Исследовательская работа «Проблемы обеспечения чистоты природных и сточных вод станицы»

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение

«Средняя общеобразовательная школа № 7»

Предгорного муниципального района Ставропольского края

Исследовательская работа

«Проблемы обеспечения чистоты природных и сточных вод станицы»

Работа

ученицы 11А класса

МБОУ СОШ №7

Кюльбяковой М.Ю.

Руководитель:

учитель биологии

Турченко А.А.

ст.Ессентукская

2016

О Г Л А В Л Е Н И Е

Введение …………………………………………………………………………….……….3-4

1.1. Геологическая характеристика района ………….………………………….……….5

1.2. Рельеф ……………………………………………………………… ……….………..5

1.3. Климат …………………………………………………………………….…...………5

1.4.Пойменная растительность…………………………………………….……………..5-6

1.5. Проботбор и подготовка воды к анализу…………………………………………….6

2. Методы очистки сточных вод ………………………………………………………....7

2.2. Теоретические основы биологической очистки сточных вод (по Гудкову) 10

3. Сточные воды станицы Ессентукская …………………………………….…………..11

3.1. Состояние сточных вод ………………………………………………………………12

3.2. Практический комплекс очистки сточных вод ст. Ессентукская ………………....15

Выводы ………………………………………………………………………………….…17

Литература ………………………………………………………………………………...18

Введение

В настоящее время экологические проблемы - одни из глобальных проблем современности. Они тесно связаны с вопросами экологической безопасности и экологического кризиса. Возможным путем разрешения экологической проблемы является путь «устойчивого развития», предложенный в качестве основной альтернативы развития человеческой цивилизации. Именно этот путь поможет людям исправить уже существующую проблему и предотвратить глобальный экологический кризис.

Можно долго рассуждать о том, как повлиял научно-технический прогресс на мировую экологию, но однозначно он поставил перед человечеством ряд новых весьма сложных проблем, с которыми люди до этого не сталкивались вовсе. С каждым годом проблемы становились всё более и более масштабными. Среди них особое место занимают отношения между человеком и окружающей средой. В XX столетии на природу легла нагрузка, вызванная 4-кратным ростом численности населения и 18-кратным увеличением объема мирового производства. Ученые утверждают, что примерно с 1960-70-х гг. изменения окружающей среды под воздействием человека стали всемирными, т.е. затрагивающими все без исключения страны мира, поэтому их стали называть глобальными. Среди них наиболее актуальны:

• загрязнение воды;

• загрязнение воздушного бассейна;

• разрушение озонового слоя;

• изменение климата Земли;

• загрязнение земель, разрушение почвенного покрова;

• оскудение биологического разнообразия и др.

В связи с ухудшением экологического состояния окружающей среды, по оценке ведущих экологов, человечество может погибнуть от осязаемой угрозы - загрязнения. Возможно ли ожидать смену процессов самовосстановления, если среды находятся в состоянии необратимой катастрофы? Именно этот вопрос показался мне весьма актуальным, так как проблема загрязнения окружающей среды прослеживается и у нас в Предгорном районе. Казалось бы, как в таком небольшом районе может присутствовать одна из самых глобальных проблем человечества? Поясню, суть любой глобальной проблемы заключается в её непосредственном присутствии даже на самых отдаленных территориях. Важно понимать, что глобальные проблемы зарождаются тогда, когда каждый из нас начинает думать, что от его безобидных действий природа сильно не пострадает. Но такие мысли возникают в голове не у одного и не у двух людей, так думает каждый из нас.

Хочу обратить особое внимание на катастрофическое состояние вод главной реки Кавказских Минеральных вод – реки Подкумок. Обратившись к рассказам людей старшего поколения, можно узнать какой была река в их детских воспоминаниях. Все те, к кому я обратилась с этим вопросом, дали мне абсолютно одинаковое описание реки: «Течение было невероятно сильным, а вода прозрачной. Летом мы всегда купались в речке, ведь вода была не только чистой, но и сама река была глубоководной. Сейчас всё наоборот, река обеднела, вода стала грязной» Действительно, в настоящее время купаться в р. Подкумок по санитарно-эпидемиологическим показателям нельзя. Связано это с непосредственным сбросом в речку неочищенных сточных вод. В частности постоянные бытовые стоки в обочины дорог и в ручьи и временные ливнёвые воды. Центральной канализацией охвачены обычно многоэтажные дома. Многие сельчане одноэтажной застройки задумываются о чистоте подворья, своих улиц, и качестве сточных вод. Испарения стоков и пыль от пропитанной ими земли ухудшают здоровье станичников. В таких условиях можно ожидать увеличения заболеваемости дизентерией, гепатитом и туберкулёзом. Положение будет ухудшаться, если на проблему и дальше не обращать внимания.

Цель: анализ воды и определение мер по очистке открытых сточных вод станицы Ессентукской.

Задачи:

1)взять пробы воды и выявить в станице ручьи с бытовыми стоками на обочинах дорог;

2)определить химические изменения процессов очистки стоков;

3)разработать приемлемые по сложности исполнения агрегаты для очистки сточных вод;

4)введение агитационных работ в школах для воспитания подрастающего поколения.

Район работ: станица Ессентукская.

Оборудование: фотоаппарат, бутылки для отбора проб.

Методика. Исследование улиц для выявления стоков на обочинах дороги исследование ручьёв с наблюдениями пойменной растительности. Отбор проб воды из ручьёв для выявления загрязнения нитратами, изучение химических процессов очистки вод по литературным данным. Анализ проб в рамках школьной лаборатории. Итоговая разработка конструкции и вычерчивание приборов очистки сточных вод реки Подкумок в условиях станицы.

Район Предгорья в геологическом отношении представляет собой поперечное поднятие на фоне Северо-Кавказской моноклинали.

Предгорье имеет двухъярусное строение. Нижний этаж сложен протерозойскими метаморфическими породами, прорванными палеозойскими гранитами. Верхний этаж – моноклинальный чехол осадочных отложений - представлен снизу вверх по разрезу породами мелового, палеогенового и неогенового возраста.

Нижний мел представлен аргиллитами и песчаниками, верхний мел преимущественно известняками, палеоген - мергелями. Станица Ессентукская расположена на мергелях.

Поверхность района в виде наклонной плоскости расположена в месте перегиба от гор к степям Ставрополья. Район разрезан балками, иногда глубокими ущельями. На территории станицы наблюдаются балки реки Яблонька, ручья Дачный, ручейка Конно-спортивной школы.

Предгорья относительно мягкий, умеренно-континентальный с достаточным увлажнением. В среднегорной части района климат холоднее и влажнее, испарение гораздо меньше по сравнению с низкогорной. Летом и осенью часты туманы, грозы, ливни. По данным Ново-Пятигорской и Кисловодской метеостанций среднегодовая температура района Ессентуков +8 °С. Самым холодным месяцем является январь, а самый теплым - июль, со средней температурой +21,2 °С. Местность влажная. Климат территории КМВ слагается под воздействием циркуляционных процессов движения воздушных масс с Атлантики и Казахстана. Тёплые, иногда горячие потоки воздуха приходят со средиземноморского бассейна и Ирана.

Обработка показателя температуры станицы Ессентукской БКС за два столетия показывает устойчивое потепление.

В 2016 году было установлено произрастание в пойме р. Подкумок следующей гидрофильной пойменной растительности, гидро- и гигрофитов:

Вейник ложнотростниковидный (Calamagrostis pseudpohragmites),

Горец (водяной перец) (Poligonum hydropiper),

Двукисточник тростниковидный (Phalaroides arundinacea),

Манник складчатый (Glyceria plicata),

Мята длиннолистная (Mentha longifolia),

Поручейник водяной (Catabrosa aquatica),

Рогоз широколистный (Typha latiitifoia),

Камыш лесной (Scirpus sylvaticus) и другие виды.

Наибольшее значение для очистки речной воды имеют рогоз, горец, камыш, ряска, которые составляют в наших кавминводских условиях ядро группы типичной пойменной водоочищающей растительности.

В настоящее время пойменная водоочищающая растительность в пределах станицы Ессентукская и в пойме р. Подкумок не наблюдается.

1.5 Пробоотбор и подготовка воды к анализу.

При отборе проб воды используют посуду из бесцветного стекла или полиэтилена марок, разрешенных для воды. Посуда должна быть тщательно вымыта моющими средствами, многократно ополоснута водопроводной и дистиллированной водой, а непосредственно перед забором воды посуду несколько раз ополаскивают исследуемой водой. Пробки желательно использовать стеклянные или полиэтиленовые; корковые или резиновые пробки обертывают полиэтиленовой пленкой.
На практике удобно пользоваться банкой или бутылью. В местах с затрудненным доступом к воде банку или бутыль можно прикрепить к шесту.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЗАПАХА ВОДЫ.

Запах воды обусловлен наличием в ней пахнущих веществ, которые попадают в нее естественным путем и со сточными водами. Запах воды водоемов не должен превышать 2 баллов, обнаруживаемых непосредственно в воде или (для водоемов хозяйственно-питьевого назначения) после ее хлорирования. Определения основано на органолептическом исследовании характера и интенсивности запаха воды при 20 и 60 °С. По предлагаемой методике определяют характер и интенсивность запаха.
100 мл исследуемой воды при комнатной температуре наливают в колбу вместимостью 150-200 мл с широким горлом, накрывают часовым стеклом или притертой пробкой, встряхивают вращательным движением, открывают пробку или сдвигают часовое стекло и быстро определяют характер и интенсивность запаха. Затем колбу нагревают до 60 °С на водяной бане и также оценивают запах.

(от живущих в воде и отмерших организмов, от влияния почв и т.п.) находят по классификации, приведенной в таблице 1(Приложение).

(от промышленных выбросов, для питьевой воды - от обработки воды реагентами на водопроводных сооружениях и т.п.) называются по соответствующим веществам: хлорфенольный, камфорный, бензиновый, хлорный и т.п. Интенсивность запаха также оценивается при 20 и 60 °С по 5-балльной системе согласно табл. 2 (Приложение).

Запах воды следует определять в помещении, где воздух не имеет постороннего запаха. Желательно, чтобы характер и интенсивность запаха отмечали несколько исследователей.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЦВЕТНОСТИ ВОДЫ.

Чистые природные воды почти бесцветны, наличие окраски поверхностных вод обычно связано с присутствием гуминовых веществ и соединений железа. При загрязнении сточными водами наблюдается окрашивание, не свойственное природным водам. Цвет вод, содержащих большое количество взвешенных веществ определяют после отстаивания или фильтрования.

1. Заполните пробирку водой до высоты 10-12 см.
2. Определите цветность воды, рассматривая пробирку на белом фоне при достаточном боковом освещении (дневном, искусственном).

Определение РН-фактора воды

Определить PH-фактор воды. Налил в банки образцы воды и опустить лакмусовые бумажки. Потом оценить их цвет (Приложение 3).

Определение ионов

Большинство известных элементов, входящих в состав вод в сравнительно больших количествах, существуют в виде ионов. Для доказательства наличия этих ионов в воде использовалась методика качественного химического полумикроанализа. Качественный анализ пробы воды проводился на наличие в воде: катионов магния, железа(II,III), кальция, свинца, меди; анионов брома, йода, хлора, сульфата.

ХЛОРИДЫ

Хлориды являются составной частью большинства природных вод. Обнаружение большого количества хлоридов является показателем загрязнения природных вод бытовыми и промышленными сточными водами.

Для определения хлоридов используется 10% раствор нитрата серебра. Необходимо взять 5 мл исследуемой воды и добавить 3 капли 10% раствора нитрата серебра. При наличии ионов хлора возникает опалесценция или выпадает белый осадок. Приближенную количественную оценку дают в соответствии с таблицей 3 (Приложение):

СУЛЬФАТЫ.

Естественное содержание сульфатов в природных водах обусловлено выщелачиванием горных пород, биохимическими процессами и т.п. Повышенная концентрация сульфатов может быть связана со сбросом сточных вод, содержащих органические и неорганические соединения серы.

Для определения сульфатов необходимо приготовить разбавленную соляную кислоту 1: 5, 5% раствор хлорида бария. В пробирку наливают 10 мл исследуемой воды, добавляют 0,5 мл соляной кислоты, 2 мл 5% раствора хлорида бария и перемешивают. Приближенное содержание сульфатов определяют по характеру выпавшего в пробе воды осадка таблица 4 (Приложение).

Определение жесткости воды

Степень жесткости определить можно визуально, в случае отсутствия специального оборудования. Необходимо оценить интенсивность накипи на стенках посуды после обычного выпаривания образцов воды над огнем.

Мы взяли для сравнительного анализа четыре разные пробы воды:

Проба №1 - вода из устья р. Яблоньки

Проба №2 - р. Дачный

Проба №3 - р. Подкумок возле конно-спортивной школы.

Проба №4 - родниковая вода

Согласно методике проводим исследование всех проб воды. Результаты заносим в таблицу.

Стандартные методы очистки бытовых сточных вод можно разделить на три группы: механические; физико-химические; биологические. Они могут использоваться в комплексе или раздельно. При более высоких требованиях в состав очистных сооружений включаются сооружения глубокой очистки. Перед сбросом в водоем очищенные сточные воды обеззараживаются, образующийся на всех стадиях очистки осадок или избыточная биомасса поступает на сооружения по обработке осадка. Очищенные сточные воды могут сбрасываться в водоем. Обра­ботанный осадок может утилизироваться, уничтожаться или складироваться.

Механическая очистка применяется для выделения нерастворенных минеральных и органических примесей. Как правило, она является методом предварительной очистки и предназначена для подготовки сточных вод к биологическим или физико-химическим методам очистки. В результате механической очистки количество взвешенных веществ снижается на 90%, а органических веществ на 20%. В состав сооружений механической очистки входят решетки, различного вида уловители, отстойники, фильтры. Песколовки применяются для выделения из сточных вод песка.

Первичные отстойники применяются для выделения из сточных вод взвешенных веществ, которые под действием гравитационных сил оседают на дно отстойника, или всплывают на его поверхность.

Для очистки производственных сточных вод, содержащих нефть и нефтепродукты, при концентрациях более 100 мг/л, применяют нефтеловушки. В них происходит разделение нефти и воды за счет разности их плотностей. Нефть и нефтепродукты всплывают на поверхность, собираются и удаляются из нефтеловушки на утилизацию.

Биологическая очистка - широко применяемый на практике метод обработки бытовых сточных вод. В его основе лежит процесс биологического окисления органических соединений, содержащихся в сточных водах. Биологическое окисление осуществляется сообществом микроорганизмов, включающим множество различных бактерий, простейших и ряд более высокоорганизованных организмов-водорослей, грибов и т.д., связанных между собой в единый комплекс сложными взаимоотношениями (метабиоза, симбиоза и антагонизма).

2.2. Теоретические основы биологической очистки сточных вод

(по Гудкову)

Процесс биологической очистки основан на способности микроорганизмов использовать растворенные органические вещества сточных вод для питания в процессе жизнедеятельности. Часть органических веществ превращается в воду, диоксид углерода, нитрит- и сульфат-ионы, часть идет на образование биомассы.

Биоценоз активных илов состоит из бактерий, простейших, плесневых грибов, дрожжей, актиномицет, личинок насекомых, рачков, водорослей и др. Основное разрушение органических загрязнений в стоках осуществляется бактериями. В 1 м³ ила содержится 2⋅10¹⁴ бактерий. В активном иле они находятся в виде скоплений, окруженных слизистым слоем (зооглеи). Бактерии представлены такими типами, как псевдомонас, бациллус, нитробактер, нитросомонас и др.

В активных илах встречаются четыре вида простейших: саркодовые, жгутиковые, реснитчатые и сосущие инфузории, которые поглощают большое количество бактерий, поддерживая их оптимальное количество (одна инфузория в среднем поглощает от 20 до 40 тысяч бактерий). Они способствуют осаждению ила и осветлению сточных вод во вторичных отстойниках. Находящиеся на следующем трофическом уровне коловратки питаются бактериями и простейшими. Состав биоценоза ила зависит от наличия и концентрации в сточной воде разнообразных органических веществ. Только основная группа бактерий (80 %) участвует в процессе очистки сточных вод, остальное содержание ила составляют сопутствующие группы микробов. При высоком содержании органики в сточной воде преобладают гетеротрофные бактерии, при снижении питательных веществ увеличивается количество хищных простейших.

Качество ила определяется скоростью его осаждения и степенью очистки жидкости. Состояние активного ила характеризует иловый индекс, который зависит от способности ила к осаждению. Крупные хлопья оседают быстрее, чем мелкие.

Нитрификация и денитрификация

Нитрифицирующие бактерии окисляют азот аммонийных соединений сначала до нитритов, а потом до нитратов. Этот процесс называется нитрификацией и является конечной стадией минерализации азотсодержащих органических веществ. Присутствие нитрат-ионов в очищенной воде является одним из показателей полноты очистки.

Под действием денитрифицирующих бактерий связанный кислород отщепляется от нитритов и нитратов (денитрификация). Условия этого процесса – наличие органических веществ, небольшой доступ кислорода, нейтральная или слабо щелочная реакция.

Денитрификация при очистке сточных вод протекает главным образом с образованием молекулярного азота (редко образуется NH₃):

NH₂OH →NH₃ NO₃

– →NO₂ →NO

N₂O →N₂ .

Азотсодержащие соединения разлагаются с выделением азота в виде аммиака. Например, карбамид разлагается по схеме:

CO(NH₂)₂ + 2H₂O →(NH₄)₂CO₃ ↔2NH₃ + CO₂ + H₂O.

Разложение органических соединений может происходить через образование аминокислот, которые далее выделяют аммиак при протекании различных процессов.

Сточные воды станицы – это:

1) бытовые – от душевых, кухонь, бань, бытовых помещений домов малоэтажной застройки, неподключённые к центральной канализации, и

2) атмосферные – дождевые и талые, обмывающие автодороги. Эти воды представляют собой сложные гетерогенные смеси, находятся в коллоидном и растворённом состоянии, и содержат примеси органического и минерального происхождения (песок, ил, листья, бумага). В количественном отношении расход воды водотоков станицы находятся, по нашей оценке, в соотношении (таблица № 1):

Доля расхода воды в водотоках станицы Ессентукской

Таблица № 1

Сточные хозяйственно-бытовые воды обычно подразделяют на "серые" и "черные". "Серые" сточные воды — это во­да, использованная для купания, мытья и стирки. "Черные" сточные воды — это вода из туалетов. "Черные" сточные воды составляют около 25%, т.е. четверти общего количества сточных вод. "Черные" сточные воды содержат половину от общей массы фосфора, 80% азота и большое количество фекаль­ных бактерий. По своему составу примеси хозяйственно-быто­вых стоков делят на три группы: минеральные, органические и биологические.

К минеральным примесям относят песок, частицы шлака, глины, соли, щелочи, кислоты. Количество минеральных примесей составляет около 30-40% от общего количества загрязнений.

К органическим примесям относятся загрязнения растительного и животного происхождения. В за­грязнениях растительного происхождения основным элементом является углерод, а в загрязнениях жи­вотного происхождения — азот. Органические за­грязнения образуются в результате жизнедеятельно­сти человека. Количество органических примесей составляет 60-70% от общего объема загрязнений хозяйственно-бытовых сточных вод. Количество ор­ганических загрязнений пропорционально числу жи­телей и составляет 7-8 г азота, 8-9 г хлоридов, 1,5- 1,8 фосфора, 3 г калия и других веществ на одного жителя в сутки.

Характерно, что в ходе обследований нами не наблюдались масляные иризирующие плёнки на водной поверхности.

К биологическим примесям относятся микробная флора и фауна: бактерии, вирусы, водоросли, дрожже­вые и плесневые грибки и т.п. Несмотря на то, что раз­меры и вес микроорганизмов очень малы, вместе все бактерии (их суммарный объем в сточных водах) соста­вляют приблизительно 1 м³ на 1000 м³ стоков. Живи­тельной средой для микроорганизмов являются органи­ческие вещества, находящиеся в сточных водах.

Среди микроорганизмов есть патогенные (зараз­ные) бактерии: возбудители брюшного тифа, холеры, дизентерии и других желудочно-кишечных заболева­ний. Поэтому большинство сточных вод является по­тенциально опасными.

Все эти вещества надо обезвредить и очистить. По нормативам ливневые и дренажные воды не рекомендуется на­правлять в очистные сооружения, так как возможны серьезные нарушения в их работе. Наибольшие труд­ности при очистке сточных вод вызывают органичес­кие примеси. Находясь в сточных водах, они быстро загнивают и отравляют грунт, воду и воздух. Поэтому сточные воды необходимо быстро вывести за преде­лы населенных пунктов и минерализовать органичес­кие вещества, которые только тогда теряют свои вредные ка­чества.

В конце 20-гот века, при определении направления работ на обеспечение экологического благополучия региона Кавказских Минеральных вод, было взято техногенное направление защиты человека «от природы», а не «защиты природы» от человека. Предлагалось заранее считать средообразующую водную артерию реку Подкумок не существующей, утраченной из-за её загрязнения и по кажущейся причине невозможности очистки. В дальнейшей перспективе предполагалось забрать её воды в лоток или трубу.

Проекция этого отношения на притоке Подкумка - река Яблонька. Таким образом, рассмотрим ситуацию на конкретном примере.

Исследования открытой части русла р. Яблонька в станице Ессентукской показало отсутствие в настоящее время пойменной водоочищающей растительности, - она уничтожена. На всём протяжении в станице река забрана в бетонный лоток размером 0,8х0,8 м. Привнос кислорода для окисления органических веществ в сточной воде происходит лишь за счёт непосредственного контакта водной поверхности с воздухом.

В станице, выходя из домов, стоки смешиваются с природной водой р. Яблонька и разубоживаются. Анализы наших проб (лаборатория ООО «Кавминкурортресурсы», таблица № 5) показывают, что концентрация азотных соединений превышает нормативы:

Таблица № 6

Содержание азотных соединений в устье р. Яблонька

Примечание: н.а. - нет анализа

В устьевой части р. Яблонька русло на 90 % выстлано нитчатыми водорослями (их практически нет перед входом реки в станицу), и они заселены бокоплавами. Значение бентоиндикатора [1] составляет 8-10. На основе этих наблюдений ориентировочная экологическая оценка воды реки Яблонька определяется как сильно загрязнённая.

Река Яблонька входит в группу притоков Подкумка с весьма неблагоприятным экологическим состоянием (сумма ПДК загрязнения нитратами, нитритами и аммонием составляет величину от 10 до 21,8). Преобладание содержания нитритов над нитратами, присутствие аммония показывают, что период времени после выпуска домашних стоков незначителен, и аммоний с нитритами не успевают на пути к устью Яблоньки перейти в свои следующие формы – аммиак и нитраты.

Приведенные данные – зарастание дна нитчатыми водорослями, заселение бокоплавами, сверхнормативное содержание азотных соединений, тепловое загрязнение – в зимнее время водоросли имеют тёмнозелёный цвет, хотя в двух метрах рядом в р. Подкумок цвет водорослей серый - показывают, что воды р. Яблонька значительно загрязнены, эвтрофированы. Они не должны выпускаться в Подкумок без предварительной очистки. Вода р. Подкумок сама загрязнена с превышением ПДК.

Практически все бактериологические пробы реки Подкумок не стандартны (Казинцев, 2012; Хохлов и др., 2012; Климова, 2012).

Учитывая, что по объёму стоков в станице река Яблонька находится на первом месте (табл.1), в 20-90 раз превышая объёмы других стоков, то мы на первом этапе спроектируем очистной комплекс на этой реке.

В связи с отсутствием в сточных водах станицы производственных стоков и отсутствия, по нашим наблюдениям, признаков нефти и масел в ручьях станицы, мы считаем возможным не ставить задачу очистки сточных вод от нефтяных фракций и масел.

Основные используемые нами методы – механический (мусоросборная камера, рис.1 и пескоуловитель , рис.2); и биологический (биореактор анаэробный , рис.3 и биореактор аэробный, рис. 4).

Первый и второй агрегаты предназначены для подготовки сточных вод к биологическим методам очистки.

В третьем и четвёртом агрегатах используются естественные процессы, происходящие при разложении нечистот в природе. Обобщённо это происходит так: сначала анаэробные бактерии (живущие без кислорода) разлагают высокомолекулярную органику (в том числе и большинство болезнетворных организмов) на простые органические вещества. Этот процесс происходит в анаэробном блоке.

Затем в блоке аэробной очистки (при продувке через компрессор воздухом) воспроизводятся биологические процессы, что и в открытом дренажном поле.

Всё оборудование в количестве четырёх агрегатов мы планируем разместить в лёгкой закрытой постройке размером 4х 8 м и высотой 4 м над руслом р. Яблонька между улицами Гагарина и Речная, на территории задней части частных усадеб улицы Речной. Вдоль помещения будет протекать Яблонька через 4 агрегата, углубленных в русло Яблоньки. Над агрегатами будет находиться перемещающийся подъёмник для спуска-подъёма решёток, мусоро- и пескосборников, биологических кассет.

I.Первой на пути стоков разместится мусоросборная камера (рис.1.) Сточные воды р. Яблонька, по наблюдениям, эпизодически несут мусор, представленный полиэтиленовыми бутылками, тряпками, бумагой, песком, мелкой галькой и др.

Для их отделения нами предусмотрены решётки для улавливания мусора с последовательным уменьшением сторон ячеек решёток на пути потока: 10 см, 5 см и 2 см (рис. 1 - А).

II.Второй агрегат на пути стоков – пескоуловитель (рис.2 ). Он собирает песок и мелкий мусор. Их отсадка проводится косыми планками, направляющими поток ко дну камеры.

Механическая очистка применяется для выделения нерастворенных минеральных и органических примесей. На сооружениях механической очитки из сточных вод удаляется до 75 % нерастворимых загрязнений.

III.Третий агрегат – биореактор анаэробный ( рис.3). Реактор состоит из вертикальных рам, в которых находятся многочисленные пластмассовые ерши и плоские коробочки для самостоятельного закрепления колоний анаэробных бактерий. Колонии самостоятельно нарабатываются из сточных вод в течение 15-20 дней. В анаэробном реакторе органические остатки разлагаются с выделением «болотных» газов. Здесь происходит анаэробный микробиологический процесс разложения При этом выделяется метан. В результате получается вода, очищенная на 50-65 %, и нерастворённые фракции на дне блока. Осветлённые стоки поступают в сооружение следующего агрегата - аэробного (рис. 4).

IV.Четвёртый агрегат - биореактор аэробный (рис.4). Реактор состоит из горизонтальных рам с вертикально свисающими текстильными прядями и полосами пузолана, заселёнными аэробными бактериями. Колонии самостоятельно нарабатываются из сточных вод в течение 15-20 дней. Все микробиологическое сообщество продувается снизу пузырьками воздуха из микропрорезного плёночного фильтра. Аэробные бактерии перерабатывают всю органику в безвредные неорганические вещества. Степень очистки составляет 98%.

В процессе работы выявлены ручьи с бытовыми стоками на обочинах дорог; определён химизм процессов биологической очистки; разработаны доступные для изготовления очистные агрегаты.

Работой выявлено загрязнение р. Яблоньки, многоводной реки станицы Ессентукская, азотными соединениями с превышением ПДК до 5-20 раз. Вредные испарения и разнос заражённой пыли могут ухудшать здоровье станичников.

Сокращение загрязнения воды возможно биологическим способом – постройки «станции» очистки с четырьмя агрегатами. Это позволит провести механическую и широко принятую эффективную биологическую очистку.

Осуществление предложения возможно при содействии «Райкоммунхоза» путём постройки станции очистки сточной воды р.Яблоньки.

1.Гудков А.Г. Биологическая очистка городских сточных вод: Учебное пособие.- Вологда: ВоГТУ, 2012. -127с.

2.Коновалов Б.Т.,Л.А.Кравцова Т.А.Вавилина, А.Д.Михеев, В.В.Веровец. Способ мобильной оценки экологического состояния малых рек Предгорья в регионе Кавминвод. Природноресурсный потенциал, экология и устойчивое развитие регионов России: сборник статей VIII Международной научно-практичской конференции/МНИЦ ПГ СХА. –Пенза: РИО ПГСХА, 2010. -216 с.

3.Лихачев, Н.И. Канализация населенных мест и промышленных предприятий.

4.Пааль Л.Л. Справочник по очистке природных и сточных вод/ Л.Л.Пааль, перераб. и доп.– М.:Стройиздат, 2011.– 639 с.

5.Самойлов В.С., Левадный В.С. Дренаж и очистка сточных вод. Серия «Своими руками». ООО “Аделант”. ООО “Самарский дом печати”. Самара. 2013. -288 с.

6.Сергеев Е. М., Кофф Г. Л."Рациональное использование окружающей среды городов".

7.Суховей Л. Пойменная растительность р. Подкумок и качество речной воды. Проект. Ст. Ессентукская, СОШ № 1, 2006.

(Казинцев, 2012; Хохлов и др., 2012; Климова, 2012).

ПРИЛОЖЕНИЯ

Таблица 1

Характер и род запаха воды естественного происхождения

Таблица 2

Интенсивность запаха воды

Таблица 3

Определение хлорид-ионов

Таблица 4.

Определение сульфат-ионов.

Таблица 5

Доля расхода воды в водотоках станицы Ессентукской

Таблица № 6

Содержание азотных соединений в устье р. Яблонька