Аэробный распад загрязнений в естественных условиях

Очистка сточных вод в естественных условиях проводится путем фильтрации сточных вод через слои почвы на полях орошения или на полях фильтрации (почвенные методы очистки), а также в биологических (очистных) прудах.

Почвенные методы очистки. Основные биохимические процессы очистки протекают в активном слое почвы толщиной 1,5…2,0 м.

Полями орошения называются земельные участки, предназначенные для очистки сточных вод и одновременного выращивания овощей.

Поля фильтрации служат только для целей очистки и используются в качестве резервных в периоды сбора урожая и проведения сельскохозяйственных работ на полях орошения.

На этих полях предусматривается полная биологическая очистка предварительно осветленных сточных вод.

Биоценоз почвы слагается из бактерий, грибов, водорослей и животных (простейших и беспозвоночных). Микробное население почвы имеет двоякое происхождение. Оно состоит из бактериальной флоры сточной жидкости и из бактериальной флоры самой почвы. Обе эти группы микробов вступают между собой в сложные антагонистические и симбиотические взаимоотношения. Часть микробов погибает, а большинство приспосабливается к новым условиям и активно окисляет загрязняющие воду вещества. Максимальная концентрация бактерий наблюдается в верхнем слое почвы (10 см) – до 10 млрд. в 1 г, с глубиной их количество уменьшается. Здесь интенсивно протекают микробиологические процессы по минерализации органического вещества разнообразными гетеротрофными бактериями, а также происходит активная нитрификация. Количество нитрифицирующих бактерий на полях фильтрации в 100 раз больше, чем в обычной обрабатываемой почве.

Бактерии минерализуют органическое вещество, водоросли продуцируют кислород, а простейшие уничтожают избыточные количества бактерий. Уничтожение старых бактериальных клеток создает условия для роста новых более биохимически активных особей. Дождевые черви, личинки жуков, клещи разрыхляют почву и этим способствуют проникновению воздуха в ее заиленные участки. Кроме того, они перерабатывают трудно расщепляемые органические вещества (целлюлозу, хитин, кератин). Следовательно, в почве, помимо бактерий, много простейших и беспозвоночных участвует в минерализации органического вещества, вносимого сточной жидкостью. Очищенная сточная жидкость на полях орошения и полях фильтрации не содержит яиц гельминтов и обеднена бактериями.

Биологические (очистные) пруды.Это искусственные водоемы глубиной около 1 м размерами от 0,5 до 1, 5 га, последовательно соединенные друг с другом. Биологическая очистка сточных вод в них основана на тех же процессах, которые происходят при самоочищении водоемов. Существуют серийные и непроточные пруды.

Серийные пруды устраиваются обычно на местности, имеющей уклон. Неразбавленная неочищенная сточная жидкость проходит последовательно через 4…6 ступеней. Разведение рыбы в серийных прудах возможно после прохождения 3…4 ступеней.

В непроточные пруды напускается осветленная в первичном отстойнике жидкость. разбавленная в 3…5 раз чистой водой. В них разводится рыба (зеркальный карп, линь, щука и др.). через 20…30 суток вода спускается и одновременно вводится новая порция неочищенной воды. Качество очистки воды в непроточных прудах выше, чем в проточных.

Планктон биологических прудов представлен тысячами мельчайших организмов в 1 мл и миллионами бактерий (они представлены α и β-мезосапробными формами). В планктоне играют большую роль крупные представители гидрофауны – инфузории, коловратки и низшие ракообразные. Функции зеленого планктона сводятся к продуцированию кислорода и обеспечению опоры для микробного населения. Бактериальный планктон выполняет функцию минерализаторов органического вещества, а зоопланктон уничтожает планктонные организмы.

Очищенная вода имеет низкую концентрацию органических веществ, низкое содержание азота аммонийных солей и сильное снижение числа бактерий. Интенсивность процессов очистки возрастает с повышением температуры и уменьшается с ее понижением.