Научная статья на тему 'К ВОПРОСУ О ПОДГОТОВКЕ СТОКОВ СВИНОВОДЧЕСКИХ КОМПЛЕКСОВ ДЛЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ НА СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ УГОДЬЯХ'

К ВОПРОСУ О ПОДГОТОВКЕ СТОКОВ СВИНОВОДЧЕСКИХ КОМПЛЕКСОВ ДЛЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ НА СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ УГОДЬЯХ Текст научной статьи по специальности «Экологические биотехнологии»

CC BY
24
6
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Журнал
Гигиена и санитария
Scopus
ВАК
CAS
RSCI
PubMed
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по экологическим биотехнологиям , автор научной работы — H П. Вашкулат

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Preliminary treatment of animal husbandry waste used as fertilizers is proposed in order to prevent environment contamination. Thus, the treatment of effluent of pig-breeding complexes is recommended to be carried out at the facilities for mechanical cleaning and biologic purification accompanied by tertiary treatment through a cascade of biologic ponds.

Текст научной работы на тему «К ВОПРОСУ О ПОДГОТОВКЕ СТОКОВ СВИНОВОДЧЕСКИХ КОМПЛЕКСОВ ДЛЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ НА СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ УГОДЬЯХ»

зывающих специфического эффекта и, следовательно, не превышающих ПДК, как было установлено аналитическим методом.

Вместе с тем методом индукции доминантных летальных мутаций было обнаружено, что промывные воды, разбавленные до ПДК по алюминию, оказывают мутагенное действие (табл. 2).

Следует отметить достоверное различие с контролем таких важных показателей, как эмбриональная смертность, число на 1 самку желтых тел беременности, имплантаций, мертвых плодов, свидетельствующих о достаточной выраженности мутагенного эффекта.

Таким образом, анализ результатов исследований свидетельствует о том, что промывные воды фильтровальных сооружений, разбавленные до ПДК. по алюминию, не отвечают нормативным требованиям только по одному показателю—мутности. Но при этом установлена их способность нарушать репродуктивную функцию при длительном поступлении в организм теплокровных животных. Следовательно, мутность применительно к промывным водам выступает не только как органолептический показатель, но и как показатель их опасности. Это обстоятельство необходимо учитывать в первую очередь при разработке рекомендаций по повторному использованию промывных вод в водопроводной практике.

С другой стороны, при оценке вредного влияния промывных вод в случае их отведения в водоемы следует с осторожностью ориентироваться на концентрацию в них алюминия, памятуя о том, что достижение нормативного уровня алюминия в водоеме не обеспечивает безопас-

ных условий водопользования. Контроль же возможного вредного влияния отводимых в водоемы промывных вод по мутности исключается по вполне понятным причинам.

Учитывая все сказанное, а также большие объемы образующихся на водопроводных станциях промывных вод, возникает вопрос о недопустимости отведения в водоемы — источники хозяйственно-питьевого водоснабжения—неочищенных промывных вод фильтровальных сооружений. Необходима очистка их как перед отведением в водоемы, так и при последующем использовании в системах хозяйственно-питьевого водоснабжения.

Литература

1. Водин В. Г-Н Водоснабжение и сан. техника. — 1969.—• № 4. — С. 2—4.

2. Королев А. А.I/ Гиг. и сан,— 1978, — № 12, —С. 10—12.

3. Красовский Г. Н., Королев А. Л.//Там же.— 1978.—

№ 4. — С. 12—14.

4. Саноцкий И. В., Фоменко В. Н. Отдаленные последствия влияния химических соединений на организм. — М„ 1979.

5. Трахтенберг И. М., Сова Р. Е„ Шефтель В. О., Они-киенко Ф. А. Показатели нормы у лабораторных животных в токсикологическом эксперименте. — М., 1978.

6. de Laat J., Merlet N.. Dore M. II Water Res.—1982.— Vol. 10, — P. 1437—1450.

Поступила 26.02.87

S u in m a ry. Though flushing water of filtrating facilities at waterworks was diluted to its MAC of aluminum it did not satisfy the АН-Union state standard 2874-82 "Drinking Water" by its turbidity (up to 5mg/l) and produced a mutagenic effect. Turbidity could be considered not only as an organoleptic factor but also as a risk indicator.

УДК 628.381 +631.879.2):636

Н. П. Вашкулат

к вопросу о подготовке стоков свиноводческих комплексов для использования на сельскохозяйственных угодьях

Киевский НИИ общей и коммунальной гигиены им. А. Н. Марзеева

Введение в строй животноводческих хозяйств на индустриальной основе неизбежно связано с накоплением больших количеств жидкого навоза. В настоящее время его количество достигает 1 млрд. м3 в год [4].

Наиболее распространенным способом утилизации отходов животноводчества является использование их в качестве удобрений сельскохозяйственных полей. Это обусловлено тем, что в них содержатся значительные количества макро- и микроэлементов, ферментов, антибиотиков и др. По нашим данным, содержание аммиачного азота в жидкой фракции навоза (ЖФН) свиней достигает 700 мг/л, в твердой фракции навоза— 300 мг/кг, в иле — 400 мг/кг и осадке —

900 мг/кг. По усредненным данным в 1 м3 отходов свинокомплексов содержится около 5 кг общего азота, по 4 кг Р205, К20 и СаО, по 1 кг Мф и Ыа20 [11].

Однако, несмотря на высокую удобрительную ценность отходов животноводства, внесение их в почву в нативном виде (прежде всего жидкого навоза) но гигиеническим соображениям не рекомендуется. Это объясняется высоким содержанием в них патогенных микроорганизмов (патогенных эшерихий, сальмонелл, возбудителей зоо-нозных инфекций и др.), яиц гельминтов, значительными концентрациями органических веществ [1, 2, 4, 5, 9]. Как правило, такие отходы

подвергаются специальной обработке: механической, физико-химической, биологической и др.

Целью настоящей работы явилось определение эффективности подготовки жидкого навоза на сооружениях механической и трехэтапной биологической очистки с доочисткой в каскаде биологических прудов (полупроизводствеиная установка).

О гигиенической эффективности работы сооружений судили по результатам общепринятых физико-химических, бактериологических и гельминтологических исследований жидкого навоза и ЖФН. В этих отходах определялись физико-химические (прозрачность, рН, взвешенные вещества, аммиак, нитраты, окисляемость, БПКб и др.), бактериологические (общая микробная обсемененность, коли-титр, титр энтерококков) и гельминтологические (содержание яиц геогельминтов и их жизнеспособность) показатели. Последние исследования выполнены в соответствии с рекомендациями Н. А. Романенко [10].

Исследованию по упомянутым показателям были подвергнуты ЖФН до и после очистки, а также на промежуточных этапах обработки. На полупроизводственной установке исследованию подвергались ЖФН, взятые из вертикального отстойника, а далее из отстойников аэротенков I, II и III ступени и, наконец, из трех биологических прудов.

В результате проведенных исследований (около 300 анализов) было установлено следующее. рН стоков практически не изменяется на протяжении всех этапов очистки и колеблется в пределах 6,4—6,6. Прозрачность несколько улучшается на втором и третьем этапах биологической

Рис. I. Дннамнка изменения физико-химических показателей на этапах трехступенчатой биологической очистки.

По оси ординат — окисляемость и БПKs (в мг Ог/л). взвешенные вещества и аммиак (и мг/л); по оси абсцисс (здесь и на рис. 2) — места отбора проб ЖФН: 1 — отстойник до аэротенков. 2 — отстойник после аэротенка I ступени. 3 — отстойник после аэротенка II ступени, 4 — отстойник после аэротенка III ступени. 5 — биологический пруд: I — окисляемость. мг Oj/л; 2 — БПК5, мг Ог/л; 3 — NHj, мг/л; 4 — взвешенные вещества, мг/л.

очистки (1,6—1,7 см), однако остается низкой; лишь в биологическом пруде сточная вода становится прозрачной (около 25 см), в котором она сохраняется в течение 1—3 мес и где выпадают взвешенные частицы.

На рис. 1 видно, что содержание взвешенных веществ было высоким вплоть до третьего этапа очистки (477 мг/л) и лишь в биологическом пруде качество стоков заметно улучшилось (42 мг/л). Установлено, что БПК5 и окисляемость стоков, прошедших биологическую очистку (отстойник аэротенка III ступени), намного ниже, чем сточной жидкости, отобранной из отстойника до аэротенков,— соответственно 102 и 1970 мг 02/л. Снижение потребности в кислороде в стоках свидетельствует об уменьшении количества органических веществ в них, т. е. об интенсивных процессах биохимической очистки. Эффективность очистки на трехступенчатой биологической установке совместно с биологическими прудами составляет по БПК5 98 %, что может расцениваться как вполне удовлетворительная.

О течении II стадии минерализации органических загрязнений можно судить по содержанию соединений азота: аммиачного и нитратного. Было установлено, что в сточной жидкости отстойника перед аэротенками количество аммиака достигало в среднем 495 мг/л, а в отдельных пробах— 770 мг/л. В результате биохимических процессов, происходящих в аэротенках, содержание аммиака в отстойнике после I аэротенка уменьшилось на 16%, во II — на 87%, а в III — на 94 % по сравнению с исходными показателями (вода из отстойника до аэротенков). Уменьшение содержания аммиачного азота на этапах очистки наряду с увеличением нитратной формы может свидетельствовать о довольно быстро протекающем процессе нитрификации в сточной

Рис. 2. Динамика изменения бактериологических показателен на этапах трехступенчатой биологической очистки.

По оси ординат: слева — общая микробная обсемененность (количество колоний в 1 мл), справа — титр; 1 — титр энтерококка 2 — коли-титр; 3 — общая микробная обсемененность.

Количество яиц геогельминтов в жидком навозе, прошедшем очистку на экспериментальной установке

Объект исследования Количество яиц гельминтов в 1 л- Выживаемость яиц гельминтов в 1 л

среднее в том числе деформированных яиц среднее количество жизнеспособных яиц в исходном материале среднее количество яиц. дошедших до стадии личинки % яиц. дошедших до стадии личинки из числа жизнеспособных

среднее % деформированных яиц

Жидкий навоз из отстойника до аэротен-ков ЖФН из отстойника после аэротенка: I ступени III ступени ЖФН из биологического пруда 193,3 60 30 0 Яйца а 53,3 15 20 0 Яйца е акариды 27,2 66,7 0 пасоглава 140,0 45 10 0 133,3 15 5,0 0 95 33 50 0

Жидкий навоз из отстойника до аэротен-ков

ЖФН из отстойника после аэротенка: I ступени 11 ступени 111 ступени ЖФН из биологического пруда

106,6 0 0 106,6 93,3 87

5 0 0 5 5 100

0 0 0 0 0 0

0 0 0 0 0 0

0 0 0 0 0 0

жидкости, т. е. об относительно эффективной очистке.

После отстаивания жидкого навоза в вертикальном отстойнике санитарно-бактернологиче-ские показатели сточной жидкости имели следующие средние значения: поколи-титру Ю-5, титру энтерококка Ю-4 и по общей микробной обсеме-ненности 13,01 млн. колоний в 1 мл (рис. 2). Бактериологические показатели сточной жидкости, взятой из отстойника I ступени, имели следующие значения: по коли-титру Ю-4, титру энтерококка Ю-3 и общей микробной обсемененпости до 5,81 млн. колоний в 1 мл. Как видно из результатов, происходит как увеличение значений по коли-титру и по титру энтерококка на 1 log, так и уменьшение (до 2,5 раза) общей микробной обсемененпости по сравнению со значениями ее в отстойнике до аэрации. После прохождения

11 ступени среднее значение показателей в пробах из отстойника не только по коли-титру, но и по титру энтерококка оставалось без изменений, общая численность микроорганизмов снизилась по сравнению с предыдущим этапом до

12 раз.

После прохождения трех ступеней очистки сточная жидкость улучшилась по коли-титру и титру энтерококка на 2 log, по общей микробной обсемененности в 50 раз.

Общая микробная обсемененность воды, взятой из биологического пруда, составила 40 тыс. колоний в 1 мл, коли-титр Ю-1 и титр энтерококка колебался от 1,0 до <1,0.

Результаты гельминтологических исследований свидетельствуют о наличии в сточной жидкости из отстойника перед аэротенками большого ко-

личества яиц аскарид—193 в 1 л и яиц власоглава— 107 в 1 л (см. таблицу). На последующих этапах очистки количество яиц геогельминтов уменьшается. Так, в стоках из отстойника после аэротенка III количество яиц аскариды снизилось до 30 в 1 л, а яйца власоглава вообще не были найдены. Исследования показывают более выраженное уменьшение содержания яиц власоглава, чем аскарид, что объясняется меньшей устойчивостью первых, обусловленной структурно-морфологическими особенностями их: скорлупа яиц власоглава состоит из трех оболочек, а скорлупа яиц аскариды — из четырех более прочных сплошных оболочек. Выживаемость яиц геогельминтов в стоках, помещенных в оптимальные условия, высока — 33—100 %, что не противоречит данным литературы [6]. Вместе с тем на последнем этапе очистки — в биологическом пруде — жизнеспособных яиц геогельминтов не было обнаружено.

Судя по степени очистки ЖФН на изучаемых сооружениях, можно прийти к заключению, что такие стоки нельзя направлять без дополнительной обработки в открытые водоемы, особенно маломощные, ввиду их загрязнения. В то же время при утилизации их на сельскохозяйственных угодьях произойдут дополнительная очистка и обеззараживание стоков почвенным способом, особенно при необходимом их разведении до допустимого уровня некоторых химических и биологических агентов стоков и нормированном внесении на поля. По мнению различных авторов [1, 3, 7, 8], на сельскохозяйственные поля можно направлять стоки, содержащие до 120 мг/л общего азота с общей микробной обсемененно-

стыо до 1 млн. колоний в 1 мл, титрами кишечной палочки и С1. perfringens не ниже 0,01 (при отсутствии или наличии нескольких экземпляров яиц гельминтов в 1 л). Наши показатели практически не превышают приведенные выше.

Выводы. 1. Отходы животноводства являются ценным органическим удобрением. Однако в связи с их выраженной санитарно-эпидемиологической опасностью они должны подвергаться предварительной обработке (механической, физико-химической, биологической).

2. Стоки крупных свиноводческих хозяйств, прошедшие трехступенчатую биологическую очистку с доочисткой в каскаде биологических прудов, можно рекомендовать утилизировать на сельскохозяйственных угодьях.

Литература

1. Вангели В. С.. Годорозя М. Д.. Дискаленко А. П. и др. Гигиена свиноводческих комплексов на промышленной основе. — Кишинев, 1982.

2. Вашкулат Н. П.. Гончарук Е. И.. Костовецкий Я■ И. Гигиена животноводческих комплексов и охрана окружающей среды. — Киев, 1985.

3. Временные рекомендации по использованию отходов животноводческих комплексов по откорму молодняка крупного рогатого скота для удобрения и орошения сельскохозяйственных культур в лесостепной зоне УССР/Тимченко И. И. и др. — Киев, 1982.

4. Гончарук Е. И., Багдасарьян Г. А.. Баубинас А. К-.

Калинаускас Р. В. II Гиг. и сан. — 1983. — № 3.— С. 24—27.

5. Касьяненко А. М„ Бей Т. В., Григорьева Л. В. // Гигиена окружающей среды. — Киев, 1984. — С. 158— 159.

6. Козлова М. В. I/ Вопросы санитарной гельминтологии. — М„ 1968.— С. 95—103.

7. Меренюк Г. В., Дискаленко А. П.. Пономарева Г. И. и др.//Здравоохранение (Кишинев).— 1981. — № 1. — С. 25—28.

8. Организация санитарного надзора за свиноводческими комплексами: Временные метод, указания / Мерешок Г. В. и др. — Кишинев, 1978.

9. Предупредительный и текущий санитарный надзор за осуществлением утилизации отходов животноводческих комплексов в сельском хозяйстве: Метод, рекомендации / Касьяненко А. М. и др. — Киев, 1984.

10. Романенко Н. А. Методические указания по гельминтологическому исследованию объектов внешней среды и санитарным мероприятиям по охране от загрязнения яйцами гельминтов и обезвреживанию от них нечистот почвы, овощей, ягод, предметов обихода. — М„ 1976.

11. Busson Ch.. Auroussean P. // Géomètre.— 1977. — Vol. 120, N 3. —P. 29—32.

Поступила 16.06.87

Summary. Preliminary treatment of animal husbandry waste used as fertilizers is proposed in order to prevent environment contamination. Thus, the treatment of effluent of pig-breeding complexes is recommended to be carried out at the facilities for mechanical cleaning and biologic purification accompanied by tertiary treatment through a cascade of biologic ponds.

УДК 628.191:628.391:636.4

Н. И. Окладников

экономическая оценка систем очистки и использования навозосодержащих сточных вод

Минздрав РСФСР, Москва

При анализе результатов проведенных нами исследований выявлено, что с гигиенических позиций наиболее приемлемо строительство на промышленных свиноводческих комплексах сооружений естественной биологической очистки для на-возосодержащих сточных вод — НССВ (земледельческие поля орошения, поля удобрительного полива). Однако возникла необходимость установить, как этот вывод согласуется с экономической оценкой этих сооружений. Для решения этого вопроса нами совместно со специалистом ВНПО «Прогресс» Минводхоза СССР Г. А. Утен-ковой проведен экономический анализ сооружений искусственной и естественной биологической очистки НССВ промышленных свинокомплексов.

Экономической оценке подверглись системы очистки и использования НССВ, состоящие из: сооружений искусственной биологической очистки; сооружений искусственной биологической очистки и земледельческих полей орошения (ЗПО); сооружений механической очистки и ЗПО, а также сооружений по разделению НССВ на фракции и полей удобрительного полива.

Экономические расчеты систем очистки и использования НССВ произведены по следующим свинокомплексам:

— производительностью 108 тыс. голов в год. Для этого свинокомплекса расчет выполнен по эксплуатируемой системе, состоящей из сооружений искусственной двухступенчатой биологической очистки и системы, в состав которой входили бы сооружения механической очистки и ЗПО;

— производительностью 300 тыс. голов в год. Для данного свинокомплекса расчет сделан по двум системам очистки и использования НССВ: сооружения искусственной двухступенчатой биологической очистки с ЗПО и сооружения механической очистки с ЗПО (ведутся строительство и эксплуатация второй системы);

— производительностью 80 тыс. голов в год. На этом свинокомплексе построены и эксплуатируются сооружения по разделению стоков на фракции (чеки-накопители) и поля удобрительного полива. На свинокомплексах производительностью 108 тыс. и 300 тыс. голов в год эксплуатируется гидросмывная, а на свинокомплексе

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.