Водоймища:

1. господарсько питні (забирають, доочищають і відправляють на споживання) - БПК≤;

2. рибо – господарські (не питні потреби) – БПК=3-4;

3. культурно – масові - БПК≤6.

Перевірка скинутого стоку перевіряється через 100 м після точки скидання (показники не повинні змінюватися).

Біологічна очистка – це процес видалення органіки (і неорганіки також) із стоків, відходів за допомогою мікроорганізмів в процесі споживання мікроорганізмами цих речовин. Є штучним процесом, в реакторі створюються такі умови, в які вносять асоціації мікроорганізмів, які ефективно споживають забруднюючі компоненти. 2 стадії процесу: 1. непряме окислення вуглевмісних продуктів за участю мікробних дегідрогеназ, процес мінералізації (перетворення хімічних речовин в мінеральні); 2. видалення азотовмісних речовин – нітрифікація (спочатку утворюються нітрити за допомогою p. Nitrozomonas, а потім нітрити перетворюються в нітрати p. Nitrobacter). Наявність при аналізі в воді нітратів і нітритів свідчить про останні стадії очистки.

Схема очистки стоку залежить:

• кількості стоку;

• виду стоку;

• економічності;

• характеристики приймача;

• наявність центральних очисних споруд.

Типи очисних споруд:

• локальні (цехові);

• загальні (заводські);

• централізовані (районні, місцеві).

Очистка:

1. продовження технологічного процесу:

- нейтралізація;

- відстоювання;

- ректифікація;

- процес відновлення.

2. Обслуговування всього підприємства (очистка на рівні цеху, може бути направлена назад до цеху або на інші потреби):

- відстоювання;

- фільтрація;

- хімічна нейтралізація.

Використовують фільтри (шар піску, ракушнякові, багатошарові решітки). Рідка фаза може йти на йонну очистку: в цеху V=10-100 м³, заводський V=100 і більше м³.

3. Якщо недостатньо 1 і 2 очистки, то використовують 3 очистку. Вона розрахована на всі стоки, що утворюються в місті, районі тощо. Існує 3 ступені очистки:

а. механічна очистка:

- фільтрування;

- відстоювання;

- осадження.

б. біологічна очистка: можуть надходити різні компоненти попередньо розділеної системи (не буде більш рідкої і густої фази, бо будуть йти різними потоками). Інує:

- анаеробна очистка;

- аеробна очистка.

Чим більш забруднений стік, тим скоріше буде очищатися анаеробним методом. Аеробну очистку використовують для забруднень органічними речовинами, а анаеробну – для зважених часток.

Активний мул – суміш асоціацій мікроорганізмів, що подають в систему очистки і залишають перероблювати органічні розчини (сіробура маса). Склад активного мула – мікроорганізми p. Pseudomonas, сіроокислюючі бактерії, нітрифікуючи бактерії, гриби, дріжджі, найпростіші.

Для аеробної очистки с=10⁸-10¹⁶ кл/г, а для анаеробної с=10¹⁶-10²⁴ мг/г.

Муловий індекс дорівнює об’єму, який займає 1 грам активного мула після 30 хв осадження, чим вища ця цифра, тим більш концентрованим є мул (100-1000 мл/г).

Апарати для очистки:

1. біофільтри – система очистки стоку, яка реалізується на централізованих очисних спорудах.

МАЛ.

З верхньої частини вода зливається і направляється або на доочистку або в довкілля. Активний мул може бути використаним як добриво.

2. аеротенк (окситенк):

МАЛ.

Система працює безперервно, знизу відбувається барботування. Рідина буде рухатись по коридорах, причому муловий індекс (МІ) задається.

Очищена вода подається у відстійник (для осадження часток активного мула, що можуть залишитися). Визначивши муловий індекс, будемо знати, скільки часу необхідно для проходження процесу. Аеротенк – подається повітря, окситенк – подається кисень (БПК=1000-1500).

3. апарати для анаеробної очистки – направляються висококонцентровані стоки, БПК=2000-3000, або те, що буде відстоюватись після аеробної очистки (активний мул, зважені частки). На аеробну очистку направляються навіть пасти. Очистка йде в реакторі – бетонна герметична споруда. Найбільш розповсюджений метантенк – бетонна герметична споруда подібна до біологічного реактора, V=10-20 м³. Завантажують суспензію, герметично закривають і підігрівають. Переробка може проходити в мезофільному та термофільному режимі. Основні мікроорганізми, які використовують в метантенках – метаноутворюючі. В результаті отримують біогаз, основа якого – 70 % метан, також присутні оксиди сірки. Газ збирають в газову систему, частина може направлятися на підігрів самого метантенку. Мезофільний режим триває довше. Те, що залишилось після обробки, не має ні залишків, ні токсичних елементів. В процесі будуть утворюватись вітаміни групи В (в невеликих кількостях). Залишок є цінним добривом, може використовуватись як паливо.

Біологічна переробка відходів для отримання корисних продуктів

Існує 2 основні групи: 1. відходи виробництв, основою яких є біологічні продукти (біотехнологічне виробництво, харчове – виробництво напоїв); 2. відходи хімічної промисловості (складні хімічні сполуки). Для 1 групи використовують аеробний та анаеробний спосіб очистки, а 2 група потребує більш специфічних систем очистки.

Специфічні системи очистки:

- деградація окремих видів відходів в замкнених системах за допомогою специфічних мікроорганізмів та їх асоціацій. Під конкретну сполуку підбирають мікроорганізм, здатний її утилізувати;

- введення окремих специфічних мікроорганізмів у звичайні системи очистки;

- ліквідація відходів у місці їх локалізації за допомогою препаратів на основі мікробних асоціацій. Наприклад: ліквідація нафтових розливів на поверхні морів, біологічна очистка газів на різних видах виробництв, вилучення металів за допомогою мікроорганізмів (одночасно отримання і очистка), отримання біогазу при переробці відходів у анаеробних умовах, отримання біомаси організмів.

Основна проблема при переробці хімічних відходів це нестача кисню, оскільки переробка відбувається за допомогою кисню, збільшуючи таким чином концентрацію мікроорганізмів. Вирішенням цієї проблеми є: 1. використання замість повітря чистого кисню (окситенк). За рахунок цього підвищується швидкість утилізації компонентів і за рахунок високої швидкості утилізації не буде чинитись токсичного впливу на мікроорганізми; 2. використання мікроорганізмів і систем мікроорганізмів, які ростуть у вигляді плівки.

В метантенках мікроорганізми знаходяться у зваженому стані, до кожної клітини є вільний доступ всіх речовин. У плівці – токсичний доступ лише до частини клітин. Клітини будуть інтенсивно розвиватись по всій товщі. Таким чином захист буде природним (наприклад, на перфорованих носіях, стінках реактора – такі системи мають менші об’єми).

Якщо відходи не містять азоту і фосфору, мікроорганізми не здатні підтримувати розвиток тому використовують іммобілізовані або мікрокапсульовані клітини. Відбувається 1-2 трансформаційне перетворення. Очистка клітинами відбувається тиждень-місяць. Якщо відходи є комплексними, то використовують асоціації мікроорганізмів. Одна із основних точок контролю – кількість розчинного кисню всередині системи. Проби беруть з переробленого стоку і за мікроорганізмами і біодатчиками визначають метаболічні процеси клітин.