Вакуум-эжекционный метод обеззараживания сточных вод свиноводческих хозяйств

Котлинский О.К.

МГОУ имени В.С. Черномырдина

Один из наиболее целесообразных методов утилизации сточных вод свиноводческих хозяйств (СВСХ) с позиции ресурсосбережения – использование их в земледелии, т.е. на полях орошения. Однако широкое применение сточных вод указанного типа ограничивается отсутствием надежных экологически безопасных методов их обеззараживания, и в частности от яиц гельминтов, которые определяют I класс опасности сточных вод.

Нерегламентированное орошение почвы сельскохозяйственных полей необеззараженными сточными водами способствует ее загрязнению и заражению сельскохозяйственных культур патогенной и условно-патогенной микрофлорой, создавая тем самым высокий риск заражения животных и людей возбудителями гельминтозов и кишечных болезней, учитывая, что содержание микроорганизмов в почве сохраняется на высоком уровне длительное время.

В Белгородской области одним из самых распространенных способов обеззараживания стоков свиноводческих хозяйств от яиц гельминтов является их хранение в течение одного года на навозонакопителях (лагунах). Однако, как показывает практика, в большинстве свиноводческих хозяйств этап длительного хранения стоков зачастую полностью не соблюдается. В результате достаточно часто имеют место случаи, когда сточные воды не соответствуют требованиям СанПиН 2.1.7.573-96 «Гигиенические требования к использованию сточных вод и их осадков для орошения и удобрения» и требуют дополнительного обеззараживания.

В настоящее время для обеззараживания сточных вод и их осадков от яиц гельминтов широко применяют препарат «Пуролат-БИНГСТИ» (биологический ингибитор-стимулятор), получаемый из проростков картофеля, высушенных при температуре 25 ⁰С и перемолотых до частиц размером 0,25 мм. При добавлении данного препарата в количестве 1 л на 1000 м³ стоков при интенсивном перемешивании достигается необходимый эффект обеззараживания. К недостаткам «Пуролат-БИНГСТИ» относится сложность распределения препарата и обеспечение интенсивного перемешивания в большом объеме стоков (лагунах). При использовании реагента также возникает необходимость в оснащении дорогостоящими установками дозирования и эффективного перемешивания, при этом эффективность обеззараживания от яиц гельминтов достигает 97,8 %. В сложившейся практике при отсутствии указанных дорогостоящих установок применение «Пуролат-БИНГСТИ» не обеспечивает необходимого эффекта обеззараживания от яиц гельминтов.

Цель данной работы – исследование эффективности вакуум-эжекционного метода дегельминтизации сточных вод некоторых свиноводческих хозяйств Белгородской области.

В качестве метода обеззараживания использован перспективный с эколого-экономических позиций вакуум-эжекционный способ, который ранее не применялся для дегельминтизации сточных вод свиноводческих хозяйств. Обеззараживающий эффект в нем достигается вследствие интенсивного окисления и кавитации, возникающий в вакуум-эжекторе, при определенных параметра потока. Метод кавитационного обеззараживания сточных вод ранее уже рассматривался в работах, где были продемонстрированы его высокие результаты.

Экспериментальные исследования по анализу обеззараживающего эффекта сточных вод свиноводческих хозяйств от яиц гельминтов проводили на вакуум-эжекционной установке.

Принцип работы установки заключается в следующем. Сточные воды после сооружений механической очистки поступают в емкость с исходными стоками, из которой подаются во всасывающий трубопровод (подающий трубопровод), откуда насосом высокого давления через напорный трубопровод поступают в вакуум-эжектор. После прохождения стоков через вакуум-эжектор, обработанные сточные воды поступают в спусковой трубопровод. По завершении процесса насос высокого давления выключается, открывается вентиль для опорожнения емкости с обеззараженными сточными водами.

При проведении экспериментов давление в напорном трубопроводе варьировали от 0,2 до 0,6 МПа, контроль осуществляли по показаниям манометра, расход сточных вод учитывали через эжектор, он составлял 0,85-1,21 м³/ч. Пробы сточных вод отбирали непосредственно из напорного трубопровода в стеклянные банки объемом 3 литра с плотно завинчивающими крышками. Проводили несколько серий опытов: для получения воспроизводимых результатов все экспериментов повторялись 6 раз. Сточные воды подвергали однократной, а также двукратной обработке. Отобранные в ходе экспериментов пробы воды исследовали в лаборатории ФГУЗ «Центра гигиены и эпидемиологии Белгородской области».

Установлено, что в исходных сточных водах свиноводческих хозяйств имеются яйца аскарид, эзофагостомуса и власоглава.

Таблица 1.

В результате возникновения в потоке воды высокого давления, создаваемого вакуум-эжекционным устройством, количество патогенных микроорганизмов (яиц гельминтов) в сточных водах свиноводческих хозяйств существенно снижается. При этом количество патогенных микроорганизмов непосредственно зависит от величины давления воды перед вакуум-эжектором. Эффективность обеззараживания повышается с увеличением температуры сточных вод, возрастает давление насыщенных паров и при этом возникают условия, ускоряющие возникновение кавитации.

Анализ полученных результатов по исследованию эффективности обеззараживая сточных вод свиноводческих хозяйств вакуум-эжекционным методом позволяет сделать следующие выводы:

• Вакуум-эжекционный метод может быть использован для обеззараживания сточных вод от яиц гельминтов

• При однократной обработке стоков и заданным технологическим условиям (давлению напорного трубопровода перед эжектором 0,5-0,6 МПа, расходу сточных вод 0,85-1,21 м³/ч) эффективность обеззараживания составляет 94,1-99,7%

• При двукратной обработке сточных вод в таком же технологическом режиме эффективность обеззараживания от яиц гельминтов 99,9-99,99%.