За результатами аналізу тео-ретичних і експериментальних розробок нами опрацьовано схему, яка включає стадію мета-нової ферментації - для попе-реднього оброблення концен-трованих стічних вод, аеробну ферментацію - як основний етап очищення і біологічну фільтрацію - для доочищення. Застосування запропонованої схеми дозволяє практично повністю очистити такі стоки та поліпшити стан гідро-сфери країни.

Однією з найважливіших проблем розвитку народ-ного господарства Украї-ни є охорона водних ресурсів. Це пов'язане з тим, що промислові підприємства є не тільки потужни-ми споживачами свіжої води, а й постачальниками значної кіль-кості стічних вод, які характеризу-ються високим рівнем забруднен-ня. У цьому плані особливу увагу привертають стоки тваринництва. Типові свинокомплекси мають потужність від 8 000 до 110 000 го-лів на рік. Велика щільність тва-рин, їх концентрація на відносно невеликій території створюють реальну загрозу навколишньому середовищу.

Стічні води комплексів по ви-рощуванню свиней - це загаль-ний каналізаційний сток, що міс-тить рідкий гной, виробничі та гос-подарсько-побутові води, Об'єм їх залежить від способу утриман-ня тварин, їх поголів'я, віку та виду тварин, тривалості стійлового пе-ріоду, прийнятої системи вида-лення гною, виду кормів тощо. До-бова кількість стоків може стано-вити 5-6 л на одну тварину.

Концентрація забруднюючих речовин у таких стоках в багато разів вища, ніж у стоках інших ви-робництв, а тим більше господар-сько-побутових. Так, стічні води мають високий вміст завислих часточок - 20 г/л, біхроматна окиснюваність становить 18 г/л, вміст азоту- 1,7 г/л, реакція сере-

довища близька АО нейтральної.

Стоки свинокомплексів за бактеріологічними показниками належать до значно забруднених (колі-індекс досягає 20» 108), міс-тять хвороботворні мікроорганіз-ми, Також у цих стічних водах вияв-ляють значну кількість яєць та ли-чинок гельмінтів (аскариди, воло-соголовець та ін.). В 1 л стоків сви-нокомплексу виявлено 20 яєць аскариди.

Такий високий рівень забруд-нення стоків небезпечними речо-винами зумовлює необхідність пошуку високоефективних та еко-номічно доцільних технологій їх переробки та знешкодження. Найбільш поширеними методами обробки таких стічних вод є їх вит-римування протягом кількох міся-ців у відстійниках-накопичувачах, що не забезпечує необхідного зниження вмісту забруднюючих речовин, потребує значних площ землі, є джерелом розмноження хвороботворних бактерій, мух, неприємних запахів, забруднен-ня атмосфери та ґрунтових вод.

Застосування загальноприй-нятої технології біологічного очи-щення в аеробних умовах вима-гає обов'язкового розведення стічних вод до вмісту забруднень не більше 1,5-2 г Ог/л за показни-ком хімічного споживання кисню (ХСК). Розведення стоків, з одно-го боку, збільшує, витрати чистої води, з іншого - кількість стічних вод. При дуже високій концентрації органічних речовин у сто-ках значно зростає потреба у кисні, необхідному для їх окис-нення. Можливість же інтенсивно-го насичення середовища кис-нем обмежується величиною розчинності його у воді.

Тому слід розробляти та впро-ваджувати технології, які дають змогу не лише вилучати із стоків ос-новну масу забруднюючих речо-вин, а за рахунок використання ут-ворених кінцевих продуктів знижу-вати витрати на впровадження но-вої технології. Складовими етапа-ми такої технології мають бути ме-танова ферментація (як основна стадія очищення) та аеробне окиснення (як стадія доочищення).

Метанове бродіння відбува-ється в анаеробних умовах під впливом специфічних метанопро-дукуючих бактерій (Methanococ-cus, Methanosarcina, Methano-Pacterium, Clostridium тощо). Більш інтенсивно метанове бро-. діння здійснюється при підвищен-ні температури (до 45-55 °С). Про-цес, на відміну від аеробного очи-щення, відбувається досить ефек-тивно навіть при невеликому вміс-ті основних біогенних речовин (азот, фосфор),

Ефективність процесу значно підвищується при використанні біогазу, що утворюється як кінце-вий продукт метаногенезу і на 70-80% складається з метану. Це дозволяє використовувати біо-газ як альтернативне джерело

енергії. У багатьох країнах світу (США, Індія, Китай) створені, ап-робовані та введені в експлуата-цію малогабаритні фермерські та великі промислові установки з переробки стоків тваринництва у біогаз. У нашій країні створена біогазова установка на свино-фермі компанії "Агро - Овен" в с. Єленівка Дніпропетровської об-ласті, намічено впровадження біогазової установки у фермер-ському господарстві "Екран" у с Світле Донецької області,

Активний мул, що накопичу-ється під час бродіння, збагачу-ється багатьма біологічно актив-ними речовинами, зокрема, ціа-нокобаламіном. Специфічні умо-ви перебігу процесу (відсутність кисню, висока температура) за-безпечують звільнення стоків від яєць гельмінтів, патогенних мікро-організмів, насіння бур'янів. Це дозволяє використовувати мул як повноцінне добриво, а у пер-спективі - як кормову добавку у тваринництві.

Співробітники кафедри біохі-мії та екології харчових вироб-ництв протягом багатьох років досліджують та впроваджують технології метанового бродіння для очищення стоків різних галу-зей народного господарства. Велика робота проведена і з розробки технології очищення стоків свиноферм.

Стічні води є світло-коричне-вою полідисперсною рідиною з специфічним запахом. Основні показники стічної рідини: ХСК 20 г Ог/л, вміст завислих речовин 38 г/л, сухих речовин - 88 г/л, рН 6,8.

Бродіння проводилось у лабо-раторних метантенках безперер-вним способом при температурі 45 °С. Контроль процесу здійсню-вався за наступними показника-ми: ХСК, рН, кількість виділеного біогазу, вміст у ньому метану, віта-

мінний склад мулу, вміст амінокис-лот, білків, мікроелементів тощо.

Під час бродіння вміст забруд-нюючих речовин за ХСК знизився до 1,4 г Ог/л, тобто ефект очищен-ня досягав 90%. Отримана рідина цілком може бути спрямована на доочищення з використанням ае-робних методів.

Вихід біогазу під час очищення становив 10-15 л на 1 л стічної рі-дини, Вміст метану в біогазі дося-гав 80%. Розрахунки теплового баланс метантенка показали, що під час бродіння виділяється така кількість біогазу, яка достатня не лише для повного забезпечення метантенка необхідною енергі-єю, а й майже 50% його може