В онлайне: 2 (гостей - 2, участников - 0)  Вход | Регистрация

 

УДК 631.95

Осадки сточных вод – вторичное сырье для сельского хозяйства

 

Джембрий Ю. А., магистрант, Чайка Л. В., доцент

Донецкий национальный технический университет

 

Рассмотрена возможность использования осадков сточных вод в качестве органоминерального удобрения. Представлены результаты физико-химического и паразитологического анализа, подтверждающие целесообразность их применения для получения экологически безопасных удобрительных смесей.

 

Интенсификация процессов урбанизации и промышленных производств связана с образованием различного рода отходов, несущих в себе потенциальную опасность для здоровья людей, и, особенно, для окружающей природной среды.

В результате очистки сточных вод методом отстаивания образуются осадки сточных вод (ОСВ) как основной вид отходов очистных сооружений, твердая фракция которых представлена смесью органических и минеральных веществ. ОСВ относятся к IV классу опасности, поэтому обезвоживание происходит в природных условиях на иловых площадках (картах), занимающих значительные территории плодородных земель, загрязняя подземные воды и атмосферный воздух [1]. Естественное компостирования (перегнивания) осадков образует органоминеральное удобрение (ОМУ), которое можно использовать для восстановления плодородия почв не только в сельском хозяйстве.

Вследствие интенсивной промышленной и сельскохозяйственной деятельности естественный почвенный покров Донецкого региона преобразовался в техноземы [2]. Поэтому изучение влияния осадков сточных вод в виде органоминерального удобрения представляет интерес для  программ восстановления или коррекции нарушенных земель.

В данной работе представлен анализ результатов исследования осадков сточных вод, образующихся на очистных сооружениях Макеевского производственного водопроводно-канализационного хозяйства КП «Компания «Вода Донбасса».

Физико-химический и паразитологический анализы были проведены в течение весенне-осеннего периода 2015-2016 гг. Требования к осадкам очистных сооружений, используемых в качестве органоминеральных удобрений регламентируются ГОСТом Р 17.4.3.07-2001 [3] (таблица 1).

 

Таблица 1 - Сравнительные данные соответствия отдельных физико-химических

и санитарно-бактериологических показателей исследуемых ОСВ нормативным требованиям

 

Показатели

Ед.

измерения

Величина

нормативная

фактическая

Массовая доля влаги

%

не более 70

76

Массовая доля органических веществ

%

не менее 20

36

Показатель активности водородных ионов солевой суспензии

ед. рН

5,5-8,0

7,45

Наличие жизнеспособных            яиц и личинок геогельминтов

экз./кг

отсутствие

40 000-60 000

Цисты кишечных             патогенных простейших

экз./кг

отсутствие

отсутствие

 

Полученные результаты (табл. 1) показывают, что только норматив «наличие жизнеспособных яиц и личинок гельминтов» не соответствует требованиям, т. е. для вторичного использования ОСВ необходимо проведение процесса активного обеззараживания – дегельминтизации.

Согласно литературным данным [4], компостирование ОСВ с древесными наполнителями (опилки) позволяет получить компост, отвечающий санитарно-бактериологическим характеристикам для дальнейшего использования его в качестве органоминерального удобрения. Кроме этого, следует отметить, что опилки выполняют роль разрыхлителей почвы, препятствуют росту сорняков, а также являются хорошими удобрениями для плодовых и декоративных растений. Древесные наполнители способствуют ускорению химических процессов в системе «почва-растение», уменьшают амплитуду температурных колебаний, задерживают вымывание питательных веществ из более глубоких слоев и предотвращают ветровую и водную эрозию почв.

В процессе компостирования происходит разложение органической части осадков, в том числе инвазионных видов геогельминтов, под воздействием аэробных микроорганизмов. Процесс состоит из 2-х фаз:

- первая длится в течение 1-3 недель и сопровождается повышением температуры смеси до 50 °С, создавая условия для развития мезофильных и термофильных микроорганизмов с одновременным обеззараживанием осадка и уменьшением его массы;

- вторая, продолжительностью от 2-х недель до 6 месяцев, представляет стадию созревания компоста и характеризуется развитием простейших и членистоногих организмов, а также понижением температуры до 40 °С.

Полученный продукт представляет собой сыпучий материал влажностью 40-50 %, не имеющий запаха, содержащий микро- и макроэлементы, полезную микрофлору (почвенные бактерии) необходимые для роста и развития растений.

При выполнении эксперимента удобрительная смесь готовилась из древесных опилок  и ОСВ в соотношении 3:1 и вносилась в почву с содержанием 25 %  в виде органоминерального удобрения для выращивания пшеницы озимой, выбранной в качестве тест-культуры. Этот вид зерновых относится к наиболее высокоурожайным продовольственным культурам. Кроме этого, ее ценность определяется высоким содержанием белков и углеводов.

Образцы почв отбирались на трех земельных объектах: огород, придорожный участок и  поле (залежи) и варьировались по составу компонентов в соотношениях 3:1. Первый образец был принят как контрольный, второй представлял соответствующее соотношение почвы и осадка сточных вод, третий – почвы и опилок, а четвертый – почва:удобрительная смесь.

Наблюдения за всхожестью пшеницы проводились в течение 10 суток и через каждые двое выполнялись взрыхление и полив сред, в каждую из которых были внесены по 10 семян. Результаты всхожести, определяемой отношением числа взошедших ростков к десяти максимально возможным, представлены в таблице 2.

 

Таблица 2 – Всхожесть озимой пшеницы, %

 

Номер образца среды

Объекты почвы

Среднее значение

огород

придорожный участок

поле (залежи)

1

50

0

50

33,3

2

40

0

50

30,0

3

60

30

40

43,3

4

70

30

80

60,0

Среднее значение

55,0

15,0

55,0

-

 

Как следует из данных таблицы 2, средняя всхожесть семян в пробах почв из огорода и поля (залежи) находятся на одном уровне. В то же время на почве придорожного участка всхожесть отсутствует на контрольном образце и в присутствии ОСВ, а наличие опилок и удобрительной смеси повышает ее до минимального уровня. Этот факт указывает также на отрицательное влияние выбросов от автотранспорта и возможное наличие тяжелых металлов в осадках сточных вод. Вместе с тем «условно чистые» пробы почв (огород и поле) показали сравнительно близкие результаты всхожести зерен и максимальные для четвертых образцов. На рисунке 1 представлен сравнительный фотоотчет результатов исследования в течение 10-ти суток.

 

Примечание: 1, 2, 3, 4 – номера образцов среды, обозначенных выше в тексте

А – почва огорода; Б – почва придорожного участка; В – почва поля (залежи)

Рис. 1 - Влияние осадка сточных вод на всхожесть пшеницы озимой в различных образцах почв

Таким образом, полученные результаты подтверждают возможность использования осадков сточных вод в качестве органоминерального удобрения, что позволит, с одной стороны, превратить почвы с нарушенным плодородным слоем в плодородную почвенную конструкцию антропогенного происхождения, а с другой – уменьшить площади иловых карт и снизить риски проявления неблагоприятных экологических ситуаций.

 

Библиографический список

  1. Разрешение на специальное водопользование и нормативы предельно допустимого сброса загрязняющих веществ со сточными водами Макеевского ПУВКХ КП «Компания «Вода Донбасса»: Отчет        годовой / Макеевское ПУВКХ КП «Компания «Вода Донбасса». 2011. 60 с.
  2. Джембрий Ю. А. Использование осадков сточных вод для восстановления плодородия земель сельскохозяйственного назначения / Ю. А. Джембрий, Л. В. Чайка // Сборник докладов                       Х Междунар. конф. аспирантов и студентов «Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов». – Ростов-на-Дону: Издательство Южного федерального университета. 2016.             С. 149-151.
  3. ГОСТ Р 17.4.3.07-2001 Охрана природы. Почвы. Требования к свойствам осадков сточных вод при использовании их в качестве удобрений. 2001. 6 с. 
  4. Солодкова А. Б. Обезвреживание отработанного активного ила с получением материалов для решения экологических проблем химических и нефтехимических предприятий: Диссертация канд. техн. наук: 03.02.08 / Энгельсский технологический институт. 2014. 158 с.

 


 

Разделы конференции »

  1. Государственный кадастр недвижимости и земельно-имущественные отношения
  2. Мониторинг природных ресурсов и охрана окружающей среды
  3. Комплексное использование природных ресурсов
  4. Современные вопросы геологии
  5. Физика горных пород
  6. Новые технологии в природопользовании
  7. Применение современных информационных технологий
  8. Экономические аспекты недвижимости
  9. Мониторинг использования объектов недвижимости
  10. Топографо-геодезическое обеспечение кадастровых работ

#menuinclude(1-elibraryru)

 

Проекту Kadastr.ORG требуются средства на хостинг и развитие

Сумма: руб.