RU2680073C1 - Способ обеззараживания жидких сред - Google Patents
Способ обеззараживания жидких сред Download PDFInfo
- Publication number
- RU2680073C1 RU2680073C1 RU2018113501A RU2018113501A RU2680073C1 RU 2680073 C1 RU2680073 C1 RU 2680073C1 RU 2018113501 A RU2018113501 A RU 2018113501A RU 2018113501 A RU2018113501 A RU 2018113501A RU 2680073 C1 RU2680073 C1 RU 2680073C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- disinfection
- liquid media
- electromagnetic field
- effect
- ferromagnetic particles
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 26
- 239000007788 liquid Substances 0.000 title claims abstract description 21
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 title abstract description 13
- 230000005672 electromagnetic field Effects 0.000 claims abstract description 17
- 230000005294 ferromagnetic effect Effects 0.000 claims abstract description 12
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 11
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 claims abstract description 10
- 230000000249 desinfective effect Effects 0.000 claims description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 abstract description 14
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 10
- 239000012530 fluid Substances 0.000 abstract description 9
- 230000000844 anti-bacterial effect Effects 0.000 abstract description 7
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 abstract description 7
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 5
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 abstract description 2
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 abstract description 2
- 230000005291 magnetic effect Effects 0.000 description 5
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 5
- 244000000010 microbial pathogen Species 0.000 description 4
- 210000000805 cytoplasm Anatomy 0.000 description 3
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 3
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 3
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 2
- 230000009291 secondary effect Effects 0.000 description 2
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 230000006037 cell lysis Effects 0.000 description 1
- 210000000170 cell membrane Anatomy 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 244000144972 livestock Species 0.000 description 1
- 230000010534 mechanism of action Effects 0.000 description 1
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
- 230000005298 paramagnetic effect Effects 0.000 description 1
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 1
- 239000012466 permeate Substances 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 239000008399 tap water Substances 0.000 description 1
- 235000020679 tap water Nutrition 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/48—Treatment of water, waste water, or sewage with magnetic or electric fields
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01N—PRESERVATION OF BODIES OF HUMANS OR ANIMALS OR PLANTS OR PARTS THEREOF; BIOCIDES, e.g. AS DISINFECTANTS, AS PESTICIDES OR AS HERBICIDES; PEST REPELLANTS OR ATTRACTANTS; PLANT GROWTH REGULATORS
- A01N25/00—Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators, characterised by their forms, or by their non-active ingredients or by their methods of application, e.g. seed treatment or sequential application; Substances for reducing the noxious effect of the active ingredients to organisms other than pests
- A01N25/02—Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators, characterised by their forms, or by their non-active ingredients or by their methods of application, e.g. seed treatment or sequential application; Substances for reducing the noxious effect of the active ingredients to organisms other than pests containing liquids as carriers, diluents or solvents
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/50—Treatment of water, waste water, or sewage by addition or application of a germicide or by oligodynamic treatment
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/72—Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation
- C02F1/76—Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation with halogens or compounds of halogens
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Agronomy & Crop Science (AREA)
- Pest Control & Pesticides (AREA)
- Plant Pathology (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Dentistry (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Zoology (AREA)
- Environmental Sciences (AREA)
- Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)
- Treatment Of Water By Oxidation Or Reduction (AREA)
Abstract
Изобретение относится к технологическим процессам обеззараживания жидких сред и может быть использовано для обеззараживания сточных вод и технологических жидкостей в сельском и коммунальном хозяйстве, химической технологии. Способ обеззараживания жидких сред включает перемещение ферромагнитных частиц в электромагнитном поле. Используют ферромагнитные частицы в виде стержней, которые перемещают совместно с активным хлором во вращающемся переменном электромагнитном поле промышленной частоты 50 Гц. Используют активный хлор с концентрацией 14-16 мг/л. Изобретение позволяет повысить экологическую безопасность и общую технологическую эффективность процесса обеззараживания жидких сред, обеспечить пролонгированный бактерицидный эффект, безопасность с эпидемиологической точки зрения, отсутствие зависимости эффекта обеззараживания от мутности, жесткости и рН обеззараживаемой жидкости.
Description
Изобретения относится к технологическим процессам обеззараживания жидких сред, представляет собой способ комплексного физико-химического воздействия ферромагнитных частиц и активного хлора во вращающемся переменном электромагнитном поле промышленной частоты (50 Гц). Может быть применено для обеззараживания сточных вод и других технологических жидкостей в сельском, коммунальном хозяйстве, химической технологии и других отраслях промышленности.
Известен способ обеззараживания жидких сред ультрафиолетовым излучением, заключающийся в облучении неподвижного или движущегося обеззараживаемого объема жидкости излучением ультрафиолетового диапазона, с введением излучения в обеззараживаемый объем через одно или несколько оптических окон водовода, прозрачных для ультрафиолетового излучения, на внутреннюю поверхность которых наносят покрытие с коэффициентом отражения 0,6-0,7, а излучение вводят в водовод под углом относительно его оси с обеспечением многократного отражения излучения от внутренних стенок (см. патент RU 2395461С2, C02F 1/32, A61 L2/10, опубл. 27.07.2010).
Известен способ электрогидравлического обеззараживания жидких сред, преимущественно животноводческих стоков, заключающийся в воздействии электрогидравлическими ударами, осуществляемыми разрядами в рабочей жидкости, изолированной от обрабатываемой, с электрогидравлическими ударами осуществляемыми над или под обрабатываемой жидкостью, с изоляцией от обрабатываемой жидкости раздвижными заслонками, открытие которых синхронизируют с разрядами, при этом для осуществления электрогидравлических ударов под обеззараживаемой жидкостью в качестве рабочей среды используют природную родоновую или искусственно приготовленную утяжеленную воду изготовленную из водопроводной воды последовательным кипячением и охлаждением 4…5 раз. Для реализации данного способа необходимо специальное устройство содержащее проточную камеру для обрабатываемой жидкости, разрядную камеру с рабочей жидкостью и одной или несколькими парами электродов, соединенных с генератором импульсов тока, отделенную от проточной камеры изолирующей перегородкой, отличающееся тем, что разрядная камера расположена над или под проточной камерой и изолирована от нее раздвижными заслонками, открытие которых синхронизируют с разрядами (см. патент RU 2036162 C1, C02F 1/48, В03С 5/00, опубл. 27.05.1995).
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является способ обеззараживания жидких сред, суть которого заключается в обработке жидкости электромагнитным полем, отличающийся тем, что производится обработка жидкости электромагнитным полем крайне низкочастотного диапазона (3-30 Гц) или электромагнитным полем амплитудно-модулированным или частотно-модулированным, или фазомодулированным колебаниями крайне низкочастотного диапазона, при этом величина магнитной индукции каждого указанного электромагнитного поля составляет 0,5-50 мТл, а длительность воздействия 5-120 мин (см. патент RU 2188798 С1, C02F1/48, C02F103/04, опубл. 10.09.2002).
Недостатками данного способа является:
- отсутствие пролонгированного бактерицидного эффекта;
- периодичность и длительность процесса, делающая невозможным его применение в промышленных масштабах;
- необходимость использования дополнительных устройств для создания амплитудно- или частотно-модулированного электромагнитного поля;
- высокая удельная энергоемкость процесса;
- зависимости эффекта обеззараживания от мутности, жесткости и рН обеззараживаемой среды.
Задачей предлагаемого изобретения является повышение экологической безопасности и общей технологической эффективности процесса обеззараживания жидких сред, за счет наличия пролонгированного бактерицидного эффекта в обеззараженной жидкости, что делает ее продуктом безопасным с эпидемиологической точки зрения; отсутствие зависимости эффекта обеззараживания от мутности, жесткости и рН обеззараживаемой жидкости.
Сущность изобретения заключается в том, что способ обеззараживания жидких сред, включающий перемещение ферромагнитных частиц в электромагнитном поле, отличающийся тем, что ферромагнитные частицы в виде стержней, перемещаются совместно с активным хлором во вращающемся переменном электромагнитном поле промышленной частоты 50 Гц, при этом используют активный хлор с концентрацией 14-16 мг/л.
Указанный технический результат достигается за счет применения активного хлора, обладающего высокой окислительной способностью, обеспечивающего пролонгированный бактерицидный эффект, а также воздействия ферромагнитных частиц, перемещающихся во вращающемся переменном электромагнитном поле промышленной частоты, позволяющих интенсифицировать процесс лизиса клеток патогенных микроорганизмов и существенно сократить его концентрацию.
Суть предлагаемого способа заключается в следующем. Обеззараживаемая жидкость подается в заземленную камеру, выполненную из парамагнитной стали, находящуюся в расточке рабочей зоне индуктора генерирующего вращающееся электромагнитное поле. Индуктор представляет собой магнитопровод со смещенными друг относительно друга на угол 120° электромагнитами, создающими вращающееся переменное электромагнитное поле с величиной магнитной индукции 40…60 мТл промышленной частоты (50 Гц), что позволяет уйти от использования частотных преобразователей и осуществлять питание напрямую от трех фазной сети, основным преимуществом данного решения является расширенная область применения способа и сниженная удельная энергоемкость. Камера устроена так, чтобы максимальное число линий магнитной индукции пронизывало объем обрабатываемой жидкости. При этом в ней перемещаются ферромагнитные частицы, движение и соударение которых создает вращающийся вихревой слой, образующий ряд вторичных эффектов в виде смешивания обрабатываемой среды на молекулярном уровне и гидродинамической кавитации, что позволяет существенно интенсифицировать скорость протекания процесса и сократить длительность воздействия до 3...5 секунд. Рекомендуемый уровень заполненности камеры ферромагнитными стержнями для максимального проявления вторичных эффектов составляет 5…7%, а для обеспечения пролонгированного бактерицидного эффекта необходимо использовать активный хлор с концентрацией 14…16 мг/л, который впрыскивается в рабочую зону при помощи объемного дозатора.
Приведенное комплексное физико-химическое воздействие с указанными параметрами приводит к механическому разрушению протоплазм бактериальных клеток, с параллельным резонансным поглощением энергии поля атомами щелочных и щелочно-земельных элементов с изменением спиновой ориентации их валентных электронов атомов, что обеспечивает изменение скоростей химических реакций, протекающих на мембранах клеток микроорганизмов (Кузнецов А.Н., Ванаг В.К. Механизм действия магнитных полей на биологические системы. Серия биологическая 6, 1987. С. 814-825). Результатом комплексного физико-химического воздействия является обеспечение стабильного бактерицидного эффекта, обладающего пролонгированным действием.
Жидкая среда содержащая патогенные микроорганизмы подвергается воздействию вращающегося переменного электромагнитного поля промышленной частоты с перемещающимися внутри ферромагнитными частицами, что приводит к созданию в ней эффекта интенсивного перемешивания, а ферромагнитные частицы находясь в электромагнитном поле проявляют свои магнитострикционные свойства, проявление которых осуществляется местными повышениями давления в обеззараживаемой жидкости и ее кавитации, что приводит к механическому разрушению протоплазм клеток патогенных микроорганизмов, а добавление активного хлора с пониженной концентрацией интенсифицирует окислительные процессы на возникшей активной поверхности протоплазм клеток патогенных микроорганизмов в результате их механического разрушения.
Предлагаемое изобретение по сравнению с прототипом и другими известными техническими решениями имеет следующие преимущества:
- наличие пролонгированного бактерицидного эффекта;
- меньшая продолжительность воздействия, от 2 до 5 секунд;
- минимизация отрицательных побочных продуктов обеззараживания;
- отсутствие зависимости эффекта обеззараживания от мутности, жесткости и рН обеззараживаемой среды;
- сниженная удельная энергоемкость;
- более высокая эксплуатационная надежность, достигнутая за счет отсутствия механических узлов в устройстве реализации.
Claims (1)
- Способ обеззараживания жидких сред, включающий перемещение ферромагнитных частиц в электромагнитном поле, отличающийся тем, что ферромагнитные частицы в виде стержней перемещаются совместно с активным хлором во вращающемся переменном электромагнитном поле промышленной частоты 50 Гц, при этом используют активный хлор с концентрацией 14-16 мг/л.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018113501A RU2680073C1 (ru) | 2018-04-13 | 2018-04-13 | Способ обеззараживания жидких сред |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018113501A RU2680073C1 (ru) | 2018-04-13 | 2018-04-13 | Способ обеззараживания жидких сред |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2680073C1 true RU2680073C1 (ru) | 2019-02-14 |
Family
ID=65442710
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2018113501A RU2680073C1 (ru) | 2018-04-13 | 2018-04-13 | Способ обеззараживания жидких сред |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2680073C1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2726309C1 (ru) * | 2020-02-25 | 2020-07-13 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Донской государственный технический университет", (ДГТУ) | Способ утилизации бесподстилочного навоза в биоорганическое удобрение |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU51898A1 (ru) * | 1936-06-19 | 1936-11-30 | К.В. Розенталь | Устройство дл автоматического хлорировани воды |
| RU2036162C1 (ru) * | 1991-12-20 | 1995-05-27 | Анатолий Федорович Кошкин | Способ электрогидравлического обеззараживания жидкостей, преимущественно животноводческих стоков, и устройство для его осуществления |
| RU2123477C1 (ru) * | 1996-06-25 | 1998-12-20 | Акционерное общество "АвтоВАЗ" | Способ обеззараживания промышленных сточных вод |
| RU2188798C1 (ru) * | 2000-12-08 | 2002-09-10 | Барышев Михаил Геннадьевич | Способ обеззараживания жидких сред |
| US20060169646A1 (en) * | 2005-02-03 | 2006-08-03 | Usfilter Corporation | Method and system for treating water |
| RU2286518C2 (ru) * | 2001-03-14 | 2006-10-27 | Зао "Мта-Квч" | Способ сохранения пищевых продуктов |
| EP2052793A1 (en) * | 2007-10-24 | 2009-04-29 | Leonardus Franciscus Henricus Vaessen | System and method for cleaning a beer line, for instance in a beer tap installation |
| RU2395461C2 (ru) * | 2008-09-22 | 2010-07-27 | Государственное Унитарное Предприятие "Водоканал Санкт-Петербурга" | Способ обеззараживания воды ультрафиолетовым излучением и устройство для его реализации |
-
2018
- 2018-04-13 RU RU2018113501A patent/RU2680073C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU51898A1 (ru) * | 1936-06-19 | 1936-11-30 | К.В. Розенталь | Устройство дл автоматического хлорировани воды |
| RU2036162C1 (ru) * | 1991-12-20 | 1995-05-27 | Анатолий Федорович Кошкин | Способ электрогидравлического обеззараживания жидкостей, преимущественно животноводческих стоков, и устройство для его осуществления |
| RU2123477C1 (ru) * | 1996-06-25 | 1998-12-20 | Акционерное общество "АвтоВАЗ" | Способ обеззараживания промышленных сточных вод |
| RU2188798C1 (ru) * | 2000-12-08 | 2002-09-10 | Барышев Михаил Геннадьевич | Способ обеззараживания жидких сред |
| RU2286518C2 (ru) * | 2001-03-14 | 2006-10-27 | Зао "Мта-Квч" | Способ сохранения пищевых продуктов |
| US20060169646A1 (en) * | 2005-02-03 | 2006-08-03 | Usfilter Corporation | Method and system for treating water |
| EP2052793A1 (en) * | 2007-10-24 | 2009-04-29 | Leonardus Franciscus Henricus Vaessen | System and method for cleaning a beer line, for instance in a beer tap installation |
| RU2395461C2 (ru) * | 2008-09-22 | 2010-07-27 | Государственное Унитарное Предприятие "Водоканал Санкт-Петербурга" | Способ обеззараживания воды ультрафиолетовым излучением и устройство для его реализации |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2726309C1 (ru) * | 2020-02-25 | 2020-07-13 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Донской государственный технический университет", (ДГТУ) | Способ утилизации бесподстилочного навоза в биоорганическое удобрение |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Piyadasa et al. | The application of electromagnetic fields to the control of the scaling and biofouling of reverse osmosis membranes-A review | |
| Kosel et al. | Efficient inactivation of MS-2 virus in water by hydrodynamic cavitation | |
| Ahn et al. | Growth inhibition of cyanobacteria by ultrasonic radiation: laboratory and enclosure studies | |
| Doosti et al. | Water treatment using ultrasonic assistance: A review | |
| Wu et al. | Removal of blue-green algae using the hybrid method of hydrodynamic cavitation and ozonation | |
| Gogate et al. | Strategies to improve biological oxidation of real wastewater using cavitation based pre-treatment approaches | |
| Gogate | Application of cavitational reactors for water disinfection: current status and path forward | |
| Mane et al. | A novel hybrid cavitation process for enhancing and altering rate of disinfection by use of natural oils derived from plants | |
| Hasani et al. | A comparative optimization and performance analysis of four different electrocoagulation-flotation processes for humic acid removal from aqueous solutions | |
| Chen et al. | Study on ultrasonic treatment for degradation of Microcystins (MCs) | |
| Dehghani | Effectiveness of ultrasound on the destruction of E. coli | |
| Ali et al. | Magnetic water treatment in environmental management: A review of the recent advances and future perspectives | |
| US7163664B2 (en) | Methods and devices for dispensing a potable product liquid | |
| CN101883738A (zh) | 压载水处理的装置和方法 | |
| Li et al. | The effect of hydrodynamic cavitation on Microcystis aeruginosa: Physical and chemical factors | |
| Atharizade et al. | Evaluation of efficacy of advanced oxidation processes fenton, fenton-like and photo-fenton for removal of phenol from aqueous solutions | |
| Hashim | The innovative use of electrocoagulation-microwave techniques for the removal of pollutants from water | |
| CN104326529B (zh) | 一种羟基自由基处理高藻水的方法和装置 | |
| Abu-Khader et al. | Ballast water treatment technologies: hydrocyclonic a viable option | |
| RU2680073C1 (ru) | Способ обеззараживания жидких сред | |
| US20140346124A1 (en) | Reactor usable for decontamination of fluids and method of use | |
| Li et al. | Kinetic analysis of Legionella inactivation using ozone in wastewater | |
| Jyoti et al. | Hybrid cavitation methods for water disinfection | |
| Patil et al. | Hybrid hydrodynamic cavitation (HC) technique for the treatment and disinfection of lake water | |
| Zhang et al. | Physicochemical characteristics and the scale inhibition effect of air nanobubbles (A-NBs) in a circulating cooling water system |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20210414 |