Жители многоэтажных домов вряд ли задумываются над тем, куда уходят канализационные стоки. А вот владельцам частных загородных владений или крохотных дачных домиков приходится сталкиваться с этой проблемой довольно тесно. При отсутствии центральной системы канализации сбор и очистка сточных вод происходят в закрытой бетонной или пластиковой емкости (септике). Главными «работниками очистки» являются анаэробные и аэробные бактерии, используемые в септиках.
Что такое септик
Септик (англ. «гнойный») представляет собой часть очистной системы, в которую самотеком по канализационным трубам попадают сточные воды. Далее вступает в действие гравитация, тяжелые и нерастворимые фракции выпадают в осадок и накапливаются на дне емкости. В сточных водах естественным путем начинают активно размножаться микробы, разлагающие органические остатки в процессе брожения. Для оптимизации процесса очистки используют специальные средства, содержащие живые культуры микроорганизмов для анаэробных септиков.
Эти микроорганизмы, как и многие другие виды, плохо переносят антибиотики и агрессивные химические составляющие некоторых моющих средств. Даже случайно попавшие в воду антибиотики или определенные химические вещества могут замедлить или совсем остановить рост бактерий, разлагающих отходы. Стоит ли говорить, что хозяин очень быстро почувствует (унюхает) последствия.
Стоки после отстаивания считаются частично очищенными. Эта простая процедура, не требующая вмешательства, улучшает состояние сточных вод на 50-70%. Но такие стоки нельзя просто направить в ближайшую канаву. Требуется более глубокая очистка. Для небольшого хозяйства вполне достаточно отстойника с последующей почвенной доочисткой. Это значит, что после септика сточные воды попадают в так называемый почвенный фильтр, т. е. впитываются в почву. Только после того, как естественным путем оставшиеся вещества разлагаются на составляющие их химические элементы, можно говорить об окончании цикла очистки.
Врачи подчеркивают важность бактерий в анаэробных септиках для эффективной переработки сточных вод. Эти микроорганизмы играют ключевую роль в разложении органических веществ, что способствует снижению уровня загрязнения. Анаэробные бактерии, действуя в бескислородной среде, преобразуют сложные органические соединения в более простые, выделяя при этом метан и углекислый газ. Это не только уменьшает объем отходов, но и позволяет использовать полученный биогаз в качестве альтернативного источника энергии. Кроме того, активная деятельность бактерий способствует улучшению качества очищенной воды, что имеет значительное значение для экологии и здоровья населения. Таким образом, наличие бактерий в анаэробных септиках является необходимым условием для эффективного и безопасного управления сточными водами.
Как связаны способы дыхания бактерий с процессом очистки стоков
Микроорганизмы по-разному относятся к кислороду, то есть разделяются по типу дыхания:
- одни из них легко обходятся без воздуха (анаэробы);
- для некоторых видов кислород даже смертельно опасен (строгие или облигатные анаэробы);
- отдельная группа микроорганизмов не может жить без воздуха (аэробные).
Дыхание бактерий несколько отличается от нашего. Человек получает энергию за счет поглощаемой пищи и использует ее на нужды организма, в том числе и на дыхание. Бактерии же получают энергию в процессе окисления (дыхание) и тратят ее на синтез органических веществ.
Разным видам микроорганизмов для дыхания нужны различные условия:
- строгие (облигатные) аэробные бактерии растут при 20% кислорода в атмосфере;
- микроаэрофилы требуют значительно меньшего количества кислорода, но совсем обходиться без него не могут;
- факультативные анаэробные (большинство патогенных микробов) могут жить и в присутствии кислорода и без него, приспосабливаясь к разным типам дыхания;
- строгие анаэробные совершенно не переносят наличие молекулярного кислорода.
В простых септиках, как правило, работают анаэробные бактерии. В сложных двух-, трехступенчатых септиках к анаэробам присоединяются аэробы. Такая схема дает лучшие результаты на выходе, но требует поступления кислорода на второй, аэробной, ступени.
После отстоя тяжелых и нерастворимых фракций за сточные воды принимаются микроорганизмы, дыхание которых не зависит от кислорода. Анаэробным бактериям для жизни и роста нужны нитраты, сульфиды или углерод, содержащиеся в стоках.
Для более полной очистки понадобится использование аэробов. По определению, аэробам для дыхания нужен кислород, следовательно, нужно обеспечить приток воздуха в септик. Такая схема используется в более сложных конструкциях, рассчитанных на обработку большего объема сточных вод.
Температурный режим существования бактерий
Как и любые живые существа, бактерии реагируют на жару и холод. Комфортно существовать и размножаться микроорганизмы могут в определенном диапазоне температур:
- бактерии, предпочитающие интервал 0-10⁰С, называются психрофильные;
- в промежутке от 20 до 40⁰С усиленно растут мезофильные микроорганизмы;
- интервал 50-60⁰С облюбовали термофильные бактерии.
В мезофильно сброженном осадке погибает до 70% патогенных бактерий и гельминтов. Термофильное брожение убивает всех гельминтов и почти все (99%) патогенные микроорганизмы. Несмотря на это, при очистке стоков используют в основном мезофильные бактерии, так как поддерживать рабочую температуру на уровне, достаточном для термофилов, сложно и дорого. Кроме этого, термофильные бактерии очень резко реагируют даже на небольшие изменения температуры, тогда как мезофилы спокойно переносят колебания от 5 до 35⁰С, то есть комфортно чувствуют себя в обычных для наших широт температурных условиях.
Анаэробные септики играют ключевую роль в очистке сточных вод, и многие люди отмечают важность бактерий в этом процессе. Эти микроорганизмы обеспечивают разложение органических веществ без доступа кислорода, что позволяет эффективно очищать воду. Пользователи септиков подчеркивают, что наличие здоровой популяции бактерий способствует быстрому и качественному разложению отходов, предотвращая неприятные запахи и засорение системы.
Некоторые владельцы частных домов делятся опытом, что регулярное добавление специальных бактериальных препаратов помогает поддерживать оптимальный баланс в системе. Это особенно важно в условиях, когда септики перегружены или используются не по назначению. В целом, бактерии в анаэробных септиках — это не просто полезные микроорганизмы, а настоящие помощники в обеспечении чистоты и безопасности окружающей среды.
Как работает септик
Для гарантированно полной очистки используют более сложную конструкцию. Единое пространство герметичной емкости септика разделяют на две, иногда на три секции:
- В первом отделе, соединенном напрямую с канализацией, происходит отстаивание нечистот. Все, что может утонуть, оказывается на дне в иловом осадке. Первая секция специальным блокиратором соединяется со следующим отделом, в который попадают растворимые остатки.
- Во втором отделе в игру вступают анаэробные бактерии. Здесь без доступа кислорода происходит разложение органических остатков и химических соединений (остатки моющих средств).
- В третьей секции происходит доочистка. Аэробные бактерии улучшают чистоту воды до 98-98%. Однако для нормального дыхания аэробным микроорганизмам требуется кислород. Поэтому конструкция септика должна предусматривать компрессор для подачи воздуха.
Даже после второго этапа стоки становятся значительно чище, а после доочистки с помощью аэробных бактерий приобретают характеристики технической воды и становятся практически безопасными для окружающей среды.
Бактерии в канализации
Кроме «хороших» микроорганизмов, способствующих очистке стоков, в канализацию попадают многие патогенные бактерии. Если их вовремя не обезвредить, болезнетворные микробы могут заразить почву, источники воды и вызвать эпидемию заболеваний.
Основные виды патогенных бактерий, обитающих в бытовых стоках:
- Сальмонеллы, грамположительные (реагирующие на окраску анилиновым красителем по методу датского врача Грама), мезофильные (оптим. t 37⁰С) палочки. Вызывают брюшной тиф, гастроэнтерит, паратиф и т.д.
- Патогенные штаммы кишечной палочки, грамотрицательные мезофильные микроорганизмы, живущие в нижнем отделе кишечника теплокровных. Вызывают тяжелые пищевые отравления и заболевания желудка.
- Возбудители дизентерии (дизентерийная палочка), грамположительные мезофильные (могут размножаться при 10-15⁰С) бактерии. Вне организма носителя могут прожить в стоках до недели.
- Протеи, грамотрицательные, подвижные, нитевидные палочки. Три вида протеев являются патогенными и вызывают кишечные инфекции и воспалительные процессы у людей с пониженным иммунитетом.
- Энтерококки, грамположительные мезофильные микроорганизмы. Вызывают различные инфекции, в том числе раневые и мочевыводящих путей.
- Клостридии, спорообразующие палочки, вызывающие ботулизм.
Кроме этого, в сточных водах встречаются вирусы, вызывающие гепатит, менингит, лихорадку, энцефалит, диарею и множество других опасных заболеваний.
Антибиотики в стоках
Некоторые лекарства и химические вещества являются смертельно опасными для микроорганизмов. Традиционно для дезинфекции сточных вод используется хлор (речь идет о центральной канализации). Но, как оказалось, хлор не разрушает антибиотики, а делает их сильнее.
Антибиотики попадают в окружающую среду из стоков фармакологических предприятий, из медицинских учреждений или обычных домов, когда в канализацию сбрасывают просроченные препараты. Если в почве или природном водоеме оказываются антибиотики, бактерии воспринимают их как очередную угрозу и начинают приспосабливаться к изменившимся условиям существования.
Правило «все, что не убивает, делает нас сильнее» относится и к микроорганизмам. В результате взаимодействия антибиотика и микробов на свет появляются новые виды бактерий. Это ведет к росту устойчивости патогенных (болезнетворных) бактерий к антибиотикам. В перспективе мы благодаря своей неразборчивости в средствах можем получить настоящих «бактериальных монстров», совершенно не реагирующих на антибиотики.
Еще опаснее тот факт, что хлор, взаимодействуя в сточных водах с лекарственными отходами, запускает образование новых антибиотиков, действие которых ученым пока не известно. И все это «великолепие» попадает в природные водоемы. Как сложится сосуществование обитателей морей, рек, озер и океанов с новыми, неизвестными формами антибиотиков, не может предсказать никто. Остается надеяться, что ученые вовремя обратили внимание на проблему попадания антибиотиков в окружающую среду и успеют исправить положение.
Вопрос-ответ
Какую функцию выполняют анаэробные бактерии в септике?
Анаэробные организмы способны выполнять очистную работу в плотно закупоренной камере при полном отсутствии кислорода. В отличие от аэробной среды в классическом септике образуется большое количество твердого осадка, который не выводится из емкости.
Зачем сыпят бактерии в септик?
Бактерии, помещенные в септик, расщепляют органические компоненты стоков на воду, минеральные вещества и углекислоту. Углекислый газ улетучивается, а очищенные сточные воды впитываются в почву – в открытых ямах.
Советы
СОВЕТ №1
Изучите типы бактерий, используемых в анаэробных септиках. Понимание, какие микроорганизмы отвечают за разложение органических веществ, поможет вам лучше заботиться о системе и поддерживать ее эффективность.
СОВЕТ №2
Регулярно проверяйте уровень бактерий в вашем септике. Если вы заметите снижение их активности, возможно, потребуется добавить специальные препараты с бактериями для восстановления баланса и улучшения работы системы.
СОВЕТ №3
Избегайте сброса в септик химических веществ, которые могут убить полезные бактерии. Это включает в себя сильные моющие средства, антибиотики и другие токсичные вещества. Поддержание здоровой микрофлоры — ключ к эффективной работе септика.
