CC BY
7
УДК 628.315.1:628.191:576.852.211] :И6-002.5-08
Проф. Е. И. Гончарук, Я. Я. Деревянко
ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ РАБОТЫ СООРУЖЕНИЙ ПО ОЧИСТКЕ СТОЧНЫХ ВОД ПРОТИВОТУБЕРКУЛЕЗНЫХ УЧРЕЖДЕНИИ
Киевский медицинский институт
Целью настоящей работы явилось изучение состава сточных вод противотуберкулезных учреждений с установлением уровня их обсеме-ненности микобактериями туберкулеза, а также оценка эффективности действия очистных канализационных комплексов на б объектах. Как известно, санитарно-гигиеническая оценка степени инфицированности сточных вод затруднена, если не дается ее точная количественная характеристика. Однако изложенные в литературе методические приемы индикации и количественного учета возбудителей туберкулеза далеко не совершенны и не всегда достоверны.
В своих исследованиях нами была модифицирована методика концентрации микобактерий туберкулеза с помощью мембранных ультрафильтров. Применение «дробной» обработки мембранных фильтров серной кислотой с «подращиванием» на простых питательных средах в течение суток, а также использование специально подобранных антибиотиков для предварительного избавления от сопутствующей микрофлоры позволили увеличить частоту положительных результатов на 60%, тогда как по существующей ранее методике частота выделения микобактерий туберкулеза из сточных вод не превышала 30—35%.
Состав больничных стоков, а также степень их бактериальной об-семененности изучали на объектах, находящихся в средней и южной полосе Украины.
Характеристика больничных стоков, полученная в результате исследования 76 проб сточной жидкости, дана в табл. 1. Из табл. 1 видно, что в сточных водах противотуберкулезных учреждений при сравнительно низких концентрациях органических загрязнений (исключая объекты № 5 и 6) постоянно обнаруживались микобактерии туберкулеза в количествах, превышающих 1000 микробных тел в 1 л стоков. На объектах № 1 и 2 выпуск сточных вод осуществляется без предварительной очистки в городскую канализационную сеть. На объекте №3 очистные сооружения представлены накопителем сточных вод, решеткой, 2 двухъярусными отстойниками и хлораторной с контактным резервуаром. При изучении эффекта очистки на этом объекте установлено, что механическая очистка с последующим обеззараживанием
Т а б л и ц а 1
Качественная характеристика сточных вод противотуберкулезных учреждений
Показатели Исследуемые объекты
X* 1 ЛЬ 2 № 3 № 4 № 5 № 6
Взвешенные вещества (в мг/л) 187,0 210,0 130,2 160,5 385,4 360,5
Окисляемость (в мг/л О») 53,8 64,3 42,4 76,0 185,4 156,0
БПК5 (в мг О, л) 107,0 131,0 89,7 195,0 307,6 284,5
Азот аммиака (в мг/л) 19,6 24,7 18,8 15,3 36,1 27,8
Микробное число 9 106 1,4 107 4,1 106 1,3-10' 4 10' 9-10«
Коли-индекс 2 Ю7 3,7- Ю8 5,8 107 4- 10е 1,3 10» 3,2 108
Количество микобактерий
(в 1 л) 3000 1500 1800 3000 7000 5600
Водопотребление (в л на
1 койку в сутки) 400 400 500 400 250 250
оказывает слабое действие на микобактерии туберкулеза. Так, несмотря на довольно высокий эффект обеззараживания по бактериологическим показателям и снижение микробного числа до нескольких сотен, а коли-титра до 0,1 — 1 (при дозе хлора 25—30 мг в 1 л и остаточном хлоре 1,3—2,7 мг в 1 л), сточная жидкость не освобождалась полностью от микобактерии туберкулеза. При анализе 36 проб обеззараженных сточных вод в 17 случаях найдены туберкулезные палочки, причем количество их достигало 100 и более микробных тел в 1 л стока. Это дает нам право утверждать, что коли-титр 1 обеззараженных сточных вод не может служить надежным показателем эффективности их обеззараживания от микобактерий.
Особого внимания заслуживают очистные сооружения объекта № 4. В их проектирование вложена современная идея применения двухступенчатой биологической очистки с использованием на первой ступени сооружений, работающих на суммарное окисление сточных вод. Первая ступень биологической очистки на этом объекте представлена цир-куляционно-окислнтельным каналом (ЦОК). В качестве второй ступени используются песчано-гравийные фильтры. После механической аэрации в течение 4 сут в ЦОК и отстаивания во вторичном отстойнике сточная жидкость подвергается хлорированию из расчета 30 мг/л, при этом остаточный активный хлор находится в пределах 4,7— 8,2 мг/л. Однако, как видно из табл. 2, высокая эффективность очистки по химическим и бактериологическим показателям не гарантирует полного освобождения сточных вод от микобактерий туберкулеза. В 1 из 10 отобранных проб обеззараженной сточной жидкости обнаружены возбудители туберкулеза и подтверждена их высокая вирулентность в опыте на лабораторных животных.
На песчано-гравийные фильтры сточная жидкость поступает уже после обеззараживания, что, естественно, нарушает биохимические процессы в толще фильтрующего материала. Об этом свидетельствуют незначительное снижение общебактериальной обсемененности сточных вод и остающееся почти без изменения количество органических веществ. Однако, несмотря на это, в пробах, отобранных после песчано-гравийного фильтра, бактериологическим и биологическим методом не удалось обнаружить возбудителей туберкулеза. Вероятно, высокая физическая, физико-химическая и частично биологическая поглотительная способность почвы (К. К. Гедройц) способствовала полному освобождению стоков от микобактерий. Особое внимание на сооружениях подобного рода необходимо уделять обеззараживанию осадка, так как основная масса микобактерий туберкулеза сорбируется на хлопьях активного ила и поступает в конечном счете на иловые площадки.
Таблица 2
Эффективность очистки сточных вод на объекте № 4
Показатели состава сточной жидкости
Характер проб сточной жидкости взвешенные вещества (в мг/л) окисляе- мость (в мг/л О,) ВПК. (в мг/л О,) микробное число колн-индекс количество микобактерий (в 1 л)
Входящая После ЦОК После обеззараживания После песчано-гравийного фильтра 160,0 27,2 25,4 17,7 76.0 18,5 18.1 18,0 195,6 24,1 20,4 20,1 1,3-Ю7 2,7-10« 5,7-10- 1,4 10- 2 10-» 1,6 ю-3 0,1-1,0 1,0 3000 100 0—10 0
Процент очистки и обеззараживания 89,0 77,2 89,6 99,99 99,99 100
На объекте № 4 предусмотрено обеззараживание осадка в специальном стерилизаторе, описанном Е. И. Гончаруком и В. А. Прокопо-вым и получившем название дегельминтизатора осадка. Последний на этом объекте представлял собой емкость объемом 3,14 м3, в которую по всему диаметру вмонтирован замкнутый паропровод, состоящий из 10 витков по 1,3 м каждый, общей площадью 2,22 м2. Проектом предусматривается прогрев осадка до 80° в течение 6 ч при расходе тепла 17 тыс. ккал/ч. Дегельминтизатор включается в работу периодически по мере накопления осадка в отстойнике. Наблюдения показали, что на практике не достигается предусмотренный проектом эффект обеззараживания осадка. Установлено, что в осадке, подвергавшемся термической обработке, остаются жизнеспособные яйца гельминтов, обнаруживаются микобактерии туберкулеза, а коли-титр находится в пределах Ю-2—10-3. На наш взгляд, это обусловлено недостаточным прогревом осадка во всем объеме. Как нам удалось определить, достичь полного прогрева осадка в дегельминтизаторах подобной конструкции нельзя потому, что паропровод покрывается слоем «запеченного», уплотненного и обезвоженного осадка, создающего своеобразный экран, препятствующий передаче тепла от носителя его обеззараживаемой среде.
Как мы считаем, этого можно избежать путем барботирования осадка острым паром, выходящим через отверстия паропровода, или при устройстве вращающегося паропровода. Надо полагать, что де-гельминтизаторы при соответствующей доработке найдут широкое применение для обезвреживания осадка больничных стоков. В последние годы мы ведем также изучение почвенных методов обезвреживания инфицированного осадка. С этой целью предложены подземные иловые площадки (Е. И. Гончарук и др.). Рекомендации по проектированию подземных иловых площадок нашли отражение в Технических указаниях по применению компактных установок заводского изготовления типа БИО-25 для очистки сточных вод малых населенных мест и отдельно расположенных объектов на станциях производительностью 25—100 м3/сут (Киев, 1974).
Очистные сооружения объекта № 5 представлены двухъярусным отстойником и биофильтром с последующим обеззараживанием небольшими (2,5—3 мг на 1 л) дозами активного хлора. В связи с высокими концентрациями органических и бактериальных загрязнений во входящей воде (см. табл. 1), а также значительными гидравлическими нагрузками и рядом эксплуатационных недостатков эффект очистки на объекте № 5 сравнительно невысок. Так, окисляемость сточной жидкости уменьшилась на 55,2%, БПК5 — на 63,7%, а коли-индекс и микробное число снизилось всего на 3 параметра. Из 12 проб сточной жидкости, отобранных на объекте № 5 после очистки, в 4 случаях выделены микобактерии туберкулеза. Однако обследовав очистные сооружения объекта № 6, отличавшиеся от предыдущих только двумя последовательно включенными в схему биофильтрами, мы пришли к выводу, что причину неполного освобождения сточной жидкости от микобактернй туберкулеза нельзя объяснить лишь с позиций низкой эффективности работы очистных сооружений, хотя эффект очистки на объекте № 6 по химическим показателям варьировал в пределах 86—90%, а коли-титр обеззараженной жидкости возрастал до 0,1 — 1, мы регистрировали проскоки микобактернй туберкулеза. Это, вероятно, свидетельствует о том, что применение биофильтров для очистки инфицированных мико-бактериями стоков с последующим обеззараживанием небольшими дозами хлора (в пределах 10 мг/л) не всегда эффективно. Поэтому мы считаем, что всем требованиям с точки зрения эффективности очистки сточных вод противотуберкулезных учреждений в неканализованном населенном пункте может удовлетворять схема с применением двухсту-
пенчатои биологической очистки. В качестве очистных сооружений первой ступени перспективным может явиться использование компактных установок на «суммарное» окисление сточных вод (циркуляционно-окислительный канал, азроокислитель радиального типа, биологические окислители и другие компактные установки). Об этом свидетельствуют данные, полученные нами в экспериментальных условиях.
Выводы
1. Уровень обсемененности сточных вод противотуберкулезных учреждений микобактериями туберкулеза при среднесуточном водопо-треблении 500 л на 1 койку в отдельных случаях составляет свыше 5 тыс. микробных тел в 1 л стоков.
2. В неканализованном населенном пункте для очистки сточных вод противотуберкулезных учреждений перед выпуском их в канализационную сеть следует рекомендовать устройство локальных комплексов биологической очистки с последующим обеззараживанием.
3. Коли-титр 1 обеззараженных сточных вод не может служить надежным показателем эффективности их обеззараживания от микобакте-рий туберкулеза.
4. Механическая очистка с последующим обеззараживанием повышенными дозами хлора мало эффективна для сточных вод, обсемененных микобактериями туберкулеза.
5. В неканализованном населенном пункте из всех изученных схем наиболее оправданной в гигиеническом отношении следует считать двухступенчатую биологическую очистку. На первой ступени могут быть рекомендованы компактные установки, работающие на «суммарное» окисление сточных вод, а на второй — хорошо изученные и получившие высокую гигиеническую оценку естественные сооружения наземной и подземной фильтрации.
6. Перед поступлением на вторую ступень биохимической очистки сточные воды не должны подвергаться обеззараживанию.
7. Для обеззараживания избыточного ила и осадка сточных вод могут быть широко использованы стерилизаторы осадка — дегельмнн-тнзаторы при их дальнейшем техническом усовершенствовании с применением барботирования осадка острым паром или устройства вращающихся паропроводов, а также подземные иловые площадки.
ЛИТЕРАТУРА. Гедройц К. К. Учение о поглотительной способности почв. М., 1933, с. 36—48,—Г ончарук Е. И., Дучинский Б. М.— В кн.: Материалы Итоговой научной конференции по общей и коммунальной гигиене (Киевский науч.-ис-след. ин-т). Киев, 1968, с. 65—67. — Гон чарукЕ. И..Прокопов В. А. — «Труды 8-го Украинского съезда гигиенистов». Киев, 1971, с. 42—44. — Они же. Очистка и обеззараживание сточных вод лечебных учреждений. Киев, 1973.
Поступила 18/VI 1975 г.
HYGIENIC ASSESSMENT OF THE EFFECTIVENESS OF INSTALLATIONS FOR
THE TREATMENT OF SEWAGE FROM TUBERCULOSIS INSTITUTIONS
£. I. Goncharuk, Ya. Ya. Derevyanko
As a result of hygienic assessment of various complexes of sewage treatment installations at tuberculosis institutions the authors recommend a scheme of decontamination and disinfection of infected sewage in settlements both with and without sewage systems.
Z3
