Akvakultura oqava suvlarini tozalash nazariyasi va amaliyotidagi yutuqlar
Muallif: Yasemin
Bogʻlanish uchun email: Kate@aquasust.complastic.com
Akvakultura oqava suvlari asosan hayvonlar siydigi, goʻngi va suv yetishtirish uchun moʻljallangan suvdan iborat boʻlib, tarkibida organik moddalar, azot, fosfor va toʻxtatilgan qattiq moddalarning yuqori konsentratsiyasi, shuningdek, tuzni tashkil etuvchi baʼzi elementlar mavjud. Mamlakatimdagi akvakultura chiqindi suvlari texnologiyasidagi asosiy yutuqlarni va amaliy qo'llanmalarda duch kelgan muammolarni aniqroq tushunish uchun ushbu maqola ushbu soha mavzusiga qo'shimcha ravishda resurslardan foydalanish va akvakultura chiqindilarini ilg'or tozalash o'rtasidagi bog'liqlikni umumlashtiradi. . Ko'pchilikning e'tiborini tortgan ifloslantiruvchi moddalarning tarkibi, shuningdek, ba'zi texnik sohalardagi yutuqlar. Va nihoyat, akvakultura oqava suvlarini tozalash texnologiyasini ishlab chiqish va qo'llash bo'yicha ba'zi takliflar ilgari suriladi.
Chorvachilik mamlakatimiz qishloq xo‘jaligi iqtisodiyotining muhim qismidir. Biroq, mexanizatsiyalash va chorvachilikning jadal rivojlanishi bilan jiddiy ekologik muammolar paydo bo'ldi, ular orasida naslchilik oqava suvlari asosiy ifloslanish manbalaridan biridir. Akvakultura oqava suvlari tarkibida organik moddalar, azot, fosfor va toʻxtatilgan qattiq moddalar, shuningdek, ogʻir metallar, antibiotiklar, antibiotiklarga chidamlilik genlari va patogen mikroorganizmlar boʻlgan yuqori konsentratsiyali organik oqava suvlardir. To'g'ri davolanmasa, u atrofdagi muhit va ekologiyaning o'zgarishiga olib keladi, hayvonlarga tahdid soladi. va inson salomatligi. Hozirgi vaqtda suv xo'jaligi oqava suvlarini tozalashning ikkita asosiy usuli mavjud: biri oqava suvlarni ilg'or tozalash (standart oqizish) rejimi bo'lib, u asosan janubiy fermer xo'jaliklarida kamroq er qurilmalari bilan qo'llaniladi. Akvakultura chiqindi suvlari qattiq-suyuqlikni ajratish, anaerob/aerob tozalashdan o'tadi va ilg'or tozalashdan so'ng u standartlarga qadar chiqariladi yoki qayta ishlanadi; ikkinchisi - resursdan foydalanish (o'g'it, energiya) tozalash rejimi bo'lib, u asosan ko'proq er qurilmalari bo'lgan shimoliy xo'jaliklarda qo'llaniladi va oqava suvlar cho'kindi, anaerob fermentatsiya va boshqalar orqali zararsizdir. Tozalashdan keyin biogaz energiyadan foydalanish uchun ishlatiladi va biogaz shlami qishloq xo'jaligi erlaridan foydalanish uchun ishlatiladi. Ushbu maqolada ishlab chiqarish, ilmiy tadqiqotlar va boshqaruv bilan shug'ullanadigan xodimlar uchun ma'lumot olish uchun mamlakatimizdagi yirik akvakultura korxonalarida oqava suvlarni tozalashni amalga oshirishda mavjud vaziyat va texnik muammolar qisqacha bayon etilgan.
1 Resurslardan foydalanish va akvakultura chiqindilarini ilg'or qayta ishlash o'rtasidagi ikkilanish
Akvakulturaning oqava suvlarini tozalash hali ham so'nggi o'n yil ichida akvakultura sanoatida atrof-muhitni muhofaza qilishga eng ko'p e'tibor qaratilayotgan va eng ko'p sarmoya kiritgan sohadir. Katta miqyosdagi akvakultura korxonalari akvakultura chiqindilarini yo'q qilishda resurslardan foydalanish va ilg'or ishlov berish o'rtasida tanlov qilishlari kerak. So'nggi yillarda ekish va naslchilikni uyg'unlashtirish va chiqindi resurslardan foydalanish targ'ib qilingan va rag'batlantirilgan bo'lsa-da, turli sabablarga ko'ra akvakultura chiqindi suvlarini ilg'or tozalash, standart oqizish yoki nol tushirish hali ham ko'plab suv xo'jaligi korxonalarining omon qolishi uchun zarurdir.
Atrof-muhitni muhofaza qilish muammolarini hal qilish va resurslardan foydalanish mutlaqo teng tushunchalar emas. Korxonalar uchun atrof-muhitni muhofaza qilish muammolarini hal qilish uchun ular birinchi navbatda atrof-muhitga ta'sirni baholash ruxsatnomasini olishlari kerak, so'ngra atrof-muhitga ta'sirni baholash talablariga muvofiq chiqindilarni yo'q qilish choralarini ko'rishlari va talablarga javob berishlari kerak; huquqiy muvofiqlik, iqtisodiy va samarali Bu og'zaki "chiqindini xazinaga aylantirish" kabi oddiy emas. Avvalo, tejamkor va samarali radiusda (mahalliy va yaqin foydalanish tamoyiliga muvofiq) etarli er resurslariga ega bo'lish va eng muhimi, "xazinalarni aylantirish", ya'ni orqada qiymatni oshirish kerak. sanoat zanjirining oxiri yig'ilgan mahsulotlar orqali amalga oshiriladi. Agar yig'ib olingan mahsulotlar o'z foydalanishini anglamagan holda yoki bozor qiymatiga aylantirmasdan faqat nazariy hosil bo'lsa, resurslardan foydalanishning texnik-iqtisodiy asoslash hisoboti buzib ko'rsatiladi; Atrof-muhitni muhofaza qilish nuqtai nazaridan ikkilamchi ifloslanishning (shu jumladan, suv, tuproq va havo) oldini olish. Hozirgi vaqtda mening mamlakatimda akvakultura chiqindilaridan foydalanishni targ'ib qilish qiyin, bu ham quyidagi omillar bilan bog'liq: Birinchidan, akvakultura sanoati uchun atrof-muhitni baholash bo'yicha ko'rsatmalar mavjud emas va ko'plab tegishli standartlar mavjud. Masalan, ko‘pchilik joylarda suv yetishtirish uchun oqava suv resurslardan foydalanishdan oldin “Qishloq yerlarini sug‘orish uchun suv sifati standartlari”ga (GB 5084-2005) javob berishini talab qiladi. Ikkinchidan, tarixiy sabablarga ko'ra, ko'plab yirik fermer xo'jaliklari o'z atrofida etarli miqdorda yordamchi er resurslariga ega emaslar.
2 Issiq nuqta ifloslantiruvchi moddalar bo'yicha tadqiqotlar
Akvakultura chiqindi suvlarini tozalashda, atrof-muhitni muhofaza qilishning joriy talablari bo'yicha ko'rsatkichlarga qo'shimcha ravishda [kimyoviy kislorodga bo'lgan ehtiyoj (COD), ammiak azot, umumiy fosfor (TP) va boshqalar], so'nggi yillardagi tadqiqotlar va amaliyot shuni ko'rsatdiki, quyidagi ifloslantiruvchi moddalarga ko'proq e'tibor berish kerak: dori bakteriyalari va qarshilik genlari (ARG), sho'rlanish (sho'rlanish), umumiy azot (TN) va oqava suvlarni tozalash jarayonida hosil bo'lgan loy. Loy suvni tozalash jarayonida oddiy mahsulotdir. Go'ngni olib tashlash rejimining o'zgarishi va oqava suv standart talablarining yaxshilanishi tufayli loy ishlab chiqarish odatda oshadi. Loyni tozalashning qiyinligi uning tarkibida suvning yuqoriligidadir. Ko'pgina tadqiqotlar shuni ko'rsatdiki, joriy suvni tozalash jarayoni yakunida oqava suvning kimyoviy ko'rsatkichlari standartlarga javob bersa-da, hali ham dori-darmonlarga chidamli bakteriyalar va dori-darmonlarga chidamli genlarning ekologik xavflari mavjud. Tuzning to'planishi tuproq va ekinlarga zarar etkazadi, shuning uchun resurslardan foydalanish jarayonida undan ehtiyot bo'lish kerak. Ba'zi joylarda akvakultura oqava suvlaridan jami azotni chiqarishni cheklaydi, bu esa hozirgi texnik darajada suvni tozalash xarajatlarini sezilarli darajada oshiradi va korxonalarga yukni sezilarli darajada oshiradi.
3 Muhim texnik sohalardagi ishlanmalar va yutuqlar
Hozirgi vaqtda akvakultura oqava suvlarini tozalash jarayonlariga anaerob biologik tozalash, aerobik biologik tozalash, tabiiy tozalash va ilg'or tozalash texnologiyalari, mikroalglar, membranani ajratish va tadqiqot va ishlanmalar ostidagi boshqa tozalash texnologiyalari, shuningdek, orqa tomondagi suv bilan bog'liq fermalarni tozalash kiradi. davolash. Go'ng jarayoni va boshqalar ushbu maxsus nashrning boshqa maqolalarida keltirilgan. Ushbu maqolada anammox, bir vaqtning o'zida nitrifikatsiya va denitrifikatsiya, qisqa muddatli nitrifikatsiya va denitrifikatsiya haqida qisqacha ma'lumot berilgan.
3.1 Anammox texnologiyasi
Anammox texnologiyasi anaerobik biologik tozalash texnologiyasining yangi turi bo'lib, anammox bakteriyalari ammiak azot va nitritni anaerobik muhitda bevosita azot gaziga aylantiradigan jarayondir. Anammox texnologiyasining asosiy bakteriyalari anammoks bakteriyalari bo'lib, ular ammiak azotini olib tashlashni amalga oshirish uchun anaerob sharoitda biokimyoviy reaktsiya orqali akvakultura chiqindi suvidagi ammiak azotini azot gaziga aylantira oladi. Shuning uchun anammox texnologiyasi anaerob biologik tozalash texnologiyasi bo'lib, bir vaqtning o'zida nitrifikatsiya va denitrifikatsiya texnologiyasi turiga kiradi. Anammox bakteriyalarining sekin o'sishi va ko'plab ta'sir etuvchi omillar tufayli ishlab chiqarishda ko'pincha anammox bakteriyalarini ushlab turish va boshqa tozalash texnologiyalari bilan birlashtirish, oqava suvlarni tozalash samaradorligi va barqarorligini oshirish uchun statsionar yotoqlar, faol loy to'shaklari va membrana bioreaktorlari qo'llaniladi. Anammox texnologiyasi yuqori samaradorlik va tejamkorlikning afzalliklariga ega va akvakultura chiqindi suvlarini denitrifikatsiya qilish yo'nalishida katta qo'llash istiqbollariga ega, ammo uzoq ishga tushirish vaqti va ko'plab shovqin omillari kabi muammolar mavjud bo'lib, ularni yanada hal qilish kerak. Dala ishlari sharoitida anammoxning texnik sharoitlarini tadqiq qilish va tartibga solishda keyingi yutuqlar zarur.
3.2 Qisqa yo'ldagi nitrifikatsiya va denitrifikatsiya texnologiyasi
Anoksik/oksik jarayon (Anoksi/oksik, A/O) asosan denitrifikatsiyani (NH{0}}→NO2→NO3) va nitrifikatsiyani (NO3→NO2→N2) mos ravishda anoksik hovuz va aerob hovuzni o'rnatish orqali amalga oshiradi. . Oqava suvdan ammiak azotini olib tashlash. Biroq, tadqiqotlar shuni ko'rsatdiki, nitrit azotining to'planishi an'anaviy nitrifikatsiya va denitrifikatsiya jarayonida sodir bo'ladi [3]. Shu maqsadda qisqa masofali nitrifikatsiya va denitrifikatsiya nazariyasi taklif qilingan. Ammiakni oksidlovchi bakteriyalarning (nitrit bakteriyalari) o'sishini rag'batlantirish va nitrit oksidlovchi bakteriyalarni (nitrifikator bakteriyalar) o'sishini inhibe qilish orqali qisqa muddatli nitrifikatsiya va denitrifikatsiya jarayoni (NH+4→NO2) amalga oshiriladi. →N2). Ammiak oksidlovchi bakteriyalarning o'sish davri nitrit oksidlovchi bakteriyalarga qaraganda qisqaroq, ular orasida loy yoshi, harorat, pH va erigan kislorod ammiakni oksidlovchi bakteriyalar va nitrit oksidlovchi bakteriyalarga ta'sir qiluvchi asosiy omillardir. Harorat 28 darajadan yuqori bo'lsa, u ammiak oksidlovchi bakteriyalarning o'sishiga yordam beradi va nitrit oksidlovchi bakteriyalarning o'sishiga to'sqinlik qiladi; 8,0 atrofida pH ham ammiakni oksidlovchi bakteriyalarning to'planishiga yordam beradi; ammiakni oksidlovchi bakteriyalarning past konsentratsiyali erigan kislorodga yaqinligi nitrit oksidlovchi bakteriyalarnikidan kattaroqdir[4-6] . Nazariy jihatdan, qisqa masofali nitrifikatsiya va denitrifikatsiya reaksiya vaqtini qisqartiradi, kislorod va uglerod manbalarini etkazib berishni tejaydi va loy ishlab chiqarishni kamaytiradi [7]. Shu bilan birga, suvni tozalash inshootining ishlashi paytida, loy yoshini kamaytirish uchun loyni chiqarishni ko'paytirish zarurati tufayli har kuni katta miqdorda loy hosil bo'ladi. Bundan tashqari, ko'plab ta'sir qiluvchi omillar tufayli uning barqarorligi ham yanada takomillashtirishga muhtoj.
3.3 Bir vaqtda nitrifikatsiya va denitrifikatsiya texnologiyasi
Bir vaqtning o'zida nitrifikatsiya va denitrifikatsiya texnologiyasi biologik hovuzdagi erigan kislorod, pH va harorat kabi parametrlarni nazorat qilish orqali bir vaqtning o'zida nitrifikatsiya va denitrifikatsiyani amalga oshiradi va oqava suvlarni tozalash samaradorligini oshiradi [8]. Bir vaqtning o'zida nitrifikatsiya va denitrifikatsiya mexanizmi makro muhit nazariyasi, mikro muhit nazariyasi va mikrobiologiya nazariyasini o'z ichiga oladi [9]. Ibratli muhit nazariyasi reaktorda erigan kislorodning kontsentratsiyasi va bir xilligini nazorat qilish, nitrifikatsion bakteriyalar va denitrifikatsiya qiluvchi bakteriyalar o‘sishi uchun mos muhit yaratish hamda nitrifikatsiya va denitrifikatsiya jarayonlarini sinxronlashtirishni nazarda tutadi [10]. Mikromuhit nazariyasi erigan kislorod kontsentratsiyasi, faol loy zarralari hajmi va biofilm qalinligi, faol loy zarralari va biofilmlarning yuzasida va ichki qatlamida erigan kislorod gradientini shakllantirish, sirt aerobik nitrifikatsiya reaktsiyasi va ichki qatlam gipoksiyasi kabi parametrlarni nazorat qilishni nazarda tutadi. . denitrifikatsiya reaktsiyasi. Mikrobiologiya nazariyasi bir vaqtning o'zida nitrifikatsiya va denitrifikatsiyani amalga oshiradigan mikroorganizmlardan foydalanishni anglatadi. Tadqiqotlar shuni ko'rsatdiki, atrof-muhitda ammiak azotini to'g'ridan-to'g'ri azotga aylantira oladigan anammox bakteriyalari kabi aerob denitrifikator bakteriyalar va anaerob nitrifikator bakteriyalar mavjud.
Yuqoridagi texnologiyalarga qo'shimcha ravishda, oqava suvlarni tozalash jarayonida yuqori samarali mikroorganizmlarni tadqiq qilish va qo'llash, anaerob jarayonda mahsulot inhibisyonunu nazorat qilish, fermentatsiya jarayoni sharoitlarini optimallashtirish va avtomatik boshqarish, oqava suvlarni tozalash tizimida quvurlarni blokirovka qilishga olib keladigan fosfor kristallanishining yorilishi, oldini olish. va oqava suvlarni tozalash jarayonida hidni nazorat qilish naslchilik, diffuziya va texnologiya kabi texnologiyalardagi yutuqlar sızıntıya qarshi xavflarni nazorat qilish va xarajatlarni kamaytirish va samaradorlikni oshirishga yordam beradi.
4 Xulosa va istiqbol
Qishloq xo'jaligi oqava suvlarini tozalash texnologiyalari aerob biologik tozalash, anaerob biologik tozalash, ilg'or tozalash va tabiiy tozalashni o'z ichiga oladi. Ular orasida A/O, Upflow Anaerobik Sludge Bed (UASB), Upflow Solid Anaerobic Reactor (USR) ), biogaz parchalash qurilmalari, oksidlanish hovuzlari, kimyoviy oksidlanish va koagulyatsiya va boshqa texnologik texnologiyalar nisbatan etuk va keng qo'llaniladi. Har bir davolash usuli o'zining afzalliklari va cheklovlariga ega. Xo'jalik oqava suvlarining xususiyatlariga va mahalliy siyosatga ko'ra turli xil texnik kombinatsiyalar tanlanishi mumkin. Masalan, oqava suvlarni oqizish standartlari yuqori bo'lgan fermalar anaerob + aerob + ilg'or tozalashni tanlashi mumkin. Texnologiyalarning kombinatsiyasi, etarli yerga ega fermer xo'jaliklari oqava suvlarni zararsiz tozalash uchun anaerob tozalash texnologiyasiga ustuvor ahamiyat berishi mumkin. Bundan tashqari, qisqa yo'ldagi nitrifikatsiya va denitrifikatsiya, bir vaqtning o'zida nitrifikatsiya va denitrifikatsiya, anammox, mikroalglarni davolash va membranani ajratish kabi ba'zi yangi davolash texnologiyalari yuqori dastur istiqbollariga ega, ammo ularning davolash parametrlari va barqarorlik parametrlari qo'shimcha tadqiqotlar va optimallashtirish yoki tashqi muhandislik ilovalariga muhtoj.
Atrof-muhit muhofazasining kuchayishi bilan odamlar akvakultura oqava suvlarini tozalash texnologiyasini tadqiq qilish va qo'llash uchun yuqori talablarni qo'yadilar. Yangi oqava suvlarni tozalash texnologiyasini tadqiq qilish va ishlab chiqish hali ham kelajakdagi tadqiqotlarning diqqat markazida, ayniqsa, samarali, barqaror va arzon chiqindi suvlarni tozalash texnologiyasiga kuchli bozor talabi; mavjud chiqindi suvlarni tozalash texnologiyasini takomillashtirish, shuningdek, kelajakda aerobik Yoki anaerobik biologik tozalash texnologiyasida funktsional mikroorganizmlarni ishlab chiqish va membranani ajratish texnologiyasida yuqori samarali va bardoshli membranalarni tadqiq qilish va ishlab chiqish kabi tadqiqot markazidir; Shu bilan birga, suv xo'jaligi oqava suvlarini qayta ishlash va energiyadan foydalanish oqava suvlarni qayta ishlash jarayonida xavfsizlikni baholash kabi muhim tadqiqot yo'nalishi hisoblanadi. Biogaz bioenergiyasi va biodizel kabi energiyadan foydalanish texnologiyalarini tadqiq qilish va ishlab chiqish. akvakultura oqava suvlarini xavfsiz tozalash va ulardan foydalanish.