме. Скоагулированные загрязнения (шламы) отделяют от воды и перекачивают в другую емкость, не снижая их щелочность. В этой емкости шламы выдерживают 24 ч и сбрасывают за борт. На 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, no-видамому, 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 нагреванием. В 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 °С. Обработка осадков при более высоких темпера­турах позволяет уничтожать не только яйца гельминтов, цисты кишечных простейших, но и патогенные микроорганизмы и ви­русы.

В 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-грануляторы, 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 °С и последующего его охлаж­дения перед поступлением в метантенки до 35 °С. Теплообменники применяются также для обеззараживания сырых или аэробностабилизированных осадков. Нагревание жидких осадков до 60 °С 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 °С).

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. В некоторых странах получили применение паровые нагреватели. Осадок нагревается до 70 “С (вы­держивается 30 мин) или 80 “С (выдерживается 5 мин).

В Средней Азии, Южном Казахстане, Нижнем Поволжье, на Северном Кавказе, где в году бывает до 240—265 солнечных дней с температурой от 22 до 45 °С 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). Во время проведения опытов были зафиксированы следующие температуры нагревания осадка: 60, 70, 80, 90, 100 °С. 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 °С в те­чение 60 мин, при 90 °С — в течение 15 мин, при 100 °С — в течение 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 °С) 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 °С в течение 60 мин, при 73 °С в течение 30 мин, при 82 °С через 20 мин. В 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 °С и экспозиции 30—60 мин).

Химическое обеззараживание осадков сточных вод. 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. В 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 СаО) извести он прогревается до 50—56 °С при начальной температуре 16 °С. Механически обезвоженный оса­док с начальной температурой 16 °С после 3 мин перемешивания с 6 % извести (по содержанию СаО) 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 °С, что вполне достаточно для полного обеззара­живания осадка от яиц гельминтов и цист кишечных патогенных простейших.

В настоящее время разработан рабочий проект технологической схемы обеззараживания осадка негашеной известью для станции аэрации г. Первоуральска пропускной способностью 68 ООО 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.

В 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.

В 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. Наибо­лее 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 АКХ. 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 °С 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 °С 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 Нурлатским механическим заводом.

Биотермический метод обеззараживания осадков сточных вод. 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 биотермический процесс, сопровождающийся потреблением органических веществ и повышением температуры до 50—80 °С, что приводит к обеззараживанию осадка и сокращению его массы.

В 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 °С. 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 °С 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. На 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).

В 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.

В 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. В 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 °С в течение 20 сут.

На 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. В течение 2 нед температура повышается до 70 °С, 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 %).

В массу вносят 1—2 кг/м2 червей. В 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.

В 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. Во 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 °С. 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. В осенне-зимних компостах яйца аскариды выжили в течение 8 мес компос­тирования в 25—40 % случаев. В летних компостах уже на 6-й день после закладки температура достигала 40 °С, а к 15-м суткам — 62 “С. В этих компостах яйца аскариды погибали на всех глубинах закладки в течение 1—2 мес.

В 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. В летних компостах биотермические процессы протекали более бурно и гибель яиц гель­минтов наблюдалась на 25-е сутки после закладки. В осенних ком­постах процессы обеззараживания материала протекали значительно слабее, и к 40-м суткам оставалось 78 % жизнеспособных яиц аска­риды.

В 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). В 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.

В Небит-Даге (Туркмения) в компостах, заложенных весной, уже через 5 сут температура достигала 55—60 °С и держалась до 11-х суток. К 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). В 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 °С. 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).

На 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. В 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.

Сжигание осадков. С 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 °С) в течение 2 ч.

Многолетние исследования, проведенные ИМПиТМ им. Е.И.Марциновского, 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 °С) 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 °С в течение 3 ч, анаэробном сбраживании в метантенках в течение 3 ч после повышения температуры в обрабатываемой массе до 50—60 °С;

— тепловой обработке жидкого навоза и иловой фракции влаж­ностью 96—98 % в установках контактного нагрева. Режим обработки: подача высокотемпературного факела (свыше 1200 °С), экспозиция 3 мин, температура массы на выходе из установки 48—50 °С;

— тепловой обработке жидкого навоза и стоков в пароструйной установке (при температуре смеси на выходе 80 °С);

— обработке жидкого навоза и иловой фракции 2—3 % раство­ром аммиака (экспозиция 2 сут при исходной температуре массы 10 °С 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 °С 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 °С.

Изучаются возможности использования для дегельминтизации бесподстилочного навоза переменного электрического тока напря­жением на электродах 450—400 В, что позволяет доводить темпера­туру навоза до 95 “С. 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 °С обеспечивает их полную дегельминтизацию.

Установлено, что применение электрогидравлического эффекта (ЭГЭ) вызывает полную гибель личинок стронгилят и стронгилои­дес в навозных стоках при напряжении тока 50 В, емкости конден­сатора 0,9 Ф, частоте импульсов 500 Гц, а при напряжении элект­рического тока 25 В и частоте импульсов 2—6 Гц гибель яиц аска­риды свиней в жидком свином навозе снижается до 89 %.

Сообщается, что полная дегельминтизация навозных стоков электрофлотокоагуляционным 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. Электрофлотокоагулятор внедрен на свиноферме опытного хозяйства Института механизации и электрификации сельского хозяйства (ИМЭСХ) по откорму 2000 голов в год в Ростовской области.

В последние годы, кроме физических методов, для обеззаражи­вания от яиц гельминтов стоков свиноводческих хозяйств рекомендуется применение химических веществ (безводный аммиак, тиозон 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 20С [Черепа­нов А.А., 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 норме расхода 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.

В 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 абгазная 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 I сут обеззараживают личинок стронгилоидес свиней в рыхлой почве на глубине до 10 см. Полидим 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.

<< | >>
Источник: Романенко Н.А., Падченко И.К., Чебышев Н.В.. Санитарная паразитология. 2000
Помощь с написанием учебных работ

Еще по теме Твердые и жидкие отходы:

  1. Исследование твердых бытовых отходов
  2. Санитарно-эпидемиологические требования к канализации и удалению твердых отходов на пищевых предприятиях
  3. ЖИДКИЕ БЛЮДА
  4. Посев крови на жидкие питательные среды
  5. Статья 49. Медицинские отходы
  6. Ритуал: отход ко сну
  7. Отход от науки
  8. Твердый шанкр
  9. Правила сбора, хранения и удаления отходов лечебно-профилактических учреждений
  10. Проблема утилизации и захоронения радиоактивных отходов
  11. Осложнения твердого шанкра
  12. Первичная сифилома (твердый шанкр)
  13. Об использовании промышленных отходов в качестве добавки к основному топливу котельных
  14. Твердое «Нет»
  15. ТВЕРДЫЕ БЛЮДА
  16. Пункция твердой мозговой оболочки.
  17. Правила сбора, хранения и удаления отходов
  18. Атипичные твердые шанкры
  19. Осложнения твердого шанкра
  20. Выделения вредных веществ при розжиге горнов с применением нефтесодержащих отходов.