Животные клетки

Экологическое влияние на почву. Органические удобрения в не переработанном виде наносят больший вред почве, загрязняя его и грунтовые воды. Тогда как биоудобрения являются абсолютно чистым экологическим удобрением.

Преимущества  биоудобрений в сравнении с минеральными удобрениями

Минеральные удобрения оказывают негативное влияние на здоровье человека и почву. Минеральные удобрения в виде гранул или растворов усваиваются только на 35-50%, остальные откладываются в виде нитратов в продуктах и грунтах. В свою очередь, выращенные продукты плохо влияют на организм человека. Нитраты содействуют развитию раковых опухолей в желудочно-кишечном тракте. Длительный прием нитратов в малых дозах приводит к увеличению щитовидной железы. Нитраты способствуют увеличению холестерина и снижению белка в крови человека и животных.

Биоудобрения, благодаря своим биологическим  свойствам, усваиваются растениями практически на 100%, при этом содержание нитратов в продуктах минимально.

Нормы внесения и их соблюдения.

Растворы  минеральных солей в естественных условиях в чистом виде почти не встречаются, в результате чего, необоснованные дозы внесения минеральных удобрений  негативно влияют на грунтовые микроорганизмы. При работе с минеральными удобрениями необходимо точно знать предельные нормы внесения. Внесение не обоснованно большого количества минеральных удобрений нарушает годовой цикл изменения кислотности.

Биогумус  можно вносить в любом количестве. При его использовании не происходит минерализации почвы, поскольку он является экологически чистым продуктом.

Влияние различных видов удобрений на урожайность с/х культур

Удобрения	Кормовая  свекла, ц/га		Зеленая масса кукурузы, ц/га
	Урожайность	Прибавка  к контролю	Урожайность	Прибавка  к контролю
Без удобрений (контроль)	282	–	272	–
Мин. удобрения - стандарт	301	19	303	31
Стойловый навоз 40 т/га	312	30	306	34
Жидкая  фракция биоудобрений 200 т/га	336	54	372	100

 

Техника и технология внесения биоудобрений

Для внесения биоудобрений выпускается специальная  сельскохозяйственная техника, обеспечивающая бережное отношение к земле и  к сохранности ценных свойств  самих удобрений. Например, техника  известной европейской компании «Holmer».

 

 

3

Удаление из сточных вод соединений азота

 
2.29. Процесс глубокой нитрификации сточных вод, содержащих NH , независимо от исходной концентрации аммонийного азота эффективно протекает в аэротенках-смесителях при соблюдении строго определенного возраста активного ила, который для различных условий может измениться от 5 до 70 и более сут. 
 
При осуществлении процесса нитрификации в отсутствии или недостатке органического субстрата для построения биомассы нитрифицирующих микроорганизмов требуется искусственная добавка источников неорганического углерода в виде НСО  или СО₂ из расчета 2 мг-экв на 1 мг-экв окисленного аммонийного азота. 
 
С наблюдается снижение скорости нитрификации. Процесс нитрификации может осуществляться как в присутствии органических веществ, так и в их отсутствии. Особое внимание следует обратить на присутствие в сточных водах веществ, тормозящих или полностью ингибирующих нитрификацию, в частности свободного аммиака и тяжелых металлов.°С. При температуре менее 30°Оптимальная величина рН для нитрифицирующих микроорганизмов составляет 8,4, оптимальная температура 30 
 
Для удаления из воды окисленных форм азота (NО  и NO ) осуществляют денитрификацию, т. е. восстановление нитритов и нитратов до молекулярного азота. Этот процесс может быть реализован при наличии в воде определенного количества органического субстрата, окисляемого сапрофитными микроорганизмами до CO₂ и Н₂О за счет кислорода азотсодержащих соединений. При денитрификации обеспечивается очистка сточных вод одновременно от биологически окисляемых органических соединений и от соединений азота (NО  и NO ). Наиболее эффективно процесс денитрификации протекает при рН = 7-7,5, при рН выше 9 и ниже 6 процесс затормаживается. 
 
В качестве органического субстрата в процессе денитрификации могут быть использованы любые биологически окисляемые органические соединения (углеводы, спирты, органические кислоты, продукты распада белков, избыточный активный ил и т.д.). Источником углеродного питания при очистке сточных вод методом денитрификации могут быть исходные или прошедшие очистку в первичных отстойниках сточные воды, а также органосодержащие производственные сточные воды, предпочтительно не содержащие аммонийного, органического и белкового азота. 
 
Необходимое соотношение величины БПК в сточных водах к нитратному азоту ориентировочно равно 4: 1. 
 
Для процессов нитрификации и денитрификации могут быть использованы обычные сооружения биологической очистки: аэротенки и биофильтры. 
 
При удалении соединений азота из сточных вод могут применяться различные схемы очистки: одностадийные, двух или трехстадийные. В каждой схеме процесс денитрификации может осуществляться в начале, середине или конце сооружения, с искусственной добавкой субстрата (например, метанола) или с использованием субстрата сточных вод, с проведением процесса денитрификации в аэробных или анаэробных условиях, с дополнительной рециркуляцией иловой смеси в начало резервуара из его конца или из вторичного отстойника, а также из одной ступени в другую. Во всех схемах на завершающей стадии устраивают, как правило, аэрацию иловой смеси продолжительностью не менее 1-2 ч для отдувки газообразного азота и более глубокого окисления аммонийного азота. Для удаления из сточных вод соединений азота возможно применение специально разработанных для этих целей сооружений типа циркуляционных каналов, в которых создаются аэробные и анаэробные участки за счет рассредоточенного расположения поверхностных механических аэраторов. Возможно осуществление процесса в аэротенке-смесителе при попеременном (цикличном) аэрировании и перемешивании иловой смеси в течение короткого времени (1-1,6 ч) при соблюдении необходимого времени пребывания сточной жидкости в сооружении. Для перемешивания иловой смеси могут быть использованы лопастные мешалки с горизонтальной или вертикальной осью вращения, гидравлическое перемешивание, а также перемешивание воздухом с малой интенсивностью, подаваемым дырчатыми трубами или открытыми стояками. 
 
При отсутствии токсичных загрязнений (особенно для нитрификации) могут применяться секционированные вытеснители с последовательно работающими аэробными и анаэробными секциями и подачей в секции денитрификации соответствующего количества органического субстрата или исходной сточной жидкости.

Использование активного ила

Как только включается станция биологической очистки, и работу начинают воздушные компрессоры, подавая пузырьки кислорода, начинают активизироваться аэробные бактерии. Идеальные условия для жизнедеятельности бактерий созданы. Органические соединения в стоках окисляются бактериями, в итоге получается активный ил и очищенная вода.

Вопрос об утилизации переработанного ила решается очень  просто. Большинство владельцев качественныхлокальных очистных сооружений с высоким процентом очистки используют переработанный ил в качестве безопасного удобрения на своём дачном участке. Многостороннее агрономическое значение имеет процесс использования переработанного ила в качестве органических удобрений. Любые растительные культуры, получая доступным образом минеральные соединения, легко усваивают их из верхнего питательного слоя с высоким содержанием меди, кобальта, азота и других соединений.

Использование переработанного ила улучшает углеродное питание растений, улучшает физико-химические свойства почв на Вашем участке. Такая почвенная подкормка при помощи азотобактерий, улучшает круговорот природной питательной среды. Для улучшения качества садово-огородных культур применение ила начато уже давно. Использование переработанного ила, по сравнению с торфом, значительно выгоднее, кроме того, он более насыщен органическими веществами, стимулирующими рост огородных и садовых культур. А в сравнении с применением компоста, использование переработанного ила на участке удобней, из-за отсутствия в нём семян сорных растений. Активный ил содержит органические минеральные соединения, повышающие плодородие почв.

Использование переработанного ила требует  осторожного подхода, при хорошем перемешивании и строгом соблюдении сроков внесения. Биологические исследования показали, что внесения в почву переработанного ила при правильном распределении не оказывает отрицательного действия. При этом водорастворимые соединения аммония могут быть использованы растениями в длительных вегетационных периодах при правильном использовании переработанного ила на участках.

Содержание  в иловых осадках фосфора показывает примерное соответствие действию фосфора, как удобрения, а недостаток калия вполне компенсируется его добавление в качестве минерального удобрения, в процессе использования переработанного ила на участке.

Для рекультивации  истощённых почв, такое применение органических удобрений особо необходимо. Проведённые польскими агротехниками исследования показали, что при использовании переработанного ила улучшаются свойства почв за счёт азотфиксирующих колоний микроорганизмов. Не следует применять переработанный ил как удобрение на особо кислых почвах с pH менее 5,5.

Использование переработанного ила имеет свои преимущества:

• улучшает структуру и физические свойства почв;
• водоудерживающую способность почв;
• имеют питательную ценность для растений;
• не способствуют накоплению токсических веществ.

 

 Способы переработки  избыточного ила

Активный ил создаётся из взвешенных в сточной  жидкости частиц, не задержанных первичным  отстойником, и адсорбируемых коллоидных веществ с размножающимися на них микроорганизмами (бактериями, простейшими, водорослями и др.). Активный ил значительно ускоряет процессы окисления и очистки сточных вод в результате поглощения его частицами органических веществ и бактерий. Микробы сточной жидкости, в том числе и болезнетворные, адсорбируются активным илом и погибают или становятся активными агентами ила.

Очистка сточных вод - обработка сточных вод с целью разрушения или удаления из них вредных веществ.

Исследован  новый способ обработки избыточного  активного ила, включающий центрифугирование  суспензии активного ила, отбираемой из вторичных отстойников. Способ обработки активного ила включает регентную обработку коагулянтом на основе 3-валентного железа и щёлочью с последующим разделением на твёрдую и жидкую фазы. В качестве коагулянта используют продукт окисления железного купороса азотной кислоты. [1]. Исследованы варианты обработки и удаления активного ила от очистки сточных вод производства фенолформальдегидных смол. Центрифугирование не дал положительных результатов [2].

Наиболее эффективным  способом обезвоживания отходов, образующихся при очистке сточных вод, является термическая сушка. Перспективные технологические способы обезвоживания осадков и избыточного активного ила, включающие использование барабанных вакуум-фильтров, центрифуг, с последующей термической сушкой и одновременной грануляцией позволяют получать продукт в виде гранул, что обеспечивает получение незагнивающего и удобного для транспортировки, хранения и внесения в почву органоминерального удобрения, содержащего азот, фосфор, микроэлементы.

Извлечение  ионов тяжелых металлов и других вредных примесей из сточных вод гарантирует, например, получение безвредной биомассы избыточного активного ила, которую можно использовать в качестве кормовой добавки или удобрения. В настоящее время известно достаточно много эффективных и достаточно простых в аппаратурном оформлении способов извлечения этих примесей из сточных вод. Разработан погружной датчик уровня ила в осветлителях, позволяющих оператору определять границу слоя ила по акустическому сигналу. Действие датчика основано на изменении оптической плотности среды в ИК - диапазоне при достижении границы ила [3].

В работе представлены результаты исследований по влиянию  времени пребывания активного ила  в безкислородных условиях на его  биохимическую активность, выраженную в виде экзиматической активности, скорости потребления кислорода, а также динамики биодеструкции органических субстратов [4].

Работа проводилась  с целью отработки и оценки новой методики для определения  активности ила, которая рассчитывается по скорости окисления глюкозы в  стандартном растворе - А (мг/л*ч, мг/г ила*ч). Концентрация глюкозы измерялась автоматически с помощью ионоселективного электрода одновременно в исследуемом растворе фиксировалась концентрация растворённого кислорода, при изменении которой вводилась соответствующая поправка. Точность измерения достигла 10% в диапазоне изменения А 0-200 кг [5].

Избыток активного  ила можно также перерабатывать анаэробным путем. Переработанный активный ил может служить и как удобрения, и как корм для рыб, скота. Из активного  ила очистных сооружений производства окситетрациклина были выделены селективные культуры бактерий и дрожжей, обеспечивающие интенсивную деструкцию данного антибиотика в аэробных условиях. Активный ил, обогащённый данными культурами, обеспечивал эффективную очистку сточных вод при содержании окситетрациклина до 1.4 г/л. Периодические добавки к активному илу селективных культур, бактерий и дрожжей обеспечивали стабильность процесса биологической очистки сточных вод. Указанный метод может быть использован для совершенствования технологической очистки сточных вод химических и биотехнологических производств [6].

Активный ил на очистной станции был исследован с точки зрения активности ферментов  амилазы, пртеиназы, липазы и фосфазы. Для выделения и очистки фермента была принята следующая методика: активный ил подвергался гомогенизации, а затем фракционировался сульфатом аммония, диализовался до ацетата кальция и снова фракционировался ацетатом. На конечном этапе очистки была применена техника колоночной хроматографии с использованием молекулярных сит. В результате хроматографического разделения были получены два отдельных пика активности, соответствующие амилазе, действующей в кислой среде (рН=5.0) и в нейтральной среде (рН=7.2) [7].

Проведён микробиологический анализ активного ила сточных вод Лисичанского нефтеперерабатывающего завода. Показано усиление развития микрофлоры активного ила при иммобилизации последнего на различных носителях. Максимальной сорбирующей способностью обладали капроновые «ерши». Иммобилизация активного ила является одним из путей интенсификации очистки сточных вод от нефтепродуктов. При содержании в сточной воде от 21 до 907 мг/л . нефтепродуктов степень очистки иммобилизованным активным илом составляла от 88.1 до 99.0% [8].