CC BY
27
УДК 628.314.2:582.261:677.3V
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ КУЛЬТУРЫ ЗЕЛЕНЫХ ВОДОРОСЛЕЙ
для очистки сточных вод
Г. М. Паламар-Мордвинцева, В. В. Ступина, В. В. Кравец, Л. Ф. Паляничка. В. А. Кузьмин
Институт' ботаники АН УССР, Киев, и Черниговская фабрика первичной обработки шерсти
Одним из методов очистки сточных вод различных предприятий промышленности, который сейчас внедряется в практику, является устройство биологических прудов. В связи с разработкой методов массового культивирования одноклеточных водорослей открываются широкие возможности интенсификации с их помощью биологических процессов при очистке сточных вод. Культура водоросли на этих водах значительно ускоряет процесс очистки в биологических прудах (Oswald и Golueke; Lakshminarayna и Parabrahmam; Г. М. Паламар-Мордвинцева с соавторами).
Еще в 1967 г. Институт ботаники АН УССР и базовая лаборатория Черниговской фабрики первичной обработки шерсти им. Г. И. Петровского занялись изучением возможности использования культуры одноклеточных водорослей для очистки сточных вод этого предприятия. Сточные воды после извлечения из них жира сбрасываются в пруды-накопители площадью от 7 до 15 га и глубиной 2—3 м. Ввиду того что сточные воды в этих прудах-накопителях не разбавляются и не нейтрализуются, их состав лишь незначительно изменяется в течение ряда лет. Сточная жидкость не имеет никаких живых организмов.
В настоящей статье освещаются результаты лабораторных опытов, а также опытов, проведенных в биологических прудах, по изучению использования культуры зеленых водорослей для очистки стоков фабрики первичной обработки шерсти.
В опытах использованы штаммы зеленых водорослей, полученных: и выделенных из окрестных водоемов Киева (Г. М. Паламар-Мордвинцева). Для засева сточной жидкости были взяты штаммы Chlorella pyrenoidosa № 5, 7 и 8 и Ankistrodesmus braunii Brunnth, штамм № L
В первые 3 дня рост и развитие водорослей на сточной жидкости фабрики не наблюдались. Только на 4-е сутки отмечался значительный рост водорослей, что проявилось в увеличении плотности культуры (оптическая плотность измерялась на приборе ФЭК-56-2М). Путем микроскопических исследований выявлено большое количество молодых клеток водорослей и клеток, находящихся в стадии деления. К 5—6-му дню наблюдений во всех колбах обнаружено большое количество простейших, а также заметно увеличилось число бактерий. К концу опытов (13—15-е сутки) жидкость приобретала цвет крепкого чая, совершенно исчезали навозный запах и мутность.
В первые 2 суток выращивания водоросли на сточной жидкости из раствора интенсивно выделялся аммиак, затем выделение его прекращалось. В колбах на 5—6-е сутки найден свободный кислород. К этому времени водоросли адаптируются к новой среде, начинают размножаться, фотосинтетическая деятельность их усиливается, так что появляются излишки кислорода, в связи с чем и происходят изменения состава сточной жидкости (см. таблицу).
Опыты в биологических прудах проводились с июня по ноябрь 1967 г. Для опытов были оборудованы биологические пруды замкнутого» непроточного типа площадью по 0,2—0,3 га, которые заполнялись неразбавленной сточной жидкостью фабрики, взятой из пруда-накопителя.
Изменение состава сточной воды Черниговской фабрики первичной обработки шерсти при 13-дневном выращивании на ней АпИв^осквтив Ьгаипм ВгиппН!
Ингредиенты
Азот аммонийный БПК6
Окисляемость
Нитриты
Фосфаты
Щелочность (в мг/зкв/л)
рн
Сульфаты Хлориды
мг!л
135 38
405 223 968 ' 530
| мг!л
Нет Следы
32 12,3
86,9 64
7,25 9,45
160 140
240 200
Культура водоросли Апклэ^одезтиз Ьгаипп ВгиппШ предварительно выращивалась в установках тйпа «лоток» на минеральной среде с добавлением сточной жидкости фабрики в соотношении 1:3 (1 объем сточной жидкости на 3 объема минеральной среды). Выращенная таким образом культура привносилась в один из прудов (опытный), второй пруд служил контролем. Глубина прудов равнялась 33—62 см.
Культура анкистродесма вносилась в опытный пруд. Предварительное микроскопирование проб из него перед внесением анкистродесма показало, что в воде отсутствуют какие-либо представители водорослей или животных. После засева сточной жидкости водорослью количество хлорофилла в пруду составляло 0,001 мг/л. В контрольном пруду, куда водоросль не вносилась, хлорофилл отсутствовал. На протяжении 5 последующих суток отмечалось постоянное количество хлорофилла в опытном пруду. Это указывало на то, что водоросли не развивались. Вся масса водорослей всплывала на поверхность и наблюдалась в виде зеленой пленки. После 5 суток наблюдения количество хлорофилла постепенно увеличивалось; на 10-е сутки оно в опытном пруду достигало 3,4 мг/л. При микроскопировании проб сточной жидкости оказалось, что в пруду появились и другие водоросли — представители хламидомонад, картерий, афанотеце и осцилляторий. Количество хлорофилла на 15-е сутки достигло 5,3 мг/л. Это количество оставалось постоянным до конца опыта.
В контрольном пруду на 10-е сутки количество хлорофилла также возросло до 1,8 мг/л. На поверхности его появилась зеленая пленка, позеленели берега. При просмотре проб сточной жидкости под микроскопом установлено, что в контрольном пруду также развиваются водоросли из рода СЬ1агтс1отопа8 и рода ОзсПШопа. Количество хлорофилла в нем увеличилось до 2,2 мг/л на 15-е сутки и оставалось постоянным до конца опыта.
В повторных опытах сточная жидкость из прудов полностью не удалялась, что обеспечивало преемственность в развитии уже определенных форм фитопланктона при заполнении прудов.
Обычно при развитии фитопланктона в биологических прудах снижается щелочность, что связано с потреблением им растворимой и связанной углекислоты. При выращивании водорослей на сточной воде фабрики такой закономерности не наблюдалось. На протяжении всего опыта отмечалось скачкообразное изменение щелочности.
При длительном развитии водорослей (до 55 дней) в опытных биологических прудах прозрачность воды увеличивалась от 1,7 до 2,7.
Нитриты и нитраты в сточной жидкости отсутствуют, но при развитию водорослей на 10—15-е сутки начинаются процессы нитрификации.
Как в опытном, так и в контрольном пруду при развитии водорослей происходит снижение ВПК. Скорость снижения БПК5 в том и другом пруду различна. В опытном пруду на 35-е сутки БПК5 снижалось от 570 до 160 мг/л, что составляло 72% первоначального. В контрольном пруду БПК5 на 35-е сутки снизилось на 39%. На 55-й день опыта БПК5 в опытном пруду составляло 66,3 мг/л, что соответствует 82% снижения БПК5. В контрольном пруду за тот же период БПК5 снизилось на 61%. Окисляемость в опытном и контрольном пруду в первые дни опыта увеличивалась, а к концу опытов уменьшалась на 13—20%.
Фосфаты в контрольном и опытном прудах за 55 суток были полностью использованы. Азот аммиачный наблюдался на протяжении всех дней опытов.
Инокуляция сточной жидкости в опытных биологических прудах культурными водорослями, а затем последующее развитие дикорастущей флоры вызывало увеличение общего числа бактерий. Это наблюдалось не только в опытном пруду, но и в контрольном, когда там развивается дикорастущая флора.
В опытах установлено, что наилучший прирост водорослей, а в связи с этим и очистка сточных вод происходят в прудах, заполненных сточной жидкостью на 30—25 см. Опыты в биологических прудах показали, что этот способ очистки сточных во^ фабрики первичной обработки шерсти возможен. Искусственное привнесение культуры водорослей в биологический пруд способствует более быстрому развитию дикорастущей флоры водорослей, что влияет и на эффект очистки сточной жидкости.
Наличие определенной площади для строительства биологических прудов может обеспечить очистку стоков в них лри сочетании их с прудами-накопителями, где уже происходит частичное снижение первоначального БПК.
ЛИТЕРАТУРА
П а л а м а р - М о р д в и н ц е в а Г. М., Грабов екая В. В., Мариллч В. К-^ Нейгауз С. М. Химические волокна, 1966, №3. — Паламар-Мордвинце-ва Г. М. Укр. бот. ж., 1967, т. 24, № 1, —Oswald W. J., Golueke С. G., Advan-cesinapplied microbial, 1960, 2. — Lakshminarayna J. S. S., Parabrahmam J., Proceedings of the National Academy of Sciences, 1965, v. 35.
Поступила 22/XI 1968 r.
УДК 614.48:628.44(98)
ОБЕЗВРЕЖИВАНИЕ МУСОРА В УСЛОВИЯХ КРАЙНЕГО СЕВЕРА
В. А. Дороговцев (Воркута)
Санитарная очистка города представляет собой сложную в организационном и техническом отношениях отрасль коммунального хозяйства. Особое значение она приобретает в условиях заполярного города.
Воркута является крупным центром угольной промышленности в Заполярье. Город возник в 1934 г. В 1968 г. население собственно города (без рабочих поселков) составляло уже около 70 000 человек. Новое многоэтажное строительство ведется по системе квартальной застройки со снабжением водой, теплом и оборудованием, канализацией.
Сбор мусора в жилых районах производится в мусоросборники. Мусор удаляют из владений и кварталов путем вывоза автомобильным, ре-
