Комплексная биологическая очистка сточных вод предприятий мясо-молочной промышленности

  • Елена Михайловна Глушень
  • Маргарита Сергеевна Чирикова
  • Ирина Ивановна Алешкевич
  • Кирилл Александрович Губчик

Аннотация

В Республике Беларусь функционирует около 200 предприятий по производству мясной продукции и более 50 предприятий молочной промышленности. До 70 % используемой на данных производствах воды загрязняется жировыми веществами и белками. В настоящее время наибольшее распространение для очистки таких сточных вод получили физико-химические методы (коагуляция и флокуляция) и биологическая очистка с применением специализированных микроорганизмов-деструкторов загрязняющих веществ. Для достижения наилучших результатов при очистке сточных вод целесообразно использовать данные методы в совокупности. Большое внимание стало уделяться полной или частичной замене химических флокулянтов биологическими или микроорганизмами, обладающими флокулирующей способностью. В настоящей работе рассматривается процесс очистки сточных вод предприятий мясо-молочной промышленности с использованием консорциума микроорганизмов-флокулянтов и микробного препарата Антойл. Показано, что исследуемый микробный консорциум не уступает по активности наиболее распространенным синтетическим флокулянтам на основе полиакриламида, которые используются для очистки сточных вод. Флокулирующие активности составили 92–98 %. Установлено, что процесс очистки исследуемых сточных вод с помощью используемого консорциума микроорганизмов-флокулянтов зависит от температуры и значения рН стоков. Стоки молочной и мясной промышленности очищались с эффективностью 60,9–98,0 % за 7 суток в диапазоне температур 10–40 °С и рН 4–9. Показано, что применение консорциума микроорганизмов-флокулянтов позволяет достигнуть высоких показателей очистки сточных вод сыродельного комбината и птицефабрики не только по взвешенным веществам, но и по ХПК. Практически подтверждена эффективность совместного применения консорциума микроорганизмов-флокулянтов и микробного препарата Антойл для очистки сточных вод птицефабрик и поддержания эффективности очистки на высоком уровне (86,5–92,9 %) в период залповых сбросов.

Литература

  1. Lee CS, Robinson J, Chong MF. A review on application of flocculants in wastewater treatment. Process Safety and Environmental Protection. 2014;92(6):489‒508. DOI: 10.1016/j.psep.2014.04.010.
  2. Yang Q, Zhao X, Zhang J. Components of a bioflocculant for treating tannery wastewater. Journal Residuals Science and Technology. 2015;12(2):99‒103. DOI: 10.12783/issn.1544-8053/12/2/9.
  3. Okaiyeto K, Nwodo UU, Okoli SA. Implications for public health demands alternatives to inorganic and synthetic flocculants: bioflocculants as important candidates. Microbiology Open. 2016;5(2):177‒211. DOI: 10.1002/mbo3.334.
  4. Abdullah AM, Hamidah H, Alam MZ. Research progress in bioflocculants from bacteria. International Food Research Journal. 2014;24:402‒409. URL: http://www.ifrj.upm.edu.my/24%20(07)%.
  5. Liu P, Chen Z, Yang L. Increasing the bioflocculant production and identifying the effect of overexpressing epsB on the synthesis of polysaccharide and γ-PGA in Bacillus licheniformis. Microbial Cell Factories. 2017;16(1):163‒172. DOI: 10.1186/s12934-017-0775-9.
  6. Cosa S, Okoh A. Bioflocculant production by a consortium of two bacterial species and its potential application in industrial wastewater and river water treatment. Polish Journal of Environmental Studies. 2014;23(3):689–696.
  7. Sharaeva AA, Meftakhov RM, Petukhova NI. Issledovanie flokuliruyushchei aktivnosti ekzopolimerov mikroorganizmov nefteokislyayushchikh biotsenozov [Investigation of the flocculating activity of exopolymers of microorganisms of oil-oxidizing biocenoses]. Neftegazovoe delo. 2013;1:510–519. Russian.
  8. Ugbenyen A, Okoh A. Characteristics of a bioflocculant produced by a consortium of Cobetia and Bacillus species and its application in the treatment of wastewaters. Water SA. 2014;40(1):139–144. DOI: 10.4314/wsa.v40i1.17.
  9. Ding R, Laipeng L, Han R. Rapid Production of a novel Al(III) dependent bioflocculant isolated from Raoultella ornithinolytica 160-1 and its application combined with inorganic salts. Frontiers in Microbiology. 2021;11:62–73. DOI: 10.3389/fmicb.2020.622365.
  10. Hassimi AH, Hafiz RE, Muhamad MH. Bioflocculant production using palm oil mill and sago mill effluent as a fermentation feedstock: characterization and mechanism of flocculation. Journal of Environmental Management. 2020;260:110–117. DOI: 10.1016/j.jenvman.2019.110046.
  11. Kurniawan SB, Abdullah SR, Imron MF. Challenges and opportunities of biocoagulant/bioflocculant application for drinking water and wastewater treatment and its potential for sludge recovery. International Journal of Environmantal Research and Public Health. 2020;17(24):9312–9344. DOI: 10.3390/ijerphl7249312.
  12. Humudat YR, Al-Naseri SK, Kadhim SA. Production of highly efficient bacterial flocculant in water treatment. International Journal of Advanced Research. 2014;2(9):297–301.
  13. Tses’ YuV, Vasil’eva ZhV. Razrabotka tekhnologii ochistki stochnykh vod rybopererabatyvayushchikh predpriyatii s pomoshch’yu bioflokulyantov [Developmeny of wastewater treatment technology for fish processing entarprises using bioflocculants]. Nauchnyi zhurnal NIU ITMO. 2014;1:16–21. Russian.
  14. Dlangamandla C, Ntwampe SK, Basitere M. A bioflocculant-supported dissolved air flotation system for the removal of suspended solids, lipids and protein matter from poultry slaughterhouse wastewater. Water Science Technology. 2018;78(2):452–458. DOI: 10.2166/wst.2018.324.
  15. Lauprasert P, Chansirirattana J, Paengjan J. Effect of selected bacteria as bioremediation on the degradation of fats oils and greases in wastewater from cafeteria grease traps. European Journal of Sustainable Development. 2017;6(2):181‒186. DOI: 10.14207/ejsd.2017.v6n2p181.
  16. Tzirita M, Papanicolaou S, Chatzifragkou A. Waste fat biodegradation and biomodification by Yarrowia lipolytica and a bacterial consortium composed of Bacillus spp. and Pseudomonas putida. Engineering in Life Sciences. 2018;18(12):932‒942. DOI: 10.1002/elsc.201800067.
  17. Matran RM, Blaga AK, Cascaval D. Comparative studies on kinetics of anaerobic and aerobic biodegradation of lipids from olive oil mill wastewaters with mixture of Bacillus spp. cells. Environmantal Engineering and Management Journal. 2015;14(3):575‒579. DOI: 10.30638/eemj.2015.062.
  18. Deng J, Chen Q, Hu B. Synergic effect of adsorption and biodegradation by microsphere immobilizing Bacillus velezensis for enhanced removal organics in slaughter wastewater. Processes. 2021;9(7):1145‒1155. DOI:10.3390/pr9071145.
  19. Agualimpia B, Otero JV, Zafra G. Evaluation of native microorganisms for biodegradation of oil and grease in palm oil refinery effluents. Biotecnología Aplicada. 2016;33:1221‒1226.
  20. Ruchai NS, Markevich RM. Ekologicheskaya biotekhnologiya [Ecological biotechnology] Minsk: BSTU;2006. Russian.
  21. Chirikova MS, Glushen’ EM, Samsonova AS. Biointensifikatsiya ochistki kommunal’no-bytovykh stochnykh vod, oslozhnennykh vysokim soderzhaniem zhirovykh veshchestv [Biointensification of municipal wastewater treatment, complicated by a high content of fatty substances]. Mikrobnye biotekhnologii: fundamental’nye i prikladnye aspekty. 2019;11:560‒570. Russian.
  22. Chirikova MS, Glushen’ EM. Flokuliruyushchii i destruktivnyi potentsial novogo mikrobnogo konsortsiuma dlya ochistki stochnykh vod predpriyatii molochnoi i myasopererabatyvayushchei promyshlennosti [Flocculating and destructive potential of a new microbial concortium for wastewater treatment of dairy and meat processing industries]. Mikrobnye biotekhnologii: fundamental’nye i prikladnye aspekty. 2018;10:486‒494. Russian.
Опубликован
2023-11-03
Ключевые слова: микроорганизмы-деструкторы, флокулирующая активность, препарат Антойл, очистка сточных вод
Как цитировать
Глушень, Е., Чирикова, М., Алешкевич, И., & Губчик, К. (2023). Комплексная биологическая очистка сточных вод предприятий мясо-молочной промышленности. Журнал Белорусского государственного университета. Экология, 1. Доступно по https://journals.bsu.by/index.php/ecology/article/view/5876
Раздел
Промышленная и аграрная экология