Представлена ​​проблема використання активного мулу в аеротенках. активний мул містить значну кількість біогенних речовин - азоту, фосфору, калію, мікроелементів і органіки. Ефективність осадів стічних вод проілюстрована на врожайності капусти і картоплі. Запропоновано найбільш ефективна комбінація осаду з мінеральним калійним добривом. активний мул може бути використаний в якості меліоратора піщаних грунтів, як білка-вітамінний корм для тварин і птахів, для отримання кормових дріжджів, в області промислового виробництва, в будівельних і дорожніх роботах, при сухій перегонці для отримання цінних хімічних продуктів, мастил, газу і замінників бензину. Представлений хімічний склад кеку цеху механічного зневоднення Північної аероціонной станції міста Єкатеринбурга. Вміст важких металів (алюміній, залізо, марганець, мідь, нікель, свинець, моліпден, цинк) перевищує нормативи для грунтів. Для вилучення важких металів з концентрованих відходів використовують такі методи: термічний (автокавний гідроліз, спалювання), іонообмінний з використанням сильнокислотную обробки, хімічне вилуговування концентрованими кислотами і лугами. Кожен з цих методів має недоліки.

Анотація наукової статті з екологічних біотехнологій, автор наукової роботи - АСОН А. М., Ільясов О. Р., Кирилов М. В.


AERATION ACTIVATED SLUDGE PLANTS - BIOLOGICAL RESOURCES OF ORGANIC FERTILIZERS

The problem of use of active silt in aerotenka is presented. Active silt contains a significant amount of biogene substances nitrogen, phosphorus, potassium, microcells and organic chemistry. Efficiency of a precipitation of sewage is illustrated on productivity of cabbage and potatoes. The most effective combination of a deposit with mineral potash fertilizer is offered. Active silt can be used as the reclamation expert of sandy soils, as a belkogo-vitamin forage for animals and birds, for receiving fodder yeast, in the field of industrial production, in construction and a roadwork, at dry distillation for receiving valuable chemical products, greasings, gas and gasoline substitutes. The chemical composition кеку shops of mechanical dehydration of Northern aerotsionny station of the city of Yekaterinburg is presented. Contents of heavy metals (aluminum, iron, manganese, copper, nickel, lead, моліпден, zinc), exceeds according to standards for soils. For extraction of heavy metals from the concentrated waste use the following methods: thermal (avtokavny hydrolysis, burning), ionoobmenny with use by silnokislotny processing, a chemical vyshchelachivaniye the concentrated acids and alkalis. Each of these methods has shortcomings. Use of the highest vegetation as biosorbent will provide decrease in firm metals to concentration of admissible levels.


Область наук:
  • екологічні біотехнології
  • Рік видавництва діє до: 2012
    Журнал: Аграрний вісник Уралу
    Наукова стаття на тему 'Активний мул станцій аерації - біологічний ресурс органічних добрив'

    Текст наукової роботи на тему «Активний мул станцій аерації - біологічний ресурс органічних добрив»

    ??55 ^ »- Аграрний вісник Уралу № 4 (96), 2012 р. -

    Екологія? V)

    Активний мул станцій аерації - біологічний ресурс органічних добрив

    А. М. АСОН,

    доктор біологічних наук, професор, Уральський державний університет шляхів сполучення,

    о. р. Ільясов,

    доктор біологічних наук, старший науковий співробітник, Уральський ниви РАСГН,

    М. В. Кирилов,

    кандидат технічних наук, Уральський державний університет шляхів сполучення

    Позитивна рецензія представлена ​​І. А. Шкуратової, доктором ветеринарних наук, професором, директором Уральського науково-дослідного ветеринарного інституту Россельхозакадеміі.

    Ключові слова: активний мул, органічні добрива, спалювання автоклавний гідроліз, кормові дріжджі, белкововітамінний корм.

    Keywords: active silt, organic fertilizers, burning avtoklavny hydrolysis, fodder yeast, belkovovitaminny forage.

    Практично у всіх містах і селищах господарсько-побутові та виробничі стічні води очищаються на станціях аерації біохімічним методом з використанням активного мулу. Підтримуючи оптимальну концентрацію активного мулу в аеротенках (1,5-3,0 г / дм3), його приріст (надлишковий мул) змушені відправляти на кондиціонування і далі на утилізацію.

    З огляду на значні маси утворюється надлишкового активного мулу (0,5-1% від загальної кількості стічних вод, що надходять на очисні споруди господарсько-виробничої каналізації) [14], проблема його кондиціонування і утилізації стоїть досить гостро не тільки в нашій країні, а й у всіх цивілізованих країнах.

    Активний мул, затримуваний вторинними відстійниками після аеротенків, являє біоценоз мікроорганізмів і найпростіших. Структура активного мулу являє пластівчасту масу бурого кольору. У свіжому вигляді він майже не має запаху або пахне землею, але, загнівая, видає специфічний гнильний запах.

    За механічним складом активний мул відноситься до тонких суспензій, що складається на 98% за масою з частинок розміром менше 1 мм. Відрізняється високою вологістю - 99,2-99,7%. Цей осад легко взмучиваєтся і досить швидко осідає при відстоюванні [2].

    Елементний склад сухої речовини активного мулу коливається в широких межах (в% від сухої маси): вуглецю - 44,0-75,8; водню - 5,8-8,2; сірки - 0,92,7; азоту - 3,3-9,8; кисню - 12,5-43,2 [14].

    Опади стічних вод містять значну кількість біогенних речовин - азоту, фосфору, калію. Поряд з органічною речовиною і мікроелементами вони визначають удобрювальну цінність різних видів опадів. За цим показники осадів стічних вод, оброблені відповідним чином, не поступаються традиційним органічним добривам [11].

    Зміст валового фосфору в опадах в залежності від виду та місця їх походження коливається від

    0,3 до 8,0% сухої речовини.

    Найбільш багатий фосфором активний мул. У свіжому осаді його міститься 0,6-5,2%, в збродженому - 0,96,6% Р2О5. Вміст калію в опадах стічних вод в середньому становить 0,2-0,6% від сухої речовини, в тому числі в активному мулі - 0,3-0,8%.

    Хімічний склад опадів дозволяє визначити найбільш раціональні шляхи їх використання та обробки. У табл. 1 представлений хімічний склад мінеральної частини [14].

    Надлишковий активний мул за вмістом азоту, фосфору, органічних речовин не поступається підстилкового гною, торфу, торфонавозниекомпости і іншим традиційним добривам. Внесення такого мулу в грунт (в рідкому або підсушеному вигляді) дозволяє підвищувати родючість сільськогосподарських угідь, про що свідчать дані, наведені в табл. 2 [13, 14].

    З таблиці видно, що опади значно підвищують врожайність. Найбільш ефективною формою добрива є комбінація осаду з мінеральним калійним добривом (краще з сірчанокислим калієм).

    Таблиця 1

    склад мінеральної частини опадів,% до абсолютно сухої речовини

    Типи опадів О4 Й ° С < ° С & Про про Про tg S Про ьК О, «а? про ° зі О з N О 3 О О 2 О, sT Про

    Первинні сирі 8,4- 55,9 0,3- 18,9 3,0- 13,9 11,8- 35,9 2,1- 4,3 0,7- 3,4 0,8- 4, 2 1,8- 7,5 0,1- 0,6 0,1- 0,8 0,2- 2,9 0,8- 3,1

    Активний мул 7,6- 33,8 7,3- 26,9 7,2- 18,7 8,9- 16,7 1,4- 11,4 0,8- 3,9 1,9- 8, 3 1,5- 6,8 0,2- 0,3 0,1- 0,2 0,2- 3,4 0-2,4

    Таблиця 2

    ефективність опадів як добрива (грунт супіщаних)

    Добриво Урожай капусти Урожай картоплі

    ц / га% ц / га%

    Без добрива (контроль) 312 100 226 100

    Мінеральне 460 147 269 119

    Гній - 30 т / га 439 141 297 131

    Опади сирі - 30 т / га 408 131 298 132

    Опади зброджені - 30 т / га 434 139 275 122

    Те ж + К60 506 160 - -

    таблиця 3

    хімічний склад (валовий вміст елементів) кеку цеху механічного зневоднення північній аераційної

    станції

    Показники, мг / кг Роки спостережень Норми для грунтів, мг / кг [8]

    1996 1998 2000 2008

    Алюміній 2300 19800 12000 52604 50000

    Барій 700 600 600 - 600

    Берилій 0,4 0,6 0,4 - 3,8

    Бор 1000 1100 1300 - 38

    Залізо 2200 39000 19000 56276 51000

    Кобальт 50 40 20 - 18

    Марганець 8100 2000 8100 2986 1 000

    Мідь 700 800 1200 726 33-132

    Нікель 300 360 590 429 20-80

    Свинець 140 180 630 - 32-130

    Молібден 4,0 2,0 1,0 - 4,1

    Хром 1100 800 1700 1195 83

    Цинк 1200 1300 1978 4705 55-220

    Таке поєднання дає хороші результати при сприятливих вологісних умовах грунту, в іншому випадку дія мінеральних добрив слабшає, а в посуху призводить до зниженого врожаю.

    Найбільша угноювального цінність осаду спостерігається в заплавах і на суглинних грунтах. Останні відрізняються природними запасами калію, і, отже, на цих грунтах добавка калію потрібна менша, ніж на супіщаних. Добавка до осаду фосфорнокислий мінеральних добрив не дає позитивних результатів, т. К. Осад сам багатий фосфорною кислотою. Але деяка добавка азоту (30-40 кг / га), вапна і калію (не менше 60 кг / га) призводить до значного підвищення врожаю [11].

    Крім використання надлишкових активних мулів в якості добрива, вони ще використовуються в багатьох галузях народного господарства:

    1) в сільському господарстві: як меліоратора піщаних грунтів, перетворювати їх у родючі ділянки; як білково-вітамінний корм для тварин і птахів або для отримання повноцінної кормової суміші, що складається з кормових дріжджів і активного мулу;

    2) в області промислового виробництва: утилізувати жирові речовини для отримання технічного жиру і консистентних мастил; використовувати осади стічних вод виробничих підприємств в будівельних і дорожніх роботах; отримувати технічний вітамін В12 для комбікормової промисловості; отримувати білкові речовини і амінокислоти; застосовуючи суху перегонку опадів, отримувати цінні хімічні продукти;

    3) в області використання мулу для отримання газу в метантенках: отримувати теплову, механічну і електричну енергію; використовувати газ для побутових потреб або перетворювати його в замінник бензину; отримувати хімічні продукти [2].

    Друге і третє напрям використання активного мулу відноситься до малотоннажному виробництва. Якщо врахувати, що щорічний приріст його біомаси в нашій країні становить кілька мільйонів тонн [6, 7, 12], стає очевидним, що основним споживачем, здатним прийняти таку кількість осаду, залишається сільське господарство, де його можна утилізувати як органо-мінерального добрива . Але використання мулу в якості добрива на сільгоспугіддях можливо лише після певної його обробки, т. Е. Після його кондиціонування.

    Слід зазначити, що активні мули, що утворюються на станціях аерації великих міст з розвиненим промисловим потенціалом, в більшості випадків забруднені адсорбованими з міських стічних вод іонами важких металів. останні є

    гальмом для широкого використання активних мулів як органічне добриво.

    Джерелами забруднення активного мулу є стічні води металургійних підприємств чорної і кольорової металургії, радіопромисловості, виробництв, що мають в своєму складі гальванічні цехи. Всі вони скидають свої недоочищеними від іонів важких металів стічні води в міську каналізацію. В процесі біохімічної очистки стічних вод активний мул, будучи хорошим сорбентом, збагачується солями важких металів ^ п, РЬ, Сі, Cd, Сг, N0. Використання в якості органічного добрива, без попередньо детоксикації активного мулу, становить небезпеку для забруднення грунтів металами понад нормативних показників і, як наслідок, негативно впливає на якість і врожай сільськогосподарської продукції.

    У табл. 3 представлені результати досліджень складу активного мулу Північної станції аерації каналізації міста Єкатеринбурга.

    Такі жорсткі вимоги до концентрацій важких металів в грунті сільськогосподарських угідь зобов'язують для використання активного мулу в якості добрива вирішувати проблему зниження цих інгредієнтів і в ньому самому.

    Кількість опадів на великих об'єктах досягає кілька тисяч кубічних метрів на добу. Найчастіше вони направляються для часткового зневоднення на мулові майданчики, в цеху механічного зневоднення. У ряді випадків вони просто зливаються в яри, кар'єри, низини, моря, забруднюючи тим самим грунт, відкриті водойми та атмосферу.

    В даний час на полігонах Санкт-Петербурга площею 196 га у приміській зоні розміщено понад 6 млн м3 зневодненого нестабілізованого осаду. Щорічна потреба в таких площах становить 8-10 га [5].

    У Московській області під осади стічних вод виділено до 1500 га площі, в тому числі 800 га - в Москві [1].

    На очисних спорудах каналізації м Новосибірська продуктивністю 703 тис. М3 / добу. утворюється в процесі очищення стічних вод 90-110 т / добу. опадів (по сухій речовині) [7].

    Проблема обробки осадів, і зокрема пошук способів вилучення важких металів з концентрованих відходів, залишається актуальною донині. В даний час найбільш часто використовуються на практиці три способи:

    • термічний (автоклавний гідроліз, спалювання);

    • іонообмінний з подальшою сильнокислотную обробкою;

    46

    №№№. т-Е? і. пегос !. ги

    ^ 55 ^ »- Аграрний вісник Уралу № 4 (96), 2012 р.-<^ Щ ^

    Екологія tv>

    • хімічне вилуговування концентрованими кислотами і лугами.

    Кожен з цих методів має свої переваги і недоліки.

    Ще в 1990 р був зроблений висновок про перспективність термічного спалювання осадів міських стічних вод, проте воно не є екологічно безпечним, оскільки необхідно очистити викидаються газів, виникають труднощі з додатковим очищенням суспензій, що утворюються в системі промивки газів [4].

    Одним з недоліків хімічного способу вилучення важких металів з надлишкового активного мулу є використання дорогих реагентів, велика тривалість процесу, утворення вторинних кислих стоків.

    Необхідність кондиціонування активного мулу, який використовується в подальшому як органічне добриво, ставить перед дослідниками два основні завдання:

    • зниження вмісту токсичних речовин в активному мулі;

    • розробка максимально простий і економічної технології обробки осаду, що виключає використання капітальних споруд і устаткування з великим споживанням енергоносіїв.

    Поставлені завдання нами вирішуються з використанням біосорбційних комплексу, що включає вищу водну рослинність і природний іонообмінний сорбент, що забезпечує десорбції важких металів з надлишкових активних мулів і тим самим зниження їх концентрацій до допустимого рівня.

    література

    1. Данилович Д. А. Обробка і утилізація осадів на Московській станціях аерації // Водопостачання та санітарна техніка. 2002. № 12. Ч. 1. С. 7-12.

    2. Евілевіч А. З. Опади стічних вод. Видавництво літератури з будівництва. Ленінград - Москва, 1965.

    3. Евілевіч А. З. Утилізація осадів стічних вод. М.: Стройиздат, 1979. 87 с.

    4. Зикова І. В. Панов В. П. Утилізація надлишкових активних мулів // Екологія і промисловість Росії. 2001. № 12. С.29-30.

    5. Кармазін Ф. В. Досвід Водоканалу Санкт-Петербурга по обробці та утилізації осадів // Водопостачання та санітарна техніка. 2002. № 12. Ч. 1. С. 13-15.

    6. Ксенофонтов Б. С., Рожкова М. І. Зневоднення і утилізація надлишкового активного мулу і осадів стічних вод // ЦБНТІ Мінмедбіопрома. Оглядова інформація. Серія: Захист навколишнього середовища, очищення стоків і викидів, утилізація відходів, промислова санітарія і техніка безпеки. 1987. № 1. С. 48.

    7. Похил Ю. М. Обробка осаду на ОСК м Новосибірська // Водопостачання та санітарна техніка. 2002. № 12. Ч. 1.С. 21.

    8. СанПіН 2.1.7.573-96. Гігієнічні вимоги до використання стічних вод і їх опадів для зрошення і добрива.

    9. Туровський І.С. Водопостачання і санітарна техніка. 1986. № 7. С. 18-21.

    10. Туровський І.С. Обробка осадів стічних вод. М.: Стройиздат, 1982. 223 с.

    11. Важкі метали в системі грунт - рослина - добриво / під заг. ред. акад. Маено М. М. Овчаренко.

    М.: Пролетарський світоч, 1997. 290 с.

    12. Храменков С. В. Комплексне вирішення проблеми по розробці і впровадженню сучасних технологій рекультивації територій мулових майданчиків станції аерації з поверненням виведених з обороту земель // Водопостачання та санітарна техніка. 2002. № 12. Ч. 1. С. 17-20.

    13. Шведова Л. В., Купріяновская А. П. Міграція кадмію і свинцю в рослинах при внесенні в грунт відпрацьованого активного мулу // Екологія і промисловість Росії. 2004. № 10. С. 28-31.

    14. Яковлєв С. В., Воронов Ю. В. Водовідведення та очистка стічних вод: підручник для вузів. М.: АСВ, 2004. 704 с.

    ПЕРСПЕКТИВИ ВИКОРИСТАННЯ МЕТОДІВ екобіозащіти відкритого вододжерела ВІД ВПЛИВУ стічних вод птахівничих комплексів

    О. р. Ільяс,

    доктор біологічних наук, старший науковий співробітник, УрніВі РАСГН,

    о. п. Неверова,

    кандидат біологічних наук, УрГСХА,

    е. в. печура,

    кандидат ветеринарних наук, УрніВі РАСГН _________________________________________________

    Позитивна рецензія представлена ​​І. А. Шкуратової, доктором ветеринарних наук, професором, директором Уральського науково-дослідного ветеринарного інституту Россельхозакадеміі.

    Ключові слова: стічні води, гідропонікум, біофільтр, рослинна ванна, зелений корм. Keywords: sewage, гідропонікум, biofilter, vegetative bath, green forage.

    Птахівництво - одна з найважливіших і перспективні У всьому світі ця галузь продовжує своє интен-них галузей сільського господарства. сивное розвиток, стаючи для багатьох країн основним


    Ключові слова: АКТИВНИЙ ІЛ / Органічні добрива / СПАЛЮВАННЯ автоклавного ГІДРОЛІЗ / Кормові ДРОЖЖИ / БЕЛКОВОВІТАМІННИЙ КОРМ / ACTIVE SILT / ORGANIC FERTILIZERS / BURNING AVTOKLAVNY HYDROLYSIS / FODDER YEAST / BELKOVOVITAMINNY FORAGE

    Завантажити оригінал статті:

    Завантажити