CC BY
10
УДК 628.35
ОЧИСТКА СТОЧНЫХ ВОД ОТ НЕКОТОРЫХ КИШЕЧНЫХ ВИРУСОВ И БАКТЕРИЙ В ЦИРКУЛЯЦИОННОМ ОКИСЛИТЕЛЬНОМ
КАНАЛЕ
Доктор мед. наук Е. И. Гончарук, кандидаты мед. наук Л. В. Григорьева и Т. В. Бей, Э. В. Шуляк, Г. М. Корчак
Киевский медицинский институт им. А. А. Богомольца и Киевский научно-исследовательский институт общей и коммунальной гигиены им. А. И. Марзеева
В последние годы в нашей стране и за рубежом при канализовании небольших населенных пунктов и отдельно расположенных объектов широко применяются очистные сооружения, так называемые циркуляционные окислительные каналы (ЦОК). Принципиальные схемы очистных станций с ЦОК них устройство описаны ранее (Е. И. Гончарук с соавторами).
Критерием гигиенической оценки всего комплекса очистных канализационных сооружений, а также очистных станций с ЦОК служит эффективность освобождения сточных вод и осадка от патогенных микроорганизмов. Этот критерий приобретает первостепенное значение, когда ЦОК используют для очистки сточных вод инфекционных больниц, ветеринарных лечебниц и мясокомбинатов.
Мы считали целесообразным изучить эффект очистки в ЦОК сточных вод, содержащих некоторые кишечные вирусы и бактерии. Работу выполнили на лабораторной модели ЦОК, полезный объем которой составил 15 л. Наряду с этим исследовали изменения общесанитарных (химических и бактериологических) показателей и длительность обнаружения избранных тест-микроорганизмов в процессе очистки сточных вод в ЦОК.
Методика исследований сводилась к следующему. Модель ЦОК заполняли смесью сточной воды с активным илом, доставленной из станции биологической очистки Киева. После этого в ЦОК вносили избранные инфицирующие дозы вирусов или бактерий. Одновременно в контрольной колбе емкостью Зле такой же смесью создавали идентичную концентрацию микроорганизмов. Дальнейшая работа ЦОК во всех опытах была одинакова и состояла из 2 этапов. На первом ЦОК работал в замкнутом режиме без поступления сточной жидкости в течение 3 суток — максимального срока пребывания бытовых сточных вод в ЦОК. На втором этапе режим работы ЦОК был непрерывным в течение 3—4 недель. Для этого 2 раза в сутки роторный аэратор выключали, осветленную сточную жидкость сливали, а в ЦОК поступала неотстоенная сточная жидкость. Основные технологические параметры работы модели канала в период исследований были аналогичны показателям работы ЦОК в производственных условиях.
В качестве тест-микроорганизмов использовали прототипные штаммы энтеровирусов Коксаки В5 с титром 4,25 ^ ТЦД50 в 0,1 мл и ЕСН019 с титром 5,5 ^ ТЦД50 в 0,1 мл, бактериофаг кишечной палочки с титром 6-107 БОЕ и 0,1 мл и музейный штамм патогенного серотипа эшерихий 0111.
Пробы отбирали через 3, 6, 12 и 24 часа после инфицирования, а затем на 2, 3, 5, 7, 9-е и т. д. сутки до получения 2 отрицательных анализов на наличие искомых микроорганизмов. Исследованию, как правило, подвергали отдельно отстоенную сточную жидкость и активный ил. В некоторых опытах исследовали смесь активного ила с надосадочной жидкостью. Одновременно с основными определениями стандартными методами регулярно проводили общий санитарно-химический и бактериологический анализ поступающей в ЦОК и очищенной сточной жидкости. Бактериофаг кишечной палочки обнаруживали методом поверхностного посева на чашки с 1,5% МПА и со-
отЕетствукщей тест-культурой. Для индикации энтеровирусов использовали клетки фибробластов эмбриона человека. Исследования на патогенные се-ротипы кишечной палочки проводили методом посева взятого материала на среду Андреевой и ТТХ-агар с последующим изучением у выделенных культур серологических и биохимических свойств.
Показатели поступающей в ЦОК сточной воды были следующими: БПК5 100—156 мг/л, азот аммонийных солей 14,9—28 мг!л, нитриты и нитраты отсутствовали. Микробное число 2 940 ООО—4 200 000, коли-титр Ю-5— 10" 6. Результаты химического и бактериологического анализа очищенный в ЦОК сточной жидкости в первом режиме эксплуатации представлены в табл. 1.
Средние показатели работы ЦОК в непрерывном режиме при обработке сточной воды в течение 2 суток и дозе ила 3—4 г! л по сухому веществу были следующими: БПК5 очищенной сточной воды 4,2—10 мг!л, концентрация растворенного кислорода 4—8,4 мг!л. В период исследований наблюдался интенсивный процесс нитрификации.
Азот нитратов в отдельных пробах содержался в количестве 15— \Ъмг/л. Коли-титр очищенной сточной жидкости был равен 0,01—0,001, микробное число — 24 000 — 170 000. Приведенные данные свидетельствуют о том, что на 1-м и 2-м этапах работы ко 2-м суткам в ЦОК был достигнут высокий уровень очистки как по химическим (снижение БПК на 95—97%), так и по бактериологическим показателям (снижение количества эшерихий на 99— 99,9%). Обращает на себя внимание тот факт, что на 3-й сутки произошло повышение коли-титра в 10 000 раз по сравнению с исходным, а абсолютное его значение составило 0,1 мл. В то же время при работе канала в проточном режиме кишечная палочка содержалась в очищенной воде в большем количестве (коли-титр равен 0,01—0,001). Результаты наблюдений за динамикой и сроками освобождения сточной жидкости и активного ила от энтеровирусов Коксаки В5 и ECHO 19 представлены на рис. 1.
Как видно из рис. 1, в ЦОК происходило сравнительно быстрое освобождение сточной жидкости от вирусов Коксаки В5 и ЕСН019. При исходном содержании вируса Коксаки В5 в титре 1,24 lg ТЦД50 в 0,1 мл сточной воды через 6 часов аэрации этот вирус находили в титре 0,75 lg ТЦД50 в 0,1 мл, а полное освобождение сточной жидкости наступило только через 24 часа. Титр вируса ECHO 19 через 6 часов аэрации падал с 1,5 lg ТЦД50 до 0,75 lg ТЦД 50 в 0,1 мл. Предельный срок обнаружения его в сточной воде составил 2 суток.
Таблица 1
Результаты химического и бактериологического анализа в процессе очистки сточных вод в ЦОК (средние данные)
Показатели состава сточной жидкости
Продолжительность аэрации (в сутках) БПК, азот аммонийных солей азот нитритов азот нитратов микробное число (в тысячах) коли-титр
мг/л
1 20,4 18,0 0,88 2,5 5 200 ю-7
2 8,0 15,4 4,4 4,8 22 ю-3
3 4,4 5,8 7,7 12,4 14 ю-1
Продолжительность аэрации
Рис. 1. Очистка в ЦОК сточных
вод и ила от вирусов, а — вирус Коксаки Б5 в'сточной жидкости; б — вирус Коксаки В5 в активном иле; в —вирус ЕСН019 в сточной жидкости; г — вирус ЕСН019 в активном иле .
2 Гигиена и санитария № 1
33
В эксперименте также установлено, что сроки обнаружения вирусов Коксаки В5и ЕСН019 в активном иле ЦОК оказались более длительными и составили соответственно 3 и 5 суток. Что касается механизма освобождения сточной жидкости от вирусов, то, очевидно, решающая роль в этом процессе принадлежит большой адсорбционной способности активного ила. Последующее самоочищение активного ила от вирусов может происходить под влиянием разнообразных биологических, химических и физических факторов, имеющих место при очистке сточных вод активным илом.
Изучение сроков и динамики освобождения сточной жидкоети и активного ила от модельного вируса-бактериофага кишечной палочки (табл. 2)
Таблица 2
Динамика освобождения сточной жидкости от бактериофага кишечной палочки 163 в ЦОК
Период времени от начала опыта Количество бактериофага в отстоенной сточной при исходном содержании (в БОЕ мл) жидкости
6 000 — 7000 5 000 600- -700 10 -50
опыт контроль опыт контроль опыт контроль опыт контроль
3 часа ........ 2 100 5 730 260 2 580 60 470 0,02 0—64
6 часов ........ I 865 7 600 160 6 440 10 140 0-4 0—40
12 » ........ 3 200 2 800 110 3 090 0 30 0 0—10
24 часа ........ 540 Сливной 160 6 900 0 30 0 0
лизис
на чаш-
ке
3 суток ........ 50 9 130 6 302 0 25 _ 0
7 » ........ 55 1 825 28 131 — — — _
10 » ........ 5 115 12 28 — — _ _
16 » ........ 10 47 3 9 — — — _
20 » ........ 0 0 0 9 — — — -
проводили в 4 сериях опытов. Приведенные в табл. 2 данные свидетельствуют
0 том, что существенное уменьшение содержания бактериофага в сточной жидкости происходило уже в 1-е сутки аэрации. В течение 3—12 часов от начала аэрации в сточной жидкости обнаружено 323Э—1865 БЭЕ фага в
1 мл, что составляло 30—50% исходного количества (6ЭЭЭ—7ЭЭЭ). В то же время количество фага в контроле оставалось на урознях, близких к исходным. После 24 часов аэрации в надосадочной сточной жидкости обнаружено 540 БОЕ фага, т. е. его концентрация снизилась на 91—92%. Несмотря на это, приданной исходной концентрации остатки фага обнаруживали в сточной жидкости довольно продолжительное время.
Так, полное освобождение сточной жидкости от бактериофага завершилось к 20-м суткам.
Уменьшение исходной концентрации фага в 10—100 раз (до 690—50 БОЕ в 1 мл сточной жидкости) дало полное освобождение ее от фага уже в течение первых 12 часов работы ЦОК. Следовательно, в наших исследованиях эффект очистки сточных вод от модельного вируса находился в прямой зависимости от его исходной концентрации. Аналогичная закономерность, по-видимому, является общим признаком, обнаруживаемым при различных методах очистки сточных вод, что наблюдалось нами в предыдущие годы при изучении работы малых очистных сооружений канализации (Л. В. Григорьева и Е. И. Гончарук).
Исследование активного ила на наличие бактериофага свидетельствовало о более длительных сроках его обнаружения (рис. 2). Во всех 4 сериях наблюдений установлено значительное повышение концентрации фага в активном иле по сравнению с исходным через 3 часа аэрации.
Такие результаты, по-видимому, зависели от интенсификации процессов адсорбции внесенного бактериофага на хлопьях активного ила. Это увеличение совпало с моментом максимального освобождения сточной жидкости от модельного вируса. Однако дальнейшее отмирание внесенного фага в биологической ионообменной системе, которой является активный ил, происходило медленно.
Гибель бактериофага в активном иле констатирована через 25 суток при исходной концентрации 5000 БОЕ в 1 мл, через 17 суток при 1000 БОЕ в \ млн через 15суток при концентрации нескольких сотен БОЕ фагов в 1 мл.
Продолжительность аэрации
Рис. 2. Динамика отмирания бактериофага кишечной палочки 163 (в процентах) в активном иле ЦОК при исходной концентрации.
а — 5120 БОЕ в 1 мл\ б — 1170 БОЕ в 1 мл\ в — 234 БОЕ в 1 мл; г — 170 БОЕ в 1 мл.
Яремя (6 сутках)
Рис. 3. Обнаружение патогенных E.coli 0111 в смеси сточной жидкости с активным илом ЦОК.
а — выделение патогенных Е. сое! 0111 на среде Андреевой; б — выделение патогенных Е. coli 0111 на TTX-arape; / — исходное заражение I млн. в 1 л; II — исходное заражение 100 млн. в 1 .1.
Данные об обнаружении патогенного серотипа кишечной палочки (рис. 3) 0111 в смеси сточной воды с активным илом представлены на рис. 3. Как видно из рис. 3, сроки выделения энтеропатогенных штаммов зависели от исходной концентрации указанных микроорганизмов и среды, на которую производили посев исследуемого материала. Длительность обнаружения при посеве на среду Андреевой составляла 18 суток при исходном заражении 100 млн. в 1 л и 7 суток при 1 млн. в 1 л. Сравнивая указанные сроки с продолжительностью Еысеваемости патогенных Е. coli на среду ТТХ-агар, можно отметить меньшую продолжительность их обнаружения: 15 суток при концентрации 100 млн. в 1 л и 3 суток при 1 млн. в 1 л. При исследовании иловой смеси из ЦОК на патогенные E.coli тотчас и в 1-е сутки выделялись типичные по серологическим и биохимическим свойствам штаммы. В дальнейшем наряду с типичными культурами обнаруживали штаммы энтеропатогенных кишечных палочек с измененными свойствами, касающимися как титра агглютинации со специфической сывороткой, так и биохимических свойств (сбраживание Сахаров, образование индола и т. д.).
Таким образом, анализ материалов исследований свидетельствует о том, что эффект очистки 6ытоеых сточных еод на модели ЦОК в созданных условиях по химическим показателям достигался на 2-е сутки работы в замкнутом режиме и был высоким за весь период наблюдений при работе в непрерывном режиме с 2-суточным временем пребывания в нем сточных вод. По-
вышение коли-титра до 0,1, характеризующее хорошо очищенную сточную жидкость, наблюдалось лишь на 3-й сутки аэрации, в то же время проточный режим работы ЦОК характеризозался более низким значением коли-титра (0,01—0,001).
Результаты наблюдений за освобождением сточной жидкости и активного ила от вирусов и бактерий позволили установить более длительные сроки сохранения их в активном иле. В связи с этим последний, адсорбировавший и сконцентрировавший в себе патогенные микроорганизмы, может служить источником рассеивания их во внешней среде. Это обстоятельство вызывает необходимость санитарного контроля не только сточной жидкости, но и активного ила.
Следует отметить также, что любые нарушения работы ЦОК и вторичного отстойника из-за превышения гидравлических или органических нагрузок на активный ил неизбежно приводят к повышенному выносу его со сточной водой, а следовательно, возможности поступления патогенных микроорганизмов в открытые водоемы или на поля орошения.
Для предотвращения указанной опасности необходимы последующее обеззараживание очищенной в ЦОК сточной воды, правильная обработка и утилизация избыточного активного ила, образующегося в ЦОК.
ЛИТЕРАТУРА
ГончарукЕ. И., К о л о б а н о в С. К., КигельМ. Е. Гиг. и сан., 1965, № 2, с. 74. — Г р и г о р ь е в а Л. В., Г о н ч а р у к И. Е. Там же, 1966, № 11, с. 6,
Поступила 17/III 1969 г
REMOVAL OF CERTAIN ENTERIC VIRUSES AND BACTERIA FROM SEWAGE IN A CIRCULATION OXIDIZING CHANNEL
E. /. Goncharuk, L. V. Grigorieva, Т. V. Bei, E. V. Shulyak, G. /. Korchak
Investigations have shown the treatment of sewage in a circulation oxidizing channel for two days to be a highly efficient means of decontamination judging by chemical indices. The sewage proved to be free of Coxsackie B5 and ECHO 19 viruses in 24 and 48 hours consecutively and that of Esch. coli bacteriophage in 12 hours in the initial concentration amounting 50 PFU/ml and in 16 hours, when it amounted to 6000— 7000 PFU/ml.The pathogenic serotypes of B. coli in a mixture of sewage and active slime were recoved for a period of 3—7 days in the initial contamination equaling 1 million a litre and for 15—18 days if it amounted to 100 million a litre. The Coxsackie B5 virus was recovered from active slime up to the third day and ECHO 19 virus — up to the 5th day. The Esch. coli bacteriophage was present for 15 to 25 days depending on the initial concentration. Disinfection of treated sewages is considered to be an obligatory measure.
УДК 614.778
ЗЕЛЕНЫЕ НАСАЖДЕНИЯ И ИХ РАЗМЕЩЕНИЕ НА ТЕРРИТОРИИ ЖИЛОГО МИКРОРАЙОНА В СВЯЗИ С ФОРМИРОВАНИЕМ ОПТИМАЛЬНОГО ВЕТРОВОГО РЕЖИМА
Инженер С. Д■ Соколов
ЦНИИП градостроительства
Вопрос о том, где и как размещать посадки и какие исподьзовать конструкции насаждений применительно к конкретной застройке и направлению ветровых потоков, до настоящего времени остается недостаточно изученным.
