Количество живых клеток в 1 г при 95%-й влажности

Наименование групп бактерий	Вид осадка
	свежий	сброженный
Бактерии, разлагающие белок	100 млн	1 млн
Бактерии, разлагающие крахмал	50 млн	1 млн
Бактерии, разлагающие клетчатку	10 тыс	500 тыс
Бактерии, разлагающие летучие жирные кислоты	От 50 до 500 клеток	1 млн
Бактерии, образующие метан за счет восстановления углекислоты	-	1 млн

Следует отметить важную роль, которую играют метанобразующие бактерии в круговороте веществ и энергии в природе. Они ассимилируют двуокись углерода, окись углерода и водород, образуя из них углеводород, метан и свое клеточное вещество.

15.2.2. Очистные сооружения

Для анаэробной обработки осадков сточных вод применяются следующие очистные сооружения: септиктенк, двухъярусный отстойник, осветлитель-перегниватель и метантенк.

В них с различной скоростью протекает минерализация органических веществ осадка сточных вод.

Септиктенк. Это сооружение представляет собой, горизонтальный отстойник, через который медленно протекает сточная жидкость (рис. 18).

Рис. 18. Схема устройства септиктенка:

А – общий вид (в разрезе); б – в плане

Осадок из нее оседает на дно и хранится в нем до 12 месяцев. Со временем осадок расслаивается. Часть его всплывает наверх, образуя плавающий слой, который называют «коркой». При длительном хранении донный осадок уплотняется (до 85–88% влаги), загнивает, и в нем протекают процессы брожения. Образующиеся при этом газы поднимаются наверх, увлекая за собой частички осадка, которые слипаются с коркой, увеличивая ее толщину. На корке развиваются различные грибы, которые, пронизывая ее своими нитями, увеличивают прочность корки.

Плавающий слой сохраняет теплоту этого сооружения и тем самым способствует интенсификации биологических процессов. Кроме того, в корке поселяются аэробы, поглощающие кислород, чем обеспечивают анаэробиоз сооружения.

Сточная жидкость, движущаяся между коркой и осадком, обогащается продуктами гниения, например, сероводородом, и приобретает неприятный запах. Иловая жидкость плохо перемешивается со свежей сточной жидкостью, поэтому в ней накапливаются летучие жирные кислоты, которые снижают рН до 5. Вследствие этого в газе наряду с СО₂, СН₄, Н₂ образуется Н₂S.

Разнообразный состав бродящего осадка вызывает к жизнедеятельности многочисленную микрофлору. Установлено, что 1 мл бродящего осадка содержит миллиарды различных бактерий.

Для успешной минерализации органического вещества требуется перемешивание бродящей массы и разбавление иловой жидкости свежей сточной водой. В септиктенке эти условия не выполняются, так как перемешивание не предусмотрено. В бродящем осадке накапливаются продукты обмена в концентрациях, вредных для микроорганизмов, поэтому процессы минерализации протекают медленно. При длительном хранении осадка в этом сооружении объем его уменьшается на 50%. В сброженном осадке остаются патогенные микробы и яйца гельминтов, поэтому использовать его в качестве удобрения нельзя. Септиктенки применяются в сельской канализации и в городах при устройстве малой канализации.

Двухъярусный отстойник. Устройство этого очистного сооружения показано на рис. 19.

В отличие от септиктенка, в двухъярусном отстойнике осаждение осадка происходит в отстойных лотках с продольной щелью на дне, через которую осадок попадает в нижнюю септическую часть и накапливается в ней слоем до 7 м. Процессы, происходящие в септической части, не отличаются от процессов септиктенка, только газы брожения не попадают в проходящую сточную жидкость, а выходят в атмосферу через «газовые пазухи» (показанные стрелками на рисунке). В двухъярусном отстойнике осадок не расслаивается. Выпуск перегнившего септического ила производится через иловую трубу под гидростатическим напором в 1,5–2,0 м. При частичном удалении донного осадка происходит добавление новых порций свежего осадка и перемешивание его со «зрелым», т.е. септическим, илом. Происходит разбавление иловой жидкости новыми порциями сточной воды.

Рис. 19. Схема устройства двухъярусного отстойника