15.1.6. Биологические пруды

Биологические пруды предусматриваются для доочистки биологически очищенных сточных вод во всех климатических районах, за исключением районов Северной климатической зоны, где допускается их применение только в летнее время.

Биологические пруды напоминают естественные водоемы. Это искусственные водоемы глубиной около 1 м размерами от 0,5 до 1, 5 га, последовательно соединенные друг с другом.

Биологически очищенная сточная жидкость поступает в пруды, проходит через них и очищается. Пруды заселяют зеркальным карпом и разводят уток, которые не допускают образования ряски, затрудняющей проникновение воздуха в воду.

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 роль минерализаторов органического вещества, а зоопланктон уничтожает планктонные организмы.

Бентос представлен высшими растительными организмами и обитателями донного ила. Из последних большую роль играет в очистке воды донный житель – мотыль. На 1 м² живет до 90 000 мотылей. Они пропускают через себя в сутки иловые массы, в 4–6 раз превышающие массу их тела.

Планктон и бентос принимают активное участие в переработке загрязнений сточной жидкости. Жидкость, очищенная в прудах, обладает высокой прозрачностью, но содержит обильный планктон. Очищенная вода имеет низкую концентрацию органических веществ (БПК_полн. снижается до 5–6 мг/л), низкое содержание азота аммонийных солей и сильное снижение числа бактерий. Интенсивность процессов очистки возрастает с повышением температуры и уменьшается с ее понижением.

15.1.7. Почвенные методы очистки сточных вод

Полями орошения и полями фильтрации называются специально подготовленные участки земли, предназначенные для биологической очистки сточных вод. При работе полей орошения предусматривается использование влаги и питательных веществ, содержащихся в воде, для произрастания сельскохозяйственных культур. Основным назначением полей фильтрации является только очистка сточных вод, поэтому на них дается максимально возможная нагрузка. Сточные воды подаются в специальные борозды, где и происходит их очистка.

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

При почвенных методах очистки окисление органических веществ происходит в условиях аэробиоза с активным участием флоры и фауны.

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.

Основные биохимические процессы окисления протекают в верхнем слое почвы толщиной до 40 см, так как этот слой наиболее обильно заселен микроорганизмами. Заселенность почвы самая высокая на первых 10 см, здесь приходится на 1 г сухой почвы до 1∙10¹⁰ бактерий, на глубине 30 см – до 2∙10⁹, а на глубине 50 см – до 1∙10⁹.

Адсорбционная способность биологической пленки почвы очень велика, так как на площади в 1 м² суммарная поверхность бактериальных тел для глубин 40 см составляет 48000 м².

Бактерии минерализуют органическое вещество, водоросли продуцируют кислород, а простейшие уничтожают избыточные количества бактерий. Наблюдения исследователей показали, что 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.