CC BY
5
УДК 628.364:614.455:576.851.49
ОЧИСТКА СТОЧНЫХ ВОД, СОДЕРЖАЩИХ ВОЗБУДИТЕЛИ БРЮШНОГО ТИФА, НА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ СООРУЖЕНИЯХ ПОДЗЕМНОЙ ФИЛЬТРАЦИИ
Канд. мед. наук Е. И. Гончарук, Г. В. Савченко, М. А. Левянт Кафедра коммунальной гигиены Киевского медицинского института
В литературе не освещен вопрос об очистке на сооружениях подземной фильтрации сточных вод, содержащих возбудителей кишечных инфекций. Между тем вопрос этот очень важен, ибо фильтрат сточных вод от таких сооружений поступает, как известно, в поток грунтовых вод, используемых в сельских условиях для хозяйственно-питьевых нужд.
Экспериментальная работа была проведена нами на лабораторных установках, где, как показали специальные исследования, повторяются все закономерности, выявленные на натурных объектах. Устройство и действие экспериментальных установок полей подземной фильтрации (ППФ) описаны в одной из наших предыдущих работ Схема устройства лабораторных экспериментальных установок фильтрующих колодцев (ФК) дана на рисунке.
Об эффекте обеззараживания сточных вод от возбудителей брюшного тифа на экспериментальных ППФ и ФК мы судили по наличию брюшнотифозных бактерий в фильтрате, полученном от экспериментальных установок.
Методика исследования была такова. Взвесь суточной культуры брюшнотифозных палочек вносили в сточную жидкость, лившуюся из септика в дозирующее устройство. Из дозирующих бачков зараженная возбудителем брюшного тифа сточная жидкость поступала для очистки в экспериментальные лабораторные установки; фильтрат собирали в стерильную приемную колбу. Ежедневно в сточной жидкости п фильтрате определяли коли-индекс, мнкробное число и наличие брюшнотифозных бактерий. Установленное при помощи пробы с флюоресцеином время
фильтрации сточной жидкости в установках равнялось 2 суткам. Время инфильтрации сточной жидкости, которое определяли по появлению первых порции фильтрата, составляло 3—4 суток. Кроме метода выделения чистой культуры в сточных водах и фильтрате, в качестве дополнительного ориентировочного метода использовали реакцию нарастания титра фага (В. Д. Тимаков и Д. М. Гольдфарб).
На установках ППФ, загруженных среднезернистым песком, проведено 5 серий опытов. В I серии исследований нагрузка сточной воды со-
Схема устройства лабораторной установки фильтрующего колодца. / — двухкамерный септик; 2 — дозирующий сосуд с осветленной сточной жидкостью; 3 — распределительный желоб; 4 — фильтрующая засыпка из щебня; 5 — сборный сосуд для фильтрата; 6 — фильтрующий колодец; 7 — растительный слой; 8 — фильтрующий слой исследуемого грунта; 9 — крупный песок; 10 — слой щебня.
1 Гигиена и санитария, 1962, ЛГ» 9, стр. 100—101.
ставляла 30 л/сутки на 1 погонный метр дренажной сети. Такая нагрузка чаще всего встречалась при обследовании натурных объектов (Е. И. Гон-чарук и В. М. Кучерявая) и по СНиП-2-Г-6-62 соответствует максимально допустимым нагрузкам сточных вод на ППФ при высоте фильтрующего слоя 3 м. Взвесь суточной культуры брюшнотифозной палочки вносили из расчета 20 млн. микробных тел на 1 л сточной жидкости. Собираемый фильтрат был прозрачным (более 30 см), бесцветным, без заметных запахов, легко фильтровался через мембранные фильтры № 3.
При анализе фильтрата в I серии опытов на присутствие брюшнотифозной палочки мы в течение 2 месяцев не могли выделить типичных микробов. Однако в 2 случаях (на 2-й и 8-й день с момента появления фильтрата) были выделены культуры, которые по культурально-биохи-мическим и морфологическим свойствам вели себя как брюшнотифозные палочки, но не агглютинировались поливалентной сальмонеллезной сывороткой и брюшнотифозными О- и Н-сыворотками. Чтобы восстановить их агглютинабельность типоспецифическими сыворотками, мы применили метод пассажа на 10% желчном бульоне. Полученные результаты приведены в табл. 1.
, Таблица I
Биохимическая и серологическая характеристика выделенных из фильтрата культур, подозрительных на брюшнотифозную палочку
№ пассажа Количество колоний на среде Эндо Количество отвитых ко-ний Окраска по Граму Подвижность Лактоза Глюкоза Маннит Сахароза Индол Сероводород Агглютинация поливалентной сывороткой Агглютинация О- и Н- сывиротками
Исходная
культура 15 3 — Подвижны — к к — — ± — —
1 12 — Подвижны — к к — — ± — —
3 3 — Подвижны — к к — — + + —
11 33 — — Подвижны — к к — — + + —
2 — — Подвижны — к к — — + Чг +
Обнаруженные в 2 случаях брюшнотифозные палочки оказались очень ослабленными, а их число в фильтрате было незначительным. Так, если в исходной сточной воде из 0,0001 мл выделялись типичные брюшнотифозные палочки, то при исследовании 3,0 л фильтрата не удалось выделить ни одной типичной брюшнотифозной палочки. Лишь 15 колоний по культурально-биохимическим и морфологическим свойствам были сходны с брюшнотифозными. После двукратного пассажа только в 2 колониях восстановлены свойства, типичные для брюшнотифозных палочек.
Эпидемиологическое значение таких ослабленных брюшнотифозных бактерий нельзя полностью игнорировать. Однако следует учитывать, во-первых, что в натурных условиях брюшнотифозная палочка подвергается интенсивным биохимическим процессам в септике, а во-вторых, что попавшие на ППФ в грунтовые воды возбудители брюшного тифа должны еще пройти через так называемую биологически активную зону, распространяющуюся в грунтовых водах во все стороны от ППФ на 3—4 м (Е. И. Гончарук). Поэтому, очевидно, эти проскоки для грунтовых вод не представляют большой эпидемиологической опасности даже непосредственно на самих ППФ. Тем более, что наименьшее расстояние, на котором допускают устройство местных водоразборных сооружений от ППФ, составляет 25—30 м (РСН-109-63).
После 11 — 12-дневного срока эксплуатации экспериментальных установок мы ни разу в течение 2 месяцев не обнаружили в фильтрате возбудителей брюшного тифа даже с измененными свойствами.
Условия на ППФ, при которых исключались бы даже отдельные проскоки возбудителей брюшного тифа в поток грунтовых вод, создаются, как это было установлено во II и III сериях наших исследований, при нагрузке сточных вод до 20 л/сутки на I погонный метр дренажной сети. При таких нагрузках в фильтрате не удалось найти возбудителей брюшного тифа даже в первые 10 дней эксплуатации установок, куда поступали сточные воды, содержащие во II серии опытов 20 млн. брюшнотифозных палочек, а в III серии — 2 млрд. в 1 л жидкости.
Как показали натурные наблюдения, часто бывают случаи, когда через 1—2 года эксплуатации очистных сооружений к ним подключаются новые объекты без расширения производительности этих сооружений. Такое внезапное повышение нагрузки сточных вод с 20—30 до 50 л/сутки на 1 погонный метр дренажной сети на биологически созревшие ППФ не приводит к уменьшению эффекта очистки (табл. 2). Ежедневные исследования фильтрата, проводившиеся нами более месяца, пи разу не позволили во II и III сериях опытов обнаружить даже подозрительных колоний возбудителей брюшного тифа, а реакция нарастания титра фага все время была отрицательной. Следовательно, в случае биологического созревания ППФ увеличение норм нагрузки до 50 л/сутки на 1 погонный метр не повлечет за собой попадание возбудителей брюшного тифа в поток грунтовых вод. О надежном обезвреживании сточных вод на ППФ и ФК после их биологического созревания свидетельствуют сводные данные эффекта очистки сточных вод (см. табл. 2).
Таблица 2
Сводные данные-эффективности очистки сточных вод на экспериментальных ППФ и ФК
в песчаных грунтах
Характеристика проб Нагрузка сточных вод на 1 погонный метр дренажной сети ППФ и на 1 м' суммарной проницаемой поверхности ФК (в л/сутки) о »VI =t в i? с LQ Реакция нарастания титра фага Количество брюшнотифозных палочек (в 1 л) Коли-индекс Микробное число
Сточная жидкость, Резко поло- 2- 107 до МО7 2-105
поступавшая па 120 жительная 2-10» до до
ППФ и ФК до 5 10е 5- 10е
180
Фильтрат на 10-е 20 1,2 Отрицатель- Отсутствовали 1104 880
сутки эксплуата- ная
ции ППФ 30 1,8 Слабо поло- 1—2 ослаблен- 2-103 1 080
жительная ных
50 (на био- 1,0 Отрицатель- Отсутствовали 10 90
логически ная
созревшие
Фильтрат к концу ППФ)
20 0,6 « и <10 18
2-го месяца эксп- 30 0,4 я <10 21
луатации ППФ 50 0,6 т « <10 6
Фильтрат на 10-е
сутки эксплуата- 160 0,8 а •
ции ФК 240 1,2 Слабо поло- 1—2 ослаблен- 230 1 500
жительная ных 2 300 1 800
Фильтрат к концу 160 0,2 Отрицатель- Огсутст вовали 9 110
2-го месяца эксп- ная
луатации ФК 240 0,3 То же а 9 86
Установить уменьшение эффекта очистки сточных вод при изменении концентрации возбудителей брюшного тифа от 20 млн. до 2 млрд. в 1 л жидкости нам не удалось.
Наряду с исследованием сточной жидкости и фильтрата на наличие возбудителей брюшного тифа мы ежедневно определяли коли-индекс и микробное число. При указанных нагрузках через 10—12 дней эксплуатации экспериментальных ППФ и ФК происходит отмирание не только брюшнотифозных бактерий, но и основной массы санитарно-показатель-пых микроорганизмов.
Кроме описанных выше серий опытов со среднезернистым песчаным грунтом, были проведены исследования при загрузке экспериментальных лабораторных установок ППФ мелкозернистым песчаным, а также супесчаным и суглинистым грунтом. При нагрузках, не превышающих норм, указанных в СНиП-2-Г-6-62 и РСН-109-63 для соответствующих высот фильтрующего слоя, мы ни разу в фильтрате не обнаружили возбудителей брюшного тифа. Не удалось найти возбудителей брюшного тифа и во время исследования фильтрата, полученного (см. табл. 2) от экспериментальных лабораторных установок с ФК, которые были загружены средне- и мелкозернистым песком, супеском и суглинком и эксплуатировались при нагрузках, не превышающих норм, указанных в РСН-109-63.
Выводы
1. При очистке на ППФ и ФК сточных вод, содержащих от 20 млн. до 2 млрд. брюшнотифозных палочек в 1 л жидкости, заражения потока грунтовых вод возбудителями брюшного тифа исключается при высоте фильтрующего слоя мелкозернистого грунта 1 м, если нагрузки не превышают 20 л/сутки на 1 погонный метр дренажной сети ППФ или 160— 180 л/сутки на 1 м2 суммарной проницаемости поверхности ФК.
2. После биологического созревания этих установок увеличение норм нагрузки сточных вод до 30—50 л/сутки на 1 погонный метр дренажной сети или до 240 л/сутки на 1 м2 суммарной проницаемой поверхности ФК не приводит к увеличению загрязнения грунтовых вод.
ЛИТЕРАТУРА
Г'ончарук Е. И. Гиг. и сан., 1963, № 5, с. 104. — Гончару к Е. И., Кучерявая В. М. В кн.: Вопросы гигиены населенных мест. Киев, 1964, т. 5, с. 109.— Тим а ков В. Д., Гольдфарб Д. М. Реакция нарастания титра фага (РНФ). М, 1962.
Поступила 11/XI 1965 г.
DECONTAMINATION OF SEWAGE CONTAINING TYPHOID BACTERIA AT EXPERIMENTAL UNDERGROUND FILTRATION INSTALLATIONS
E. 1. Goncharuck, G. V. Savchenko, M. A. Levyant
The authors' experimental findings prove that with the filtrations stratum 1 m high and the sewage run at a rate of about 20 1/day per metre of the underground filtration drainage system, and 160—180 1/day per 1 m2 of the total permeable surface of the filtration wells, a reliable decontamination of sewage containing from 20 million to 2 milliard of typhoid bacteria per litre was attained. After biological maturation of the underground filtration installations an increase in the flow rate of up to 50 1/day per metre of drainage system and 240 1/day per 1 m2 of permeable surface of filtration wells did not result in the typhoid bacteria appearing in the decontaminated filtrate.
