| УДК 648.6; 537 НАНОСЕКУНДНЫЙ ИМПУЛЬСНО-ПЕРИОДИЧЕСКИЙ РАЗРЯД В ВОДЕ- ВЫСОКОЭФФЕКТИВНОЕ СРЕДСТВО ЕЁ СТЕРИЛИЗАЦИИЕ.Т. Бабаева, Э.М. Бархударов, Yu.B. Bark **, И.А. Коссый, А.Ф. Мороз*, М.И. Тактакишвили, С.М. Темчин Институт Общей Физики РАН, г. Москва *НИИ Эпидемиологии и Микробиологии им. Н.Ф. Гамалея, г. Москва ** Dae Won Paptin Foam Co., Ltd., Chuja-ri, Opomune, Kwanjukun, 389-1, Korea Описан метод обеззараживания воды с помощью простого и эффективного разрядного устройства с расходом энергии 5 ґ 10-5 – 10-4 кВт.час/литр при исходной микробной нагрузке (E.сoli) 5 ґ 107 КОЕ/л. Электричество, импульсная техника, обеззараживание воды. Для стерилизации бактериальных вод в последнее время активно разрабатываются электрофизические методы, основанные на использовании высоковольтных импульсных разрядов [1], представляющие собой мощные источники УФ излучения, содержащего жёсткую компоненту, отсутствующую в спектре УФ ламп. Кроме УФ излучения в обеззараживании воды заметную роль могут играть химически активные радикалы и новые вещества, возникающие в электроразрядной области, а также генерируемые разрядом интенсивные акустические волны. На сегодняшний день нет достаточной ясности по многим физико-химическим и биологическим аспектам воздействия разряда на воду. Кроме того отсутствуют достаточно простые разрядные системы и соответствующие источники питания. В настоящей работе приводится описание простого и высокоэффективного разрядного устройства со специальной конструкцией электродов, реализующее высоковольтный наносекундный импульсный разряд в воде с энергией в импульсе E Ј 0,35 Дж. Электроразрядная система, основанная на использовании коротких высоковольтных малоэнергичных импульсов, представляется перспективной в силу малой нагрузки на электроды (и, соответственно, большого времени их жизни) и сравнительной простоты источников питания. Эффективность обеззараживания воды определялась нами по разрушению клеток E.coli. В качестве реактора использовалась цилиндрическая камера из оргстекла объёмом 1,7 л и диаметром d1 = 5 см. Разряд возбуждался при подаче высоковольтного импульса на два плоскопараллельных массивных электрода, пространство между которыми заполнено водой, содержащей газовую пузырьковую фракцию. Перемешивание воды происходило путём её циркуляции со скоростью v @ 1 - 5 см/с. Использованные стандартные компактные источники питания имели следующие параметры: напряжение U Ј 40 кВ, частота следования импульсов f = 10 Гц, энергия в импульсе E Ј 0,35 Дж, длительность импульса t Ј 100 нс. В каждом высоковольтном импульсе разряд представлял собой узкий канал ("нить"), перекрывающую разрядный промежуток и возникающую от импульса к импульсу в различных местах на поверхности электродов. Последнее обстоятельство значительно увеличивает ресурс электродов по сравнению с широко используемой геометрией остриё - плоскость [1]. Микробная нагрузка тест-штамма E.coli ATCC 25922 составляла @ 5.107 КОЕ/л. Высевы штаммов кишечной палочки в опыте и контроле через определённые сроки экспозиции проводили на питательной среде агара Эндо, разлитого в чашки Петри. После 18 - 24 часовой инкубации посевов в термостате при 37оС проводили подсчёт числа колоний E.coli. Согласно проведённым экспериментам уменьшение количества клеток E.coli в 102 раз происходит при энергозатратах » 0,25 Дж/см3. Спад относительного числа клеток со временем (с энерговыделением) носит экспоненциальный характер. Энергетическая стоимость описанного метода обработки согласно проведённым измерениям составляет e @ 5.10-5 - 10-4 кВт.час/литр, что можно отнести к рекордно низким значениям, полученным при электрофизической стерилизации воды. Источники информации.
|