Пробиотические препараты при очистке сточных вод

Размещено на http://www.allbest.ru/

Пробиотические препараты при очистке сточных вод

Санникова Н.В.*, Ковалева О.В.*, Шулепова О.В.*, Гогмачадзе Г.Д.**

*Государственный аграрный университет Северного Зауралья

**«ВНИИ Агроэкоинформ»

Аннотация

Основная причина загрязнения водных бассейнов - сброс в водоемы промышленными предприятиями, коммунальным и сельским хозяйством неочищенных или недостаточно очищенных сточных вод. На многих предприятиях страны, занимающихся производством и переработкой сельхозпродукции, существуют определенные экологические проблемы. По результатам исследований мы предполагаем использование Системы МикроБиологической Очистки для предварительной очистки сточных вод, даже в случае сильного загрязнения.

Ключевые слова: пробиотические препараты, сточные воды, загрязнение, очистка

При реализации крупномасштабных инвестиционных проектов, связанных со строительством новых объектов, модернизацией существующего производства и выполнением природовосстановительных мероприятий, потребность в повышении эффективности проведения работ по реабилитации техногенно загрязнённых территорий существенно возросла [1, 2].

Повышение требований экономической эффективности и экологических стандартов производства продуктов питания ведет к тому, что традиционные способы очистки производственных помещений, животноводческих ферм, сточных вод, накопителей отходов производства оказываются либо очень дорогими, либо малоэффективными в современных условиях. Наличие экологических проблем на многих предприятиях страны, занимающихся производством и переработкой сельхозпродукции, подтверждается исследованиями многих авторов [3-8].

Действие пробиотиков методом «конкурентного вытеснения» таково: пробиотические бактерии вносятся в изучаемую среду, что приводит к немедленному их распространению. Они стремительно поглощают всю оставшуюся пищу (включая мертвый органический материал путем некротрофии), ничего не оставляя потенциальным патогенам, стремящимся найти пространство для обитания и пищу [9].

Мировая практика их использования продемонстрировала, что препараты весьма эффективны для повышения урожайности сельскохозяйственных культур, снижения уровня их заболеваемости и, в некоторой степени, повышения качественных характеристик получаемой продукции [10].

Основная причина загрязнения водных бассейнов - сброс в водоемы промышленными предприятиями, коммунальным и сельским хозяйством неочищенных или недостаточно очищенных сточных вод, а также участившиеся случаи разливов нефтепродуктов в водные объекты [4, 11].

Цель исследований - оценить использование Системы МикроБиологической Очистки (СМБО) при очистке сточных вод.

Объекты исследований, пруды-накопители, расположены в Нижнетавдинском участковом лесничестве Тюменской области и предназначены для накопления сточных вод предприятия пищевой промышленности, осуществляющего переработку молока и производства молочной продукции. Данные объекты являются накопителями замкнутого типа и искусственно созданными, предназначенными только для сброса сточных вод.

По результатам отобранных проб в прудах-накопителях прослеживается увеличение концентраций загрязняющих веществ по взвешенным веществам в 4,1 раза, хлорид-ионам - в 1,2 раза, фосфатам - в 1,1 раза, жирам - в 10 раз, что значительно превышает предельно допустимые концентрации.

В качестве Системы МикроБиологической Очистки был выбран пробиотический препарат. Указанный препарат представляет собой жидкость, содержащую большое количество бактерий рода BACILLUS, являющихся представителями облигатной микрофлоры [12]. В данном препарате содержится 5 семейств (Bacillussubtilis, Bacillussubtilisvaramyloliguefaciens, Bacilluslicheniformis, Bacilluspumilus, Bacillusmegaterium) и ферментов. Бактерии рода Bacillus вырабатывают антибактериальные вещества и являются антагонистами в отношении болезнетворных патогенов, способны производить широкий спектр ферментов, которые расщепляют жиры, углеводы и клетчатку, а также экологически безопасны.

Схема модельного эксперимента представлена в таблице 1. Опыт проводился в течение 4 суток.

очистка сточный микробиологический сельскохозяйственный

Таблица 1. Схема модельного эксперимента

Для проведения исследований ежедневно готовился маточный раствор из расчета 0,1%, 0,01%, 0, 001% СМБО.

Отбор и консервация проб сточных вод были проведены согласно ГОСТ 31861-2012, ГОСТ 31862-2012, ГОСТ 17.1.5.05-85.

Химический анализ проведен по 6 показателям согласно НД на метод испытания: взвешенные вещества (РД 52.24.468-2005), азот аммонийный (ГОСТ 29304), фосфаты (ГОСТ 18309), БПК₅ (ПНД Ф 14.1:2:3:4.123), ХПК (ПНД Ф 14.1:2:4.190), массовая концентрация жиров (ПНД Ф 14.1:2.122).

Химические анализы показали, что по истечении 4 суток количество загрязняющих веществ в сточных водах существенно изменилось (табл. 2).

По результатам 1-го опыта (разделитель+СМБО) наблюдалось снижение концентраций ЗВ по всем показателям, за исключением взвешенных веществ в концентрации 0,1% и 0,01%. При этом наилучший результат показала концентрация 0,01% по фосфатам, БПК₅ и массовой концентрации жиров.

По результатам 2-го опыта (СМБО) наблюдалось снижение концентраций ЗВ по всем показателям. При этом наилучший результат показала концентрация 0,001% по взвешенным веществам, аммонийному азоту, фосфатам, БПК₅, ХПК.

Таблица 2. Динамика изменения состава сточных вод

По результатам 3-го опыта (СМБО+сточная вода) наблюдалось снижение концентраций ЗВ по всем показателям, за исключением взвешенных веществ в концентрации 0,1% и 0,01%. При этом наилучший результат показали: концентрация 0,001% - по аммонийному азоту, фосфатам, БПК₅, ХПК, концентрация 0,1% - по массовой концентрации жиров и взвешенным веществам. Наиболее существенное снижение отмечено по фосфатам, БПК₅ и массовой концентрации жиров.

По результатам модельных экспериментов определена оптимальная концентрация препарата Система Микробиологической Очистки: 0,01%.

Во всех емкостях отмечены изменения по окраске сточных вод и запаху. Наибольшее осветление отмечено в опыте 2 при концентрации 0,01%. Запах с очень сильного (5 баллов) в первый день наблюдений постепенно снижался до заметного (3 балла) и слабого (2 балла). Характер запаха по шкале - сернистый, род запаха - тухлых яиц, сероводорода изменился на запах естественного происхождения (рис. 1).

В результате наблюдений на всех вариантах опыта было отмечено присутствие пленки белесо-сероватого цвета, которое сохранялось на протяжении всего эксперимента (рис. 2).

По проведенным исследованиям можно отметить, что использование Системы МикроБиологической Очистки (СМБО), содержащей пробиотическую микрофлору, для предварительной очистки сточных вод позволяет снижать основные показатели загрязненности воды. Мы предполагаем, что применение СМБО для предварительной очистки воды целесообразно даже в случае сильного загрязнения.

Рис.1. Изменение состояния сточных вод с 1 по 4 день эксперимента

Рис. 2. Пленка при проведении эксперимента

Кроме того, применение СМБО позволяет значительно снизить интенсивность запаха, что косвенно может говорить о снижении выделения токсичных газов (аммиака, сероводорода) из сточной жидкости. Это может способствовать повышению санитарной безопасности данного объекта.

В результате проведенных исследований установлена перспективность использования Системы МикроБиологической Очистки, также определены оптимальные концентрации для использования в реальных условиях. Следующим этапом подтверждения рабочей гипотезы будет проведение производственных испытаний.

Список использованных источников

1. Ильинский А.В., Виноградов Д.В., Гогмачадзе Г.Д. К вопросу повышения эффективности проведения работ по реабилитации техногенно загрязнённых земель с помощью внедрения современной системы комплексного контроля // АгроЭкоИнфо. - 2016, №3. http://agroecoinfo.narod.ru/journal/STATYI/2016/3/st_320.doc

2. Гогмачадзе Г.Д. Деградация почв: причины, следствия, пути снижения и ликвидации. - Москва: Изд-во МГУ. - 2011. 272 с.

3. Белопухова П.Н., Санникова Н.В. Технологии переработки отходов на промышленном предприятии // Актуальные вопросы науки и хозяйства: новые вызовы и решения. Сборник материалов LI Международной студенческой научно-практической конференции. - 2017. - С. 15-17.

4. Кирий О.А., Колесников С.И., Зинчук А.Н. Применение бактериального препарата «Дестройл» при ликвидации загрязнений нефтепродуктами пресных водоемов // Научный журнал КубГАУ. - 2012, №83 (09).

5. Ковалева О.В. Анализ состояния экологической нагрузки животноводства на природную среду. Актуальные проблемы экологии и природопользования // Сборник статей по материалам Всероссийской (национальной) научно-практической конференции 5 апреля 2018 г. Под общей редакцией доктора сельскохозяйственных наук, профессора Сухановой С.Ф. - Курган. - 2018. - С. 109-113.

6. Козлова М.В., Шулепова О.В. Способы обезвреживания ядохимикатов с истекшим сроком годности // Сборник материалов LII Международной студенческой научно-практической конференции: Актуальные вопросы науки и хозяйства: новые вызовы и решения. - 2018. - С. 106-110.

7. Санникова Н.В. Анализ обращения с отходами производства в птицеводческой отрасли // Агропродовольственная политика России. 2017, № 9 (69). - С. 78-82.

8. Санникова Н.В., Шулепова О.В. К вопросу об утилизации тары средств химической защиты растений // Агропродовольственная политика России. - 2017, № 12 (72). - С. 129-132.

9. Санникова Н.В., Ковалева О.В., Шулепова О.В. Использование системы микробиологической очистки в сточных водах // Сборник статей II Всероссийской (национальной) научно-практической конференции СОВРЕМЕННЫЕ НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕШЕНИЯ В АПК. 26 октября 2018 г. - С. 51-55.

10. Санникова Н.В. Сельское хозяйство как элемент техносферы // Актуальные проблемы экологии и природопользования. Сборник статей по материалам Всероссийской (национальной) научно-практической конференции. Под общей редакцией С.Ф. Сухановой. - 2018. - С. 49-53.

11. Щур А.В., Виноградов Д.В., Гогмачадзе Г.Д. Экологические особенности микробиоты почв в условиях радиоактивного загрязнения территории Республики Беларусь при применении биологически активных препаратов // АгроЭкоИнфо. - 2016, №1. http://agroecoinfo.narod.ru/journal/STATYI/2016/1/st_51.doc.

12. Ковалева О.В. Биотехнологические продукты: возможности и перспективы применения // АгроЭкоИнфо. - 2018, №4. - http://agroecoinfo.narod.ru/journal/STATYI/2018/4/st_428.doc.

Размещено на Allbest.ru