Дослідження ефективності біопрепаратів для очищення побутових стоків

Неорганізовані побутові скиди приватних будинків, зокрема у місцях масових забудов, створюють значну екологічну загрозу навколишньому середовищу. Ще зовсім недавно вигрібні ями, відстійники із декількох колодязів або септики не в повній мірі вирішували проблему очищення побутових стічних вод [1].

Але з розвитком біотехнології  та появою цілої серії мікробіологічних препаратів різних виробників процес очищення стічних вод у вигрібних яма або септиках можна як пришвидшити, так і зробити його більш екологічно безпечним. Метод біологічного очищення полягає в мінералізації органічних забруднень з використанням діяльності мікроорганізмів, як у природних, так і штучних умовах. Він є одним із найкращих для очищення водних систем невеликого масштабу. Порівняно з іншими методами вирізняється своєю дешевизною і високим ступенем очищення [2]. Усі відомі мікробіологічні препарати складаються з культур бактерій, які починають активно функціонувати тоді, коли їх поміщають у живильне середовище (органічні відходи в каналізаційних і стічних системах, таких як, вигрібні ями, септики, туалети). Продукти перероблення цих бактерій, як і самі бактерії екологічно чисті і не шкідливі для люди­ни (це є необхідною умовою застосування препаратів). Різниця полягає тільки у застосовуваних штамах мікроорганізмів – наскільки інтенсивно мікроорганізми застосовуваних типів переробляють органічні відходи. Після такого біологічного очищення води з вигрібних ям (септиків) можна з успіхом використовувати як добриво (для поливу городніх ділянок) або без загрози для навколишнього середовища відводити з присадибних ділянок.

Нами проводились лабораторні дослідження ефективності дії різних типів мікробіологічних препаратів для пришвидшення очищення побутових стоків у безкисневих умовах за такою методикою. У пластмасових ємностях створювали таке водне середо­вище, яке б імітувало вміст вигрібної ями заміського будинку, де відсутня централізована каналізація. Для цього створювалось штучно забруднене середовище, яке містило:
– м’ясний фарш, 50 г;
– мука, 50 г;
– олія, 25 мл;
– курячий послід, 100 г;
– стандартний розчин, в якому містяться фосфати, 115 мл.
Для досліджень застосовувались такі біопрепарати: Біо-ензим, Сан екс, Водограй, Biazim.
Лабораторна установка для проведення досліджень представлена на рис.1.


Рис. 1. Експериментальна установка дослідження очищення стоків від високонцентрованих органічних забруднень із застосуванням мікробіологічних препаратів: 1 – контрольний (без препарату); 2 – Санекс; 3 – Біоензим; 4 – Biazim; 5 – Водограй; 6 –ємності для збору біогазу

В кожну ємність заливалось 5 л води, завантажувалось середовище забруднення (склад описаний вище), згідно інструкції, різної для всіх досліджуваних препаратів, завантажувалась рекомендована кількість препарату за рекомендованою методикою внесення. Після цього ємності герметизувались, до них під’єднувалась система збору біогазу (який виділявся в процесі дії препаратів) в градуйовані ємності, заповнені водою. В процесі збору газ витісняв воду з градуйованих ємностей, що давало можливість контролювати динаміку його утворення в часі.
Активність мікроорганізмів досліджуваних препаратів у переробленні органічних відходів можна оцінювати за декількома параметрами.

Нами для оцінки інтенсивності розкладу органічних забрудників мікроорганізмами препаратів використовувались такі показники як кількість утворюваного біогазу, зміна концентрації іонів амонію (як продукту життєдіяльності мікроорганізмів) та зміна біологічно спожитого кисню (БСК). На рис.2 приведено графік динаміки зміни кількості біогазу, який виділявся в процесі проведення досліджень.

 


Рис.2. Динаміка зміни кількості біогазу, який виділявся в процесі проведення досліджень

 

Як видно із рис.2, процес характеризується 2 максимумами в процесі біорозкладу органічних забруднень (і це характерно для всіх досліджуваних препаратів) – перший через день після початку експериментів, другий – на 7-8 день експерименту. На нашу думку перший максимум можна пов’язати із виходом із стану спокою і початком «роботи» мікроорганізмів препаратів.
Другий припадає на певний період максимального розвитку мікроорганізмів, після чого їх діяльність продовжується в режимі без виділення біогазу.
Свідоцтвом продовження діяльності мікроорганізмів є продовжнгння збільшення концентрації іонів амонію – продукту життєдіяльності мікроорганізмів (рис.3).Як видно із рис.3, концентрація іонів амонію для всіх досліджуваних середовищ стабілізується на 20 день після початку експерименту. Мабуть саме цей період можна вважати активною фазою діяльності мікроорганізмів. І виправданою є рекомендація всіх виробників досліджуваних препаратів у завантаженні нової порції мікроорганізмів щомісяця.

 


Рис.3. Динамівка зміни концентрації іонів амонію в досліджуваному середовищі

На рис.4 представлена кінетика зміни БСК у досліджуваних середовищах.
Як видно із рис.4, БСК стрімко зростає на періоді 0-1 день (мабуть пов’язано із мобілізацією і вступом в «роботу» мікроорганізмів), після того темп його росту зменшується, але на протязі всього досліджуваного періоду БСК зростає.

 


Рис.4. Кінетика зміни БСК у досліджуваному середовищі

Висновки

В цілому аналізуючи результати досліджень можна прийти до висновку, що всі препарати з успіхом можуть застосовуватись для очищення побутових стоків. Для встановлення оптимальних умов використання препаратів (температура, кисневий чи без кисневий режим, особливості розкладу білкових та жирових відходів) необхідне проведення додаткових досліджень. Щодо порівняння ефективності досліджуваних препаратів, то аналізуючи дані досліджень можна прийти до висновку, що дещо вищу активність за всіма досліджуваними критеріями (динаміка збільшення кількості виділеного біогазу, динаміка збільшення кількості іонів амонію та БСК) продемонстрував препарат «Санекс».

Список літератури

1. Кучерявий В. П. Екологія. – Львів: Світ, 1999. – 500 с.
2. Мальований А. М., Ятчишин Й. Й., Мальований М. С. Законодавчі та технологічні аспекти вилучення біогенних елементів із побутових стоків в Україні та Європейському союзі // Вісник Кременчуцького державного університету, 2010, Вип. 5 (64). – С. 151–158.

УДК 628.352:574.635
Мальований м. с. Дослідження ефективності біопрепаратів для очищення побутових стоків [Електронний ресурс]  / [М. С. Мальований, О. Б. Кулик, А. М. Мальований] // Збірник наукових статей “ІІІ-го Всеукраїнського з’їзду екологів з міжнародною участю”. – Вінниця, 2011. – Том.1. – С.8–10. Режим доступу: http://eco.com.ua/

 

Скачати в форматі pdf:

Оцінка: 
0
No votes yet