CC BY
18
НАРОДНЫЙ КОМИССАРИАТ ЗДРАВООХРАНЕНИЯ СССР
ГИГИЕНА и ЗДОРОВЬЕ
Отв. редактор А. Я. КУЗНЕЦОВ. Зам. отв. редактора С. И. КАПЛУН Члены редколлегии: Н. А. БАРАН, Г. А. БАТКИС, Ф. Е. БУДАГЯН, А. В. МОЛЬКОВ, А. Н. СЫСИН, Т. Я■ ТКАЧЕВ Отв. секретарь Ц. Д. ПИК
1941
6-й ГОД ИЗДАНИЯ
№ 11—12
Государственная Научцал Медицине«, мабляитеха Н К э
О^н
в£СЯ
Проф. Н. М. АНАСТАСЬЕВ (Москва)
1 ЬГ
[овы биотермического метода обезвреживания и утилизации твердых органических отбросов
Из Центрального санитарного института им. Эрисмана
Яш его, в наи-.»шостирование,
обезвреживания и у илизации отбросов. Современ вила на первое мест > аэробную камеру Бек-кари, в гетативные формы ц,гогенных 'микроорганизмог, ностью ликвидирую. \ гнилостные процессы. г перегной — служит прекрасным удобрите./11 на огромную нужду в подобных установ( СССР идет, однако, очёйь медленно.
9
Основные причины этого' <?"
1. Длительность сроков сбраживаийя. Они ок; широт, но везде очень большими — до 2 месяцев
2. Размеры камеры, приводи- •»»• случаев как почти обязательные, а между сов: являются ли приводимые Беккари разме^ Дам.>.ры ;тейетвительно наилучшими и обязательными, или здесь возможны широк; улебания, обеспечивающие приспособление к различным количественным запросам: Далее, возможна ли работа камеры при условии ежедневной догрузки ее? Каковы, наконец, должны быть размеры и конструкция камеры, обеспечивающие достаточно успеи'чую и быструю работу ее в мндивидуальном хозяйстве и в условиях коммунальной установке?
• рактика поста->й погибают ве-глистов и пол-шкся продукт— :1Лом. Несмотря ■их внедрения в
.ыми для разных
\ сприняты в большинстве чь мигает целый ряд вопро-
в'
£
Особенности военного времени налагают отпечаток на наши меро-/ приятия по обезвреживанию отбросов вообще и твердых отбросов в частности. В условиях военного времени имеет место значительное снижение транспортных ресурсов, вследствие чего обезвреживание твердых отбросов (мусора и навоза) должно производиться по возможности без вывоза ях за пределы населенного места. В военное время приобретает особенно большое значение сохранение и обезвреживание домового утиля, на долю которого." приходится около 30°/о всего мусора. С особой настойчивостью усл^дая военного времени ставят »опрос о замене минеральных удобрени"( органическими, т. е. в первую ?редь тем же навозом и мусором.
Всем этим запроса , как это видно будет из д большей степени ото^ет биотермический метод гсэрвяки, биогермический*-. камеры).
Наибольший инте[ ее представляет камерный способ, так как только он дает возможность соблюсти все технические услот "я для полного
■1 Третья группа прячия, затрудняющих продвижение гарного метода и
жизнь, — это вопросы его экономики и рентабельности. Как бы ни сокращать срок обработки отбросов, все же, стремясь к широкому внедрению данного метода в жизнь, необходимо предвидеть большое строительство и крупные капиталовложения. Поэтому успех этому методу может быть обеспечен только в том случае, если полный санитарный эффект будет сочетаться с вполне рентабельной утилизацией отбросов.
Итоги приведенных нами экспериментальных работ сводятся к следующему. Но санитарной линии необходимо было установить срока н условия гибели патогенных (вегетативных и спороносных) микроорганизмов, яиц глистов и предимагинальных стадий мух, а также ликвидации гнилостных процессов и, кроме того, определить характер получающегося в итоге сбраживания продукта (его способность к загниванию и привлечению мух).-*-^
Согласно исследованию Комм, Ту^алевокой и Островской, в нашей лаборатории количество' кишечной палочки довольно быстро снижается во всех вообще опытах. Особенно это наблюдается при нагреве до 50—55° к 30-му дню, титр переходит здесь с седьмого знака к пятому. В условиях меньшего нагрева данное снижение затягивается до 2 месяцев. После охлаждения разогревшегося мусора до комнатной температуры кишечшя палочка вновь начинает быстро размножаться, титр ее доходит до первоначального, однако через 30—38 дней (с начала опыта) он сходит почти на-нет даже в условиях комнатной температуры. Отсюда следует, что отбросы являются средой, неблагоприятной для развития кишечной палочки; тем не менее выживаемость ее здесь очень длительна, а при обилии не ра з л ож ив шего с я органического материала возможно сильное ее размножение. Температура выше 60° для нее губительна. Результаты камерного обезвреживания вегетативных форм таковы (Тукалевская и Островская): а) патогенные микроорганизмы паратифозной группы в условиях разогрева мусора до 50—55° не обнаруживаются к 30-му дню; б) при меньшем разогреве (25—30°) данные микробы исчезают к 60-му дню; в) в опытах д-ра Комм палочка Даниша не обнаруживается в термостате при высоких температурах (75°) уже в день закладки. Дальнейшие опыты показали, что при обычном температурном режиме 17-й день можно считать приемлемым сроком с точки зрения дезинфекции для вегетативных форм.
Особенно большие трудности представляют спороносные формы.
В литературе имеются указания, что эти формы (антракс) остаются жизнеспособными в навозе тгри 72—76е всего лишь 4 дня. По мнению Ласточкина, споры •нтракса погибают в гниющем навозе потому, что в начале разогревания они прорастает, а вегетативные формы в дальнейшем гибнут, не находя условий для нового спорообразования. Общеизвестная мысль о стойкости спор даже в отношении текучего пара при 100°, а также отрицательные результаты сбраживания в камере, полученные в опытах Виноградова и экспериментах д-ра Тукалевской в отношении компостов, заставляли ставить опыты в этом направлении и в лабораторной, и в бытовой обстановке. Дацная работа была проведена д-ром Еремеевым. Она должна была определить выживаемость епбр антраксоида в воде в коллоидальном (клеевом) растворе при различных температурах, а' также в мусоре в камере сбраживания при разных температурах и в различные' сроу|ь. ,
Результаты проведАш^^шытов:
а) нагрев до 75° т^^^Шъх с водой и клеевым раствором не дал эффекта в течение 1
б) температуры в и 95° также не дали эффекта в течение часовой экспозиции; ^ ч
в) нагрев до 83—§5° и вьЯ&е при экспозиции в 14—15 часов вызвал гибель всех спор. ну
Опыты со спорами антраксоида, проведенные в камерах с мусором, показали следующее:
1) при 65—75° имеется возможность добиться в процессе сбражи-*
вания уничтожения спороносных форм, что дает право считать мусор
и утиль обезвреженными;
2) уничтожение спороносных форм достигается только в том случае, если ни в одной точке камеры температура не падает ниже 63° м срок экспозиции минимум 20 дней;
3) так как современные камеры Беккари не обеспечивают такой равномерности распределения температуры, возникает необходимость в усовершенствовании камеры, которое обеспечило бы этот нужный минимум во всех точках.
Очень большое значение имеет дегельминтизация отбросов. В этом направлении в нашем отделе велась работа гельминтологом Альф, при чем он пришел к следующий выводам:
1) при обезвреживании отбросов в камере Беккари достигнута дегельминтизация средних и верхних горизонтов мусора в течение 12 дней; обезвреживание боковых и нижних слоев удлиняется до 17 дней, что обусловливается совокупностью действующих здесь факторов (температура и высыхание);
2) при сбраживании отбросов в небольшой (2 м2) опытной установке дегельминтизация всех трех слоев осуществляется в 8—15—24 дня при температуре 50—57°;
3) результаты сравнительного изучения выживаемости яиц глистов в •условиях открытого {компостные кучи) и камерного обезвреживания позволяют установить несомненные преимущества последнего: камера дает полную гарантию дегельминтизации отбросов во все времена года, чего нет в -компостных кучах.
■Вопрос о влиянии сбраживания отбросов в камерах на предямаги-нальные стадии мух нами не ставился достаточно широко потому, что он был изучен в другой работе о компостировании; полученные при этом результаты давали определенную гарантию успеха и камерного метода обезвреживания. Согласно существующим литературным данным, яйца домашней мухи переносят без вреда температуру не выше 46°, куколки погибают при 50° в течение 3 минут, при 60°—в 4—5 секунд. Ряд авторов называет еще меньшие сроки. По наблюдениям в нашей лаборатории (Бочарова), личинки при температуре воздуха в 50° погибают, нагрев же мусора до 42—43° заставляет их переходить в менее нагретые части.
Применяя эти данные к условиям камерного обезвреживания, мы, очевидно, должны иметь в виду следующее: а) яйца и куколки как неподвижные элементы прямо подйергаются действию высокой температуры и уже при 45° гибнут; б) личинки как подвижные формы сравнительно легко спасаются бегством в условиях компостных куч, в закрытой же камере с температурой выше' 40°' этот п'уяъ для них закрыт. Наши наблюдения за опытной установкой показали, что даже камера текучего наполнения, тёКгпература которой в летнее время колебалась в пределах 45—50°, не могла служить базой для выплода мух; »л сама камера, ни выгруженный из нее перегной ни в коей мере не привлекали мух. I
Преимуществами биотермическои дезинфекции являются: 1) равномерное и глубокое воздействие 5ысокой температуры, идущее из центра. Внешний тепловой или химический фактор никогда не в силах обеспечить столь глубокое проникание в условиях твердой среды; даже перемешивание дезинфицируемой массы не может здесь вызвать сколь-ко-нибудь близкого по глубине дезинфицирующего действия; 2) колоссальное количество микроорганизмов, развивающихся в органических отбросах, строит свою жизнь по законам метабиоза, когда одна группа микробов продуктами своей жизнедеятельности готовит почву для другой <л одновременно гибель для себя. В данном случае основными
факторами метабиоза являются те только химические изменения среды (происходящие под действием микроорганизмов и определяющие собой .закономерную смену видов), но и температурный фактор, условия которого заведомо гибельны для патогенных всегда мезофильных микробов. Все это, вместе взятое, дает вполне надежный дезинфекционный эффект.
Иначе здесь действуют химические вещества, особенно хлор. В некоторых наших исследованиях введение хлорной извести не только не сопровождалось уничтожением искусственно введенных в толщу мусо ра патогенных микроорганизмов группы Гертнера, но, наоборот, удлиняло срок их выживаемости. Это объясняется тем, что под действием хлора в первую очередь погибали антагонисты интересующих нас бактерий (например, Protozoa), а уже потом, при ббльших концентрациях, и сами бактерии. Очевидно, введение хлора создавало в отдельных пунктах концентрации, губительно действовавшие на те же Protozoa, но не влиявшие на бактериальные формы, которые при отсутствии своих антагонистов развивались и дольше выживали. А так как при введении хлора совершенно невозможно создать определенную и равномерную его концентрацию во всей массе, то, естественно, что рекомендовать хлор для дезинфекции твердых отбросов нельзя. Вот почему необходимо при дезинфекции твердых отбросов рассчитывать не на уничтожение патогенных микробов, а в первую очередь на то, чтобы путем надлежащего направления биохимических процессов создать такие взаимоотношения различных антагонистических (в смысле метабиоза) групп микробов, которые обеспечили бы максимально быстрое отмирание патогенных микроорганизмов. В условиях биотермического метода мы получаем особо выгодные 'факторы, так как, наряду с необходимыми для уничтожения патогенных форм изменениями химического состава среды, мы имеем повышение температуры до 60—70Р, более благоприятное для термофилов, но исключающее возможность выживания патогенных микроорганизмов, этих типичных представителей мезофильной группы.
Перейдем к следующему •санитарному вопросу — о сроках ликвидации гнилостных процессов 1 при камерном сбраживании мусора. В подавляющем большинстве случаев резкий гнилостный запах является обычным спутником сбраживания мусора, особенно в период медленного подъема температуры. Дальнейшая его судьба различна и зависит прежде всего от хода температурной кривой. Так, при сбраживании очень влажного мусора при температуре не выше 45° резкий гнилостный запах наблюдался в течение 4 Месяцев, пока велись наблюдения за камерой. В 'обычных условиях брожения при температуре выше 60° продолжительность гнилостных процессов резко сокращалась, обычно не превышая 25 дней, но и здесь наблюдались fиачительные колебания. Действующие в данном случае факторы — неравномерность распределения температуры в камере и длительность периода подъема температуры.
Экономический эффект биотермической обработки мусора и навоза зависит от сохранности утиля и возможности его дезинфекции в процессе сбраживания при высокой температуре, удобрительной ценности и приемлемости для почвы получающегося после брожения перегноя (мелкого отсева), а также от утилизации топливных остатков перегноя (крупный отсев) и тепловой 'энергии, получающейся при брожении.
Из всех ингредиентов утиля прежде всего следует отметить тряпки. Наши экспериментальные наблюдений в этом направлении дали такие результаты (д-р Комм):
1 Под эту категорию условно подводятся все, процессы, сопровождающиеся выделением дурно пахнущих газов.
1) в пределах 20—75° ткань тем меньше изменяется, чем выше температура;
2) при температуре до 25° резко выраженная порча ткани наблюдается уже в первые 10 дней, а к 17-му дню остаются одни лишь клочья;
3) при температуре 30° некоторые изъяны ткани наблюдаются через 17 дней;
4) при нагреве до 45° получается лишь некоторое снижение прочности ткани;
5) при 55 и 75° незначительные изменения наметились лишь на 30-й день;
6) ткань, пробывшая при 55—75° 10 дней, не только не изменялась, но и после охлаждения изменения ее резко замедлялись.
Все* полученные в лабораторной установке выводы подтвердились результатами работ, проведенных в камерах д-ром Еремеевым, который одновременно исследовал и другие основные виды утиля. Полученные им выводы сводятся к следующему.
Ткань, резина, кость и другие предметы даже при длительном пребывании в камере с высокой температурой в основном сохраняли свою ценность как сырье:
а) хлопчатобумажная ткань в большей своей части может быть использована, так как ее крепость тшжалась обычно в очень небольшой степени; шерсть и сукно в этом отношении давали значительно худшие показатели;
б) резина не имела заметных признаков порчи и потери упругости;
в) кость по заключению специалистов оказалась вполне пригодной для выработки клея и костяной муки;
г) бумага в основном подверглась незначительным изменениям и частично приобрела ломкость;
д) из металлических изделий (железо, медь, сталь) особенно сильно разрушилось железо под действием коррозии; остальные металлы заметных изменений не обнаружили, если не считать некоторой разницы в цвете;
е) кожа краснодубного дубления приобрела определенную ломкость, хромовая же лучше сохранилась; по заключению специалистов хромовая кожа, обработанная в камерах сбраживания, может быть использована для клееварения, а краснодубная— на клей и частично для изготовления искусственной кожи;
ж) от шубного лоскута сохранялись только волосы.
При снижении температуры (до 30—45е) кожа и резина сохранялись, а хлопчатобумажная и шерстяная ткани сильно изменялись (снижение крепости, очаговое разрушение), т. е. наблюдалась та же картина, что и в лабораторных опытах д-ра Комм.
Таким образом, при •обезвреживании мусора в камерах большинство видов утиля не только не погибает, но, наоборот, консервируется, причем температуры выше 55° приостанавливают начавшуюся порчу утиля.
Данное положение ¡радикально меняет постановку всей проблемы утиля. При наличии коммунальных биотермических установок его можно не собирать по домам, так как гораздо выгоднее извлекать его после сбраживания мусора из коммунальной установки.
В качестве удобрения мусор до сих пор применяется сравнительно редко, так как заключающиеся в нем камни, стекло, металл и прочие твердые примеси опасны для людей и животных (ранение ног). Однако перегной от мусора, не содержащий посторонних предметов, является прекрасным удобрительным материалом, лучшим даже, чем наВоз. Применение его в качестве удобрения дает гораздо больше с точки зрения народного хозяйства, чем сбор утиля.
Каково же влияние биотермической обработки мусора на его удобрительные свойства?
Во-первых, объем и вес мусора непрерывно уменьшаются по мере его разогревания, снижаясь к концу сбраживания на 40—50%». С одной стороны, это имеет положительное значение, так как резко падает спрос на транспорт, но, с другой — наблюдения показывают, что при нагреве мусора аз него исчезают некоторые ценные элементы.
В основном снижение объема и веса мусора идет за счет выделения воды, улетучивания углекислоты и других газов. Тем не менее в этот процесс вовлекаются и ценные для удобрения элементы — азот и фосфор. Процент йх улетучивания меньше, ,чем падение веса сухого вещества, и в итоге мы получаем более концентрированное удобрение.
Наиболее спорным является вопрос о потерях азота; они широко колеблются (в пределах от 12 до 40°/о). Поскольку сложный процесс, происходящий в отношении азотсодержащих веществ, нами не может быть учтен во всех деталях, естественно, что нельзя говорить о радикальных мерах борьбы за сохранение азота в отбросах. Тем не менее наиболее крупные потери азота в виде аммиака в значительной степени могут быть устранены.
Третья линия утилизации в биотермических установках—это использование тепла, образующегося при сбраживании отбросов. Если не считать применения мусора и навоза в качестве биотоплива для парников, то в данном случае мы имеем совершенно новую, до сих пор не изученную область.
Полученный нами экспериментальный материал открывает определенные перспективы в смысле правильного использования образующейся при сбраживании мусора тепловой энергии.
Имея в виду неудачные опыты Бордо, приходится ограничивать поле нашего зрения лишь использованием тепла воздуха, находящегося в верхней части камеры. Несмотря на нинтожную теплоемкость воздуха, снижающую его эффективность как теплоносителя, надо все же ожидать значительного теилоотъема 'без нарушения биотермических процессов в отдельных пунктах сбраживаемой массы. Подсчеты показывают, что таким образом мы можем получить много тепла.
Полученный нами на одной из действующих биотермических установок температурный режим воздушного буфера и стенки широкого (во всю камеру) воздушного канала дает такие цифры. При 65—70° в толще верхнего слоя мусора температура воздуха (при наличии незначительной тяги) колебалась в пределах 40—50°. Бетонная стенка воздушных каналов (толщиной 4—8 см) в своей наружной части нагревалась от 25 до 35° при колебании температуры отопляемого помещения от 0 до 12°. Уже эти цифры указывают на большие возможности использования нагретого воздуха. Помимо этого, образуются значительные резервы топлива в виде крупного отсева, санитарно вполне приемлемого, так как, в связи с ликвидацией гнилостных процессов и подсушиванием, исключена возможность загрязнения воздуха продуктами неполного сгорания, что обычно наблюдается в мусоросжигательных печах. Вопрос этот требует уточнений в смысле расчетов и конструктивных улучшений в отношении использования тепла воздушного буфера, но в основном он решен уже на той опытной установке (теплице), которая работает в настоящее время в Калининграде (около Москвы).
Во время войны своевременное удаление и обезвреживание отбросов приобретают.совершенно исключительное санитарное и эпидемиологическое значение.
Не следует забывать, что хорошо налаженная организация обычной очистки города является серьезным звеном и в обороне населенного
мест в военное время
Капт. мод. наук В. А. ГОРБОВ
