Водный гиацинт эйхорния очистка 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.

Читайте также:  Мясо кролика для собак

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.

Очистка сточных и фекальных вод городского или поселкового коммунального хозяйства, промышленных и сельхозпредприятий
представляет трудную технологическую и методическую задачу. Состояние и поведение различных примесей в водной среде
определяются не только их химической природой, но и размерами частиц, а также способностью образовывать с водой либо
однообразную (гетерогенную) смесь или систему. Поэтому удаление какого-либо загрязняющего вещества требует в каждом конкретном
случае индивидуального подхода.

Очистка сточных вод по известным на сегодняшний день технологиям — дело не только непростое, но и экономически невыгодное. Все
оборудование для указанных технологий является объемным, громоздким, требует больших капиталовложений при строительстве и
энергозатрат при эксплуатации, но в большинстве случаев не обеспечивает надежную очистку стоков. Помимо больших капитальных
затрат требуются значительные затраты на эксплуатацию таких сооружений — содержание штатного персонала, обслуживание
оборудования, энергозатраты и т. п. Это вызывает затруднения с размещением очистных сооружений в удаленных местах, например, на
выпусках водостоков в водоемы вне населенных пунктов, мостовых переходах. Кроме того, внешний вид этих сооружений — отстойников,
насосных станций, производственных зданий — не вписывается в современный архитектурный и природный ландшафт.

Предложение, в первую очередь, разработано для очистки сточных фекальных вод в странах с постоянным или сезонным жарким
климатом. Очистка проходит в три стадии с конечным результатом, пригодным для повторного водопользования.

сточных вод, что повышает продуктивность эйхорнии. В то же время эйхорния обладает рядом недостатков, ограничивающих ее
применение. Она теплолюбива и погибает уже при +8*С. Она требует длительного светового дня и высокой влажности воздуха.

В небольших городах, поселках, животноводческих комплексах и частных фермерских хозяйствах инженерные очистные сооружения
строить из-за высоких капитальных и эксплуатационных затрат не рентабельно. Собирающиеся стоки без очистки сбрасываются в
сливные ямы или естественные понижения, откуда попадают в водоносные горизонты или реки, сбрасываются в море. Бактериальное
загрязнение воды в условиях жаркого климата или летнего периода неразвитой системы водоснабжения и канализации ухудшает
санитарно-эпидемиологическую обстановку в населенных пунктах и создаёт реальную угрозу экологии региона, провоцирует вспышки
инфекционных кишечных заболеваний.

Читайте также:  Как понять что котенок вислоухий

Третий этап очистки сточных фекальных вод включает в
себя процесс осаждения микрозагрязнителей и остаточных
тяжелых металлов и радионуклидов с помощью
нейтрального органического коагулянта в пропорции
0,2-1,0 мг на 1 л воды.
Трехстадийная очистка фекальных сточных вод по
предлагаемой технологии позволяет достигать ПДК
загрязняющих воду веществ и повторного использовать ее
для полива, сброса в природные водоемы, таких как озера,
реки или море.
Нами предлагается стационарный и модульно-разборный
комплексы постоянной и сезонной очистки стоков средней
(до 5000 м 3 /сут.) и малой (до 480 м 3 /сут.)
производительности, модульно-стационарный сборной
конструкции (до 2200 м 3 /сутки), чеково-стационарный (до
24000 м 3 /сутки) или по вашему Техническому заданию.

Модули очистки с применением технологии Центра по
сапропелю гораздо дешевле (в 3-6 раз) традиционных
очистных сооружений и вполне конкурируют с ними при
использовании в малых городах, поселках, сельской
местности и на производствах малой и средней
производительности. Не требуют высокой квалификации
обслуживающего персонала, дорогостоящих химикатов.
Эксплуатационные затраты по сравнению с
существующими очистными сооружениями ниже в 3-4 раза.
Материал — водный гиацинт (эйхорния)
самовоспроизводится. Торфо-сапропелевый сорбент после
использования является отменным удобряющим
почвообразователем и закрепляющим пески материалом.

Следует напомнить, что в жарком климате водный гиацинт в
накопителях фекальных загрязненных сточных вод бурно
разрастается, образуется его избыток, который является
прекрасным сырьем для производства кормовой добавки
для свиней, крупного рогатого скота, рыбы, использования
его в качестве удобрений. Поставляемый вместе с
перерабатывающим оборудованием очистной модуль
высокорентабельный и окупает себя втечение первых лет
эксплуатации. Из опыта запущенных в эксплуатацию
комплексов их рентабельность вместе с производством
кормов составила более 300%. Комплекс очистки сточных
вод одной из птицефабрик Владимирской области в России
стоимостью в 105 млн. руб. дал более 500 млн. руб.
прибыли с учетом попутно выпускаемой продукции.

Для очистки фекальных и сточных вод накопителей
среднего городского поселения в жарком климате
потребуется чеково-стационарный комплекс стоимостью от
$3.5 млн. CША до $11 млн. CША.

Для отработки технологии к применению и снижения ее
себестоимости при тиражировании на различные городские
и сельские поселения страны, предлагаем заложить в
одном из поселков опытно-экспериментальный комплекс,
отработать на нем все технологические параметры
процесса, рассчитать потребное количество водного
гиацинта (эйхорнии), торфо-сапропелевого сорбента и
нейтрального органического коагулянта, подготовить
промышленную спецификацию оборудования, обучить
местный персонал для работы на аналогичных комплексах
по всей стране. Сроки подготовки такого
опытно-экспериментального комплекса составят от 16 до
26 мес. Стоимость — в пределах $5,5 млн. США (без учета
доставки, монтажа и наладки). Стоимость завозки на
обьект первой партии водного гиацинта,
торфо-сапропелевого сорбента и органического коагулянта
рассчитывается по проекту и предлагается на основании
расчетных данных.

Эффективность очистки сточных и фекальных вод с
применением различных методов:

Продукт очистки фекальных стоков — эйхорния и
торфо-сапропелевый сорбент хорошо сушится, гранулируется,
силосуется.Отработанная и избыточная эйхорния идет на
корм скоту и удобрения. Отработанный торфо-сапропелевый
сорбент — прекрасное удобрение и почвообразователь,
укрепляющий ветровое эрозионное развитие на песчаных
почвах.
Питательная ценность эйхорнии неоспорима.Этот корм охотно
поедают многие виды животных, рыба и птица.В процессе
вегетации эйхорния перерабатывает донные иловые
отложения, за счёт чего в течение одного сезона дно
накопителя стоков может быть углублено на 30-50 см.

Хорошо поедают водный гиацинт нутрии, предпочитая его
даже зерну. Им питаются карпы, сазаны, белый амур и другие
растительноядные рыбы. К чекам с водным гиацинтом
прилетают на кормежку дикие утки.

Химический состав растительной массы (в пересчете на сухое
вещество)

— монтаж, наладку оборудования, высадку водного гиацинта,
заправку торфо-сапропелевым сорбентом с отработкой
технологичного режима предприятия.

Работы по внедрению технологии осуществляются на
основании Договора и авансового финансирования его этапов
выполнения:
— получение исходных данных технико-экономического
обоснования комплекса очистки фекальных сточных вод для
конкретного обьекта,
— проектно-техническое обоснование, спецификация
оборудования и материалов комплекса,
— изготовление, поставка, монтаж и наладка оборудования и
материалов, земляные работы по обустройству комплекса
очистки сточных вод, высадка водного гиацинта, загрузка
торфо-сапропелевого сорбента,
— отработка технологического режима очистки сточных
фекальных вод, обучение работе на комплексе местный
обслуживающий персонал,
— подготовка проектного решения и спецификации
оборудования и материалов для тиражирования комплекса на
другие комплексы региона или страны в целом.

Пруд небольших размеров или аквариум в квартире, создают атмосферу уюта и тепла. Особенно если туда добавить рыб и растения. Существует много видов цветов, которыми можно украсить искусственный водоем, к ним можно отнести гиацинт водный.

Особенности вида

Водный гиацинт эйхорния, можно встретить на реке или озере в странах Южной Америке, Азии и Африки. В дикой природе растение сильно разрастается, что становить серьезную проблему для местной фауны. В умеренном климате этот цветок не встречается, зато его можно увидеть в прудах или крупных аквариумах. Эйхорния входит в семейство понтедериевые, свое второе «водный гиацинт» название получило из-за внешнего сходства с одноименным цветком.

Интересно! В странах Южной Америке и Азии растение часто называют «водяной чумой» разрастаясь, полностью закрывает всю поверхность водоема.

Эйхорния представляет невысокое растение, которое плавает по поверхности, при температуре 21-28 градусов тепла. Листья крупные (20 сантиметров в диаметре), сочные, гладкие, округлой формы, собираются в розетку. Основания у черешков имеют воздушные полоски, благодаря чему прекрасно держаться на плаву. Стебель вырастает до 15 сантиметров, на нем размещается до 15 цветков. Водный гиацинт имеет ароматные крупные цветы (диаметром до 30 сантиметров). Лепестки варьируются от бледно-розового окраса до фиолетово-голубого цвета. Внутри цветка расположено по шесть тычинок.

Интересно! В Тайване из сочных стеблей, готовят салаты, а так же добавляют в различные блюда. В некоторых странах практикуют промышленное разведение водного гиацинта для кулинарных потребностей и получения биотоплива.

Особенности выращивания в пруду

Не составит особого труда вырастить эйхорнию в домашнем пруде. Главное создать условия близки к природной среде обитания растения. Вода должна быть теплой и богатой органическими веществами. В качестве удобрения можно применять:

  • перегной;
  • речной ил;
  • компост;
  • специальные удобрения для аквариумных растений.

Важно! Цветок способен самостоятельно раскладывать вредные вещества, пруд перед посадкой можно не очищать.

Подойдет вода со слабощелочной реакцией, температура от 24 до 30 градусов тепла. Цветок любит прямые солнечные лучи. Посадка проводится в конце мая начале июня, чтобы к наступлению холодов цветок успел прижиться. Корневая система разрастаясь, занимает огромные площади. Водный гиацинт, словно насос, всасывает все органические элементы, фосфаты, окиси метала. В результате производится своеобразная очистка сточных вод и отстойников. Цветок плохо переносить перепады температуры, поэтому отклонение от нормы может стать причиной гибели растения.

Читайте также:  Божья коровка на черном фоне

Выращивание в аквариуме

Благодаря красивому соцветию водный гиацинт украшает домашние аквариумы. Цветок обладает уникальным качеством, он используется как природный аквафильтр для очищения воды от избытка солей. Выращивание эйхорнии в комнатных условиях достаточно кропотливое занятие. Необходимо постоянно контролировать температуру воды. Емкость для выращивания должна быть больших размеров, иначе растение будет плохо расти и развиваться, в итоге погибнет. Растение обожает нежиться в теплых солнечных лучах, необходимо позаботиться об искусственном свете. Рекомендуется для этих целей использовать люминесцентные лампы мощностью от 3,2 Вт. Часто водный гиацинт в аквариуме размещают на подоконниках. Цветок любит свежий воздух, но не любит сквозняков, поэтому необходимо держать его подальше от дверей.

Совет! Для того чтоб уберечь растение от сквозняков, радом можно посадить болотный ирис или рогоз.

Когда цветет в природе

У себя на родине в Южной Америке и Азии эйхорния начинает цвести при температуре 28 градусов тепла. Если температура опускается до +23 °C, цветение прекращается. Пышные соцветия радуют взгляды окружающих в июле-августе. Вот наслаждаться красивым зрелищем можно не больше суток, потом цветок погружается под воду, а на его месте остается плод с семенами.

Размножение водного гиацинта Эйхорнии

Существует два способа размножения:

  1. Вегетативный метод осуществляется отделением молодых розеток от материнского растения. В течение месяца у цветка появляется около 100 дочерних отростков. Как только у ростка появились листья, его можно отсаживать отдельно от материнского цветка.
  2. Вырастить водный гиацинт из семян в домашних условиях можно, но потребуется больше усилий. Обязательным условием зрелые семена и температура воды не меньше 35 градусов тепла. Такой метод более длительный и малоэффективный.

Совет! Боковые побеги стоит удалять в перчатках, при попадании сока на кожу вызывает раздражение.

Как ухаживать

Правильный уход за водным гиацинтом позволит восхищаться пышным цветением. Экзотическое растение любит наслаждаться прямыми солнечными лучами, при выборе места стоит учитывать это. Если поместить цветок в полутень, то ждать что цветок зацветет не стоит.

Важно! Когда вместе с цветком обитают рыбы, необходимо регулярно удалять ростки, иначе они погибнут.

Температурный режим

У себя на родине цветок растет в жарком климате, идеальной для роста и развития будет температура не ниже 24 градусов тепла. При температуре в районе 10 -20 с плюсом растение не погибнет, но цвести перестанет. В северной части страны в открытые водоемы высаживают в июне, а на юге на месяц раньше. Для сохранения цветка недопустимы резкие снижения температуры.

Состав воды и подкормки

Вода, в которой растет растение должно быть богатым на органические вещества. В природных водоемах полезные химические элементы образуются сами, а в искусственных необходимо самим вносить удобрения. Растение хорошо себя чувствует в мягкой воде, с кислотностью 5,5 -6,5.

Каждый год необходимо вносить минеральные прикормки для аквариумных растений. Можно использовать комплексные жидкие удобрения для комнатных растений. Получая все необходимые вещества, цветок порадует широкими листьями и прекрасными соцветиями.

Зимовка

С приходом осени необходимо сохранить водный гиацинт и организовать правильно зимовку растения. Цветок плохо переносит низкие температуры, следует создать условия для сохранения цветка до следующего сезона.

  • в аквариуме или другой глубокой емкости;
  • в увлажненном песке;
  • в речном или озерном иле.

Емкость наполняют той же водой, в которой цветок рос летом. На дно можно поместить ил для питания и укоренения цветка. Температуру в помещении можно снизить до 20 градусов тепла. А вот вода зимой должна иметь те же градусы что и летом. Водный гиацинт очень чувствительный к недостатку света. Для избегания проблем следует организовать подсветку до 14 часов в сутки. Растение не должно испытывать недостаток кислорода. Для предотвращения загнивания нижних листьев, можно посадить его на пластину с пенопласта. Возможна посадка на зиму растения в песок или ил, емкость для этого стоит выбрать прозрачную. Так же хорошо зимует в бочке для воды.

После зимовки растение пересаживают в открытый пруд, где уже в августе дает пышные, яркие цветы. Водный гиацинт используют для озеленения прудов в ландшафтном дизайне. Если в пруду живут другие растения и рыбы следует обеспечить дополнительную аэрацию воды, для комфортного существования.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *