Статья: Влияние калифорнийских червей на содержание в иле сточных вод ионов тяжелых металлов

Влияние калифорнийских червей на содержание в иле сточных вод ионов тяжелых металлов

А.А. Нуруллин - канд. биолог. наук, доцент

Филиал ГОУ ВПО «Камская государственная инженерно-экономическая академия»,

г. Чистополь, Республика Татарстан, Россия

Л.Ф. Галанцева - аспирант

ГОУ ВПО «Казанский государственный технологический университет»,

г. Казань Республика Татарстан, Росси

А.А. Замайдинов - соискатель

ФГОУ ВПО «Казанский государственный аграрный университет»,

г. Казань Республика Татарстан, Россия

Сооружениям биологической очистки отводится главенствующая роль в общем комплексе сооружений канализационной очистной станции. В результате процессов биологической очистки сточная вода может быть очищена от многих органических и некоторых неорганических примесей. Процесс очистки осуществляет сложное сообщество микроорганизмов - бактерий, простейших, ряда высших организмов - в условиях аэробиоза, то есть наличия в очищаемой воде растворенного кислорода. Загрязнения сточных вод являются для многих микроорганизмов источником питания, при использовании которого они получают всё необходимое для их жизни - энергию и материал для конструктивного обмена (восстановления распадающихся веществ клетки, прироста биомассы). Изымая из воды питательные вещества (загрязнения), микроорганизмы очищают от них сточную воду, но одновременно они вносят в неё новые вещества - продукты обмена, выделяемые во внешнюю среду.

Утилизация осадков сточных вод и избыточного активного ила часто связана с использованием их в сельском хозяйстве в качестве удобрения, что обусловлено достаточно большим содержанием в них биогенных элементов.

В качестве удобрения можно использовать те осадки сточных вод, которые предварительно были подвергнуты обработке, гарантирующей последующую их незагниваемость, а также гибель патогенных микроорганизмов и яиц гельминтов.

Наиболее эффективным способом обезвоживания отходов, образующихся при очистке сточных вод, является термическая сушка. Перспективные технологические способы обезвоживания осадков и избыточного активного ила, включающие использование барабанных вакуум-фильтров, центрифуг, с последующей термической сушкой и одновременной грануляцией позволяют получать продукт в виде гранул, что обеспечивает получение незагнивающего и удобного для транспортировки, хранения и внесения в почву органоминерального удобрения, содержащего азот, фосфор, микроэлементы.

Наряду с достоинствами получаемого на основе осадков сточных вод и активного ила удобрения следует учитывать и возможные отрицательные последствия его применения, связанные с наличием в них вредных для растений веществ, в частности ядов, химикатов, солей тяжелых металлов и т.п. В этих случаях необходимы строгий контроль содержания вредных веществ в готовом продукте и определение годности использования его в качестве удобрения для сельскохозяйственных культур.

Извлечение ионов тяжелых металлов и других вредных примесей из сточных вод гарантирует, например, получение безвредной биомассы избыточного активного ила, которую можно использовать в качестве кормовой добавки или удобрения. В настоящее время известно достаточно много эффективных и достаточно простых в аппаратурном оформлении способов извлечения этих примесей из сточных вод. В связи с широким использованием осадка сточных вод и избыточного активного ила в качестве удобрения возникает необходимость в интенсивных исследованиях возможного влияния присутствующих в них токсичных веществ (в частности, тяжелых металлов) на рост и накопление их в растениях и почве.

Представляет интерес практика использования осадков сточных вод в ФРГ. По санитарным соображениям в ФРГ допускается использование в качестве удобрения только незагнивающих, стабилизированных осадков сточных вод, термически высушенных, компостированных и пастеризованных. Пастеризация осадков заключается в их нагревании до 65…70^оС в течение 20…30 мин, что приводит к уничтожению яиц гильминтов и патогенных микроорганизмов. Более высокий эффект пастеризации достигается при нагревании осадка до 80…90^оС с последующим выдерживанием в течение 5 мин. В случае образования больших объемов осадков сточных вод, содержащих соли тяжелых металлов, из-за чего их нельзя использовать в качестве удобрения, по-видимому, целесообразно использовать другие пути утилизации, например, сжигание осадков.

В ФРГ также предложен способ сжигания активного ила с получением заменителей нефти и каменного угля. Подсчитано, что при сжигании 350 тыс. т активного ила можно получить топливо, эквивалентное 700 тыс. баррелей нефти и 175 тыс. т угля.

Одним из преимуществ этого метода является то, что полученное топливо удобно хранить. В случае сжигания активного ила выделяемая энергия расходуется на производство пара, который немедленно используется, а при переработке ила в метан требуются дополнительные капитальные затраты на его хранение.

В г. Чистополе Республики Татарстан намечено более широкое внедрение малоотходных и безотходных технологических процессов, дающих наибольший экологический эффект. Большое внимание уделяется повышению эффективности очистки ила сточных вод, с дальнейшим его применением в сельском хозяйстве.

На базе филиала ГОУ ВПО «Камской государственной инженерно-экономической академии» в г. Чистополе начата разработка технологии культивирования калифорнийских червей в ил сточных вод города. Работы ведутся совместно с предприятием «Чистополь-водоканал» - филиал ОАО «Водоканалсервис». В результате жизнедеятельности этих организмов, из ядовитого и опасного ила сточных вод получаются высококачественные удобрения. В получившемся биогумусе содержится большое количество гуминовых кислот, фульвокислот и гуминов, которые придают этому органическому удобрению высокие агрохимические и ростстимулирующие свойства, помимо этого значительно уменьшаются вредные для растений ионы тяжелых металлов.

По проведенным лабораторным исследованиям влияния вермикомпоста на абсорбцию тяжелых металлов из осадков сточных вод за период апрель - октябрь 2008 г. было зафиксировано значительное снижение содержания ионов таких металлов, как цинк, свинец, медь и кадмий.

Результаты исследований образцов ила сточных вод на содержание ионов тяжелых металлов за период апрель - октябрь 2008 г.

Таким образом, результаты проведенных опытов свидетельствуют о том, что внесение вермикомпоста вызывает экстремальные изменения содержания тяжелых металлов. Последние результаты указывают на необходимость дальнейших и более глубоких исследований в данном направлении.

удобрение ил сточный червь

Библиографический список

Солдатов С.В., Стом Д.И., Прохорова Т.С., Казаринова Т.Ф. Разработка технологии переработки органических отходов с помощью твердофазной ферментации и последующей вермитрансформацией. // Проблемы систематики, экологии и токсикологии беспозвоночных. - Иркутск, 2000. - С.113-115.

Перерабатывать московский мусор поручили червякам [Электронный ресурс] / Режим доступа: http://www.aqline.ru/water/text/text021/.