Экология/4.Промышленная экология и медицина труда

Шпякіна А.І, доц. Семенова О.І.

Національний університет харчових технологій, Україна

Удосконалення процесу біохімічного очищення стічних вод хлібокомбінатів за допомогою інтенсифікації активного мулу

Проблема надзвичайного екологічного стану в Україні постає з кожним роком гостріше. Серед європейських держав Україна має найвищий інтегральний показник негативних антропогенних навантажень на природне середовище практично на всій території . На сьогодні лише деякі підприємства України мають локальні очисні споруди. В інших випадках стічна вода скидається або в каналізаційну мережу, або у водойму, внаслідок чого надзвичайно забруднюється гідросфера, що можна розцінити як "екологічний злочин".

Ситуація з очищенням стічних вод на хлібокомбінатах різна залежно від розміщення підприємства. Великі комбінати скидають стоки в міську каналізацію. Вважається, що таким виробництвам не потрібні власні очисні споруди, оскільки забруднення близькі до норми скиду в каналізацію. Однак, це не зовсім так. Стічні води хлібозаводів характеризуються наявністю завислих речовин у кількості 170 г/м³ та підвищений вміст жирів. Сьогодні великі міські хлібокомбінати поки що розв'язують ці проблеми. Інша справа - численні хлібозаводи невеликої потужності, розміщені в населених пунктах, де немає очисних споруд. Кількість стоків на цих підприємствах незначна - у межах 30-50м³ на добу.

Високорозвинені країни кожного року збільшують фінансування розвитку водоохоронних технологій, причому капіталовкладення здійснюються з урахуванням економічної цілеспрямованості. Обов’язковою умовою розроблення проекту будівництва станції очищення стоків виробництва є врахування індивідуальних умов підприємства, але, в цілому, схема відведення і очищення стічних вод повинна забезпечувати мінімальне скидання стічних вод в водойму, максимальне використання очищених стічних вод в системах повторного і оборотного водопостачання, а також повне вилучення і утилізацію цінних домішок. Реалізувати це можна шляхом застосування біологічного методу очищення стоків.

Біологічне очищення є екологічно чистим та економічно найбільш раціональним заходом. На сьогоднішній день більше 90% стічних вод очищаються саме цими методами. Встановлено, що значна роль в знезараженні різноманітних органічних забруднювачів, належить бактеріям, грибам та актиноміцетам. Універсальним способом біологічного очищення є застосування мікроорганізмів в спеціальних очисних спорудах - метантенках чи аеротенках, в залежності від показників забруднення стоків, для хлібокомбінатів використовують аеротенки, тому що ХСК менше 2000 мгО₂/дм³ [1].

Аеробна стадія очищення стічної води є невід’ємною складовою технологічної схеми нейтралізації забруднюючих речовин зазначених стоків. Саме тому одним з першочергових завдань удосконалення процесу очищення є інтенсифікація роботи аеротенку, яка, наприклад, може здійснюватися за рахунок наступних способів:

1. Вплив ультразвукових хвиль на мікроорганізми призводить до механічних розривів клітин або до зворотних чи повністю незворотних порушень фізико-хімічного стану клітинних структур. Характер і глибина біохімічних і функціональних змін залежать від чутливості біологічного об’єкту до даного фізичного агенту. При обробці біомаси активного мулу ультразвуком в мулову суміш виділяються біологічно активні сполуки, такі як вітаміни, стероїди, біополімери, ферменти, які підвищують біохімічну активність мулу. Активацію незруйнованих клітин пояснюють  підвищенням клітинної активності ферментів і поверхнево розташованих рецепторів клітини, а також змінами її генетичного апарату. Якість очищення стоків залежить від часу озвучування мулу, а обробка мулу ультразвуком з одночасним його контактом із стічними водами підсилює його сорбційні властивості та активність мікроорганізмів .

2. З метою підвищення інтенсивності роботи біологічних очисних споруд до мулової суміші в аеротенку додають флокулянти - неорганічні, природні та синтетичні органічні полімери різних класів. Флокулянти застосовують з метою більш глибокого очищення стоків від завислих речовин та зниження вмісту забруднень в стоках, зокрема специфічних розчинених і колоїдних органічних забруднень, перед та в процесі біологічної стадії очищення.

3. Покращення якості процесу аеробної ферментації шляхом впливу на активність мікробних клітин фізичними факторами, наприклад, магнітним, електростатичними або електродинамічними полями. Електричний струм, наприклад, стимулює ріст та ферментативну активність мікроорганізмів активного мулу, підвищення дегідрогеназної активності з 24 до 50 мг/г АСР. Крім того за допомогою електричного струму малої потужності (приблизно 8-10 мкВт) можна досягти не тільки підвищення ефективності очищення стічної води, а і деякого прискорення процессу [2].

4. Покращення способів аерації муловодяної суміші за рахунок застосування чистого кисню замість повітря, адже нестача кисню порушує обмін речовин в бактеріальних клітинах, що знижує швидкість окислення забруднювачів.

5. Удосконалення процесу очищення стоків методом сорбції забруднюючих речовин на, переважно, твердих носіях тощо.

Кожен із цих методів інтенсифікації є дієвим, для конкретного хлібозаводу підбирається найкращий метод інтенсифікації.

Література:

1. Гвоздяк П.І. Біологічне очищення води. Фізико-хімічні основи технології очищення стічних вод: Підручник. – К.: Лібра, 2000. – С. 479–502.

2. Strom. P.F. Technologies to Remove Phosphorus from Wasterwater. / Strom. P.F. // New Jersey Effluents. — 2009. —40(4). —180 р.