Область применения водорастворимых пленок в пищевой промышленности включает защитные оболочки пищевых продуктов, в т.ч. индикаторную упаковку, водорастворимые этикетки, эко-пакеты и проч. Основное сырье для производства водорастворимых пленок – это поливиниловый спирт (ПВС), который используется в пищевой промышленности как добавка Е1203 – эмульгатор, влагоудерживатель, глазирующий агент. В настоящее время недостаточно изучен вопрос влияния ПВС на биоценоз активного ила (АИ) очистных сооружений, в которых водорастворимая упаковка обычно заканчивает свой жизненный цикл. Цель работы – оценка влияния низкогидролизованного поливинилового спирта на показатели неадаптированного активного ила очистных сооружений. Объектом исследования был выбран ПВС марки 17-88 в виде 5%-го раствора, который вносили в определенном количестве (0,1 и 0,05 мас.%) в водно-иловую смесь (ВИС) в условиях лабораторных аэротенков. АИ брали с колодца вторичного отстойника городских очистных сооружений. Для оценки влияния ПВС на биоценоз АИ определяли в динамике гидрохимические (ГХ) и гидробиологические (ГБ) показатели ила, а также показатель химического потребления кислорода (ХПК) ВИС. Установлено, что введение ПВС в водно-иловую смесь в концентрациях 0,1 – 0,05 мас.% положительно влияет на ГХ и ГБ показатели неадаптированного активного ила, по сравнению с голодающей ВИС, в которую не вносили ПВС, оказывая флокулирующий эффект и способствуя улучшению седиментационных свойств АИ, а также сохранению видового разнообразия за счет содержания питательных веществ. Установлено, что пороговая концентрация содержания ПВС в водно-иловой смеси составляет 0,15 мас.% (что соответствует значениям ХПК около 2500 мгО2/л)), более концентрированные растворы за счет высокого пенообразования и высокого значения ХПК способствуют выносу биомассы и ухудшению ГХ и ГБ показателей АИ. Установлено, что в первые  сутки взаимодействия ПВС и АИ происходит изъятие из ВИС около 20-30 % массы полимера (предположительно, за счет сорбции на внеклеточном матриксе АИ), что подтверждается снижением значения ХПК, и далее наблюдается стабилизация значения ХПК исследуемых систем до 7 суток проведения эксперимента.

1. Губанова М.И., Баженов Н.С., Кирш И.А., Банникова О.А. и др. Исследование пленочных материалов, полученных из модифицированных растворных систем на основе поливинилового спирта // Вестник ВГУИТ. 2023. Т. 85. № 2. С. 226–236. doi:10.20914/2310–1202–2023–2–226–236

2. Студеникина Л.Н., Домарева С.Ю., Голенских Ю.Е., Матвеева А.В. Особенности высоконаполненных композитов на основе различных марок поливинилового спирта // Вестник ВГУИТ. 2021. Т. 83. № 1 (87). С. 316–322. doi:10.20914/2310–1202–2021–1–316–322

3. Byrne D., Boeije G., Croft I., Hüttman G. et al. Biodegradability of Polyvinyl Alcohol Based Film Used for Liquid Detergent Capsules. Biologische Abbaubarkeit der für Flüssigwaschmittelkapseln verwendeten Folie auf Polyvinylalkoholbasis. Tenside Surfactants Detergents. 2021. V. 58. № 2. P. 88–96. doi:10.1515/tsd2020–2326

4. Chiellini E., Corti A., D’Antone S., Solar R. Biodegradation of poly (vinyl alcohol) based materials // Progress in Polymer Science. 2003. V. 28(6). P. 963–1014. doi:10.1016/s0079–6700(02)00149–1

5. Julinová M., Vańharová L., Jurca M. Water-soluble polymeric xenobiotics – Polyvinyl alcohol and polyvinylpyrrolidon – And potential solutions to environmental issues // A brief review. Journal of Environmental Management. 2018. V. 228. P. 213–222. doi:10.1016/j.jenvman.2018.09.010

6. Solaro R., Corti A., Chiellini E. Biodegradation of poly(vinyl alcohol) with different molecular weights and degree of hydrolysis // Polym Adv Technol. 2000. V. 11. P. 873–878. doi:10.1002/1099–1581(200008/12)

7. Yamatsu A., Matsumi R., Atomi H., Imanaka T. Isolation and characterization of a novel poly(vinylalcohol) – degrading bacterium, Sphingopyxis sp. PVA3 // Appl Microbiol Biotechnol.2006. V. 72. P. 804. doi:10.1007/s00253–006–0351–4

8. Chiellini E., Corti A., Del Sarto G., D’Antone S. Oxo-biodegradable polymers – effect of hydrolysis degree on biodegradation behaviour of poly(vinyl alcohol) // Polym. Degrad. Stab. 2006. V. 91. P. 3397–3406. doi:10.1016/j.polymdegradstab.2006.05.021

9. Matsumura S., Kurita H., Shimokobe H. Anaerobic biodegradability of polyvinyl alcohol // Biotechnol. Lett.1993. V. 15(7). P. 749–754. doi:10.1007/BF01080150

10. Marušincová H., Husárová L., Ržička J., Ingr M. et al. Polyvinyl alcohol biodegradation under denitrifying conditions // International Biodeterioration & Biodegradation. 2013. V. 84. P. 21–28. doi:10.1016/J.IBIOD.2013.05.023

11. Алламуратова А.С., Сейтназарова О.М., Шарипова А.И., Абдикамалова А.Б. Синтетические водорастворимые полимеры и важнейшие отрасли их применения. Universum: технические науки. 2023. № 9–4(114). С. 47–53.

12. Nimesha S., Hewawasam C., Jayasanka D. J., Murakami Y. et al. Effectiveness of natural coagulants in water and wastewater treatment //Global Journal of Environmental Science and Management. 2022. V. 8. №. 1. P. 101-116.

13. Bengtsson S., de Blois, M., Wilén, B. M., Gustavsson, D. Treatment of municipal wastewater with aerobic granular sludge //Critical Reviews in Environmental Science and Technology. 2018. V. 48. №. 2. P. 119-166.

14. Студеникина Л.Н., Дочкина Ю.Н., Шелкунова М.В., Корчагин В.И. Оценка эффективности иммобилизации активного ила на композитных материалах "полиэтилен: полисахариды". Вестник ВГУИТ. 2018. Т. 80. № 4 (78). С. 356–360. doi:10.20914/2310–1202–2018–4–356–360

15. Смирнов В.Б., Шевченко Н.П., Гуськов Д.А. Биоценоз активного ила аэротенков продленной аэрации. Водоочистка. Водоподготовка. Водоснабжение. 2021. № 3 (159). С. 54–63.

16. Брындина Л.В., Корчагина А.Ю. Влияние загрязнений сточных вод на биоценоз активного ила. Лесотехнический журнал. 2020. Т. 10. № 3 (39). С. 16–25. doi:10.34220/issn.2222–7962/2020.3/2

17. Wdowczyk A., Szymańska-Pulikowska A., Domańska M. Analysis of the bacterial biocenosis of activated sludge treated with leachate from municipal landfills //International Journal of Environmental Research and Public Health. 2022. V. 19. №. 3. P. 1801.

18. Polus M., Mucha Z., Mikosz J., Mucha M. Composition and variability of the activated sludge biocenosis in membrane biological reactors //Desalination and Water Treatment. 2022. V. 248. P. 39-48.

19. Белов С.Г., Акулич Т.И., Наумчик Г.О. Опыт эксплуатации сооружений очистки сточных вод: проблемы и их решение. Вестник Брестского государственного технического университета. Серия: Водохозяйственное строительство, теплоэнергетика и геоэкология. 2018. № 2 (110). С. 97–100.

20. Samer M. Biological and chemical wastewater treatment processes //Wastewater treatment engineering. 2015. V. 150. №. 10. P. 61250.