ВведениеВ настоящее время достаточно остро стоит вопрос антропогенного загрязнения водных объектов, важнейших компонентов окружающей природной среды, поллютантами недостаточно очищенных производственных и бытовых сточных вод [1]. Эффективность очистки стоков на технологической линии обезвреживания преимущественно зависит от работы блока биохимического окисления, однако, загрязнители, содержащиеся в сточных водах в высоких концентрациях, способны частично «проскакивать» в поверхностные водные объекты, приводя к их деградации [2].Производственные сточные воды являются многокомпонентной системой непостоянного качественно-количественного состава [3], а сточные воды предприятий пищевой отрасли являются в свою очередь,  высококонцентри-рованными и требуют дополнительной обработки [4]. В настоящее время применяются различные способы снижения содержания поллютантов в производственных стоках: реагентная обработка под ультразвуком [5], обработка бинарными системами (коагулянт + флокулянт) [6], очистка электрокоагуляционными методами [7], различные способы обработки в электрических полях [8], электрофлотация [9], ультразвуковая кавитация [10], сорбция с использованием различных сорбентов, в том числе цеолитов [11], адсорбция [12-14], флотация с использованием флотокомбайнов [15], пневмосепарация с использованием гумата калия [16], различные металлоорганические каркасные соединения [17], комбинированные методы типа: напорная флотация или электрофлотация совместно с анаэробно - аэробным обезвреживанием» [18], коагуляция с использованием в качестве реагента промышленных отходов [19], внедрение микроводорослей [20].Производственный сток предприятий по переработке птицы содержит кровь, жиры, белки, углеводы, частицы мяса, кожи, перья.  Кроме того, в воде присутствуют неорганические вещества, грязь и песок. Концентрация загрязнителей может достигать по показателям БПК и ХПК до 5100 мг/дм3 и до 12500 мгО2/дм3 соответственно, по взвешенным веществам до 12000 мг/дм3 [2]. На сегодняшний день проблема очистки жиро- и белоксодержащих сточных вод стоит достаточно остро и активно изучается за рубежом [21-25]. В свою очередь биологическая очистка возможна только для сточных вод, загрязненных веществами, которые могут быть окислены биоценозом активного ила – сообществом водорослей, беспозвоночных микроорганизмов различных систематических групп [26].Как показывает практика, для того, чтобы эффективно извлечь белково-липидные компоненты из высококонцентрированных стоков на предшествующих биологической очистке стадиях зачастую требуется добавление различных реагентов, изменяющих химический состав стоков или их рН [27], соответственно приводя к вторичному загрязнению, что влечет за собой необходимость дополнительной обработки сточных вод перед их сбросом в поверхностный водный объект или в централизованную канализационную сеть.Широко используемый в настоящее время способ обработки сточных вод на птицеперерабатывающих предприятиях напорной флотацией не позволяет снизить содержание загрязнителей до допустимых значений, и недостаточно очищенный сток, поступая на линию биоокисления, приводит к критическому снижению основных гидрохимических и гидробиологических показателей жизнедеятельности активного ила [28].Однако, представленные исследования позволяют полагать, что извлеченные безреагентным способом белково-липидные компоненты высококонцентрированных стоков могут быть в дальнейшем использованы в области биологической очистки сточных вод в качестве питательного субстрата для биоценоза активного ила, испытывающего голод в обедненном стоке малочисленных населенных пунктов [29].Таким образом, изучение влияния белково-липидных компонентов на показатели жизнедеятельности активного ила является перспективным как с позиции выработки рекомендаций по предварительной очистке высококонцентрированных стоков, так и с позиции их дальнейшего использования в качестве подкормки.Материалы и методыОбъекты исследования1. Активный ил очистных сооружений г. Воронежа. Гидрохимические показатели исходного активного ила: иловый индекс 92,0-125,0 см3/г; массовая концентрация 4,0-5,5 г/дм3; скорость оседания 0,5-0,6 см3/мин; надиловая вода прозрачная; хлопок плотный, компактный, гранулообразный.Гидробиологические показатели представлены в таблице 1 с учетом следующей шкалы встречаемости: 1 – единичные представители, 2 - малочисленны, 3 – среднечисленны, 4 – многочисленны.Микрофотографии проб исходного активного ила представлены на рис. 1. Таблица 1Гидробиологические показатели активного илаTable 1Hydrobiological indicators of active sludgeУкрупненные индикаторные группыEnlarged indicator groupsБалл встречаемости Conditional occurrence scoreEuglypha3-4Kinetophragminophora3-4Spirotrihida3-4Peritricha3-4Rotifera (Rotaria, Philodina, Cephalodella)3-4Testacealobsia3-4Zoogloea ramigera2-3Gymnamoebia1-2Phytomastigophorea1-2Источник: собственные экспериментальные данныеSource: own experimental data 2. Пептон сухой ферментативный для бактериологических целей (ГОСТ 13805-76) получаемый из рубцов и летошки крупного рогатого скота, овец, коз, а также желудков свиней с использованием слизистой оболочки желудков и поджелудочной железы. Является источником белково-липидного компонента.Методы исследованияИзучение гидрохимических показателей активного ила осуществляли по комплекту методик: «Определение массовой концентрации активного ила, илового индекса, прозрачности надиловой воды» ФР 1.31.2008.04397, ФР 1.31.2008.04398, ФР 1.31.2008.04400. Гидробиологические показатели активного ила определяли посредством микроскопирования электронным микроскопом Livenhuk G670T с использованием определителя видового разнообразия микроорганизмов.Экспериментальные исследования проводились на лабораторной установке, моделирующей работу проточного аэротенка-вытеснителя, представленной на рисунке 2.Лабораторная установка включает в себя емкость для дозирования сточной воды, аэротенк – смеситель, емкость для отстаивания избыточного активного ила, компрессор.Условия, при которых осуществляли биоокисление, следующие: скорость подачи стока в аэротенк 0,5 дм3/ч, расход воздуха на аэрацию одного аэротенка 2 дм3/мин, режим работы непрерывный, аэрация мелкопузырчатая, равномерная, интенсивная, время проведения исследования 5 недель, количество параллельных опытов на каждое значение концентрации белково-липидного компонента – 3. Рисунок 1. Микрофотографии исходногоактивного илаFigure 1. Micrographs of the initialactive sludgeИсточник: собственные экспериментальные данныеSource: own experimental data Рисунок 2. Экспериментальная установкаFigure 2. Experimental setupИсточник: собственная композиция авторовSource: authors' compositionРезультаты и обсуждениеИзучение влияния концентрации белково-липидного компонента в стоках на основные гидрохимические и гидробиологические показатели состояния биоценоза активного ила проводили с использованием модельной сточной воды с содержанием пептона ферментативного С = 500 мг/дм3, С = 1000 мг/дм3, С = 2000 мг/дм3, С = 3000 мг/дм3, С = 4000 мг/дм3.Результаты, полученные по истечении 5 недель экспериментальных исследований, представлены в табл. 2. Графическое отображение динамики основных гидрохимических показателей состояния биоценоза активного ила: массовой концентрации, илового индекса и скорости оседания представлены на рис. 3, на рис. 4 представлена визуализация полученных данных в виде статических диаграмм и таблиц расчетных значений. Микрофотографии образцов активного ила, осуществлявшего очистку сточных вод с содержанием белково-липидного компонента С = 500 мг/дм3, С = 1000 мг/дм3, С = 2000 мг/дм3, С = 3000 мг/дм3, С = 4000 мг/дм3, представлены на рис. 5.  Таблица 2Гидрохимические показатели активного ила при биологической очистке белково-липидного стокаTable 2Hydrochemical parameters of active sludge in the biological treatment of protein-lipid wastewaterПоказательIndicatorКонцентрация пептона, С, мг/дм3Peptone concentration, С, mg/dm3500,01000,02000,03000,04000,0Иловый индекс, см3/гSilt index, cm3/g78,18135,1462,521248,2Массовая концентрация, г/дм3Mass concentration, g/dm33,762,661,160,920,28Скорость оседания, см3/минSettling rate, cm3/min0,630,530,160,710,82Прозрачность надиловой водыWater transparencyпрозрачнаяtransparentмутнаяmuddyХлопокAccumulationкрупный, компактныйlarge, compactсредний, компактныйmedium, compactдиспергированныйseparated       Источник: собственные экспериментальные данныеSource: own experimental data Рисунок 3. Динамика гидрохимических показателей при очистке стоков с различной концентрацией пептонаFigure 3. Dynamics of hydrochemical parameters during wastewater treatment with different concentrations of peptoneИсточник: собственные экспериментальные данныеSource: own experimental data   значение valueС=500С=1000С=2000С=3000С=4000  min3,442,661,160,920,28 Q13,62,721,361,320,98 Me3,762,81,481,641,32 Q343,041,482,21,44 max4,63,762,562,521,76   значение valueС=500С=1000С=2000С=3000С=4000