Очистка и обезвреживание почвы
В процессе жизнедеятельности человека и животных почва, особенно больших городов, животноводческих ферм, в значительной степени загрязняется различными отбросами.
В естественных условиях микроорганизмы почвы и водоемов успешно осуществляют разложение органических веществ.
В поселениях же человека органических веществ накапливается очень много. Санитарное состояние среды ухудшается. Для поддержания надлежащих условий необходимо систематически очищать и обезвреживать отбросы.
Очистка — это система мероприятий, имеющая целью охрану среды обитания человека и сельскохозяйственных животных от загрязнения органическими и другими отбросами. Особенно тщательно следует очищать территории мясокомбинатов, молочных заводов и других пищевых предприятий. В процессе обезвреживания отбросов сложные органические соединения превращаются в простые вещества, пригодные для питания растений, патогенные микроорганизмы уничтожаются, ядовитые вещества разрушаются.
Обезвреживают отбросы двумя методами: почвенным и биотермическим.
Почвенный метод основан на запахивании отбросов. При этом одновременно с минерализацией органических веществ происходит отмирание попавших с ними сапрофитных и патогенных микроорганизмов. Это обусловлено тем, что микробы попадают в несвойственную для них среду обитания и подвергаются антагонистическому воздействию со стороны почвенной микрофлоры. Почвенный метод обезвреживания отбросов применяют и для очистки сточных вод. Недостаток этого метода — длительность процесса обезвреживания отбросов.
Биотермический метод основан на способности органических веществ самонагреваться и даже возгораться.
Простейшим способом биотермического обезвреживания отбросов является компостирование. Компосты устраивают вдали от колодцев и жилья. Их ширина 2 м, высота 1,5 м, длина 20 м. Лучше закладывать компосты в камеры, снабженные установками для аэрации. Разогрев компоста идет с поверхности, где окисление протекает более энергично. Поверхностные слои нагреваются до 60— 70°С, а глубинные сначала до 25°С. Скорость разогревания зависит от степени аэрации. Компостируемые вещества укладывают неплотно, влажность должна быть 60%.
Процесс созревания компостов слагается из трех фаз: фазы нарастания температуры, стационарной фазы высокой температуры, фазы снижения температуры.
Продолжительность фазы нарастания температуры компостируемых масс до 70°С и выше 10 дней. Разогрев обусловлен размножением термофильных бактерий.
При стационарной фазе высокой температуры сначала отмирают неспоровые мезофилы, в том числе и большинство патогенных микробов, затем термофилы. В этой же фазе уничтожаются яйца гельминтов. При повышенных температурах быстро разрушаются легкогниющие органические вещества и значительная часть их превращается в перегной (гумус). Продолжительность этой фазы 3—4 нед.
Фаза снижения температуры наступает в результате минерализации органического вещества. Образовавшийся гумус используют в качестве удобрения.
В микробиологических процессах, протекающих при высокой температуре, ведущая роль принадлежит термофильным микроорганизмам. Их температурный оптимум развития 50—65°С, максимум 75—80°С и минимум 30°С. Большинство термофилов представлено аэробными спорообразующими грамположительными палочками.
Органические вещества минерализуются в компостируемых массах очень быстро. Например, за 14 дней от трупа лошади остаются только кости.
В различных климатических зонах продолжительность обезвреживания отбросов в компостах неодинакова. Так, в условиях средней полосы СССР отмирание бактерий группы кишечных палочек в компостируемых массах наблюдается через 1 мес, а гибель патогенной микрофлоры—через 2 нед; на Крайнем Севере процессы бактериального обезвреживания отбросов завершаются только через 10 мес.