SU1182007A1

SU1182007A1 - СПОСОБ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД ЖИВОТНОВОДЧЕСКИХ КОМПЛЕКСОВ, включающий механическую очистку и биологическую очистку микроводорослями

Info

Publication number: SU1182007A1
Application number: SU823479986A
Authority: SU
Inventors: Nikolaj V Morozov; Ravil A Shagimardanov
Original assignee: Kz Otdel Gidrologii Vodnykh Re
Priority date: 1982-08-04
Filing date: 1982-08-04
Publication date: 1985-09-30

Description

Изобретение относится к способам очистки сточных вод животноводческих комплексов и может быть использовано для очистки жидких стоков по выращиванию и откорму свиней и крупного 5 рогатого скота промышленного типа.

Цель изобретения - повышение степени очистки от органических веществ и м” оральных солей и возможности обе араживания от патогенных микро- ’θ организмов.

Способ осуществляется следующим образом.

Водоросли вносят в сточную воду свинокомплекса и крупного рогатого ,15 скота (КРС)' из расчета 5, 2-14,0 млн.кл/л. Растения рогоза узколистного 75-100, Камьпла озерного 500-700 экз./м²,, а злодеи канадской 2-2,5 кг на 1 м²поверхности пруда, 20

г При этом обезвреживание сточных вод п каждой ступени естественно- . I биологической очистки ведут в контактном режиме при глубине стояния сточных вод 0,8-1,2 м, Биоокислитель, инокулпрованный зелеными водорослями, используют как первую ступень предварительной очистки осветленной сточной жидкости (свиноком- 30 илекса или фермы (КРС), где исходная

'нагрузка загрязнений по ХПК берется 'до 8200 мг/л, В результате недельного контакта сточных вод с зелеными водорослям! происходит предваритель- 35 пая детоксикация сточной воды,. т,е„ происходит некоторое сокращение концентраций органических веществ, солей, биогенных элементов, количества сапрофитных, кишечно-паратифозных 40 бактерий, салыонелл и других патогенных микроорганизмов. Например, число бактерий кишечно-паратифозных ' ’ групп сокращается с 8,2- Ю⁶ - 10,1*

МО⁶ до 0,2 40 ⁵ - 0,6 4О⁶ кл/мп, 45 фосфора со '131 до 88, азота с 24,230,1 до 6,9-7,2, БПКус 1250 до 550 мг 0₂ л,.ХПК с 8000 До 1100 мг/л. Параллельно со снижением указанных показателей уменьшается запах и уве- 50 личивается прозрачность сточной жидкости. Таким образом, подготовка стоков с зелеными водорослями научного улучшает его качество. Дальнейшую очистку предварительно обеэвре- 55 жениых водорослями стоков проводят в биопрудах с рогозом узколистным в течение 3 сут, затем при той же

длительности с камышом озерным и _ν3 сут.с элодеей канадской.

За время контакта с водными рас-, тениями сточная жидкость приобретает хорошую прозрачность, полностью ос- . вобождается от запахов и населяется организмами бактериапланктона, резко снижается количество органических веществ, солей и бактериальное загрязнение. У выхода биопруда с .элодеей канадской (последняя ступень) снижение ХПК и БПК^. составляет в среднем 99%, количество инфекционных микроорганизмов на 99,99%,

Очистка и обеззараживание животноводческих стоков от загрязнений в каждой ступени происходит с присущей каждому биопруду разницей. Наблюдаемое обусловлено видом водного растения, используемого в том или ином пруду, ее физиологической ролью ускорять процессы бактериального разложения органических веществ, поглощения разнообразных минеральных компонентов сточных вод и подавлять жизнедеятельность инфекционных и других форм микроорганизмов. Так, например, в биопруде с рогозом узколистным снижение органических загрязнений на третьи сутки (длительность очистки стоков в каждом пруду) обезвреживания составляет 3,7 раза, с камышом озерным 2, а с элодеей канадской более чем в 5 раз. Бактерии кишечно-паратифозных групп, включая салмонеллы после биопруда с камышом озерным, сокращаются более чем в 17 раз (с 43*10³ до 0,03 4 0³ кл/мл)После пруда с элодеей канадской они вообще не обнаруживаются, т.е. с 1 мл очищенного стока бактерии не высеваются.

Опыты же, проведенные по сокращен-^ , Ной схеме обезвреживания, включающие очистку стоков в контактном пруду с зелеными водорослями, затем последовательно в биопруду с рогозом узколистным и камышом озерным или камьпром оэер-ι ным и рогозом узколистным при той же плотности растений на 1 м² площади, показывают меньшую эффективность как в очистке, так и в обеззараживании животноводческих стоков. У выхода последней ступени биопруда с водными растениями органические загрязнения по ХПК составляют 400 мг/л, ВПК 128 мг/л, а бактерии кишечно-паратифозных групп до 2300 кл/мл.

з 1182007 4

В отличие от предьщущей схемы, например, в опытах с рогозом узков схеме составленной только из двух биопрудов с водными растениями (ка- . мыш .+ рогоз, рогоз + камыш) органические вещества по ХПК снижаются 5

всего на 36%, БПК_? на 23%, а численность болезнетворных бактерий не более 28%.

Таким образом, для более полной очистки стоков животноводческих ком- Ю плексов от разнообразных загрязняющих веществ и инфекционных микроорганизмов необходимо после обработки в биоокислителе с зелеными водорослями три ступени биопрудов, заселенных 15 высшими водными растениями - рогозом узколистным, камышом озерным и элодеей канадской.

Пример 1. Проведены полевые полупроизводственные опыты по очистке 20 осветленных сточных вод свинокомплекса и фермы КРС с рогозом узколистным, камышом озерным, элодеей канадской и зелеными водорослями, представленными разными родами. Очищают сточные 25 воды животноводческих комплексов в разведении 1:3, 1:5, 1:7 и 1:10. Химический состав стоков по вариантам имеет нейтральную и слабо-щелочную реакцию, значение рН колеблется от 30 6 до 8. Общее солесодержание их колеблется между 8664,9-9590,7 мг/л, наибольшая нагрузка по ХПК 4600 мг/л,’ общее количество миквоооганизмов в пределах 19·10-40 · 10 кл/мл,в т.ч.’ , бактерии кишечно-паратифозных групп 10*10⁶ - 21·10⁶ кл/мл,

< Экспериментально установлено, что влияние сточных вод на жизнедеятельность водных растений и водорослей ₄θ находится в прямой зависимости от вида и концентрации загрязнений. Наиболее токсическое действие оказывает сток свинокомплекса. Ингибирующее влияние его по отношению к водным растениям отмечено в разведении 1:3,

В разведении 1:5 все испытанные рас-, тения вегетируют без изменения от

контроля.

•

Детальные анализы изменения ХПК, 50 БПК$, химсостава и микробиологических показателей сточных вод показывают, что под влиянием как макрофитов, так и водорослей сравнительно быстро минерализуются органические загряз- 55 нения, стабилизируются минеральные компоненты стока и снижается численность разнообразной микрофлоры. Так,

листным со сточными водами фермы КРС в разведении 1:7 содержание хлор-иона к 20 дню опыта снижается в 8, гидрокарбонат-иона в 17, фосфо-, ра (Р_г0^·) в 2,5, аммонийного азота в 3,5, нитритов в 10, нитратов в 23 раза. Идентичные изменения концентрации минеральных солей в присутствии водных растений отмечены и в свином стоке.

Данные представлены в табл. 1, Испытанные растения, оказывают существенное влияние на снижение концентрации органических загрязнений в сточных жидкостях. В опытах с элодеей канадской со свиным стоком, разбавленным 1:7, уже к 6 дню значение ХПК снижается более чем в 17 раз (с 2200 до 124 мг/л); с камышом озерным в 1,6 (с 2200 до 1410 мг/л), рогозом узколистным в 1,3 (с 2200 до. 1600 мг/л) раза. Минимальное уменьшение значения ХПК по двум последним растениям приходится на 9 и 16 день. Наблюдения по этим опытам показывают, что в варианте с элодеей к 10 дню эксперимента полностью исчезает запах. Вода приобретает устойчивую прозрачность, а растения становятся темно-зелеными и сочными.

При очистке стоков молочно-товарЧ ной фермы КРС с рогозом узколистным, камышом озерным и элодеей канадской обнаружено, что водные растения также положительно влияют на минерализацию органики. В большей степени это проявляется к середине опыта, т.е. к 9-12 дню. ХПК снижается в вариантах с . растениями · с 1200 до 200, а в контроле с 1200 до 600 мг/л. В присутствии водных растений к моменту снятия опытов очищенные стоки имеют большую прозрачность, йтсутствие запаха и населены разнообразными простейшими. В контрольный вариантах без растений сток сохраняет первоначальную окраску, запах, мутность и т.д.

Более благоприятное влияние макрофитов на степень детоксикации стоков характеризует изменение общего количества микроорганизмов, в т.ч. бактерий кишечйых и кишечно-паратифозных групп. В начале опыта после введения стоков число микроорганизмов было максимальным. Так, в опытах со свиным стоком.в разведении

5

1 182007

6

1:7, с растениями и без них, общее количество микрофлоры в первый день· доходит до 19·10 ⁶ кл/мл, а бактерий кишечно-паратифозных групп более 10·10^б кл/мл. К б дню эксперимента численность последних в вариантах с рогозом узколистным уменьшается в 9, камышом озерным в 31, элодеей канадской в 350 раз . К концу опыта это сокращение еще выше и по опытным вариантам с растениями не превышает 0,0016 млн. кл/мл.

Динамика бактерий кишечно-паратифозной группы /млн.кл/мл) под влиянием макрофитов и без них представлена в табл. 2.

Подобие в очистке и обеззараживания стоков животноводческих комплексов установлено в экспериментах с зелеными водорослями. Опыты показывают, что к концу срока количество органических веществ по ХПК по вариантам уменьшается в 5 и 8,7 раза, минеральных солей в пределах 35-40, а бактерий кишечнопаратифозных· групп в тысячи раз й более.

Пример 2. Стоки молочнотоварной фермы КРС в разбавлении 1:5, содержащие, мг/л: органические вещества по ХПК 1600} БПКр 1200; фосфор 22,4; калий 752,0; азот аммонийный 20, гидрокарбонат-иона 455,6; хлор-иона 160; общее число микроорганизмов 45 млн,кл/мл, бактерии кишечно-паратифозной группы 2 млн.кл/мл, прозрачность О, кисло⁶род О, имеющие грязновато-черную

окраску и обладающие резким неприятным запахом в течение 7 дней, очищают в контактном режиме в биоокислителе с зелеными микроводорослями с общей численностью 14,3 млн.кл/мл. К концу указанного срока число водорослей возросло до 31,13 млн.кл/мл. При этом концентрация органических загрязнений, выраженная через ХПК, уменьшается до 650 мг/л, ВП1<₅ до 300 мг/л. Одновременно сокращаются (минеральные компоненты стока и численность микроорганизмов. Так, содержание аммонийного азота падает до 7,75, калия до 146,6, фосфора до 11,2, гидрокарбонат-иона до 212,8, хлор-иона до 80,0 мг/л. Весьма наглядные результаты получены и по уменьшению общего числа микроорганизмов, в т.ч. бактерий кишечнопаратифозных групп. В среднем за 6 сут контакта стоков с водорослями общее число микроорганизмов падает до 25 млн.кл/мл, а бактерии кишечнопаТ>атифозных групп до 170 тыс.кл/мл.

Далее частично обезвреженный и обеззараженный сток очищают в трех ' ступенях модельных биопрудов с рогозом узколистным (I ступень), камышом озерным (II ступень) и элодеей канадской (III ступень),

Результаты изменения концентрации органических и неорганических веществ и микроорганизмов в стоках КРС при очистке их в модельных прудах с высшими водными растениями представлены в табл. 3.

4 7

1182007

8

η

Ευ

Εί»

и

ΕΟ

еч

а

см

СП О

а *

<г ш

о ш

ж а

КО СП

Т- СМ

Щ

а

СП СП

ЧГ <±

СП Ох

«к а

О σχ

см *-

СО	о
«к	А
ХО	чГ
ЧГ—	Т“
со	00

1гг	о
а	а
см	со
СП

о

*

<г

о

*

<*>

хо

см *σχ см

«к а

40

	Щ	•ί-
	<ч	ο
	А	А
	<г	О
	<ч	Оч
+		+
€	г-*	Г-
л	··	№ ··
й	т—	га
9		М
и	К	и и
X	о	й °
с	Ε-	Й Ь
о	υ	» и
8		й
«1	ж	к «
>·	о	о
	8	К 8
и	8	3 8
о	П	И 8
ь	и	о и
о		ц
ем	+	СП +

9

1182007

10

				Т а	блица	2
Варианты опытов			11.07.	) 16.07.	] 19.07.	21.07
Рогоз узколистный + сток	КРС	1:7 .	9,4	0,61	0, 15	0,0001
Рогоз узколистный + свиной сток 1:7		8,5	-	0,1	0,001
Камыш озерный + сток КРС	1:7		8,2	-	0,23	0,0016
Камыш озерный + свиной сток 1:7			8,1	0,4’	0,4	Отсутствует
Элодея канадская + сток	КРС	:-7	8,5	0,01	0,0004	То же
Вода + сток КРС 1:7			8,0	7,3	-	3,8
Вода + свиной сток 1:7			10,0	6,5	6,0	4,5

Таблица 3

Показатели загрязненности СТОКОВ

Частично очищенный сток с водорослями

Длительность очистки и обеззараживания на ступенях

I (с рогозом узколистным)

II (с камьппом озерным)

,111 (с элодеей канадской)

ХПК, мг /л	650,3	534,0	178	17,8
ΝΗ^, мг /л	7,75	6,5	1,25	0,175
Ν0₂, мг/л	0,08	0,04	0,07	0,02
Ν0₃ , мг /л	2,0	5,0	2,6	3,6
Р₂0_?, мг/л	11,2	-	6,6	Ниже ПДК 2,4
К₂0, мг/л	146,6	104,4	81,5	81,5
Са²*, мг/л	80,0	53,2	60,0	23,0
Общее число бактерий, млн.кл/мл	11,0	4,0	0,15	0,08
Бактерии кишечно-паратифо з ных групп, млн.кл/мп	0,17	0,28	0,0002	0,0005

Claims

1. СПОСОБ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД ЖИВОТНОВОДЧЕСКИХ КОМПЛЕКСОВ, включающий механическую очистку и биологическую очистку микроводорослями, отличающийся тем, что, с целью повышения. степени очистки от органических веществ и минеральных солей и возможности обеззараживания от патогенных микроорганизмов, биологическую очистку осуществляют сначала в биоокиелителв' с зелеными микровсдоросляМи, а затем последовательно в прудах с рогозом узколистным, камышом озерным и элодеей канадской ,.

2. Способ по π. 1, отличающийся тем, что в качестве зеленых микроводорослей используют СЫашхбояюпаз 5р. ТгасЬе1ошопав

νοΙνοοίτίΒ, Еп&1епа 5р. Совшагхиш 5 5р, СоеХавСгиш писгозрогиип, ТеСгаБЁгит 5р.

оо

1

1182007

2