UA59894A - An apparatus for water decontamination - Google Patents

An apparatus for water decontamination Download PDF

Info

Publication number
UA59894A
UA59894A UA20021210778A UA20021210778A UA59894A UA 59894 A UA59894 A UA 59894A UA 20021210778 A UA20021210778 A UA 20021210778A UA 20021210778 A UA20021210778 A UA 20021210778A UA 59894 A UA59894 A UA 59894A
Authority
UA
Ukraine
Prior art keywords
water
heat generator
hydrodynamic
liquid
cavitation
Prior art date
Application number
UA20021210778A
Other languages
Russian (ru)
Ukrainian (uk)
Inventor
Сергій Анатолієвич Мартиненко
Сергей Анатольевич Мартыненко
Дмитро Леонідович Воробйов
Original Assignee
Сергій Анатолієвич Мартиненко
Сергей Анатольевич Мартыненко
Дмитро Леонідович Воробйов
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Сергій Анатолієвич Мартиненко, Сергей Анатольевич Мартыненко, Дмитро Леонідович Воробйов filed Critical Сергій Анатолієвич Мартиненко
Priority to UA20021210778A priority Critical patent/UA59894A/en
Publication of UA59894A publication Critical patent/UA59894A/en
Priority to RU2003135774/15A priority patent/RU2003135774A/en

Links

Landscapes

  • Heat Treatment Of Water, Waste Water Or Sewage (AREA)
  • Apparatus For Disinfection Or Sterilisation (AREA)

Abstract

Use of hydrodynamic heat-generator as an apparatus for water decontamination.

Description

Опис винаходуDescription of the invention

Винахід відноситься до обробки води, зокрема промислових, або побутових вод, і може бути використаний в 2 сільському і комунальному господарстві, а також у медицині, харчовій і інших галузях промисловості.The invention relates to water treatment, in particular industrial or domestic water, and can be used in 2 agriculture and communal economy, as well as in medicine, food and other industries.

Відомі пристрої для знезаражування води за допомогою термічної і хімічної обробки, а також з використанням ефекту кавітації, ультразвуку й-ультрафіолетового випромінювання.Known devices for water disinfection using thermal and chemical treatment, as well as using the effect of cavitation, ultrasound and ultraviolet radiation.

Відомий пристрій для знезаражування води (авторське свідоцтво СРСР Мо891587, МКВ З: С 02 Е 11/18, пріоритет від 05.07.79), до складу якого входять дробарка, яка зв'язана а ємністю, що має барботер і з'єднана 70 з насосами. Насоси приєднуються до камери струминного апарата з джерелом пара, який зв'язаний із трубчастим баком теплообмінника.A well-known device for water disinfection (author's certificate of the USSR Mo891587, MKV Z: C 02 E 11/18, priority from 07.05.79), which includes a crusher connected to a container with a bubbler and connected 70 with pumps The pumps are connected to the chamber of the jet device with a steam source, which is connected to the tubular tank of the heat exchanger.

Пристрій працює таким чином. Воду з органічними включеннями по трубопроводах подають у дробарку, де органічні частки подрібнюють до 4-бмм. Для запуску пристрою ємність заливають водопровідною водою, яку нагрівають до 90"С барботуванням пару під тиском 4-5атн. в масу води. Далі воду з ємності насосами подають в т сопло струминного апарата під тиском 4-батн. Під дією розрідження, створюваного струменем підігрітої до 907 рідини, із джерела пару в камеру струминного апарату надходить теплоносій, що має температуру 140-160 і нагріває рідину до 1207С. Після цього воду направляють на повільне охолодження в трубчастому баці розрахункової довжини і прохолоджують.The device works like this. Water with organic inclusions is fed through pipelines to a crusher, where organic particles are crushed to 4-bmm. To start the device, the container is filled with tap water, which is heated to 90"C by bubbling steam under a pressure of 4-5 atm into the mass of water. Next, the water from the container is fed by pumps into the nozzle of the jet apparatus under a pressure of 4 atm. Under the action of rarefaction created by a jet of heated to 907 liquid, a heat carrier with a temperature of 140-160 C enters the chamber of the jet device from the steam source and heats the liquid to 1207 C. After that, the water is directed to slow cooling in a tubular tank of the calculated length and cooled.

Описаний пристрій дозволяє шляхом здрібнювання органічних часток і температурного впливу забезпечити часткову інактивацію мікроорганізмів - частково знезаразити воду. Частково - тому що температури, які розвиваються при обробці води таким способом, недостатні для знешкодження, наприклад, оболонок яєць гельмінтів. Вода в результаті такої обробка придатна тільки для поливу рослин.The described device makes it possible to ensure partial inactivation of microorganisms by crushing organic particles and temperature exposure - to partially disinfect water. Partly because the temperatures that develop during water treatment in this way are insufficient to destroy, for example, the shells of helminth eggs. Water as a result of such treatment is suitable only for watering plants.

Відомий пристрій для обробки стічних вод тваринницьких підприємств (патент СРСР Мо1820904, МКВ? С 02A well-known device for the treatment of wastewater from livestock enterprises (USSR patent Mo1820904, MKV? С 02

Е 11/18, пріоритет від 22.01.91... Пристрій включає корпус, в якому розташовані два диски, виконані з радіальними канавками на робочих поверхнях і забезпечені автономними приводами обертання. Вал верхньою « диска для подачі води у міждисковий зазор виконаний порожнистим, а корпус має патрубок, з'єднаний з теплообмінником.E 11/18, priority from 22.01.91... The device includes a case in which there are two discs made with radial grooves on the working surfaces and equipped with autonomous rotation drives. The upper shaft of the disc for supplying water to the inter-disc gap is hollow, and the body has a nozzle connected to the heat exchanger.

Пристрій працює таким чином. Стічні води, що підлягають обробці, подають через порожнистий вал у « 20 міждисковий зазор, в якому вони піддаються багаторазовому впливу робочих поверхонь дисків, що обертаються в протилежних напрямках. Патогенні мікроорганізми, які присутні в стічних водах, знищуються. За рахунок (22) відцентрових сил стічні води транспортуються через міждисковий зазор і радіальні канавки до периферії со корпуса, а потім, через патрубок і теплообмінник у систему оборотного водопостачання.The device works like this. Wastewater to be treated is fed through a hollow shaft into the 20-disc gap, where it is repeatedly impacted by the working surfaces of discs rotating in opposite directions. Pathogenic microorganisms that are present in wastewater are destroyed. At the expense of (22) centrifugal forces, wastewater is transported through the interdisc gap and radial grooves to the periphery of the housing, and then through the pipe and heat exchanger into the circulating water supply system.

Описаний пристрій забезпечує часткову інактивацію мікроорганізмів - частково знезаражує воду. Частково - 0) зв лому що температури, які розвиваються при обробці води таким способом, недостатні для знешкодження, ою наприклад, оболонок яєць гельмінтів. Вода в результаті такої обробки придатна тільки для поливу рослин.The described device provides partial inactivation of microorganisms - partially disinfects water. Partially - 0) because the temperatures that develop during water treatment in this way are insufficient to destroy, for example, the shells of helminth eggs. Water as a result of such processing is suitable only for watering plants.

Відомий також пристрій для очищення стічних вод тваринницьких підприємств (авторське свідоцтво СРСРAlso known is the device for cleaning wastewater from animal husbandry enterprises (author's certificate of the USSR

Мо1122625, МКВУ: С 02 Е 11/18, пріоритет від 26.08.81). Пристрій включає прийомний бункер, рухливий і нерухомий диски з виїмками в центрі, що утворюють камеру здрібнювання і перемішування, що зв'язана з « прийомним бункером. Між дисками виконана калібрована щілина. Рухливий диск виконаний з ріжучими пу с елементами, розташованими у виїмці. Нерухомий диск розташований у бункері з нагрівальними елементами і форсунками, для введення реагенту, а також з вузлом відведення стічних вод. Обидва диска розміщені в корпусі, :з» що має патрубок виводу знезараженої води, і розташований під ним теплообмінник.Mo1122625, MKVU: C 02 E 11/18, priority from 08/26/81). The device includes a receiving hopper, movable and stationary discs with notches in the center, which form a grinding and mixing chamber connected to the "receiving hopper." A calibrated gap is made between the discs. The movable disc is made with cutting elements located in a recess. The stationary disk is located in a hopper with heating elements and nozzles for the introduction of the reagent, as well as with a sewage disposal unit. Both disks are placed in the housing, which has a nozzle for disinfecting water, and a heat exchanger is located under it.

Пристрій працює таким чином. Стічна вода, що має тверді включення, надходить через прийомний бункер наThe device works like this. Waste water with solid inclusions enters through the receiving hopper on

Бухливий диск і, перетираючись за рахунок взаємного переміщення твердих часток віддентровими силами, с транспортується до каліброваної щілини між дисками, а потім виходить з камери здрібнювання. У каліброваній щілині створюється тонкошаровий потік води, яка у момент проходження по нагрітій поверхні нерухомого диска ісе) піддається імпульсному тепловому впливу. Нагріта вода прохолоджується в теплообміннику. Відносна швидкість о обертання дисків - 200-300об/с. Хімічні речовини (формалін, персульфат амонію гашене вапно та ін.) подаютьсяThe flaky disc and, grinding due to the mutual movement of solid particles by the internal forces, is transported to the calibrated gap between the discs, and then exits the grinding chamber. A thin-layer flow of water is created in the calibrated gap, which at the moment of passing over the heated surface of the fixed disk is exposed to pulsed thermal influence. Heated water is cooled in a heat exchanger. The relative speed of rotation of the disks is 200-300 rpm. Chemical substances (formalin, ammonium persulfate, slaked lime, etc.) are provided

В тонкошаровий потік за допомогою форсунок. ісе) Описаний пристрій, як і вище приведені аналоги тільки частково знезаражує воду. Частково - тому щоIn a thin-layer flow with the help of nozzles. ise) The described device, like the analogues given above, only partially disinfects water. Partly because

Т» температури, які розвиваються при обробці води таким способом, недостатні для знешкодження, наприклад, оболонок яєць гельмінтів. Вода в результаті такої обробки придатна тільки для поливу рослин.T» temperatures, which develop during water treatment in this way, are insufficient for neutralizing, for example, the shells of helminth eggs. Water as a result of such processing is suitable only for watering plants.

В якості пристрою для знезаражування води пропонується гідродинамічний теплогенератор (патент Україна ов на корисну модель Мо899, МКВ7: 24) 3/00), що має наступну конструкцію. Гідродинамічний теплогенератор складається з корпуса, активного колеса і реактивного колеса, розташованих усередині корпуса, і привода,As a device for water disinfection, a hydrodynamic heat generator (Ukraine patent for a utility model Mo899, MKV7: 24) 3/00 is offered, which has the following design. The hydrodynamic heat generator consists of a housing, an active wheel and a reactive wheel located inside the housing, and a drive,

Р з'єднаного з активним колесом. Привод виконаний у вигляді привода обертання з приводним валом. Активне і реактивне колеса виконані з каналами, які утворені радіальними лопатками. Активне колесо має лопатки з вирізами, які утворюють кільцеву порожнину з центральною зоною, що являється продовженням приосьової 60 поверхні реактивного колеса. При цьому активне і реактивне колеса співвісні одне одному, розташовані з зазором, що утворює міждисковий проміжок, і звернені одне до одного лопатками. Реактивне колесо закріплене на корпусі і виконане з вхідним каналом. На периферії активного і реактивного коліс розташований вихідний канал.P is connected to the active wheel. The drive is made in the form of a rotation drive with a drive shaft. Active and reactive wheels are made with channels formed by radial vanes. The active wheel has blades with cutouts that form an annular cavity with a central zone that is an extension of the axial 60 surface of the jet wheel. At the same time, the active and reactive wheels are coaxial with each other, located with a gap that forms an interdisc gap, and the blades face each other. The jet wheel is fixed on the body and made with an inlet channel. The output channel is located on the periphery of the active and reactive wheels.

Гідродинамічний теплогенератор працює таким чином. При обертанні приводного вала і жорстко зв'язаного з дб Ним активного колеса вода підсмоктується з вхідного каналу і кільцевої порожнини в канали активного колеса і, одержуючи прискорення під дією відцентрових сил, рухається до периферії каналів. Потім, змінюючи напрямок,The hydrodynamic heat generator works as follows. During the rotation of the drive shaft and the active wheel rigidly connected to it, water is sucked from the inlet channel and the annular cavity into the channels of the active wheel and, receiving acceleration under the action of centrifugal forces, moves to the periphery of the channels. Then, changing direction,

вода попадає на периферію каналів реактивного колеса, після гальмування в яких переміщається по приосьовим поверхням каналів реактивного колеса в центральну зону кільцевої порожнини, з якої знову підсмоктується в канали активного колеса, і процес повторюється. Частина нагрітої рідини через зазор між активним і реактивним Колесами по вихідному каналу надходить в систему гарячого водопостачання.water enters the periphery of the channels of the jet wheel, after braking in which it moves along the axial surfaces of the channels of the jet wheel into the central zone of the annular cavity, from which it is again sucked into the channels of the active wheel, and the process is repeated. Part of the heated liquid enters the hot water supply system through the gap between the active and reactive wheels through the output channel.

В даний час гідродинамічний теплогенератор застосовується в якості нагрівача води під надлишковим тиском і насоса.Currently, the hydrodynamic heat generator is used as a water heater under excess pressure and a pump.

В процесі експлуатації гідродинамічного теплогенератора були виявлені нові його властивості, а саме, здатність знезаражувати воду внаслідок комплексного впливу ефекту кавітації, температури та ультразвуку - 7/0 фізичних факторів, що виникають при роботі гідродинамічного теплогенератора. Відбувається це таким чином.During the operation of the hydrodynamic heat generator, its new properties were discovered, namely, the ability to disinfect water due to the complex effect of cavitation, temperature and ultrasound - 7/0 physical factors that arise during the operation of the hydrodynamic heat generator. It happens in this way.

При проходженні води через канали активного і реактивного коліс гідродинамічного теплогенератора її швидкість збільшується, абсолютний тиск падає, і в потоці води, що виходить в приосьову порожнину, створюється розрідження чи вакуум. Виникають умови розвитку кавітаційних процесів. Кавітація - це ефект утворення пузирів у рідині. Якщо тиск в якому-небудь місці рідини стає рівним тиску насиченої пари цієї рідини, то рідина в 7/5 цьому місці випаровується й утворюється паровий пузир. Коли ж тиск навколишнього середовища стає більше тиску насиненої пари рідини, кавітаційній пузир з силою змикається. Таке змикання пузирів викликає вібрацію, акустичні збурення, приводить до розриву клітинної оболонка і гибелі бактеріальної клітки. Гідравлічні збурення в кавітаційній області у вигляді імпульсів стиску і мікропотоків, породжуваних пульсуючими пузирями, супроводжуються розігрівом речовини, тривалий вплив якого також вбиває патогенні мікроорганізми. При 2о Змиканні пузирів випромінюються короткочасні (тривалість 10 с) імпульси тиску до 100Мпа і більш. В умовах розвиненої кавітації в різні, випадково розподілені моменти часу, змикається безліч пузирів, в результаті чого генерується ультразвукове випромінювання з спектром частот від декількох десятків КГЦ до МГц. При дії ультразвуку на рідину в ній виникають інтенсивні коливальні процеси, в результаті чого в рідині реалізуються різні фізичні ефекти, які згубно впливають на мікроорганізми.When water passes through the channels of the active and reactive wheels of the hydrodynamic heat generator, its speed increases, the absolute pressure drops, and a rarefaction or vacuum is created in the flow of water exiting the axial cavity. There are conditions for the development of cavitation processes. Cavitation is the effect of the formation of bubbles in a liquid. If the pressure in any place of the liquid becomes equal to the pressure of the saturated vapor of this liquid, then the liquid in 7/5 of this place evaporates and a vapor bubble is formed. When the ambient pressure becomes greater than the pressure of the saturated liquid vapor, the cavitation bubble closes with force. Such closing of the bubbles causes vibration, acoustic disturbances, leads to the rupture of the cell membrane and the death of the bacterial cell. Hydraulic disturbances in the cavitation region in the form of compression pulses and microflows generated by pulsating bubbles are accompanied by heating of the substance, the long-term effect of which also kills pathogenic microorganisms. At 2 o Closing of the bubbles, short-term (duration 10 s) pulses of pressure up to 100 Mpa and more are emitted. In the conditions of developed cavitation, at different, randomly distributed moments of time, many bubbles are closed, as a result of which ultrasonic radiation with a frequency spectrum from several tens of KHz to MHz is generated. When ultrasound acts on a liquid, intensive oscillatory processes occur in it, as a result of which various physical effects are realized in the liquid, which have a detrimental effect on microorganisms.

Комплексний вплив кавітації ультразвуку і температури (вище 60"С) викликають руйнування бактерій, наприклад, тифозних і туберкульозних паличок, вірусів поліомієліту, енцефаліту, сказу, а також гельмінтів, в « результаті чого відбувається знезаражування води.The complex effect of ultrasound cavitation and temperature (above 60"C) cause the destruction of bacteria, for example, typhoid and tuberculosis bacilli, poliomyelitis, encephalitis, rabies viruses, as well as helminths, as a result of which water is disinfected.

При проведенні випробувань гідродинамічного теплогенератора як пристрою для знезаражування води накопичувальну систему заповнили водою, що мала загальне мікробне число - КУО/см3-310, при цьому воду, «Ж яку знезаражували, пропускали через гідродинамічний теплогенератор, нагріваючи від 20 до 1107. При включенні теплогенератора проводили виміри показників води на вході в гідродинамічний теплогенератор. Під Ф дією ультразвуку, що виник в процесі роботи гідродинамічного теплогенератора, в воді, яка зберігала свою (ее) первісну температуру (207С) знизився показник загального мікробного числа, яке склало - КУО/см З - 200. При Фо проведенні вимірів показників води, яку пропускали через гідродинамічний теплогенератор, при її нагріванні до 80"С загальне мікробне число склало - КУО/см3-0, тобто в воді були відсутні мікроорганізми. Результати о випробувань приведені в таблиці, де К - базові показники, води. «During tests of the hydrodynamic heat generator as a device for water disinfection, the storage system was filled with water that had a total microbial count of CFU/cm3-310, while the water that was disinfected was passed through the hydrodynamic heat generator, heating it from 20 to 1107. When the heat generator was turned on conducted measurements of water parameters at the entrance to the hydrodynamic heat generator. Under the action of ultrasound generated during the operation of the hydrodynamic heat generator, the indicator of the total microbial number decreased, which was - CFU/cm Z - 200, in water that kept its (ee) original temperature (207C). which was passed through a hydrodynamic heat generator, when it was heated to 80"C, the total microbial count was - CFU/cm3-0, that is, there were no microorganisms in the water. The results of the tests are given in the table, where K are the basic indicators of water. "

Ме піп Характеристики води. а 7 0 еритюсрнетторотмем не тюсввтиюсьиттоо ЗMe pip Characteristics of water. and 7 0 erytyusrnettorotmem not tyusvvtiyusittoo Z

Фо 0100001101111331511561110118181 хз» (1 (Ватальне мікробне число, КУсємО. 0320200 40001010010 ие щі 6 Метй мідні 01111111 мама 122123 0бє13и1лем 00007 прим 000000000003000009 00500052 005 0 оо 00050 оо во Нтватямідмо 10000000000570 571053 520049849 2348FD 010000110111113315115115611111111181818181 (1 microbial number, bit.

ФО осеюммдмо 00000000 о0ов оооз обоз | бооз обоз | бо 00 оо ї» ло хлороформ, мідм3. 00000000 0038 00261111FO oseyummdmo 00000000 o0ov oooz oboz | booz boz | bo 00 oo i» lo chloroform, midm3. 00000000 0038 00261111

Випробування продемонстрували, ефективність застосування гідродинамічного теллогенератора по патентуThe tests demonstrated the effectiveness of the hydrodynamic tellogenerator according to the patent

України на корисну модель Мо899 в якості пристрою для-знезаражування води.of Ukraine on the useful Mo899 model as a device for water disinfection.

Claims (1)

» Формула винаходу» The formula of the invention 60 Застосування гідродинамічного теплогенератора як пристрою для знезаражування води.60 Application of a hydrodynamic heat generator as a device for water disinfection. Офіційний бюлетень "Промислоава власність". Книга 1 "Винаходи, корисні моделі, топографії інтегральних мікросхем", 2003, М 9, 15.09.2003. Державний департамент інтелектуальної власності Міністерства освіти і науки України.Official bulletin "Industrial Property". Book 1 "Inventions, useful models, topographies of integrated microcircuits", 2003, M 9, 15.09.2003. State Department of Intellectual Property of the Ministry of Education and Science of Ukraine. б5b5
UA20021210778A 2002-12-29 2002-12-29 An apparatus for water decontamination UA59894A (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
UA20021210778A UA59894A (en) 2002-12-29 2002-12-29 An apparatus for water decontamination
RU2003135774/15A RU2003135774A (en) 2002-12-29 2003-12-11 WATER DISINFECTION DEVICE

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
UA20021210778A UA59894A (en) 2002-12-29 2002-12-29 An apparatus for water decontamination

Publications (1)

Publication Number Publication Date
UA59894A true UA59894A (en) 2003-09-15

Family

ID=35820208

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
UA20021210778A UA59894A (en) 2002-12-29 2002-12-29 An apparatus for water decontamination

Country Status (2)

Country Link
RU (1) RU2003135774A (en)
UA (1) UA59894A (en)

Also Published As

Publication number Publication date
RU2003135774A (en) 2005-05-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7758025B2 (en) Apparatus for air treatment and surface treatment installation having the same
Loraine et al. Disinfection of gram-negative and gram-positive bacteria using DynaJets® hydrodynamic cavitating jets
US7595003B2 (en) On-board water treatment and management process and apparatus
WO2003080132A1 (en) Apparatus and method for fine mist sterilization or sanitation using a biocide
CA2437783C (en) Method and apparatus for disinfecting a product by surface treatment thereof
KR960703627A (en) A METHOD AND A MACHINE FOR STERILIZING OR DISINFECTING WASTE
AU2002252970A1 (en) Method and apparatus for disinfecting a product by surface treatment thereof
KR101276188B1 (en) A food waste disposal apparatus
UA59894A (en) An apparatus for water decontamination
KR100559173B1 (en) Torsion generator
US4028242A (en) Method of thermal disinfection of sewage and plant realizing same
Dehghani et al. The effect of acoustic cavitation on Chlorophyceae from effluent of wastewater treatment plant
UA61473A (en) A process for disinfection of water
Mizgiryov et al. Using hydrodynamic cavitators for wastewater post-treatment and desinfection
KR101320995B1 (en) In-line ultraviolet reactor for water and wastewater treatment using ultrasonic energy
RU2628387C1 (en) Rotary device
CN101535188A (en) Energy-activating apparatus using ultrasonic vibration
RU2284964C1 (en) Method of sterilization of the water systems
RU2339404C2 (en) Method and device for sterilisation of infected waste
RU2325329C2 (en) Method of liquid mediums sterilization
DE59508385D1 (en) Device for supporting a gas or steam movement inside a closable sterilization or disinfection chamber
Koval et al. Change of bacterial amount during sonication
Wang Ultrasound Induced Microalgal Cell Disruption: Experimental and Computational Research
Bizjan et al. Inactivation of Ms-2 Virus in Water by Rotational Generator of Hydraulic Shock
Bhaskar Recycle of Treated Effluent to Help Water Crisis