Современное общество: взгляд изнутри материалы II международной научно-практической конференции 17-18 апреля 2012 года г. Санкт-Петербург icon

Современное общество: взгляд изнутри материалы II международной научно-практической конференции 17-18 апреля 2012 года г. Санкт-Петербург



Смотрите также:
1   2   3   4   5   6   7   8

^ ОБРАБОТКА ОСАДКОВ СТОЧНЫХ ВОД

ПИЩЕВЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ

И. С. Струкова, В. Н. Саинова

Астраханский Государственный Технический Университет,

г. Астрахань, Россия, inna.strukova.86@mail.ru


В современных, постоянно развивающихся условиях жизни для многих мегаполисов, городов, населенных пунктов и промышленных предприятий весьма острой является проблема обработки и утилизации осадков. На сегодняшний день на большинстве станций очистки сточных вод образуется огромное количество частично обезвоженного и недостаточно стабилизированного ила. Обработка осадков сточных вод должна проводиться в целях максимального уменьшения их объемов и подготовки к последующему размещению, использованию или утилизации. При этом необходимо обеспечить поддержание благоприятного санитарного состояния окружающей среды.

В подавляющем большинстве случаев отходы предприятий пищевой промышленности-это компоненты, катастрофически влияющие на гидросферу и в то же время ценное биоорганическое сырье, для утилизации которого не требуются какие-либо сложные методы, а в качестве потребителей утилизатов выступают родственные отрасли-растениеводство и кормопроизводство.

Так, например, барда из сточных вод спиртозаводов после сгущения или сушки используется как добавка к сочным кормам или травяной муке. Сброженные отходы пивоваренных заводов закачивают на иловые и компостные площадки и после кратковременной выдержки направляют на поля в качестве добавок, повышающих содержание гумуса, улучшающих структуру, увеличивающих влагоемкость, удерживающих химические удобрения в почвах. Сахаросодержащие отходы, получаемые при производстве лимонной кислоты, спирта и фруктово-овощных консервов, используются для выращивания белковых кормовых дрожжей.

Особое место среди сточных вод пищевых производств занимают стоки мясоперерабатывающих комбинатов. Результаты санитарно-гигиенической оценки сточных вод различных технологических цехов мясоперерабатывающих предприятий показали, что наиболее загрязненными являются сточные воды цехов по первичной переработке скота (коли-титр в весенне-летний сезон 2,7·10-12, НВЧ сальмонелл 1005±53 КОЕ/л) и цеха технических фабрикатов (соответственно 5,0·10-12 и 1530±82 КОЕ/л). В весенне-летний период по большинству исследуемых микроорганизмов концентрация их, а также величина химического потребления кислорода выше, чем в осенне-зимний период.

Наиболее перспективным способом утилизации отходов сточных вод мясоперерабатывающих предприятий признан способ анаэробной ферментации, с помощью которого в результате метанового брожения образуется биогаз, а также дополнительные продукты в виде удобрений. Такой вариант переработки отходов позволяет сделать производство практически безотходным.

Доказана принципиальная возможность использования шляма крупного рогатого скота в качестве полноценной лечебно-профилактической белковой кормовой добавки в рацион цыплят, так как он вызывает прибавку живой массы на 7% и увеличивает иммунорезистентность. Установлена значительная экологическая опасность необезвреженных осадков сточных вод мясоперерабатывающих предприятий в связи с высокой зараженностью условно-патогенной кишечной микрофлорой (содержание кишечной палочки в 1 г сухого вещества превышает 106) и яйцами аскарид. В то же время содержание в обработанных осадках фосфора в пересчете на Р2О5 в количестве 4,22% и азота 0,77% определяет возможность утилизации обезвреженных осадков в качестве органоминерального удобрения для сельскохозяйственных культур.

Технология комплексной очистки сточных вод предприятий пищевой промышленности может предполагать использование биохимических и баромембранных методов для очистки стоков до показателей технической воды, а также утилизацию образующегося биогаза и избыточного ила.

Метод обеззараживания и детоксикации осадков сточных вод аминокислотными композициями с сохранением их агрохимической ценности является одним из эффективных способов повышения санитарно-гигиенической и экологической безопасности. Он открывает новые перспективы для создания безотходных и экологически безопасных технологий переработки осадков.

Аминокислотные композиции для обеззараживания и детоксикации осадков сточных вод получают путем гидролиза белоксодержащего сырья по методике, разработанной ГосНИИОХТ (г. Москва) [1]. Для антибактериальной обработки и дегельминтизации осадка используется смесь из жидкого бактерицидного реагента, содержащего гидроксоаминокислотные комплексы меди, жидкой композиции натриевых солей пептидов (Экомос-ШМ) и гидроокиси натрия. Аминокислотные композиции изготавливаются централизованно ГосНИИОХТ и поставляются потребителям в виде готового одномолярного раствора в специальных емкостях. Бактерицидный реагент относится к четвертому классу опасности и разрешен для применения органами Роспотребнадзора РФ. Для наиболее эффективного использования реагента рН среды должен быть ≥ 6,8.

В ННГАСУ разработана технология получения аминокислотных реагентов из активного ила, содержание белковых веществ в котором достигает 44%. Аминокислотные композиции одновременно проявляют бактерицидные свойства с широким спектром действия противогельминтных реагентов, ингибиторов ферментов гниения и брожения, а также стабилизаторов-консервантов биологически нестабильных белков. Согласно данным исследований [2], дегельминтизация и полное подавление патогенной микрофлоры происходит через 45-50 минут после введения реагента. Оптимальная доза аминокислотных комплексов меди составляет 12 ммоль/кг осадка по сухому веществу. Внесение обеззараживающего реагента снижает удельное сопротивление осадков фильтрованию на 35-45% для активного ила, на 25-35% для сырого осадка, на 10-15% для осадка, сброженного в термофильных условиях.

Цель исследований заключалась в разработке эффективной и экологически безопасной технологии обработки избыточного активного ила сооружений биологической очистки, включающих очистку в анаэробных аппаратах и мембранных биореакторах, с получением из него высококачественного компоста и бактерицидного реагента. Для исследований была использована смесь избыточного анаэробного ила (влажностью 97,1%, зольностью 36,7%) и аэробного ила (влажностью 98,8%, зольностью 27%) в соотношении 1:10, в котором он образуется на промышленных сооружениях анаэробно-аэробной биохимической очистки. Эксперименты проводились троекратно. Часть общего объема смеси илов обрабатывалась бактерицидно-детоксицирующим реагентом и выдерживалась в течение одного часа, концентрация смеси анаэробного и аэробного ила составляла 0,015 г/см3.

Результаты эксперимента показали, что применение инертной добавки из опилок в количестве 5% объема снизило удельное сопротивление осадка (смеси илов 1:10) на 30%. Снижение удельного сопротивления на 36% происходило при использовании и опилок, и отечественного флокулянта А17. После обработки смеси илов обеззараживающим реагентом ММТ-БД удельное сопротивление осадка снизилось на 7%. Влажность кека после вакуум-фильтрования смеси анаэробного и аэробного ила с добавлением опилок (5% объема при давлении 0,06 МПа) составила 79,6%, что на 10% меньше значения влажности кека при вакуум-фильтровании той же смеси без инертной добавки.

Результаты проведенных экспериментов показали эффективность использования инертных добавок, в частности опилок, при обезвоживании избыточного активного ила. Следует отметить, что опилки являются экологически безопасным материалом, не вызывающим вторичного загрязнения осадка.

На основании проведенных экспериментов была разработана технология обработки избыточного активного ила сооружений анаэробно-аэробной биохимической очистки. Технология включает обеззараживание аминокислотным реагентом, получаемым из того же активного ила по методике ННГАСУ, обезвоживание осадка на фильтр-прессе с добавлением инертной добавки – опилок в количестве 5% объема, а также получение компоста высокого качества методом, предложенным Институтом фундаментальных проблем биологии РАН (г. Пущино Московской области) [3; 4].

В соответствии с предлагаемым методом, компост получают с использованием органоминеральной композиции на основе осадков сточных вод, обезвреженных и обеззараженных реагентами на аминокислотной основе. Добавкой для приготовления компоста служат опилки и мелкая стружка, а также свежескошенная трава. Опилки и осадок (соотношение по массе примерно 0,5:1) обрабатывают препаратом «Байкал-ЭМ1», содержащим комплекс почвенных микроорганизмов: биомолочнокислые, фотосинтезирующие, азотфиксирующие бактерии, дрожжи, продукты жизнедеятельности микроорганизмов. Использование препарата «Байкал-ЭМ1» при компостировании органоминеральной композиции вызвано тем, что в ней практически отсутствуют микроорганизмы, а некоторое остаточное присутствие реагента препятствует их размножению.

Внесение в органоминеральную композицию биоудобрения «Байкал-ЭМ1» позволяет «заселить» ее активной почвенной непатогенной микрофлорой, что способствует активным микробиологическим процессам, которые сопровождаются разогревом компостируемого материала. Составные части компоста тщательно перемешивают и формируют в штабель высотой 2-2,3 м. Компостирование длится два-три месяца с периодическим перемешиванием. За это время происходит разогрев компостируемой смеси до температуры выше 50 0С.

Готовый компост «ЭОС» представляет собой рыхлый субстрат с включением остатков древесной стружки влажностью 45-55%, удовлетворяет требованиям ТУ 18517689-3-03-02, является ценным удобрением и имеет следующий состав и свойства: влажность 45-55%; органическое вещество - 65%; азот – 1%; фосфор – 1,4%; калий – 0,83%; цинк – 0,09%; медь – 0,03% и другие микроэлементы; патогенные микроорганизмы, гельминты и их жизнеспособные яйца отсутствуют.

Внесение компостов на основе осадков сточных вод предприятий пищевой промышленности в почву обогащают ее органическим веществом, фосфором и азотом, гумусом и гуминовыми кислотами как главными факторами структурообразования и повышения водопрочности агрегатов почв.

Комплексный подход в решении проблем очистки сточных вод предприятий пищевой промышленности и обработки образующихся осадков позволяет сократить площади, занимаемые очистными сооружениями, за счет исключения иловых площадок, получать высокоэффективное органическое удобрение в виде компоста и обеззараживающую композицию.


Литература

1. Фридман А. Я., Шемякина Е. В., Курочкин В. К. и др. Органоминеральные композиции на основе осадка сточных вод канализационных очистных сооружений. – М., 2000.

2. Губанов Л. Н., Копосов Е. В., Бояркин Д. В. Обезвреживание и утилизация осадков городских очистных сооружений. – Н. Новгород: ННГАСУ, 2007.

3. Хакимов Ф. И., Севостьянов С. М. Компостирование обработанных аминокислотными реагентами осадков коммунальных сточных вод // Агрохимия. - 2004. - № 3.

4. Демин Д. В., Севостьянов С. М., Татаркин И. В., Худяков О. И. Переработка осадков сточных вод в экологически безопасный компост // Земледелие. - 2009. - № 5.


Мероприятия по улучшению состояния водных ресурсов Государственного национального природного парка «Бурабай»

С. М. Шарипов, А. А. Шарипова, Ж. Б. Бекпергенова

^ Казахский агротехнический университет им.С.Сейфуллина,

г. Астана, Казахстан, E-mail: zhuldyzai_bb@mail.ru


Одна из приоритетных задач при переходе страны к устойчивому развитию - оптимизация водохозяйственной системы путем сбалансирования текущего экономического развития и экономико-экологических потребностей будущих поколений. Проблема устойчивого использования водных ресурсов отождествляется с проблемой нормирования их использования во времени, для чего необходимо учитывать основные антропогенные факторы влияния на водные экосистемы. Устойчивая норма антропогенной нагрузки на речной сток - одна из важнейших эколого-экономических характеристик при водохозяйственном проектировании, поскольку она способствует выявлению потенциальных водных ресурсов определенного бассейна или региона [1, 2].

Ведущей отраслью народного хозяйства района расположения Государственное учреждение Государственного национального природного парка (ГУ ГНПП) «Бурабай» является сельское хозяйство, преимущественно зернового направления. Значительную роль играет животноводство и птицеводство.

Наиболее актуальной проблемой является загрязнение и обмеление озер (Большое Чебачье, Малое Чебачье, Боровое, Щучье, Катарколь и другие). Наиболее актуальной проблемой является загрязнение и обмеление озер. Так, по обследованию, проведенному лабораторией мониторинга национального Центра по Биотехнологии РК, практически все озера курортной зоны определены индексом загрязненные и грязные. Загрязнение поверхностных водоемов и подземных вод происходит, как правило, в результате дренирования негерметичных выгребов, принимающих сточные воды, которыми оборудована большая часть курортно-оздоровительных учреждений на территории национального парка и п. Бурабай. Данные факторы, а также испарительные процессы с поверхности озер привели к изменению температурного режима озер, что негативно отражается на состоянии природного водного баланса поверхностных водоемов курортной зоны. Кроме того, по результатам вышеуказанного обследования мощность донных иловых отложений наиболее крупных озер, находящихся на территории государственного национального парка достигает до 1,5 и более метров.

На загрязнение поверхностных вод существенное влияние оказывают два основных, тесно сопряженных между собой источника: природный и антропогенный. Последний фактор значительно превалирует. До 20% загрязняющих веществ поступает из атмосферы. Однако наибольшая доля загрязнений падает на поверхностные и подземные стоки. Особенно интенсивно воздействует на состояние водной среды сельскохозяйственное производство, в том числе смыв с пашни и эродированных пастбищ гумуса, органических и минеральных удобрений, ядохимикатов; прямое загрязнение водоемов навозом и мусором, забор воды на орошение. Из-за стихийной неплановой застройки и отсутствия канализационной системы поверхностные и подземные воды загрязняются бытовыми стоками с территории населенных пунктов и плохо оборудованных рекреационных учреждений. Все это, суммируясь, многократно усиливает и ускоряет естественные процессы аридизации и усыхания водоемов, способствует накоплению ила, эвтрофикации, изменению химизма вод.

Очистка озер Щучинско-Боровской курортной зоны а также мероприятий по удалению ила и профилированию дна озер.

Предусмотрены следующие мероприятия по очистке озер: санация и реставрация. Санация – мероприятия по водосборному бассейну озер и реставрация – мероприятия по очистке озер. Санация основывается на уменьшении попадания загрязняющих питательных веществ в водоем, а реставрация озер предусматривает непосредственно очистку водоема. Основной целью данного проекта является очистка водоемов для снижения скорости заиления водоемов и предотвращения угрозы обмеления озер.

Основной целью является механическая очистка водоемов озер Щучинско-Боровской курортной зоны, с применением новых прогрессивных технологий, апробированных в мировой практике. При этом технология очистки и сам процесс не сказываться негативно на качестве окружающей среды, учитывая природоохранную и рекреационную значимость Национального парка «Бурабай».

Предлагается очистка озер методом реставрации – удаления макрофитов (водорослей) и иловых отложений со дна озера.

Исходя из вышеизложенного, для удаления и обезвоживания иловых отложений со дна озер были проанализированы 3 варианта:

1 вариант – технологический цикл обезвоживания с помощью отстойного бассейна и центрифуги, 2 вариант – с проточным бассейном и центрифугой, и 3 вариант – с применением сепаратора, центрифуги и установки по очистке воды «Pelicon 100».

Сравнительный анализ 3-х вариантов показал, что первые два варианта по технологии обезвоживания ила охватывают большой период времени (более 1 года), что не соответствует графику проведения работ по очистке озер. 3-ий вариант очистки озер из-за беспрерывности процесса обработки ила и компактности размещения оборудования на технологической площадке размером 70 х 70 м, что обеспечивает сокращение времени по очистке озера и наносит наименьший вред окружающей природной среде.

Для удаления макрофитов будет применяться суднокосилка.

Согласно принятому варианту иловые отложения извлекаются со дна озер с водой в виде пульпы и перекачиваются на технологические площадки на берегу.

Размещение технологического оборудования по обработке ила, а также расположение технологической площадки определены в зависимости от зон удаления ила на озерах, количества используемых земснарядов, а также технических условий.

На озерах ГНПП «Бурабай» возможно организовать заготовку икры ценных видов рыб с целью последующего зарыбления собственных водоемов. Непосредственно на водоемах может заготавливаться икра сиговых (предпочтительно пеляди и сига), поскольку она обладает слабой клейкость и отмывка производится непосредственно на водоеме водой. Икру этих видов рыб можно заготавливать на озерах Б.Чебачье и Щучье. Другие виды из-за высокой клейкости, должны в живом виде привозится на рыбоводные предприятия, где в заводских условиях икра обесклеивается специальными средствами.

Рыбоводные работы по получению посадочного материала делятся на два этапа: сбор икры и ее инкубация.

Нерестовая кампания по сбору икры сиговых начинается обычно в октябре, когда температура воды в водоемах понизится до 4 – 60С. При сборе икры могут комплектоваться звенья, каждое из которых выполняет определенную часть работы (сортировка производителей по полам, подноска производителей, отцеживание икры, ее оплодотворение, обесклеивание и т.д.). На водоеме, где производится заготовка икры, должен быть необходимый рыбоводный инвентарь, а также помещение для сбора икры и ее хранения. Для накопления производителей можно использовать садки из делевого полотна.

Икру и сперму следует брать только от производителей с текучими половыми продуктами. В этом случае у самок при слабом нажатии на брюшко икра вытекает из полового отверстия ровной струйкой без следов комковатости и кровяных включений. Зрелая доброкачественная икра имеет интенсивно желтовато-оранжевый цвет. Нельзя использовать самок, у которых при отцеживании имеется много икринок светло-серого или белого цвета.

Набухание икры продолжается 2,5-3,0 часа. В это время запрещается любое механическое воздействие на икру; тазы должны находиться в помещении. Воду меняют очень осторожно через каждые 30-40 мин. Слой воды над икрой должен быть не менее 10-12 см.

Оболочка икринок достигает максимальной плотности через 12-16 часов после оплодотворения; по прошествии этого времени икру можно раскладывать на рамки, помещать в изотермические ящики и транспортировать на рыбоводное предприятие для инкубации.

Для обеспечения жителей населенных пунктов, расположенных на территории ГНПП «Бурабай», и отдыхающих на территории национального парка свежей, высококачественной рыбой мы предлагаем организацию на озере Б.Чебачье садкового форелевого хозяйства.

Радужная форель относится к холодноводным рыбам. Взрослая форель - хищник. В ее рационе встречаются рыбы (верховка, гольян, подкаменщик сибирский, елец и др.), лягушки, птенцы птиц, грызуны. Иногда поедает собственную молодь. Использует она в питании также гаммарусов, моллюсков, личинок и взрослых насекомых.

Оптимальная температура выращивания форели 16 – 180С. Зимовка форели в пресной воде естественных водоемов проходит нормально. Прикорм личинок начинается после того, как желточный мешок рассосется на 2/3 и 10% молоди станут способны принимать корм. Корм вносят на продолжении 12 часов каждые 30 - 60 мин. Состояние молоди постоянно контролируется. Продолжительность выращивания молоди от выклева до массы 1 г составляет 60 - 80 дней, отход 30 - 35%. Выращенная до массы 1 - 2 г молодь форели пригодна для дальнейшего выращивания в садках.

Садки для выращивания сеголеток форели выполняются из дели 6 мм, но размер молоди при посадке должен быть не менее 2 г. Дель с ячеей 3 - 4 мм удерживает молодь меньшего размера, но такое сетное полотно быстро забивается и его приходится часто чистить. Ориентировочная плотность посадки подращенной молоди составляет 300 - 500 шт./м3. Размещение садков должно обеспечивать в них достаточный водообмен, а температура воды в них не должна повышаться выше 200С (Приложение В).

Товарная рыба делится на столовую или порционную форель (125 - 250 г) и более крупную рыбу. Отход рыбы за период выращивания до товарной массы составляет не более 10%. Выход товарной рыбы с 1м3 составит около 23 кг.

В естественных водоемах форель достигает 40-50 см длины и 0,8-1,6 кг массы. В садках, при условии постоянного кормления искусственными кормами и питания естественной пищей, она быстро наращивает массу тела и за три года может достигнуть массы 4 – 5 кг.

Для выращивания форели глубина садка выбирается равной 5-6 м. Расстояние между дном садка и водоема должно быть не менее 1 - 1,5 м. Садки предпочтительно устанавливать в разного рода глубоких заливах с тем, чтобы избежать отрицательные воздействия ветра и волн. Оптимальным местом установки садков в оз. Б.Чебачье является глубоководный залив в его юго-западной части (Приложение Д). Очистка озер Щучинско-Боровской курортной зоны применяется непосредственно на озере: земснаряд и судно-косилка, а также на временных технологических площадках: сепарационная установка, центрифуга и установка Технические параметры по оборудованию приведены ниже.

Таким образом, комплекс мероприятий по очистке озер позволит решить вопрос не только очистки озер, но и постоянно улучшать их состояние путем разведения рыбного хозяйства.

Литература

  1. Кондратьев С.А. Формирование внешней нагрузки на водоемы: проблемы моделирования. СПб., "Наука", 2007, с. 9.

  2. Эдельштейн К. К. Оценка устойчивости и уязвимости водных экосистем с позиций гидроэкологии // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 5. География. —1996. № 3. —С.28—34. Одум Ю. Экология. —М.: Мир. —1986. —Том 1. —328 с. Том 2. —376 с.




1 «Я хочу делать добро, помогать, облегчать чьи-то страдания и быть всегда рядом, когда у кого-то случилась беда, быть нужным и желанным» - это один из типичных комментариев из анкеты.





страница8/8
Дата конвертации08.12.2013
Размер1,99 Mb.
ТипДокументы
1   2   3   4   5   6   7   8
Разместите кнопку на своём сайте или блоге:
rud.exdat.com


База данных защищена авторским правом ©exdat 2000-2012
При копировании материала укажите ссылку
обратиться к администрации
Документы