CC BY
7
© КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ, 1991 УДК 614.761:631.862
И. А. Архипченко, Г. А. Ахтемава, Т. В. Лебедева, А. А. Воронина, Т. И. Маханькова, М. М. Павлова,
Т. А. Штейнцайг
САНИТАРНО-ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА МИКРОБНОГО БИОУДОБРЕНИЯ
ВНИИ сельскохозяйственной микробиологии, Ленинград; Санэпидстанция Пушкинского района, Ленинград
В последнее десятилетие строительство животноводческих комплексов обусловило появление нового вида органического сырья — на-возосодержащих стоков, для которого необходима разработка новых технологий использования.
Из имеющихся в стране 3600 комплексов большая часть перерабатывает сточные воды на сооружениях биологической очистки по типовой схеме [1], представленной для свинокомплекса на 108 тыс. голов (см. рисунок). Ежесуточно 3000 м3 стоков поступают в узел механической очистки (1—5). Здесь задерживается до 40 % взвешенных веществ, которые системой транспортеров (4) отводятся в бункер (5) и далее используются в качестве удобрения. Жидкая фракция поступает в вертикальный отстойник (7), в котором в течение 4 ч происходит дополнительное отстаивание взвесей и далее сток перекачивается на биологическую очистку в 3 аэротенка 1-й ступени (5). Осадок из отстойника направляется на иловые площадки. Все 3 аэротенка работают параллельно и рассчитаны на 2-суточное пребывание в них жидкой фракции. В аэротенках микроорганизмы окисляют сточную жидкость на 60—75 %, размножаются и переводят растворенные органические соединения в биомассу клеток, которые легко отделяются в отстойнике от жидкой фракции. Из отстойника биомасса частично возвращается в аэротенк для поддер-
С комплекса / ?
I I / в й-
ю
6 Í _7_ g g ,i к
Г—I. ° * " Н—\—, «
чИ^СТгт-^Ь--'1
^ Ил на поля >9
На орошение или сброс
Схема биологической очистки сточных вод свинооткормочного комплекса на 108 тыс голов с гидросмывной системой удаления отходов.
I — исходный сток; сплошная линия — ил; пунктирная линия — жидкая фракция. 1.2 — приемные резервуары; 3 — аиброгрохот; 4 — система транспортеров; 5 — бункер; 6, 10, II. 16, 20 — промежуточные резервуары; 7. 12 — первичные отстойники; 8 — аэротенк 1-й ступени; 9, N — вторичные отстойники; 13 — аэротенк 2-й ступени; 15 — контактный резервуар; 17. 18 — сборник очищенной воды; 19 — биологический пруд; 21 — иловая площадка.
жания оптимальной концентрации, частично сбрасывается на иловые площадки. Осветленную жидкость из вторичных отстойников перекачивают в аэротенки 2-й ступени. Здесь сточная вода находится в течение 24 ч и далее поступает в отстойник (14). В нем микроорганизмы отделяются от очищенной воды, которая направляется в пруд-накопитель (19) объемом 380 тыс. м3.
Биомасса микроорганизмов ила и осадки взвешенных веществ, поступая на иловые площадки в соотношении 1:1, содержат до 96% воды. Утилизация столь влажного субстрата ежесуточным объемом 600 м3 представляет серьезную проблему, но на некоторых комплексах эти вопросы решаются, например, на свинооткормочном комплексе «Восточный» Ленинградской области. Здесь схему биологической переработки стоков решено довести до логического конца. Для снижения влажности илов и осадков до 80 % закуплены центрифуги фирмы «Гумбольд» (ФРГ), в дальнейшем обезвоженную смесь планируется сушить, размалывать и гранулировать для получения эффективного биоудобрения.
По нашим данным (см. таблицу), из 3000 м3 стоков, образующихся в течение суток, аэробная переработка позволяет получить органические удобрения: твердую фракцию, осадок первичных отстойников и биомассу микроорганизмов. Очищенная жидкая фракция, выходящая из биопрудов в количестве 2600 м3/сут, содержит немного удобрительных элементов, способных стимулировать развитие высшей водной растительности, ее биопруды использовать для разведения травоядных рыб (карп и толстолобик).
Особый интерес представляет смесь активных микроорганизмов ила с осадками отстойников (1:1). В высушенном состоянии это биоудобрение, которое мы назвали «бамил» (биомасса активных микроорганизмов ила), эффективно для многих сельскохозяйственных культур. Ежегодно на одном комплексе по откорму 108 тыс. голов свиней можно получать до 10 000 т биоудобрения.
Разработанный для действующих очистных сооружений технологический режим обеспечивает получение на стоках устойчивой ассоциации микроорганизмов ила, в том числе широкого спектра бактерий, участвующих в разложении азотсодержащих соединений (аммонификаторы; уробактерии, споровые бактерии, а также актиномице-ты, эффективно разлагающие трудноокисляемые органические соединения, грибы). По агрохимиче-
Содержание удобрительных элементов в продуктах переработки стоков свинооткормочного комплекса «Восточный» (расчет на 3000 м3/сут)
Фракция переработки Органические вещества Азот Фосфор Оксид калия
Исходный сток, кг 40 000 3 000 1 080 2 400
Твердая фракция, вы-
деленная из стока на 380
виброгрохоте, кг I 000 360
Фракция взвешенных
веществ, выделенных
из стоков, кг — 900 500 312
Биомасса микроорга- 152
низмов, кг 2 500 804 285
Фракция очищенно? 1 300
воды, кг 500 300 100
Примечание. Тире означает, что исследования не про
водились.
ским свойствам это биоудобрение отличается от других органических удобрений высоким содержанием азота (5%), фосфора (1,6%), калия (0,5%), магния (2%), кальция (7%) и ряда микроэлементов: цинка (0,04 %), железа (0,15 %), марганца (0,02 %), меди (0,06 %) и др. Тяжелые металлы отсутствуют.
В течение 1986—1988 гг. вегетационные и полевые (на базе НПО «Белогорка») опыта показали, что бамил повышает урожайность картофеля на 100—150 ц/га, получение сена многолетних трав на 60—70 ц/га и пшеницы в последействии на 8—10 ц/га. Последействие длительное, 3—4 года. Наряду с повышением урожая бамил улучшает качество сельскохозяйственной продукции. Так, по нашим данным, в клубнях картофеля содержание крахмала возрастает на 4 %, аскорбиновой кислоты — в 1,5 раза, белка в зерне овса — на 2—3 %, в зерне пшеницы — на 1 —1,5 %. В полученной продукции содержание нитратного азота существенно ниже допустимого.
Применение биоудобрения предпосевное и припосевное. Бамил легко минерализуется, улучшает физико-химические свойства почвы, особенно эффективен на почвах с низким содержанием гумуса. Так, в дерново-подзолистых почвах содержание водорастворимого углерода возрастает в 2—2,5 раза, N—N03 — в 8—10 раз, N—NH4+ — в 1,5—2 раза.
Таким образом, бамил не только повышает урожай и качество сельскохозяйственных культур, но и существенно влияет на биологическую активность почвы.
Вопросы санитарно-гигиенической оценки микробного биоудобрения исследованы еще недостаточно. Санитарный анализ продуктов переработки навозных стоков в очистных сооружениях, который проводился Саратовским НИИ сельской гигиены [2], показал, что обработка стоков в биологических сооружениях дает довольно высокий санитарно-гигиенический эффект: полное освобождение от яиц гельминтов и снижение общей
микробной обсемененности на 99,9 %. По данным Ленинградской областной санэпидстанции, вода с очистных сооружений свинооткормочного комплекса «Восточный» после полной биологической очистки имеет коли-титр 0,001; микробное число 7000.
Для оценки влияния органических фракций, полученных при аэробной переработки стоков, на санитарное состояние почвы был заложен длительный вегетационный опыт. В эксперименте использовали дерново-подзолистую почву, объем вегетационных сосудов — 2 дм3. Схема опыта включала 9 вариантов: 1) контроль — почва без удобрений; 2) почва+жидкий ил 27 г/сосуд, что эквивалентно 40 т/га; 3) почва+жидкий осадок 27 г/сосуд; 4) почва + жидкая смесь ила с осадком 27 г/сосуд; 5) почва + жидкая смесь ила с осадком 54 г/сосуд, что эквивалентно 80 т/га; 6) почва + жидкая смесь ила с осадком 80 г/сосуд, что эквивалентно 120 т/га; 7) почва + высушенная смесь ила с осадком (бамил) 1,5 г/сосуд, что эквивалентно 2 т/га; 8) почва + сброженная смесь ила с осадком 27 г/сосуд, что эквивалентно 40 т/га; 9) почва + коровий подстилочный навоз 27 г/сосуд, что эквивалентно 40 т/га. Отбор образцов проводили с марта 1988 г. по апрель 1989 г. Определяли ко-ли-титр, патогенную и условно-патогенную кишечную флору, общее микробное число [3]. Сани-тарно-гельминтологические анализы выполняли по методу Н. А. Романенко [4].
Во всех вариантах опыта патогенные микроорганизмы отсутствовали. Коли-титр в вариантах почва + жидкий ил; почва + жидкая смесь ила с осадком; почва + навоз был равен 1 (уровень контроля), что соответствовало загрязненной почве. Остальные варианты по этому показателю можно охарактеризовать как сильно загрязненные. Общее микробное число в большинстве вариантов было на уровне контроля. Исключение составляла сброженная смесь ила с осадком, где эта величина возрастала на порядок. Кроме того, в вариантах сброженный ил; смесь ила с осадком; навоз встречались единичные экземпляры аскарид, от 5 до 20 штук в 1 кг исследуемого материала и такие условно-патогенные виды, как Pseudomonas aeruginosa, Proteus vulgaris, Citrobacter freundii.
В бамиле и жидком иле яйца гельминтов не обнаружены. Поскольку жидкий ил использовать для удобрения почвы нецелесообразно из-за высокой влажности (96 %), для широкого внедрения в практику сельского хозяйства следует рекомендовать бамил.
Необходимо отметить влияние временного интервала на сохранение яйца гельминтов и условно-патогенной флоры. Так, если при закладке опыта в первые 6—8 мес в указанных пробах выделили из почвы яйца гельминтов и условно-патогенную флору, то к концу эксперимента (через 18 мес) они полностью отсутствовали.
Таким образом, внесение в почву жидких органических фракций неблагоприятно воздействует на санитарное состояние почвы и загрязняет ее условно-патогенной флорой и яйцами гельминтов. Использование в качестве удобрения бамила — смеси ила с осадком, прошедшей обработку при температуре выше 100 °С, допустимо с санитарно-гигиенических позиций. Целесообразность использования биоудобрения в высушенной форме подтверждают и экономические расчеты. Так, транспортировка удобрений с высоким содержанием воды (96 %) обходится совхозам на 300 тыс. р. в год дороже, чем высушенного. Кроме того, высокая влажность ухудшает структуру почв, ингибирует кислородный режим питания растений, что в конечном итоге отрицательно сказывается на урожае сельскохозяйственных культур.
Таким образом, санитарно-гигиеническая оценка показала эффективность и экологическую целесообразность внесения в почву биоудобрения
бамил, полученного на основе микробной биомассы, выращенной на стоках свинооткормочных комплексов.
Литература
1. Бацанов И. И., Лукьяненко И. И. Уборка и утилизация навоза на свиноводческих комплексах.— М., 1977.
2. Крупные животноводческие комплексы и окружающая среда / Мироненко М. А., Никитин Д. П., Федорова Л. М. и др.— М., 1980.
3. Правила охраны поверхностных водоемов от загрязнений сточными водами.— М., 1975.
4. Романенко Н. А. Санитарная гельминтология.— М., 1982.
Поступила 26.11.90
Summary. Biological treatment of sewage from pig-bree-ding compexes allows to produce microbial biomass and primary sediments. The mixture of these components (1:1) after rendering harmless and drying out become the high effective bio-fertilizer. The results of chronic experiment on sanitary status of soil (microbial and helminthological indexes) under this biofertilizer usage are discussed, and the harmlessness of it is demonstrated.
© КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ, 1991 УДК в 16.995.1-057:635.1/.81-078
М. Л. Станку, Н. А. Романенко, П. И. Яровой
ИЗУЧЕНИЕ ПОРАЖЕННОСТИ ГЕОГЕЛЬМИНТОЗАМИ ЛИЦ, ЗАНЯТЫХ ВОЗДЕЛЫВАНИЕМ
ОВОЩЕЙ И ФРУКТОВ НА ОРОШАЕМЫХ ЗЕМЛЯХ
Молдавский НИИ профилактической и клинической медицины, Кишинев
Известно, что лица, занятые возделыванием овощей и фруктов на землях, орошаемых загрязненной в биологическом плане речной водой, подвергаются повышенному риску заражения эн-теровирусами и энтеробактериями [4—6, 8, 9]. Предполагается, что повышена опасность заражения их и яйцами геогельминтов. Интенсивный режим орошения земель и благоприятная температура способствуют тому, что яйца геогельминтов достигают инвазионности в кратчайшие сроки не только в почве, но, по-видимому, и на ее поверхности, особенно на затененных участках с овощными культурами и фруктовыми деревьями. Эти благоприятные для развития яиц геогельминтов условия по времени совпадают с контактом населения с орошаемыми площадями и возделываемыми на них овощами и фруктами (апрель — октябрь). С учетом длительных сроков выживаемости яиц геогельминтов во внешней среде и многократного полива земель возможно накопление инвазионного начала в почве, овощах и фруктах. В доступной литературе мы не встретили данных относительно пораженности гельминтозами населения, занятого возделыванием овощей и фруктов на площадях, орошаемых речной водой. Это и послужило предпосылкой для выполнения настоящей работы.
Исследования проведены на базе 2 приднестров-
3 Гигиена и санитария № 10 _33_
ских районов республики, где площади орошаемых земель составляют 23,2 % от всех сельскохозяйственных угодий, а под овощными культурами и садами используются 21,2 % поливаемых полей. На первом этапе проведен анализ пораженности гельминтозами жителей приречных и неприречных сел и отдельных контингентов населения. На втором этапе проведено обследование на гельминтозы населения, занятого возделыванием овощей и фруктов на орошаемых площадях. В пределах районов выбрали 2 группы населенных пунктов — опытную и контрольную. В опытную группу вошло население ряда приречных сел, занятое возделыванием овощей и фруктов на орошаемых площадях (овощеводы, садоводы, мелиораторы и школьники 5—10-х классов, привлекаемые летом и осенью на работу по сбору, сортировке и упаковке овощей и фруктов). Контрольную группу составило население ряда неприречных сел, не имеющее ни бытовой, ни производственной связи с речной водой. В нее вошли (садоводы, виноградари, механизаторы, животноводы и школьники 5—10-х классов). Обследование населения групп опыта и контроля на гельминтозы проводили в марте — апреле с учетом периода, необходимого для достижения гельминтами (аскариды и трихоцефалы) половозрелости в кишечнике инвазированных лиц.
