Restoring biocoenotic species composition in aerated structures following prolonged downtime

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

A study was carried out into the dynamics of species composition for immobilised sludge with inert brush filtering following prolonged bioreactor downtime. The experimental part was carried out using microscopic analysis. The start of a bioreactor with sludge adapted to wastewater provides a specified degree of purification within a stated period of time. The experiment was carried out in a physical bioreactor model presenting a transverse vertical section of an industrial bioreactor aerotank. The dynamic dependency of the quantitative increase in biocoenotic species composition during the recovery period is obtained. The dynamics of biocoenosis is determined by the example of ciliate vital activity. A mathematical expression for calculating the ciliate movement speed during biocoenosis recovery is obtained. In culturing the biocoenosis under aerobic conditions, the rate of mass change for immobilised sludge with brush filtering is presented. The application of bioreactors with immobilised sludge under brush filtering provides for the biological treatment of sewage through the creation of aerobic conditions and cyclic transfer of immobilised sludge to freely floating sludge using air medium bubble aeration. In ten days, the microorganism species composition increased to the initial 6 species having a physiological biocoenosis state characterised as satisfactory.

About the authors

V. N. Kulkov

Irkutsk National Research Technical University

Email: kulkof.viktor@yandex.ru

E. Yu. Solopanov

Irkutsk National Research Technical University

Email: evgursolo@mail.ru

References

  1. Жмур Н.С. Технологические и биохимические процессы очистки сточных вод на сооружениях с аэротенками. М.: АКВАРОС, 2003. 512 с.
  2. Жмур Н.С. Новые аспекты причин вспухания активного ила на очистных сооружениях// Экология и промышленность России. 2011. N 4. С. 44–50.
  3. Litti Yu.V., Nekrasova V.K., Siman'kova M.V., Nozhevnikova A.N., Kulikov N.I. Detection of anaerobic processes and microorganisms in immobilized activated sludge of a wastewater treatment plant with intense // Microbiology. 2013. Vol. 82. Issue 6. P. 690–697. https://doi.org/10.1134/S0026261713060076
  4. Маркевич Р.М., Гребенчикова И.А., Роденко А. В., Вострова Р.Н. Особенности биоценоза активного ила, находящегося в свободном состоянии ииммобилизованного на полимерном носителе // Труды БГТУ. № 4. Химия, технология органических веществ и биотехнология. 2013. N 4 (160). С. 219–223.
  5. Кирей В.А., Юхневич Г.Г. Влияние технологического режима аэротенков очистных сооружений канализации на видовой состав активного ила // Актуальные проблемы экологии: сб. науч. ст. по материалам XII Междунар. науч.-практ. конф. (Гродно, 04–06 октября 2017 г.). Гродно: ЮрСа-Принт, 2017. С. 208–210.
  6. Швецов В.Н., Морозова К.М., Смирнова И.И., Семенов М.Ю., Лежнев М.Л., Рыжаков Г.Г.. Использование блоков биологической загрузки на сооружениях очистки сточных вод // Водоснабжение и санитарная техника. 2010. N 10Ч. 2. С. 25–31.
  7. Швецов В.Н., Морозова К.М., СмирноваИ.И., Семенов М.Ю., Лежнев М.Л., Рыжаков Г.Г.. Технологическая эффективность биозагрузки производства ООО «Техводполимер» // Водоснабжение и санитарная техника. 2007. N 2. С. 33–39.
  8. Ермолин Ю.А., Алексеев М.И. Промышленная очистка сточных вод как управляемый процесс // Вода и экология: проблемы и решения. 2017. N 2. С. 18–26. https://doi.org/10.23968/2305-3488.2017.20.2.18-27
  9. Martí-Calatayud M.C., Schneider S., Yüce S., Wessling M. Interplay between physical cleaning, membrane pore size and fluid rheology during the evolution of fouling in membrane bioreactors// Water Research. 2018. Vol. 147. P. 393–402. https://doi.org/10.1016/j.watres.2018.10.017
  10. Hamza R.A. Sheng Z., Iorhemen O.T., Zaghloul M.S., Tay J.H. Impact of food-to-mic-roorganisms ratio on the stability of aerobic granular sludge treating high-strength organic wastewater// Water Research. 2018. Vol. 147. P. 287–298. https://doi.org/10.1016/j.watres.2018.09.061
  11. Пат. N 2270809, Российская Федерация. Установка комбинированной очистки сточных вод/ Н.И. Куликов, А.И. Судьин, Е.Н. Куликова; патентообладатель Н.И. Куликов; заявл. 05.01.2004; опубл. 27.02.2006. Бюл. № 6.
  12. Кульков В.Н., Солопанов Е.Ю., Сосна В.М. Кинетика иммобилизованного и свободно плавающего ила в биореакторе при среднепузырчатой регенерации ершовой загрузки // Известия вузов. Инвестиции. Строительство. Недвижимость. 2016. N 2 (17). С. 146–152. https://doi.org/10.21285/2227-2917-2016-2-146-152
  13. Кульков В.Н., СолопановЕ.Ю.,Зеленин А.М., Сосна В.М. Использование иммобилизованного ила для запуска биологической очистки КОС после аварийных разрушений аэротенка // Известия вузов. Инвестиции. Строительство. Недвижимость. 2014. N 3 (8). С. 39–50.
  14. Кульков В.Н., Солопанов Е.Ю. Оценка эффективности регенерации синтетической загрузки в биореакторе // Известия вузов. Инвестиции. Строительство. Недвижимость. 2016. N 3 (18). С. 77–84. https://doi.org/10.21285/2227-2917-2016-3-77-84
  15. Никитина О.Г., Свешников В.Н. К методике подсчета микроорганизмов активного ила// Жилищное и коммунальное хозяйство. 1976. N 8. C. 35–36.
  16. Кульков В.Н., Солопанов Е.Ю., Камалов Р.Т. Динамика и видовой состав биоценоза иммобилизованного ила на ершовой загрузке // Известия вузов. Прикладная химия и биотехнология. 2019. Т. 9. N 1. С. 60–66. https://doi.org/10.21285/2227-2925-2019-9-1-60-66

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download


Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).