Вермифильтратор для очистки сточных вод

Титов И.Н., к.б.н.

• R.K.Sinha, Valani D.

• ВЕРМИКУЛЬТУРНАЯ

• РЕВОЛЮЦИЯ• Технологическое• возрождение• необъявленных солдат• человечества Чарльза• Дарвина

Биологические методы: недостатки

• образование вторичных загрязнений в виде сырого осадка в первичных отстойниках на первом этапе;

• большие объемы избыточно активного ила, образующегося в процессе биологической очистки (вторичное загрязнение).

• Все это приводит к вторичному загрязнению окружающей среды и необходимости использования дополнительных земельных ресурсов.

Вермифильтрация• В настоящее время для очистки сточных вод

(бытовых и промышленных) в некоторых странах мира используется успешно биотехнология вермифильтрации с использованием вермикультуры, то есть дождевых червей. Она обладает рядом некоторых преимуществ перед всеми традиционными способами очистки сточных вод. Эта технология впервые была разработана профессором Хосе Тоха (Jose Toha) в 1992 году в Чили. В последние годы эта технология усиленно внедряется в практику очистки сточных вод в Чили, Индии, Китае, Мексике, Австралии и Бразилии.

Три вида дождевых червей для вермифильтрации

Дождевой червь как биофильтр

• Дождевые черви поглощают органические и неорганические вещества сточных вод.

• Копролиты дождевых червей адсорбируют тяжёлые металлы и поллютанты из сточных вод за счёт присутствия в них гидрофильных групп лигнина и гумуса.

• Дождевые черви биоаккумулируют все токсические соединения, включая эндокринразрушающие соединения из сточных вод.

•

Активность дождевых червей как биофильтров

• 1) Дождевые черви работают совместно с армией микроорганизмов-декомпостеров в зоне вермифильтра;

• 2) Дождевые черви биодеградируют и биотрансформируют поглощенные органические и неорганические вещества сточных вод с помощью ферментативных процессов.

Сравнение двух биосистем (Sinha, 2012 ) Традиционная станция по очистке

сточных вод (процесс с использованием активного ила)

Технология вермифильтрации

r)

Накопитель

Очищенная вода для агрикультуры и садоводства

Зона вермифильтра

Пилотная установка для переработки сточных вод вермифильтрацией (Sinha, 2011)

• Такая лабораторная установка способна перерабатывать около 1 000 л

• в сутки сточных вод от семьи

• в 4 человека.

% снижения значения БПК5 в сточных водах без и с дождевыми червями (Sinha, 2011)

% Reduction in BOD5 of Sewage Treated With & Without Earthworms

0

20

40

60

80

100

120

1 2 3 4 5Experiment No

% R

edu

ctio

n i

n B

OD

5 % Reductionin BOD5 byEarthworms(Vermifiltered)

% Reduction in BOD5withoutEarthworms(CONTROL)

% снижения значения ХПК в сточных водах без и с дождевыми червями (Sinha, 2011)

% Reduction in COD of Sewage Treated With & Without Earthworms

0

10

20

30

40

50

60

1 2 3 4 5Experiment No

% R

edu

ctio

n in

CO

D % Reductionin COD byEarthworms(Vermifiltered)

% Reduction in CODwithoutEarthworms(CONTROL)

% снижения взвешенных частиц в сточных водах без и с дождевыми червями (Sinha, 2011)

% Reduction in TSS Of Sewage Treated With & Without Earthworms

0102030405060708090

100

1 3 4 7 8Experiment No

% R

ed

ucti

on

in

TS

S

% Reductionin TSS (WithWorms)

% Reductionin TSS(WithoutWorms)

Сточные воды до и после вермифильтрации (Sinha, 2011)

• A: Сточные воды после вермифильтрации

• B: Сточные воды после прохождения через систему без дождевых червей

• C: Сточные воды до очистки

A B C

Средние показатели сточных вод до и после очисткиСредние показатели сточных вод до и после очистки ((Sinha, 2012Sinha, 2012))

До обработки

После обработки

Процент удаления

Значение pH 7.0-7.8 7.5-8.0

Растворённые в-ва (ppm)

1800 1500

(питательные NPK для растений) > 16%

Взвешенные в-ва (ppm)

300-400 < 20 > 95%

Мутность (NTU) 40-100 < 2.0 > 95%

ХПК (ppm) 200-400 50-80 > 85%

БПК (ppm) 100-200 10-20 > 95%

Цвет Тёмно-серый Светло-жёлтый

Запах Сильный Отсутствие запаха

Фекальные колиформы (MPN/100ml)

> 106 103 > 99%

Выживание водных организмов

Нет Fish, frogs & tortoise can survive

Сравнение систем по очистке сточных вод (Soto, 2010)Параметры Аэрируемые

лагуныАэротенки Вермифильтрация

Требуемая площадь

земли

5 м2/чел 0.7 м2/чел 0.5 м2/чел

Время задержки 20 дней 6-8 час 30-45 мин

Необходимость в оборудовании

Простое (насосы,

аэраторы и т.д.)

Сложное (насосы, аэротанки, переработка ОСВ и активного ила)

Очень простое

(насосы, распылители)

Инвестиции

(без земли)

US $ 60-100/чел US $ 150-300/чел US $ 35-60/чел

Стоимость

обслуживания

0.06 US $/м3

обработанных сточных вод

0.12 US $/м3

обработанных сточных вод

0.05 US $/м3

обработанных сточных

вод

Затраты энергетические и

эмиссия парниковых газов

Высокие Очень высокие Очень низкие

Resource generation Нет Нет 1) Чистая вода2) Органическое удобрение 3) Биомасса дождевых червей

Эффективность снижения БПК

80 % > 90 % > 95 %

Вермифильтр (Монпелье, Франция) для очистки сточных вод от 2 000 жителей

Титов И.Н., Ириков О.В. Способ очистки

сточных вод. Патентная заявка Российской

Федерации № 2013116627 от 11.04.2013 г.

Преимущества• низкая стоимость операций и обслуживания;• требует мало энергии;• не образуются осадки сточных вод;• не используются химикаты;• не требуется предварительная обработка сточных вод для

отделения твёрдой фракции;• низкий уровень эмиссии парниковых газов;• образуются хозяйственно ценные побочные продукты

утилизации сточных вод (высокогумусированное органическое удобрение вермикомпост и биомасса компостных червей);

• очищенная вода обогащена питательными веществами (азотом, фосфором и калием) и микроэлементами и может использоваться для ирригации фермерских земель;

• процесс очень гигиеничен при полном отсутствии каких-либо запахов и без эмиссии парниковых газов.

Целевой рынок

• Муниципальные образования,

• Промышленные предприятия,

• Частный сектор.

Заключение• Технология вермифильтрации позволяет производить • очистку сточных вод быстро и просто при минимальных

энергетических затратах, без использования дорогостоящего оборудования и при низкой стоимости.

• Вода становится чистой, детоксифицированной, дезинфицированной и может быть повторно использована для технических целей, особенно в сельском хозяйстве, ландшафтном дизайне и садоводстве.

• Это позволит сохранить огромные количества пресной воды.

• Технология подходит как для сельских, так и городских территорий и может использоваться децентрализованно, что будет снижать нагрузку на станции очистки сточных вод.

Благодарю

• Тел.: +7-910-7777-066

• E-mail: tit42@mail.ru

• Skype: tit_in