титов вермифильтрация
DESCRIPTION
Реализация проекта позволит создать новое направление в очистке бытовых, муниципальных, сельскохозяйственных и некоторых промышленных сточных вод. Вермикультура в составе вермифильтра при совместном взаимодействии почвенных микроорганизмов, иммобилизованных на биофильтре, способна в результате удалять из сточных вод органические и неорганические загрязнители по таким важнейшим показателям качества воды как БПК5 более, чем на 90%, ХПК — на 80-90%, растворённые вещества на 90-92% и взвешенные вещества на 90-95%. Технология вермифильтрации позволит производить очистку сточных вод быстро и просто при минимальных энергетических затратах, без использования дорогостоящего оборудования и при низкой стоимости. Вода после вермифильтрации становится чистой, детоксифицированной, дезинфицированной и может быть повторно использована для технических целей, особенно в сельском хозяйстве, ландшафтном дизайне и садоводстве для ирригации. 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.TRANSCRIPT
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.