Н. Копанев - Как закаляют сталь. Сказ про дедку, бабку... и сетку...(Сделай сам №2•2005)

Аэробные процессы разложения широко распространены в водоемах, содержащих растворенный кислород, или в хорошо аэрируемых и населенных живыми организмами почвах.

Существует и другой путь распада крупных молекул органических веществ — анаэробное разложение. Он совершается лишь в отсутствии кислорода воздуха. Этот процесс известен также под названием «гниение». Процесс гниения осуществляется другими видами бактерий. При поступлении воздуха, а следовательно, и кислорода в достаточном количестве, бактерии гниения подавляются другими организмами, поглощающими кислород. И только тогда, когда из-за недостатка кислорода эти организмы погибают, могут размножаться анаэробные бактерии. Конечные продукты процесса гниения не похожи на продукты, образующиеся при аэробном разложении. При гниении в качестве конечных продуктов образуются в том числе и газы: метан, аммиак, сероводород, углекислый газ. Если сточные воды отводятся в водоем, то упомянутые процессы происходят естественным путем. Живые организмы отыскивают себе питание, которое в сточных водах имеется повсеместно.

После того как загрязнения сточных вод в результате многообразных физических, химических и биологических процессов подвергнутся разложению, они постепенно уносятся вниз по течению. Это называется самоочищением (рис. 1).

Рис. 1. Процесс самоочищения сточных вод

Оно представляет собой процесс возврата воды в естественное первоначальное состояние. Чаще всего восстановление такого первоначального состояния практически невозможно, поэтому деятельность человека направлена на сохранение водоемов, поддержание и усиление самоочищения воды в них. В противном случае возникающие при отсутствии кислорода процессы гниения делают водоемы непригодными для использования. Река в данный момент может рассматриваться только как большой канал для отвода сточных вод.

Во многих случаях анаэробные процессы происходят лишь в донных отложениях ила в медленно текущих реках. Удаляя осадок из сточных вод на очистных сооружениях, вычерпывая ил из реки, регулируя скорость потока, можно ускорить самоочищение воды в реке.

Превышение определенных пределов загрязнения вызывает массовое развитие животных и растительных организмов. Трупы животных организмов и остатки погибших растений представляют собой органические продукты распада. При их разложении идет потребление кислорода и увеличение количества донного ила. Вследствие увеличения слоя перегнившего ила водоемы постепенно мелеют. Одновременно происходит разрастание прибрежных растений, из-за чего водная поверхность уменьшается — и озеро превращается в болото (рис. 2).

Рис. 2. Превращение озера в болото

Исследования показали, что многие реки, загрязненные сточными водами, непригодны для купания. Реки в промышленных районах окончательно потеряли свой первоначальный характер и представляют собой всего лишь биологически омертвевшие русла для отвода сточных вод.

Мы уже знаем, что биологическое разложение органических веществ, находящихся в сточных водах, может происходить двумя путями в зависимости от участия в процессе кислорода. Процесс анаэробного сбраживания осуществляется естественным путем при выдерживании сточных вод в достаточно большой по размерам яме (септике) в течение нескольких месяцев. Процесс протекает при активном участии анаэробных бактерий, которые могут существовать в сточных водах при отсутствии в последних кислорода. Недостатком процесса сбраживания в сравнении с аэробным разложением, происходящим в присутствии кислорода, является очень медленное разложение органических веществ, сопровождающееся образованием газов, обладающих неприятным запахом. Отсутствие кислорода в септике, где происходит загнивание его содержимого, также является недостатком при отводе сточных вод в водоемы.

Очистные сооружения малой канализации различных типов испытывались на протяжении многих лет. В результате испытаний появились конструкции, являющиеся прототипами рекомендуемых к применению в настоящее время.

Наибольшее распространение получили перегниватели или септики. В перегниватели сбрасываются все сточные воды от промывки уборных, мытья посуды и ванн. При медленном движении сточных вод в перегнивателе прежде всего на дно оседают взвешенные частицы. Гнилостные бактерии разлагают содержащиеся в осадке органические вещества. Однако процесс гниения распространяется также и на находящуюся над осадком сточную воду. Поскольку гнилостные бактерии не нуждаются в кислороде, то отпадает необходимость устройства в перегнивателях отверстий для подачи воздуха. Для процессов, происходящих в септике, не требуется также и солнечный свет.