Взрывная сила ультразвука: камышинские ученые разработали локальную систему очистки воды
Преподаватель камышинского технологического института Дмитрий Спиридонов стал победителем грантового конкурса «Умник-2023», организованного Фондом содействия инновациям. Сотрудники вуза работают над локальной установкой очистки сточных вод. Грант в 500 тыс. рублей позволит создать пилотный образец и перейти от теоретических расчетов к испытаниям на практике. Подробнее о разработке «Крестьянской жизни» рассказала научный руководитель Дмитрия Спиридонова кандидат технических наук, доцент института Ольга Ахмедова.
Комплексные процедуры
– Ольга Олеговна, в чем суть разработки, почему это важно?
– Установка предназначена для очистки воды от биологических загрязнений, то есть от патогенных микроорганизмов, которые присутствуют в воде на предприятии или в фермерском хозяйстве, если ее набирают из открытых источников – из реки или даже из скважины.
Пропустив эту воду через установку, вы можете быть уверены, что ее можно использовать и для полива растений, и для того чтобы поить животных. Про использование в качестве питьевой не говорю, поскольку в этом случае необходимы определенные исследования и сертификат качества.
Вы знаете, что сейчас воду для централизованных систем обеззараживают в основном хлором – он, конечно, выветривается со временем, но существует риск образования хлороформа и других опасных для организма человека соединений.
Наш способ обеззараживания абсолютно безопасен, поскольку мы ничего не добавляем, а воздействуем электрофизическими методами – облучаем ультрафиолетом, воздействуем на бактерии ультразвуком, в результате чего их просто разрывает, а также используем СВЧ-излучение – аналог микроволновой печи – для разогрева молекул и разрушения ДНК.
И, наконец, очищаем воду с помощью озона – он намного безопаснее хлора, через 20 минут превращается в кислород. На выходе получаем воду, абсолютно безопасную по микробиологическим показателям.
– Что мешает использовать сейчас ваш метод для обеззараживания воды в централизованных сетях?
– В принципе ничего. Но в такой комбинации электрофизических методов очистку сейчас не практикуют. Мы выиграли деньги на пилотный проект. То есть пока это работа теоретическая, мы провели какие-то лабораторные исследования, но в комплексе установку не собирали.
Деньги выделены на то, чтобы мы сделали пилотный образец, смогли испытать установку в реальных условиях, посмотрели, какие будут микробиологические показатели. После этого уже можно участвовать в следующем грантовом конкурсе и просить средства на непосредственно проектное изготовление и масштабирование в производство.
Опасное межсезонье
– Я правильно понимаю, что животных на ферме нельзя поить водопроводной водой?
– Если это питьевая вода из централизованной системы, то можно. А вот той, что набирают из скважин, из рек, – нельзя, потому что мы не знаем состав этой воды, а получаемые на производстве продукты – молоко, мясо – идут для питания людей. Это недопустимо.
– Артезианская скважина разве не выход?
– Должно быть официальное подтверждение соответствия артезианской воды санитарным нормам. То есть необходимо провести исследование жесткости, кислотности и так далее. Причем эти исследования нужно проводить регулярно. Если они есть, то использовать и для животных, и для людей артезианскую воду можно. Но, как правило, она также не удовлетворяет предъявляемым требованиям.
– Какие проблемы характерны для воды в открытых источниках региона?
– Сложно сказать, потому что параметров очень много. В целом многое зависит от сезона. В паводковый период в водоемы, и прежде всего в Волгу, попадают бытовые стоки, в том числе химические средства защиты с полей, реагенты с дорог. Летом и зимой ситуация улучшается, но в межсезонье в воде значительно увеличивается число микроорганизмов.
– Почему ориентируетесь на промпредприятия и фермерские хозяйства, а не хотите менять систему водоподготовки в централизованных сетях?
– Сейчас самый простой путь внедрения – частные инвестиции. К нам обращаются представители волжских промышленных предприятий, а также фермеры, которые заинтересованы в том, чтобы поступающая к ним вода была лучшего качества.
Существующие водоочистные сооружения, использующие хлор, дают показатели, необходимые для обеспечения населения питьевой водой. Затраты на реконструкцию центральных систем будут колоссальными. Поэтому мы хотим создать локальные установки, требующие небольших вложений.
– Что будет представлять собой такая установка?
– На данном этапе, так как мы говорим о небольших производствах, установка будет состоять из двух емкостей. В первую поступает вода, где она подвергается озонированию, затем через песчаные фильтры во второй блок. Здесь уже на воду будут воздействовать ультразвук, ультрафиолет, проводиться СВЧ-обработка. И на выходе – резервуар с чистой водой.
– Любой объем воды можно подготовить?
– Да, все будет зависеть от мощности предприятия или хозяйства. Если мы говорим о непрерывном цикле – то есть открыли кран и установка постоянно производит обеззараживание – в этом случае должно быть мощное устройство. Если же накапливать очищенную воду, то можно экономить на мощности. Найти оптимальное соотношение дозы воздействия, мощности приборов и длительности воздействия – это как раз одна из задач, которые стоят сейчас перед нами.
От микробиологии к химии
– Есть экономический расчет стоимости создания этой установки. 500 тысяч, которые вы получите, будет достаточно?
– Да. Чтобы уложиться в эту сумму, мы несколько уменьшили объем и снизили мощность оборудования. Какое-то оборудование для проведения исследований воды у нас есть, а вот для определения биологического состава нам придется обращаться в санэпидстанцию. Расходы на это мы также заложили в смету при подаче заявки на грант.
– А во сколько может обойтись приобретение такой установки фермеру или предприятию?
– Пока сложно сказать, но хотим, чтобы она была в пределах 100 тыс. рублей. Получится или нет – пилотник как раз и покажет. Основная цель – сделать бюджетный вариант, чтобы все могли обеспечить себя водой надлежащего качества.
– Можно ли с помощью вашего изобретения очищать воду, уже отработанную на производстве?
– Это продолжение работы. Чтобы говорить об оборотном снабжении на предприятии, нужно знать состав воды. И здесь уже имеют значение не только бактерии, но и примеси металлов. Надо смотреть, как наша установка будет влиять на химсостав, а не только на микробиологию. Есть исследования, показывающие, что озонирование позволяет в том числе осаждать металлы, но детально заниматься этим будем на следующем этапе.
Волгоградцам напомнили об опасности летаргического энцефалита
Эксперт рассказала о редком, но тяжелом заболевании нервной системы.
Волгоградские аграрии отправили за рубеж тысячу тонн горчицы
Регион увеличивает поставки качественной продукции за рубеж.
В реках Волгоградской области снизится уровень воды
Изменения связаны с уменьшением сбросов через Волжскую ГЭС.
Волгоградские аграрии отправили в Казахстан 160 тонн моркови
Партия овощей прошла фитосанитарный контроль и признана безопасной.
Волгоградские аграрии наращивают экспорт зерна
За год регион более чем в два раза увеличил поставки этой продукции за рубеж.
Волгоградцы узнали, для кого могут быть опасны пешие прогулки
Кандидат медицинских наук и ассистент кафедры травматологии, ортопедии и военно-полевой хирургии университета имени Н. И. Пирогова Кирилл Казаков рассказал, с чего стоит начать гражданам, желающим заняться ходьбой на длинные дистанции.
