Анотація до роботи:

Гаркавий С.І. Гігієнічне обгрунтування оптимальних параметрів роботи нових типів очисних каналізаційних споруд з метою санітарної охорони джерел господарсько-питного водопостачання населення. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора медичних наук за спеціальністю 14.02.01 – гігієна. – Національний медичний університет ім. О.О. Богомольця, Київ, 2003.

Дисертація присвячена науковому обгрунтуванню оптимальних параметрів роботи сучасних очисних споруд біологічного очищення стічних вод, створених для малих населених пунктів, захисту джерел централізованого водопостачання від забруднення стічними водами та профілактики водних епідемій кишкових інфекцій і інвазій.

Дослідженнями в промислових, напівпромислових і лабораторних умовах встановлено оптимальні дозу активного мулу, питомі органічні та гідравлічні навантаження на активний мул, тривалість обробки стічних вод, що забезпечують високу ефективність біологічної очистки, доочистки стічних вод від органічних речовин і санітарно-показових мікроорганізмів у чотирьох нових типах аеротенків-освітлювачів, також автоматичній станції “Симбіотенк” у якій використовується біоценоз мікроорганізмів, імобілізованих на напівзанурених дисках, з антагоністичним впливом на бактерії групи кишкової палички та віруси. За досягнутими показниками якості очищених стічних вод робота нових типів споруд не поступається повільним водопровідним фільтрам. Заключне знезаражування таких стічних вод можливе з обмеженим використанням хлорвмісних реагентів. Встановлена висока ефективність безреагентного знезаражування біологічно очищених стічних вод гідродинамічною кавітацією в СК-апаратах реакторного і проточного типів.

Показано, що доочищення біологічно очищених стічних вод на сільськогосподарських полях зрошуванням є надійним засобом захисту поверхневих водойм від органічного і мікробного забруднення стічних вод та збереження здоров’я населення.

1. Науково обгрунтовані параметри (доза активного мулу від 4,8 до 7,3 г/дм³, питомі органічні навантаження від 0,09 до 0,19 г БПК₅ на один грам мулу за добу, гідравлічне навантаження на поверхню завислого шару активного мулу від 0,13 до 0,78 м³/(м^{2 .} годину) і тривалість обробки від 4,3 до 9,1 години) для аеротенків-освітлювачів колонного типу (двоярусного, блочно-модульної, комбінованої конструкції), коридорного типу. Ці параметри забезпечують найефективніше біологічне очищення і доочищення міських стічних вод від органічних речовин з кінцевою БПК₅ 3-6 мг О₂/дм³ (на 95,5-96,86%), азоту амонійного – 2,5-3,7 мг/дм³ (на 85,3-87,1%), завислих речовин – 4-7,1 мг/дм³ (на 96-97,4%).

2. Період біологічного дозрівання активного мулу аеротенків-освітлювачів колонного типу на міських стічних водах (при їх температурі 21-23С) завдяки інтенсифікації процесу 10 % затравкою нативним активним мулом з діючих аеротенків, завершується на 9-10 добу з часу введення очисної споруди в проточний робочий режим і виведенням її на проектну потужність роботи, що дозволяє в 3-4 рази скоротити тривалість пускового періоду очисних каналізаційних станцій.

3. На зазначених очисних спорудах досягається не лише високо-ефективне біологічне очищення і доочищення стічних вод за санітарно-хімічними показниками, а й звільнення стічних вод від бактерій групи кишкової палички з 4,5-13 ^. 10⁵ до 1,2-10 ^. 10² КУО/дм³ (на 99,91%) та ентеровірусів з 2,2-12 ^. 10³ до 1-10 БУО/см³ (на 99,99%). За цими показниками робота нових типів аеротенків-освітлювачів не поступається повільним водопровідним фільтрам. Заключне знезаражування таких стічних вод можливе з обмеженим використанням хлорвмісних реагентів.

4. Новий будівельний матеріал склоцемент, використаний для виготовлення аеротенків-освітлювачів колонного типу, виявився нетоксичним відносно тест-мікроорганізмів (за кількістю колоній ревертантів у напівкількісному тесті Еймса з метаболічною активацією), активно сорбує мікроорганізми й віруси, що доведено проведеними санітарно-мікробіологічними дослідженнями. Його можна широко застосовувати для виготовлення не лише каналізаційних, а й водопровідних очисних споруд.

5. Принципово новою за механізмом дії та ефективністю роботи виявилася автоматична станція «Симбіотенк», у якій використовується біоценоз мікроорганізмів (іммобілізованих на напівзанурених дисках, що обертаються) з антагоністичним впливом на бактерії групи кишкової палички та віруси. Крім високоефективного біологічного очищення міських стічних вод від органічних речовин за БПК₅ від 283,0±3,0 до
5,0±0,2 мг О₂/дм³ (на 98,23%), симбіотенк забезпечує безреагентне знезаражування стічних вод від бактерій групи кишкової палички з 13^.10⁵ до 31^.10² КУО/дм³ (на 99,76%) та ентеровірусів з 1^.10³ до 10 БУО/см³ (на 99%). Це дозволяє обмежувати використання хлорвмісних реагентів для попереднього знезаражування таких стічних вод до скидання у поверхневі водойми, збільшувати гідравлічне навантаження та скорочувати тривалість доочищення в біологічних ставках, зокрема вищими водяними рослинами. Залежно від якості та кількості забруднень стічних вод оптимальним часом їх обробки в установці є 8 та 12 годин.

6. Двоступенева гідрокавітаційна обробка міських біологічно очи-щених стічних вод у суперкавітаційному апараті проточного типу дозво-ляє досягти високого знезаражуючого ефекту водного середовища від бактерій групи кишкової палички до 5-200 КУО/дм³ (на 98,75%) та енте-ровірусів – до 3-30 БУО/см³ (на 99,85%). Незважаючи на значне видален-ня з водного середовища яєць геогельмінтів, гідродинамічна кавітація не дає абсолютного дегельмінтизуючого ефекту, хоча забезпечує відносно високу ефективність процесу до 72,85% – 79,46%, що відповідає класичним способам знешкоджування стічних вод і їхніх осадів.

7. Ефективне доочищення міських стічних вод після стадії біоло-гічного очищення може бути досягнуто на сільськогосподарських полях зрошування. Дотримання норми поливу 3500 м³/га за рік без удобрення та з удобренням землеробських полів осадом стічних вод і тваринницьким гноєм (від 20 до 60 т/га на рік), не спричиняє бактеріального забруд-нення грунту і грунтових вод зрошуваних земельних ділянок.

8. Наукове обгрунтування гігієнічних нормативів і оптимальних параметрів роботи семи нових типів очисних споруд дозволило розробити та рекомендувати для впровадження низку принципових схем каналізування населених пунктів і окремо розташованих об’єктів. Запровадження нових високоефективних очисних споруд у схемах водовідведення населених пунктів забезпечить в них надійну санітарну охорону джерел господарсько-питного водопостачання і зумовить значне зменшення захворювань серед населення на кишкові бактеріальні та вірусні інфекції і гельмінтози.

Публікації автора:

1. Гаркавый С.И., Шостак Л.Б., Нагорная Г.И., Сало Т.Л., Дышлюк В.Е., Гресь В.Ф. Санитарно-гигиеническая оценка почв и грунтовых вод при орошении биологически очищенными сточными водами // Гигиена населенных мест. - Киев, 1990. - Вып. 29. - С. 88-93. Дисертантом організовано проведення натурного експерименту, статистична обробка отриманих результатів, їх узагальнення, обгрунтування висновків.

2. Гаркавий С.І. Дослідження та гігієнічна оцінка експериментальних суперкавітаційних апаратів (СК-апаратів) для безреагентного знезаражування біологічно очищених стічних вод // Збірник наукових праць співробітників КМАПО по закінчених та перехідних НДР за 1990-1996 роки. - Київ, 1997. - С. 155-156.

3. Гаркавий С.І., Давиденко О.І., Кравець В.В., Музичук Н.Т., Ткаченко І.І., Грищенко Н.В. До проблеми безреагентного знезаражування господарсько-побутових стічних вод в умовах наслідків аварії на ЧАЕС // Довкілля та здоров’я. - Київ, 1998. - №1 (4). - С. 44-48. Дисертантом зроблений аналіз літератури, санітарно-хімічні, бактеріологічні дослідження стічних вод, обробка та узагальнення отриманих даних, обгрунтування висновків.

4. Гаркавий С.І. Гігієнічна оцінка біохімічної очистки стічних вод у симбіотенку // Гігієна населених місць. К., 1999. - Вип. 35. - С. 108-111.

5. Гаркавий С.І. Гігієнічні дослідження безреагентного знезаражування стічних вод за допомогою гідродинамічної кавітації // Довкілля та здоров’я. - Київ, 1999. - №3 (10). - С. 6-8.

6. Гаркавий С.І. Гігієнічне дослідження періоду біологічного визрівання аеротенка колонного типу, виготовленого з текстолітового склоцементу// Гігієна населених місць. - Київ, 2000.- Вип. 37. - С. 126-130.

7. Гаркавий С.І. Очистка стічних вод від ентеровірусів у модельній установці аеротенка колонного типу // Актуальные проблемы медицины и биологии. - Київ, 2000. - №2. - С. 292-297.

8. Гаркавий С.І., Салата О.В, Дуган О.М., Коршун М.М. Дослідження сорбційних і токсичних властивостей склоцементу // Проблеми екологічної та медичної генетики і клінічної імунології. Збірник наукових праць. - Київ-Луганськ-Харків, 2000. - Вип. 3 (29).
- С. 34-38. Дисертанту належить ідея проведення лабораторного експерименту, статистична обробка одержаних результатів, їх узагальнення, обгрунтування висновків.

9. Гончарук Є.Г., Гаркавий С.І., Салата О.В., Кравець В.В., Грищенко Н.В., Рибак А.О. Гігієнічна оцінка сучасної технології біологічної очистки господарсько-побутових стічних вод // Довкілля та здоров’я. - Київ, 2000. - №3 (10). - С. 6-8. Дисертантом запропонована схема експерименту, проведені санітарно-хімічні, бактеріологічні дослідження стічних вод, статистична обробка результатів, їх узагальнення, обгрунтування висновків.

10. Гончарук Є.Г., Гаркавий С.І., Удод В.М., Гергалова Г.П. Комплексна гігієнічна оцінка ефективності оптимізації процесу біологічної очистки стічних вод // Довкілля та здоров’я. - Київ, 2000. - №4 (15). - С. 5-7. Дисертанту належить ідея формулювання основних положень комплексної гігієнічної оцінки ефективності роботи очисних споруд каналізації та механізм їх реалізації.

11. Гаркавий С.І. Наукове обгрунтування параметрів ефективної очистки стічних вод в аеротенку колонного типу // Гигиена населенных мест. - Киев, 2001. - Вып. 38. Т. І. - С. 199-203.

12. Гаркавий С.І. Дослідження впливу текстолітового склоцементу на очистку природних і біологічну очистку стічних вод // Проблеми екологічної та медичної генетики і клінічної імунології. Збірник наукових праць. Вип. 2 (34). Київ-Луганськ-Харків, 2001. - С. 249-253.

13. Гаркавий С.І. Оцінка гідрокавітаційної дегельмінтизації стічних вод //Актуальные проблемы медицины и биологии. - Київ, 2001.
- №2. - С. 315-319.

14. Гаркавий С.І. Використання біологічно очищених стічних вод на полях зрошування у Сімферопольському районі Криму // Проблемы, достижения и перспективы развития медико-биологических наук и практического здравоохранения. Труды Крымского государственного медицинского университета им. С.И. Георгиевского. - Симферополь, «КГМУ», 2001. - Т. 137.- Ч. 1. - С. 82-84.

15. Гаркавий С.І. Ефективність очистки стічних вод в аеротенку-освітлювачі колонного типу комбінованої конструкції // Актуальные проблемы медицины и биологии. - Київ, 2002. - №1. - С. 383-387.

16. Грищенко Н.В., Гаркавий С.І. До питання знезараження очищених стічних вод в заключних модулях станції «Симбіотенк» // Ліки України. - Київ, 2002. - №2. - С. 17-18. Дисертанту належить організація дослідження, обгрунтування висновків.

17. Гончарук Є.Г., Гаркавий С.І. Очистка і доочистка стічних вод в аеротенку-освітлювачі коридорного типу // Довкілля та здоров’я. - Київ, 2002. - №2 (21). - С. 11-14. Дисертанту належить організація та проведення експериментальних досліджень, статистична обробка результатів, їх узагальнення, обгрунтування висновків.

18. Гаркавий С.І. Гігієнічна оцінка способу первинної профілактики кишкових інфекцій водного походження // Сучасні інфекції. - Київ, 2002. - №2. - С. 64-67.

19. Гаркавий С.І. Очистка стічних вод у малогабаритних каналізаційних установках конструкції НДКТІ МГ// Довкілля та здоров’я. - Київ, 2002. - №3 (22). - С. 20-23.

20. Гаркавий С.І., Кравець В.В., Грищенко Н.В., Попенко В.М., Гузь В.Г. Інтенсифікація процесів доочищення та знезараження стічних вод за допомогою вищих водяних рослин // Гигиена населенных мест. Киев, 2002. - Вып. 39. - Т. І. - С. 199-203. Дисертанту належить аналіз літературних даних, обгрунтування висновків.

21. А.с. 1757494 СССР, МКИ⁵ А01 В 79/02. Способ построения почвозащитного кормового севооборота / Благоев В.В., Литвинюк Л.К, Дышлюк В.Е., Гаркавый С.И., Копестыренский И.К. - №4676722/15. Заявлено 11.04.89; Опубл. 30.08.92. Бюл. «Изобретения» № 32. - 6 с.

22. Гаркавый С.И., Авраменко Л.Н., Куринной И.Л. Гигиеническая оценка химического окисления и обеззараживания осадка сточных вод // Гигиена окружающей среды. - Киев, 1984. - С. 36-37.

23. Гончарук. Е.И., Гирин В.Н., Костовецкий Я.И., Гаркавый С.И., Голуб В.М. и др. Гигиенические требования к принципиальным схемам канализования села // Продовольственная программа СССР и комплексные проблемы гигиены села. (Тезисы докладов научной конференции). - Киев, 1984. - С. 93-94.

24. Гаркавый С.И., Дуган А.М., Коршун М.М. Изучение мутагенных свойств стеклоцемента и его влияние на органолептические свойства питьевой воды // Актуальные вопросы гигиены в условиях научно-технического прогресса (тез. докл. V съезда гигиенистов, сан. врачей, эпидемиологов, микробиологов и инфекционистов Узбекистана. Ташкент, 27-28 августа 1987 г., т. 1). - Ташкент, 1987. - С. 465.

25. Салата О.В., Гаркавый С.И. Изучение эффективности удаления энтеровирусов из сточной воды взвешенным слоем активного ила // Матер. Всесоюзной конференции «Энтеровирусы. Общетеоретические и медицинские аспекты» (г. Киев, март 1991 г.). - Киев, 1991. - С. 83.

26. Гончарук Е.И., Гаркавый С.И., Салата О.В. Гигиеническая оценка малогабаритных водоочистных и канализационных сооружений из стеклоцемента // Современные проблемы гигиены, экологии и охраны здоровья (тез. докл. ХII съезда гигиенистов Украины. Одесса, 2-5 октября 1991 г.). - Киев, 1991. - С. 89-90.

27. Гаркавый С.И., Свердликов А.И. Гигиеническая эффективность очистки малых количеств сточных вод // Проблемы экологической оптимизации землепользования и водохозяйственного строительства в бассейне р. Днепр (Матер. Межрегиональной научной конференции (Киев, 25-27 марта 1992 г.) Вып. 2. СОПС Украины АН Украины. - Киев, 1992. - 175-176.

28. Гаркавый С.И., Земляк М.М., Свердликов А.И., Кушнир Е.В. Охрана малых рек от соединений азота и фосфора при помощи сооружений малой канализации // Гигиена окружающей среды (тезисы докладов научной конференции. МЗ УССР, УНГЦ). - Киев, 1993. - С. 139-140.

29. Ткаченко І.І, Гаркавий С.І., Музичук Н.Т., Яхова Т.А. Гігієнічна оцінка кавітаційно-реагентного методу очищення стічних вод м’ясокомбінату // Збірник наукових праць співробітників КМАПО по закінчених та перехідних НДР за 1990-1996 роки. - Київ, 1997.- С. 632-634.

30. Гончарук Є.Г., Гаркавий С.І., Кравець В.В., Грищенко Н.В., Новосельська Л.П. До питання подальшого використання хлорагентів в практиці знезараження очищених стічних вод // ІІІ Всеукраинская научно-практическая конференция “Современная техника очистки воды” (Тезисы докладов). - Дніпропетровськ, “Пороги”, 1997. - С. 89-92.

31. Гончарук Є.Г., Гаркавий С.І., Музичук Н.Т. Еколого-гігієнічні аспекти концепції поліпшення якості питної води в Україні // ІV Всеукраинская научно-практич. конференция “Вода – проблемы и решения”. - Днепропетровск, “Гамалия”, 1998. - С. 53-55.

32. Гаркавий С.І., Ткаченко І.І., Музичук Н.Т., Салата О.В. Гігієнічна оцінка кавітаційно-реагентного та гідрокавітаційного методів знезаражування стічних вод // ІV Всеукраинская научно-практическая конференция “Вода – проблемы и решения”. - Днепропетровск, “Гамалия”, 1998. - С. 156-159.

33. Гаркавий С.І. Гігієнічні дослідження впливу склоцементу на якість води // Гігієнічні проблеми сучасного суспільства. До 100-річчя кафедри загальної гігієни Львівського державного медичного університету ім. Данила Галицького. - Львів, 1999. - С. 64-65.

34. Гончарук Є.Г., Гаркавий С.І. Гігієнічна оцінка сучасної малогабаритної установки для очистки стічних вод //Актуальні питання гігієни та екологічної безпеки України на рубежі століть. Збірка тез доповідей науково-практичної конференції, присвяченої пам’яті Д.М. Калюжного. - Київ, 2000. - Вип. 3. - С. 22-25.

35. Гаркавий С.І., Рибак А.О., Грищенко Н.В., Шаповал О.Є. Застосування симбіотехнології для очищення жировмісних стічних вод // Научно-техническая конференция «Экология и здоровье человека. Охрана водного и воздушного бассейнов. Утилизация отходов». Труды конференции. Т. ІІІ. - Харьков, 2001. - С. 638-641.

36. Удод В.М., Гергалова Г.Л., Гаркавий С.І. Вплив якості довкілля на здоров’я людини // Научно-техническая конференция «Экология и здоровье человека. Охрана водного и воздушного бассейнов. Утилизация отходов». Труды конференции. Т. І. - Харьков, 2001. - С. 36-37.

37. Гаркавий С.І. Порівняльна гігієнічна оцінка сучасних малогабаритних каналізаційних споруд // Актуальні питання гігієни та екологічної безпеки України. Збірка тез доповідей науково-практичної конференції. - Київ, 2002. - Вип. 4. - С. 15-16.

38. Давиденко А.И., Земляк М.М., Свердликов А.И., Гарка-
вый С.И. Гигиеническая оценка аэротенка-осветлителя коридорного типа конструкции НИКТИ ГХ г. Киев // Сб. матер. пятого международного конгресса «Вода: Экология и технология» ЭКВАТЭК - 2002 (Москва 4-7 июня 2002 г.). - Москва, 2002. - С. 798.

39. Сало Т.Л., Омельченко І.Г. Дишлюк В.Є., Чорнокозин-
ський А.В., Гаркавий С.І. Технології переробки та використання для зрошення стічних вод тваринницьких комплексів і сільських населених пунктів // Науково-інформаційний бюлетень завершених наукових розробок 2002. - Київ, 2002. - №3 (21). - С. 3.