Научная статья на тему 'МЕХАНИЗИРОВАННАЯ БИОФЕРМЕНТАЦИЯ КАК МЕТОД ОБЕЗВРЕЖИВАНИЯ ТВЕРДЫХ ОТБРОСОВ В ГИГИЕНИЧЕСКОМ АСПЕКТЕ'

МЕХАНИЗИРОВАННАЯ БИОФЕРМЕНТАЦИЯ КАК МЕТОД ОБЕЗВРЕЖИВАНИЯ ТВЕРДЫХ ОТБРОСОВ В ГИГИЕНИЧЕСКОМ АСПЕКТЕ Текст научной статьи по специальности «Промышленные биотехнологии»

CC BY
3
1
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.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

MECHANIZED BIOFERMENTATION AS A METHOD OF DECONTAMINATION OF SOLID REFUSE IN HYGIENIC RESPECT

The compost, that was obtained as the result of biofermentation of solid domestic refuse for 5 days at a special plant, was quite safe in the sanitary-epidemiologic respect. The compost obtained after 2 days required additional treatment in compost piles or underground.

Текст научной работы на тему «МЕХАНИЗИРОВАННАЯ БИОФЕРМЕНТАЦИЯ КАК МЕТОД ОБЕЗВРЕЖИВАНИЯ ТВЕРДЫХ ОТБРОСОВ В ГИГИЕНИЧЕСКОМ АСПЕКТЕ»

где 1,58 — концентрация (в мг/кг) хлорампа в картофеле при содержании гер" бицида в почве 0,05 мг/кг; 265 — количество (в г) картофеля (человеко-день) по суточному среднедушевому набору пищевых продуктов (утверждено Министерством здравоохранения СССР 16/IV 1968 г.); 60 — средний вес человека (в кг). 4

Таким образом, доза хлорампа, которая может поступить с картофелем в организм человека, на 2 порядка ниже недействующей (0,5 мг/кг). Если произвести аналогичный расчет с кукурузой, то получится, что с 330 г продуктов из этой культуры (утверждено тем же документом) на 1 кг веса человека поступит еще 0,01 мг хлорампа. В сумме это составит 0,017 мг/кг и не вызовет токсического эффекта. Если исходить из того, что человек в сутки в среднем вдыхает 15 м3 воздуха, то при содержании в 1 м3 его 0,038 мг хлорампа он получит за сутки 0,68 мг гербицида (или 0,01 мг на 1 кг веса). Это также не может вызвать отрицательного действия.

Вывод

Сопоставление всех полученных данных позволяет рекомендовать предельно допустимую концентрацию хлорампа в почве на уровне 0,05 мг/кг.

ЛИТЕРАТУРА. Найштейн С. Я-, Чегринец Г. Я. —В кн.г Санитарная охрана почвы. М., 1971, с. 76—77. — Найштейн С. Я. — «Химия в сель- л ском хозяйстве», 1974, № 2, с. 38—40. — Гончарук Е. М., Найштейн С. Я.,. ' Циприян В. И. — «Гиг. и сан.», 1974, № 12, с. 19—23. — Перелыгин В. М. — Там же, 1975, № 1, с. 29—33. — Майер-Боде Г. Гербициды и их остатки. М., 1972.

Поступила 4/V 1976 г.

DATA FOR DETERMINING THE MAXIMUM PERMISSIBLE CONCENTRATIONS OF CHLORAMP IN THE SOIL

S. Ya. Naishtein, G. Ya. Cherinets, M. D. Bezborodko, G. F. Voronova, R. G. Nikula,

/. D. Chernyshev

The data obtained prove the quantity of herbicide, entering the body of animals and* a with vegetable food products, the air and the water, to have no toxic effect, when the concentration of chloramp in the soil is within the level of 0.05 mg/kd (the maximum permissible:-concentration).

УДК 614.78:628.48»

Проф. В. А. Рудейко, канд. мед. наук А. П. Щербо d

МЕХАНИЗИРОВАННАЯ БИОФЕРМЕНТАЦИЯ КАК МЕТОД ОБЕЗВРЕЖИВАНИЯ ТВЕРДЫХ ОТБРОСОВ В ГИГИЕНИЧЕСКОМ АСПЕКТЕ

Ленинградский санитарно-гигиенический медицинский институт

Среди мероприятий, проведение которых способствует созданию необходимых условий проживания в современном городе, важное место занимает хорошо организованная санитарная очистка. Ее роль определяется; прогрессирующим накоплением твердых отбросов, которые подлежат немедленному обезвреживанию. Так, в 1965 г. было удалено за пределы Ленинграда 1,2 млн. м3 таких отбросов, а в 1975 г.— 2,5 млн. м3. Следовательно, за 10 лет накопление твердых отбросов в большом городе возросло более чем в 2 раза.

По нашим данным, бытовые отбросы Ленинграда содержат от 22 до> 29,5 % пищевых отходов и от 32 до 44 % бумаги. Влажность их колеблется от 35 до 69,9 %. Органическое вещество в них составляет от 49,3 до 53,2 %» в весенне-летний период и от 58 до 64,5% осенью. Как сообщает 3. А. Ар-замасова и соавт., А. М. Кузьменкова и Н. Ф. Гуляев, отбросы, содержащие такое количество органических фракций, доступны обезвреживанию» биотермическим методом. По мнению А. М. Кузьменковой и Н. Ф. Гуляе-

ва, даже в условиях раздельного сбора твердых отбросов, что имеет место в Ленинграде, практически отбирается только 25—30% пищевых отходов, а остальные поступают в общую массу бытового мусора. Таким образом, твердые бытовые отбросы загрязняют внешнюю среду не только определенными фракциями своего механического состава. Они денатурируют ее также разлагающимися органическими веществами, способными легко загнивать.

Исследованные нами отбросы представляют опасность также и в эпидемиологическом отношении. Так, микробное число их колебалось от 1,53 до 96 млн., отчетливо проявляя сезонный характер. По сравнению с зимой и весной, количество их летом и осенью увеличивалось в 5—7 раз. Это объясняется способностью мезофилов не только в течение длительного времени выживать в отбросах, но и размножаться (Р. А. Бабаянц; 3. А. Вакс-ман; В. А. Горбов, и др.). Прямым свидетельством эпидемиологической опасности отбросов является обсеменение их бактериями группы кишечной палочки. В наших исследованиях ее титр колебался от Ю-8 до 10~\ Как известно, кишечная палочка — один из наиболее стойких микроорганизмов коли-тифозной группы. М. Н. Тукалевская, Л. И. Мац, А. В. Куликов и др. считают, что обнаружение ее во внешней среде, особенно в больших количествах, служит важным сигналом эпидемиологической опасности. Это относится и к твердым отбросам. В 72% проб исследованных нами отбросов содержались яйца аскариды от единиц до десятков на 1 кг. Они находились преимущественно на ранних стадиях сегментации. Такие яйца неинвазионны, но в отбросах могут развиваться до инвазионной стадии.

Летние пробы отбросов содержали от 15 до 90 экземпляров предимаги-нальных стадий мух в 1 кг.

Таким образом, приведенные данные свидетельствуют, что санитарная очистка населенных мест должна, во-первых, предусматривать исключение всякого контакта между человеком и отбросами на месте их возникновения, временного хранения и во время транспортировки, во-вторых, необходимо найти такие методы обезвреживания их, которые обеспечивали бы надежную санацию отбросов в бактериальном отношении, отмирание в них яиц гельминтов и предимагинальных стадий мух, а также обезвреживание их органической части. Поэтому понятно, что нельзя предупредить неблагоприятного воздействия отбросов на экологическую среду только одним удалением их за пределы города, а также посредством обезвреживания их на так называемых усовершенствованных свалках. Даже такие свалки загрязняют атмосферный воздух, почву, подземные воды и открытые водоемы, являются местом размножения грызунов и серьезным фактором нерационального использования значительных территорий.

Очевидно, что санитарная очистка больших городов может развиваться только при условии, если на всех ее этапах будут использованы достижения научно-технического прогресса, особенно изыскание путей и методов ликвидации твердых отбросов. Если условия сбора и удаления их за пределы населенных мест заметно прогрессируют в санитарном отношении, то заключительный этап санитарной очистки — обезвреживание отбросов еще является предметом исследования специалистов многих профилей. Возможно дело в том, что метод их обезвреживания не может быть всеобщим и единым. Он определяется составом отбросов, климатическими условиями, потребностями в удобрениях и вторичном сырье, рентабельностью и даже общественно-социальным устройством государств.

Известно, что наиболее рациональный в гигиеническом отношении метод ликвидации отбросов — мусоросжигание. Именно оно позволяет добиться максимального оздоровительного эффекта за короткое время. Однако этот метод оказался неприемлемым для Ленинграда. Во-первых, строительство соответствующих сооружений требует более значительных капиталовложений, чем при переработке отбросов. Во-вторых, мусоросжигание нельзя считать рациональным и в связи с эксплуатационными затратами —

они определяются необходимостью очистки 45 млрд. м3 газообразных выбросов в атмосферу. Кроме того, для повышения эффективности сгорания требуется дополнительное топливо. Поэтому мусоросжигание нельзя считать рациональным методом обезвреживания отбросов не только для Ленинграда, но и для всей северо-западной зоны страны, которая характеризуется значительным количеством осадков, а следовательно, повышенным увлажнением отбросов.

В связи с изложенным в Ленинграде развивается индустриальный метод обезвреживания отбросов. Завод первой очереди перерабатывает до 400 тыс. м3 их в год, выдавая в качестве продукции 70—80 тыс. тонн компоста, а также вторичное сырье. В ближайшие годы намечено увеличить мощность завода до 1 млн. м3 отбросов в год, а к 1980 г. предполагается построить еще один завод мощностью 1 млн. м3.

Технологическая схема ленинградского мусороперерабатывающего завода включает бункер-накопитель, магнитный сепаратор для извлечения черного металла, дробилку-измельчитель отбросов. Основным узлом схемы являются три 60-метровых вращающихся барабана, где происходит главный процесс обезвреживания отбросов — биоферментация. В отличие от биотермической переработки их в штабелях и специальных камерах, механизированная биоферментация позволяет получить компост в течение нескольких дней. Однако следует иметь в виду, что при этом переработка отбросов на наиболее экономичных режимах должна обязательно сочетаться с выдачей продукции, безопасной в эпидемиологическом отношении.

Наиболее благоприятный санитарно-эпидемиологический эффект обезвреживания отбросов в биобарабанах был достигнут при 5-суточном компостировании. В этих условиях биомасса разогревалась до 60° и выше. При этом режиме коли-титр продукции завода увеличивался в 1 000 000 раз, отвечая ВТУ на компост1, перфрингенс-титр — в 10 000 раз, титр протея — в 1 000 000 раз, а микробное число снижалось в 263 раза по сравнению с соответствующими исходными данными (см. таблицу).

Санация отбросов в процессе заводского компостирования обеспечивается в первую очередь высокой температурой аэробной ферментации. Например, известно, что при температуре 55—60° возбудитель брюшного тифа сохраняет жизнеспособность не более 30 мин, возбудители дизентерии — не более 1 ч, холеры — от 30 до 60 мин, вирус полиомиелита гибнет в течение 10—30 мин. Указанная температура компостирования способствует отмиранию яиц аскариды, трихины, анкилостомы. По мнению Kumpf и соавт., кишечная палочка более устойчива к воздействию высоких температур, нежели S. typhi и S. paratyphi В. Поэтому динамика ее отмирания может служить наглядным критерием санации продукции мусороперерабатывающего завода.

По данным литературы о продолжительности переживания микрофлоры при различных условиях внешней среды и по результатам собственных исследований, температурный режим.5-суточного компостирования является вполне достаточным для получения эпидемиологически безопасного и безвредного в санитарном отношении компоста. В условиях 3-су-точного режима ферментации отбросов температура биомассы достигала 50°. При этом наблюдалось такое же интенсивное отмирание санитарно-показательной микрофлоры, как и в 5-суточных циклах. В частности, аналогичной величины достигал коли-титр, в тысячи раз увеличивались титры перфрингенс и протея, микробное число снижалось с десятков миллионов до сотен тысяч (см. таблицу).

Компост 3-суточной ферментации отбросов характерен также отмиранием яиц гельминтов и предимагинальных стадий мух. Если учесть, что яйца аскариды погибают при температуре 45, 50 и 55° в течение нескольких

1 Временные технические условия на органические удобрения (компост), вырабаты--

ваемые на опытных заводах по переработке бытового мусора. ОНТИ АКХ. М., 1968.

Гигиеническая характеристика исходных отбросов и продукции завода

Показ ателн Бактериологическая, гельминтологическая и энтомологическая характеристика

исходных отбросов компоста в зависимости от продолжительности переработки отбросов (в сут)

5 3 2

Средние данные: коли-титра перфрингенс-титра титра протея микробного числа, млн. Яйца аскариды Предимагинальные стадии мух 10"' ю-* 10-« 22,6 В 85% проб В 100% летних проб 10-» ю-2 ю-1 0,064 Не » ю-1 10-« ю-1 0,61 обнаруже» » ю-» 10-< ю-» 3,4 1Ы

часов, 1 ч и 40 с соответственно (А. В. Никитин), то отсутствие яиц гельминтов в 3-суточной продукции завода позволяет считать этот режим обеспечивающим ее стойкую дегельминтизацию. Температура биомассы 2-суточ-ных циклов обезвреживания отбросов успевала достигнуть только 45,5°. При этом значительно улучшались санитарные показатели конечного продукта по сравнению с сырьем (см. таблицу). В частности, титр коли, пер-фрингенс и протея увеличивался соответственно в 10 ООО, 100 и 1000 раз, а микробное число снижалось в 7 раз.

В 2-суточной продукции завода не были найдены яйца аскариды и личинки мух. Однако наряду с высокой степенью дегельминтизации компоста в свободном пространстве барабанов, специально заложенные яйца аскариды, как тест-объекты, отмирали только на 30,3%. Имеются основания полагать, что полная дегельминтизация этой продукции обеспечивалась не только температурой, которая в равной степени воздействовала также на тест-объекты, но и более полным воздействием на свободные яйца аскариды всего комплекса факторов обезвреживания, в том числе и процесса истирания.

Несмотря на то что санитарные показатели продукции завода, полученной в процессе 2-суточной ферментации, значительно выше, чем исходного сырья (см. таблицу), они не отвечают требованиям, предъявляемым к компосту. Поэтому в целях доведения до необходимых санитарных кондиций практикуется окончательное обезвреживание ее в виде штабельного дозревания на территории завода. По нашим данным, в процессе такого дозревания «полуфабриката» температура в штабеле достигала 50—55° на протяжении 40—45 дней как летом, так и зимой. Вследствие этого санитарные показатели компоста улучшались дополнительно в тысячи раз. При штабельном дозревании продукции завода отмирало 45,7% яиц аскариды зимой и 58,5% летом уже к 5-му дню наблюдения; 10-дневная продолжительность этого процесса обеспечивала 100% их гибель. Компост, полученный в результате 2-суточной ферментации отбросов, сохранял некоторую «привлекательность» для яйцекладущих мух только в течение 1-й недели штабельного дозревания. На протяжении этого периода он обладал слабо выраженным кисловатым запахом брожения.

Известно, что применение твердых отбросов в парниково-тепличном хозяйстве сопровождается рядом антисанитарных моментов. К ним относится прежде всего распространение запаха от штабелей отбросов, подготовленных для использования в культивационных сооружениях. Кроме того, оставшиеся, неутилизированные отбросы служат местом выплода мух, их балластные фракции загрязняют территорию парниково-теплнч-ного хозяйства. Все эти очевидные гигиенические противопоказания ис-

ключаются при использовании в парниках и теплицах компоста 2-суточной ферментации.

Наши исследования показали, что по мере повышения температуры этого биотоплива в грядах до 45—48° непрерывно увеличивался его коли-титр. Спустя 25 дней после набивки теплиц он достиг 0,01 и соответствовал ВТУ на органические удобрения. К концу наблюдения титр коли и перфрингенс был не менее 1, а микробное число составляло 25,3 тыс. Спустя 3 нед от начала дозревания биотоплива в теплицах отмирало 100 % заложенных в гряды яиц аскарид.

Выводы

J1. Наиболее высокий эффект обезвреживания твердых отбросов получен при 5-суточной механизированной биоферментации.

2. Компост 3-суточной биоферментации по санитарной характеристике соответствует слабозагрязненной почве и рекомендуется в качестве минимального по своей продолжительности.

3. Продукция завода 2-суточной биоферментации требует дальнейшего обезвреживания в компостных штабелях или сооружениях закрытого грунта.

ЛИТЕРАТУРА. Бабаянц Р. А. Домовые отбросы. М. — Л., 1929. — Ваксман 3. А. Антагонизм микробов и антибиотические вещества. М., 1947. — Горбов В. А. Основные вопросы гигиены и санитарной охраны почвы. Дис. докт. М., 196£. — Кузьменкова А. М., Гуляев Н. Ф. — сГиг. и сан.», 1973, № 8, с. 43—45. — Куликов А. В. — Там же, 1972, № 1, с. 17—21. —Мац Л. И. — Там же, 1962^ № 10, с. 94—100. — Никитин А. В. Очистка городов от домовых отбросов. М. — Л., 1949, с. 107—142. — Тукалевская М. Н. Самонагревание отбросов и обезвреживание их от патогенных бактерий. Автореф. дис. канд. М., 1950.

Поступила З/П 1976 г.

MECHANIZED BIOFERMENTATION AS A METHOD OF DECONTAMINATION OF SOLID REFUSE IN HYGIENIC RESPECT

V. A. Rudeiko, A. P. Scherbo

The compost, that was obtained as the result of biofermentation of solid domestic refuse for 5 days at a special plant, was quite safe in the sanitary-epidemiologic respect. The compost obtained after 2 days required additional treatment in compost piles or underground.

УДК 613.2-058:612.766.2*

[I И. Г. Попов, Н. Д. Радченко

ИССЛЕДОВАНИЕ ФАКТИЧЕСКОГО ПИТАНИЯ И ПИЩЕВОГО СТАТУСА В УСЛОВИЯХ ОГРАНИЧЕННОЙ ПОДВИЖНОСТИ (ГИПОКИНЕЗИИ)

В настоящем сообщении приводятся результаты исследования фактического питания и пищевого статуса у испытуемых при резком переходе от обычных условий жизни к обитанию в помещении малого объема до 10 сут. В литературе этому уделялось относительно мало внимания по сравнению с оценкой отдельных сторон обмена веществ при гипокинезии у животных. В то же время без изучения этих вопросов трудно осуществлять планирование и гигиенический контроль за питанием человека в условиях гипокинезии.

Испытуемые — клинически здоровые, хорошо физически развитые мужчины в возрасте 24—26 лет. Суточные энерготраты их до начала эксперимента находились в пределах 3500—4000 ккал/сут. На период обитания в помещении малого объема для человека весом 70 кг энерготраты планировались на уровне 2600±50 ккал/сут, что обеспечивалось с помощью стандартного режима труда и отдыха. Следовательно, в наших экспериментах

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.