Эйхорния для очистки сточных вод

Очистка хозяйственно-бытовых и промышленных сточных вод представляет собой сложную технологическую задачу. Стоки не имеют нормативных значений своего состава и характеризуются наличием произвольных концентраций веществ, размеров частиц и способностью при контакте с водой образовывать гетерогенную смесь. Поэтому в каждом отдельном случае производится анализ стоков, составляется таблица их усреднённых показателей и принимается индивидуальное решение о применении той или иной технологии очистки.

Производители разнообразной продукции и ее потребители постоянно сбрасывают в воду самые разнообразные вещества, нанося экологии невосполнимый ущерб. Проблема очистки воды и сточных вод в целом является крайне острой, для ее решения сделано немало, но до сих пор – недостаточно.

Причин этому не так уж и мало:

• потребность в больших финансовых вложениях без явного обратного эффекта;
• необходимость использования дорогостоящего спецоборудования;
• разработка новых технологических решений;
• подготовка специалистов соответствующего профиля;
• слабая информированность общества о масштабах проблемы;
• низкий уровень оценки угрозы обществом в целом.

Только комплексное решение перечисленных выше пунктов позволит решить проблему с очисткой сточных вод до соответствующего уровня в пределах установленных государством нормативов.

Для полноценного решения проблемы очистки стоков требуется и достаточный уровень финансирования, ведь для выполнения задач очистки нужно не только построить сооружения, обеспечив их современным оборудованием и должным количеством специалистов, но и нести эксплуатационные расходы: оплата ряда коммунальных услуг, текущего ремонта и постоянного обновления оборудования, зарплата штатного персонала.

Отдельные затруднения может вызвать территориальный вопрос – ведь, как правило, очистные сооружения должны размещаться вне населенных пунктов по экологическим, медицинским и эстетическим соображениям. Под последним подразумевается то, что традиционный отстойник сложно вписать в архитектуру спального района города, не говоря уж о других составляющих этой проблемы.

Но, как и у любой современной проблемы, всегда найдется путь альтернативного решения: в сочетании технологии (точно выверенного расчета) и природных ресурсов растительного мира – эйхорнии.

Природный способ очистки сточных вод по эффективности сопоставим с современными методами очистки, при этом ресурсозатраты несравнимы. Эффективность эйхорнии для очистки стоков значительно выше привычных растений – камыша, стрелолиста, гречихи земноводной, ириса, тростника озерного и т. д.

Эйхорния – применение высшего водного растения для очистки сточных вод

Эйхорния (Eichornia crassipes) – это многолетнее травянистое водное растение семейства понтедериевых, которое относится к сорнякам. Характерными особенностями растения являются длинное корневище, такой же стебель. Черешки листьев, ввиду своей формы, наполнены воздухом, придавая положительную плавучесть соцветиями и самим листьям.

Но главной особенностью растения является уникальное свойство – эйхорния умеет "переваривать" большинство вредных веществ и активно противодействует патогенным организмам, содержащимся в воде. Это происходит путем выпадения осадков взвесей на объемной поверхности корней растения, само же растение может переработать разнообразные органические загрязнения – от горюче-смазочных материалов до навоза.

Сенсацию в научных кругах вызвала новость о том, что растение способно переработать даже гептил – ракетное топливо. В ходе эксперимента, который был поставлен доктором технических наук, членом-корреспондентом Российской инженерной академии Николаем Кручининым, была выявлена производительность растения – один экземпляр эйхорнии нейтрализовал раствор гептила и воды (330 мг на 3 л) меньше чем за 2 недели!

Эффективность растения для очистки воды обусловлена рядом факторов, одним из которых является обогащение воды кислородом, который образовывается в результате биосинтеза, а вторым – расщепление вредных веществ на ряд химических элементов. В результате такой деятельности растение становится хорошим кормом, наполненным рядом полезных микроэлементов для птиц и животных, разводимых в сельском хозяйстве.

Еще одной особенностью растения является повышенный скоростной режим вегетативного размножения в зараженной, грязной воде. В сутки один экземпляр может дать до 1 000 отпрысков, таким образом заселяя собой весь водоем. При этом после того, как вода очистится полностью, растение перестает увеличивать популяцию.

Фактически эти особенности делают незаменимым растение в следующих областях применения: в водоемах с притоком сточных вод, биопрудах либо просто закрытых водоемах, нуждающихся в очистке.

Преимущества водного гиацинта в очистке сточных вод

Фактически в процессе исследований не выявлено никаких негативных особенностей применения эйхорнии для очистки стоков, кроме разве что риска неконтролируемого размножения в экваториальном климате. В остальном растение имеет только ряд преимуществ:

1. Не обладает возможностью самоопыляться, что позволит остановить процесс роста в ограниченном водоеме тогда, когда это необходимо.
2. В случае осушения водоема остатки растений не выделяют опасных токсинов.
3. Улучшает качество загрязненной воды до ее естественного состояния.
4. Успешно борется с патогенными микроорганизмами в воде.
5. Уровень затрат при применении растения стремится к минимальным величинам, особенно на фоне получаемого эффекта.
6. Постройка очистных сооружений с расчетом на использование растения значительно дешевле организации традиционных водоочистных конструкций малого и среднего типа.
7. Нет необходимости в обучении, содержании и переподготовки штата высококвалифицированных сотрудников.
8. Избыточное количество эйхорнии может использоваться для кормления скота, птицы и рыбы.
9. Биоматериал можно применять для генерации газа в биогенераторах с последующим использованием его для отопления либо выработки электроэнергии.
10. Материал полностью экологически безопасен для человека, растительного и животного мира.

Экологическая безопасность и возможность переработки

Эйхорния в любом своем виде – растущем, цветущем, отжившем – является полностью безопасной для человека, растительного и животного мира, что подтверждено рядом научных исследований в процессе оценки ее эксплуатации для очистки вод. Она не накапливает в себе вредные вещества в цельном виде, разбивая их на микроэлементы, не наносящие ущерба.

Эйхорния ошибочно считается растением с невероятным уровнем жизнеспособности, делающим невозможным ее полное уничтожение в случае необходимости, поскольку даже в тропических широтах, где она наиболее эффективна в распространении, она до сих пор не нанесла какого-либо существенного ущерба природе.

Кроме того, эйхорнию можно использовать в качестве природного экскаватора – за сезон это растение в процессе роста и размножения популяции проводит переработку иловых отложений на дне водоемов, за счет чего уровень углубления за это время может достигать полуметра.

При этом она обладает большим количеством вариаций утилизации ее как в растущем, так и в отжившем виде, от возможностей использования ее в качестве кормов и удобрений, пищевых добавок для рыбы, птицы, скота (биомасса является источником витаминов А, В, С, Е а также микроэлементов в виде азота и калия) до применения биомассы в качестве источника энергии для биогенераторов и компоста.

Использование растения с целью очистки вод для повышения уровня экологический безопасности водоема и прилегающих земель – современная технология, которая не требует никакого строительства и внушительных финансовых вложений.

Область применения очистки стоков с использованием ВВР (высших водных растений)

Область применения природных систем очистки достаточно широка и подходит как крупным предприятиям, так и небольшим частным домовладениям или фермерским хозяйствам.

При этом данная технология даже больше необходима именно небольшим или средним объектам: животноводческим комплексам, частным фермам, небольшим населенным пунктам – там, где бюджеты не рассчитаны на технически сложные инженерные сооружения.

Пруд с эйхорнией станет хорошей альтернативой искусственным водоёмам, куда сливаются стоки из большинства подобных объектов. Кроме того, это значительно снизит экологическую опасность, уменьшив риск бактериального загрязнения в жарком климате региона.

Пруды самоочистки могут успешно применяться как в существующих системах водоочистки, так и для вновь созданных объектов. К тому же эйхорнию допустимо использовать и в естественных водоемах для их очищения.

Опыт применения в нашей стране

Эффективность использования растения стали замечать еще в девяностые годы предыдущего века. На территории Российской Федерации – в Ставропольском крае, Владимирской, Ростовской областях, под Новосибирском и Москвой – очистка отдельных объектов с помощью эйхорнии выполнялась начиная с 1997 года.

Профильные специалисты-эпидемиологи оценили высокую степень эффективности растения: за 3 месяца его применения в самоочищающихся прудах произошло не только оздоровление территорий вокруг предприятий, но и был снижен уровень расходов на очистку в целом.

При этом заметный эффект был отмечен на каждом этапе очистки, от стадии доочистки (где вода после взаимодействия с растением стала такой же, как обычная вода из-под крана в доме) до того момента, когда биопруд-отстойник полностью зарос растением (данные анализов проб свидетельствуют о том, что произошла почти полная терминация патогенных микроорганизмов).

Таким образом, использование эйхорнии нормализовало состав загрязненной воды до уровня требований СанПиН №4630-88 (уровень гигиенических требований санитарных норм и правил охраны поверхностных вод от загрязнения).

Но не только в прошлом веке было отмечено активное использование растения. В наше время использование природных технологий очистки воды продвигает ставропольский селекционер Борис Филиппович Рыженко. При этом стоит отметить, что на территории РФ он был одним из первых людей, кто внедрял способы очистки с помощью представителей растительного мира, в том числе эйхорнии.

Несмотря на это, частота применения эйхорнии в масштабах страны крайне низка, технология все еще не получила какого-либо действительно широкого распространения среди структур, связанных с водоочисткой и фермерскими хозяйствами.

Заключение

В качестве итогов хотелось бы еще раз подчеркнуть преимущества технологии с использованием эйхорнии:

1. Наличие стабильного эффекта по основной задаче – очистке воды.
2. Минимальный уровень вложений для начала внедрения технологии.
3. Возможность компенсировать часть вложенных средств за счет продукта переработки.
4. Приведение состава очищенной воды в соответствие гигиеническим нормам;

Очистка сточных вод с помощью эйхорнии – это рациональное использование природных ресурсов во благо человечества в будущем.