Научная статья на тему 'Применение электрогидравлического эффекта для обеззараживания сточных вод в условиях проживания людей в космосе'

Применение электрогидравлического эффекта для обеззараживания сточных вод в условиях проживания людей в космосе Текст научной статьи по специальности «Промышленные биотехнологии»

CC BY
117
35
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
космическое индустриальное ожерелье «Орбита» (КИО «Орбита») / обеззараживание воды / сточные воды / ЭкоКосмоДом (ЭКД) / электрогидравлический эффект / электрогидроудар / электрогидроударная установка

Аннотация научной статьи по промышленным биотехнологиям, автор научной работы — Юницкий А. Э., Першай Н. С., Буглак П. А., Лобазова И. Е., Арнаут С. А.

Проведён анализ существующих способов обеззараживания воды, указаны их достоинства и недостатки в разрезе возможности использования в космическом индустриальном ожерелье «Орбита» (КИО «Орбита»). Представлены результаты испытаний по обеззараживанию воды, контаминированной спорообразующими бактериями Bacillus subtilis, а также нативной озёрной воды на экспериментальной электрогидроударной установке UniThorr, разработанной ЗАО «Струнные технологии». Показана высокая эффективность применения электрогидравлического удара для обеззараживания, что позволит перейти на безреагентный метод и получить замкнутый цикл водопотребления в ЭкоКосмоДоме (ЭКД).

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по промышленным биотехнологиям , автор научной работы — Юницкий А. Э., Першай Н. С., Буглак П. А., Лобазова И. Е., Арнаут С. А.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Применение электрогидравлического эффекта для обеззараживания сточных вод в условиях проживания людей в космосе»

Применение

электрогидравлического эффекта

для обеззараживания сточных вод в условиях проживания людей в космосе

Юницкий А.Э.12,

доктор философии транспорта

Першай НС.2,

кандидат технических наук Буглак П.А.2,

Лобазова И.Е.1,

кандидат химических наук

Арнаут С.А.2,

кандидат технических наук

1 ООО «Астроинженерные технологии»,

г. Минск, Беларусь

2 ЗАО «Струнные технологии», г. Минск, Беларусь

УДК 628.316.6

■ ■ Проведён анализ существующих способов обеззараживания воды, Ш Ш указаны их достоинства и недостатки в разрезе возможности использования в космическом индустриальном ожерелье «Орбита» (КИО «Орбита»). Представлены результаты испытаний по обеззараживанию воды, контаминированной спорообразующими бактериями Bacillus subtilis, а также нативной озёрной воды на экспериментальной электрогидроударной установке UniThorr, разработанной ЗАО «Струнные технологии». Показана высокая эффективность применения электрогидравлического удара для обеззараживания, что позволит перейти на безреагентный метод и получить замкнутый цикл водопотребления в ЭкоКосмоДоме (ЭКД).

Ключевые слова: космическое индустриальное ожерелье «Орбита» (КИО «Орбита»), обеззараживание воды, сточные воды, ЭкоКосмоДом (ЭКД), электрогидравлический эффект, электрогидроудар, электрогидроударная установка.

Введение

Очистка и обеззараживание воды в условиях проживания людей в космосе имеют свои особенности, которые объясняются высокой стоимостью доставки грузов, дефицитом места и др. Согласно данным [1] транспортировка 1 кг груза на Международную космическую станцию (МКС) обходится в 5000-6000 USD. В связи с этим на подобных объектах обязательным требованием является наличие замкнутой системы водоснабжения. Так, регенерация воды на станции «Мир» позволила снизить расходы на её доставку примерно на 300 млн USD в год. При этом, несмотря на зацикленность процесса водопотребления, безвозвратные потери воды составляли 7 % и восполнялись только путём её транспортировки с Земли.

На сегодняшний день для поддержания жизнедеятельности космонавтам разрешается расходовать 2,7 л воды в сутки. Годовое водопотребление на все нужды космической станции при численности экипажа шесть человек-около 9 м5 [1]. На МКС реализована система очистки, включающая дистилляцию и йодирование [2], которая нуждается в доработке.

Космическое индустриальное ожерелье «Орбита» (КИО «Орбита») - многоорбитальный транспортно-инфра-структурный и индустриально-жилой комплекс, охватывающий планету в плоскости экватора. Созданный в космосе для обслуживания земного человечества, он станет функциональным аналогом экваториального линейного города, а также плацдармом для защиты от космических угроз (в том числе метеороидных) и технологической платформой для экспансии земной цивилизации в дальний космос [3-5].

ЭкоКосмоДом (ЭКД) - неотъемлемая часть жилой и производственной инфраструктуры КИО «Орбита». ЭКД представляет собой замкнутую экосистему биосферного типа, в которой все жители должны не только получать сбалансированное питание, но и быть обеспечены безопасной питьевой водой, соответствующей самым жёстким гигиеническим требованиям и нормативам [5-7]. В таких условиях остро проявляется необходимость в создании эффективной

замкнутой системы водоотведения, водоочистки и затем водоснабжения жителей ЭКД качественной питьевой водой [8,9].

В настоящее время применяются химические (реагент-ные), физические, а также комплексные методы обеззараживания. Отметим, что расположение КИО «Орбита» затрудняет доставку химических реагентов, антимикробных препаратов, антисептиков, поэтому наиболее предпочтительными способами получения воды хорошего качества могут выступать ультрафиолетовое излучение и электрогидроудар.

Результативной альтернативой традиционным методам обеззараживания в процессе разработки замкнутой системы очистки, предназначенной для реализации в ЭКД и его земном аналоге «ЭкоКосмоДом на планете Земля» (ЭКД-Земля), станет использование электрогидроударной установки (ЗГУ). Принцип её работы основан на электрогидравлическом эффекте (эффект Юткина) [10], сущность которого заключается в создании целенаправленного сверхвысокого гидравлического давления, приводящего к гибели даже спор Bacillus anthraci- возбудителей сибирской язвы [11].

Анализ методов обеззараживания

Выбор того или иного способа обеззараживания зависит от типа воды, её объёма, дальнейшего назначения после очистки, концентрации загрязняющих веществ. На Земле наиболее распространены следующие методы:

• химический (применение различных реагентов и окислителей - хлора, диоксида хлора, гипохлорита натрия и др.);

• физический (термическая обработка, ультрафиолетовое излучение, воздействие ультразвука, электрического разряда и др.);

• комбинированный (физико-химический).

Принцип обеззараживания с использованием сильных

окислителей, например активных ионов галогенпроизвод-ных, основан на их внедрении в оболочку клетки микроорганизмов, проникновении внутрь и разрушении её структуры. Данный метод применяют на станциях централизованного

водоснабжения населённых пунктов. Однако он неэффективен по отношению к цистам лямблий. Кроме того, окислители приводят к образованию канцерогенов и токсических веществ. Главный недостаток этого способа обеззараживания - наличие в питьевой воде остаточного хлора, опасного для человека.

В условиях КИО «Орбита» такой метод не должен применяться в связи с опасностью протечки баллонов, высокой летучестью хлора, а также необходимостью осуществления регулярной доставки реагентов и окислителей на орбиту.

В космосе также нецелесообразно использование пероксида водорода. Основным механизмом его бактерицидного действия является образование супероксидных и гидроксильных радикалов, которые могут оказывать либо прямое цитотоксическое действие, либо опосредованное, приводящее к повреждению молекул ДНК, а в дальнейшем и к гибели бактериальной клетки. Указанные радикалы имеют больший бактерицидный эффект, чем исходный пероксид водорода. К недостаткам этого способа следует отнести важность поддержания постоянной температуры. Так, её понижение с 18-20 °С до 1-4 °С отрицательно сказывается на активности перекиси водорода, особенно при массивном заражении воды микроорганизмами [12].

Применение ультрафиолетовых лучей (рекомендуемый диапазон длин волн 200-280 нм] для обеззараживания воды до качества питьевой в последнее время набирает популярность в связи с тем, что данный метод эффективен по отношению к большинству вирусов и бактерий, в том числе к возбудителям холеры и тифа, вирусам гепатита и гриппа, бациллам дизентерии, кишечной палочке. УФ-спектр совпадает со спектром поглощения ДНК (Амакс = 260 нм], разрывая водородные связи между комплементарными нитями ДНК и образуя димеры в молекуле ДНК, а в РНК - гидроксили-рование урацила. В результате затрудняется процесс репликации ДНК, что и становится причиной гибели клетки. Чем дольше воздействие УФ-света, тем сильнее повреждение. Средняя доза такого облучения на вводящихся в эксплуатацию и проектируемых станциях обеззараживания воды в США, Канаде, Великобритании, Франции составляет 50-100 мДж/смг [13]. Этот физический метод имеет ряд достоинств: высокая эффективность, сохранение вкусовых качеств воды, отсутствие необходимости задействования реагентов. Однако существует и ряд недостатков: строгие требования к степени прозрачности среды (по показателю мутности], сложность конструкции при использовании в качестве промышленных установок обеззараживания, невозможность длительного хранения из-за риска повторного загрязнения. Стоит отметить, что при применении УФ-излучения

нужна тщательная подборка его дозы, чтобы предотвратить появление в воде каких-либо токсичных побочных соединений. Это связано с тем, что эффект обеззараживания достигается при гораздо меньших дозах бактерицидного излучения по сравнению с фотохимической трансформацией растворённых органических веществ. Применение УФ-излучения в условиях проживания людей на орбите Земли затруднено в силу необходимости регулярной доставки ламп для их замены (каждые 8000-12 000 ч работы], а также ввиду сложностей, связанных с процессом их утилизации [13].

К методам, основанным на изменении свойств объекта вследствие влияния на него электрических полей высокого напряжения, можно отнести озонирование и использование эффекта электрогидроудара.

Озон получают при воздействии тихого электрического разряда на кислород в специальных аппаратах-озонаторах. Электросинтез озона осуществляют в генераторе, который представляет собой излучатель, состоящий из двух электродов, разделённых диэлектриком. Окислительная способность основана на разрушении клеточных мембран и стенки, действии на окислительно-восстановительную систему бактерий и их протоплазму. Однако при использовании озона возникают проблемы технического и экологического характера: необходимость в больших производственных площадях, отдельном здании, мощной вентиляции в помещении; высокие требования к квалификации обслуживающего персонала; токсичность, взрывоопасность.

Электрические способы очистки считаются наиболее перспективными. Их суть заключается в преобразовании электрической энергии в другие виды, оказывающие влияние на объект очистки.

В электроволновых методах используют электромагнитную энергию различной частоты, например СВЧ-обработку, лазерное или ультразвуковое воздействие. Электростатические способы применяют энергию электрических полей высокого напряжения, и в частности электрогидроудар, основанный на электрогидравлическом эффекте [10]. В ряде работ показана результативность ЭГУ для очистки отходов животноводства от патогенной микрофлоры [10,11,14], балластных сточных вод, сбрасываемых в морскую среду [15,16].

Электрогидравлический удар в воде, вызываемый электроимпульсами малой длительности (несколько микросекунд] при высокой мгновенной мощности (50-1000 МВт], приводит к появлению активных свободных радикалов, атомарных кислорода и водорода, соединений азота и простейших аминокислот. Осуществлению процесса способствуют воздух и другие газы, растворённые в воде. Микробная флора, в первую очередь бактериальная, при этом активно

гибнет, что связывают с ультразвуковым, ультрафиолетовым и рентгеновским излучением плазмы канала разряда, а также с мощным окисляющим действием атомарного кислорода [17].

Авторы [10,18,19] считают доминирующими дезинфицирующими факторами в ЗГУ ультрафиолетовое излучение и ультразвук, создаваемые электрогидравлическим разрядом, а не тепловой удар, сверхвысокое гидравлическое давление или химические вещества. Однако в [20] утверждается, что именно ударная волна, генерируемая при формировании плазменного канала, является наиболее важным фактором, ответственным за инактивацию микроорганизмов, а влияние УФ-излучения, химических окислителей и импульсных электрических полей незначительно. В [21, 22] также показано, что клеточная стенка бактерий повреждается ударной волной, генерируемой плазмой импульсного разряда.

Очевидно, что при обеззараживании воды электрогидравлическим ударом к гибели микрофлоры приводит комплекс факторов в зависимости от вида/штамма микроорганизма. Обработанная таким образом жидкость приобретает бактерицидность, не снижающуюся с течением времени. Обеззараживание происходит весьма интенсивно, а скорость процесса пропорциональна количеству и энергии импульсов, вызывающих электрогидравлические удары [23].

Один из главных плюсов использования электрогидро-ударных технологий в условиях космической жизни - эколо-гичность, что продиктовано отсутствием химических веществ, побочных продуктов. Кроме того, наличие солнечной энергии позволяет получить дешёвую электроэнергию в достаточном количестве для питания системы водоочистки.

Безопасность питьевой воды в эпидемическом отношении определяется отсутствием в ней болезнетворных бактерий, вирусов и простейших микроорганизмов, её соответствием нормативам по микробиологическим и парази-тологическим показателям [23]. В литературе описаны исследования по влиянию электрогидроудара на различные неспорообразующие микроорганизмы, включая бактерии группы кишечной палочки, основной представитель которой - Escherichia coli [18,19,24,25]. Однако бактерии, обладающие способностью к спорообразованию, при наступлении неблагоприятных для жизни условий образуют плотную оболочку под внешней мембраной. В данном случае споры не являются способом размножения бактерий; вместе с тем уменьшенный объём за счёт частичной потери воды позволяет им выживать и эффективнее расселяться. Споры могут длительное время находиться в состоянии покоя; характеризуются низким уровнем метаболической активности

и отличаются необычайно высокой термостойкостью, сохраняя жизнеспособность при кипячении в течение нескольких часов, а также повышенной устойчивостью к ультрафиолетовому излучению и механическому воздействию. С учётом вышеизложенного можно сделать вывод, что использование электрогидроудара актуально для обеззараживания воды, в том числе содержащей спорообразующие микроорганизмы.

Цель настоящей работы - исследование влияния электрогидроудара на гибель спорообразующих микроорганизмов на примере тест-культуры Bacillus subtilis (В. subtilis).

Согласно поставленной цели решались следующие задачи:

• определение влияния электрогидроудара на гибель микроорганизмов;

• установление зависимости степени обеззараживания от времени обработки и исходной концентрации клеток микроорганизмов в растворе.

Материалы и методы исследования

В качестве объекта исследования выбрана грамполо-жительная спорообразующая почвенная бактерия В. зиЬНИБ штамм С ВКМ В-911 (рисунок 1], взятая из собственного банка микроорганизмов лаборатории отдела биотехнологий ЗАО «Струнные технологии» [5].

Рисунок 1 - Рост колоний В. subtilis в чашке Петри

В. subtilis, или сенная палочка, - микроорганизм, населяющий почву, кишечник животных и человека, а также встречающийся в воде и воздухе, является одним из наиболее изученных представителей рода Bacillus, которые способны к спорообразованию либо образованию эндоспор, расположенных в центральной части материнской клетки и имеющих овальную форму с многослойной труднопроницаемой оболочкой.

Как правило, исследуемый инокулят микроорганизмов содержит споры, вегетативные клетки и вегетативные клетки с эндоспорами в различном соотношении (рисунок 2). При негативном воздействии наименее устойчивы вегетативные клетки, а наиболее жизнеспособны споры, поэтому для эксперимента использовали состаренные 3-4-суточ-ные культуры (за такой период бактерии, предположительно, проходят все стадии развития).

Эффективность применения электрогидроудара, реализованного в ЗГУ UniThorr (разработка конструкторского бюро «Опытное оборудование» ЗАО «Струнные технологии»), изучали в воде, искусственно контаминированной спорообразующими микроорганизмами до концентрации, которая соответствует содержанию бактерий в сточной воде.

Наработка инокулята тест-культуры В. subtilis штамм G ВКМ В-911 осуществлялась в лаборатории отдела биотехнологий периодическим методом [26].

Культуральную жидкость с различной исходной концентрацией микроорганизмов подвергали воздействию

электрогидроудара в интервале времени от 6 с до 40 мин; энергия в импульсе - 400 кДж. Параметры работы ЗГУ: напряжение - 45 кВ, сила тока -15 кА, ёмкость зарядного контура - 0,4 мкФ, объём рабочей камеры - 9 л. Отбор проб воды до и после воздействия выполняли асептическим способом. Кратность повторения каждой пробы была равна трём. Посев на поверхность плотной агаризованной среды осуществляли методом Коха, инкубировали и проводили подсчёт выросших колоний на питательном агаре [26]. О степени обеззараживания воды судили по изменению количества колониеобразующих единиц (КОЕ) в результате воздействия ЗГУ. Общая численность микроорганизмов в исходных образцах находилась в диапазоне 104-105 КОЕ в 1 мл раствора.

Далее исследовали озёрную воду, отобранную в эко-парке «Акварель» (г. Марьина Горка, Беларусь). Этот искусственно созданный водоём выбран как наиболее вероятный прототип замкнутой водной экосистемы.

Полученные результаты

Эксперименты по определению влияния электрогидроудара на гибель микроорганизмов выбранной тест-кулыу-ры с концентрацией 4,5 * 105 КОЕ/мл, проведённые на установке ипГГГюгг, выявили уменьшение общего микробного числа (ОМЧ) на один порядок через 10 мин воздействия.

\

Г -V

Г я

у Ч*

* Ä J

TS. * L — J . ,__.

'" V-V -лЫ

гК

V

' - \л

У г* , л •и-

л**

Г 4 Ю МКМ

Ч/ Г. Л ** '»

^ I ^ \ г Ь 1 V ' ' V vk 1 9 Ш л ^ Vi . / | и cV ß' \

к к' у , •

г* ' Hv Ч ^ 1 , с <

ТО' «Л м 4L ■«*у

АЛ » J 10 мкм

Рисунок 2 - Микроорганизмы В. зиЫШз, окрашенные раствором метиленового синего: а - по методу Леффлера; б - по методу Пешкова (вегетативные клетки имеют красный цвет, споры - зелёный/синий)

Увеличение времени работы установки до 40 мин приводит к снижению ОМЧ на 99 %, однако не позволяет достичь полного уничтожения микроорганизмов (рисунок 3).

При более высокой исходной концентрации микроорганизмов в растворе - 4,5 * 105 КОЕ/мл - интенсивный обеззараживающий эффект наблюдается при экспозиции до 10 мин, далее зависимость ОМЧ от времени обработки имеет линейный характер (рисунок 3). В промежутке с 10-й по 15-ю мин обработки значение ОМЧ возрастает, а затем отмечается его дальнейшее снижение. Данный феномен можно объяснить так называемым эффектом бактериального взрыва. Возможность его возникновения описана в [10]. Такое явление обусловлено тем, что первоначально уничтожаются самые слабые микроорганизмы и в растворе остаются наиболее устойчивые к внешним факторам. Кроме того, при электрогидроударе увеличивается содержание соединений азота и других питательных веществ в водной среде. После прекращения работы ЗГУ и при наличии питательных элементов (в том числе азота] происходит бурный рост выживших и наиболее сильных представителей бактериальной колонии.

Остаточное значение ОМЧ при обработке электро-гидроударом контаминированной воды с исходной концентрацией микроорганизмов 5,5 * 104 КОЕ/мл составляет менее 50 КОЕ/мл, что удовлетворяет требованиям СанПиН 10-124 [23] к качеству питьевой воды по данному показателю. Однако был отмечен менее выраженный эффект бактериального взрыва на 10-й мин обработки (рисунок 4].

Снижение исходной концентрации микроорганизмов с 5,5 х Ю4 КОЕ/мл до 3 х Ю5 КОЕ/мл показало, что наиболее

интенсивный обеззараживающий эффект наблюдается уже при времени обработки в течение первых 5 мин (рисунок 4].

В дальнейших экспериментах подтверждена повторяемость полученных результатов, проведено сужение временного диапазона и исследовано влияние минимального срока воздействия на ОМЧ воды. Определены реперные точки: 6 с и 10 с. Характер зависимости ОМЧ от времени обработки совпал (рисунок 5], за исключением точек, когда время функционирования установки составило 6 с и 10 с. Выявлено, что именно за первые 6-10 с работы ЗГУ уничтожается до 94 % микроорганизмов (рисунок 5].

6хЮ4 I-

5 х Ю4--

^ 4х104--

£

о

Зх104--

1х104

О 5 10 15 20 25 30 35 40 45 Время обработки, мин

Рисунок 4 - Влияние времени обработки на ОМЧ при исходной концентрации микроорганизмов 5,5 х ю4 КОЕ/мл

5 х ю5 4,5x1 о5

4 х Ю5 3,5 хЮ5

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

| 3x10= Ц. 2,5x105 Е 2 х Ю5 1,5 хЮ5 1хЮ5

5 х Ю4

0 5 10 15 20 25 30 35

Время обработки, мин

Рисунок 3 - Влияние времени обработки на ОМЧ при исходной концентрации микроорганизмов 4,5 х ю5 КОЕ/мл

2,5 х Ю3 2 х Ю3 ^г 1,5 х Ю3

о

| 1 X 103

5 х Юг

0 10 20 30 40 Время обработки, мин -6 с -10 с

Рисунок 5 - Влияние времени обработки на ОМЧ при исходной концентрации микроорганизмов 3 х ю4 КОЕ/мл

С учётом полученных данных зависимость ОМЧ от времени обработки условно разбили на три участка (рисунок 6).

Участок I длительностью до 10 с характеризуется резким снижением ОМЧ с 3 х Ю4 КОЕ/мл до 2 х Ю5 КОЕ/мл, что составляет до 93 %. Предполагается, что на этом участке происходит гибель преимущественно вегетативных клеток как наименее устойчивых к воздействию электрогидро-удара. На участке II длительностью от 10 с до 15 мин наблюдается уменьшение значений ОМЧ с 2 х Ю5 КОЕ/мл до 1 х Юг КОЕ/мл, что, вероятно, связано с гибелью вегетативных клеток с эндоспорами. Участок III зависимости ОМЧ от времени, который начинается после 15 мин, имеет линейный, практически горизонтальный вид. Слабое снижение ОМЧ на последнем этапе, возможно, вызвано уничтожением оставшихся в водной среде спор, которые обладают плотной оболочкой и хорошо переносят неблагоприятные условия окружающей среды.

Комплексный характер такого метода обеззараживания, как электрогидроудар, особенно важен при очистке вод, содержащих широкий спектр микроорганизмов. В связи с этим в дальнейшем проведено исследование обработки нативной озёрной воды на ЗГУ ипГПшг. Полученные данные (рисунок7) идентичны результатам обработки воды, контаминированной В. БиЬШ (рисунки 3,4).

Эффективность обеззараживания озёрной воды составила 99 %. Остаточное значение ОМЧ после обработки на ЗГУ ипПТюгг равно 75 КОЕ/мл. Тем не менее, несмотря на высокую результативность обработки, необходимые показатели питьевой воды достигнуты не были (норматив по СанПиН 10-124 - не более 50 КОЕ/мл) [23].

9,3x104

545 495

230

165

75

10 15 20 25 30 35 Время обработки, мин

40 45

Рисунок7 - Влияние времени обработки на ОМЧ озёрной воды

В соответствии с [23], устанавливающими требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения, контроль проводят по следующим микробиологическим показателям: общее микробное число, содержание общих и термотолерантных колиформных бактерий, спор сульфитредуцирующих бактерий, колифагов и цист лямблий. Кроме того, питьевая вода не должна содержать вирусов и простейших микроорганизмов. В связи с этим целесообразно расширить исследования по влиянию электрогидравлического эффекта на указанные показатели.

Результаты проведённых опытов показывают, что использование электрогидроудара позволяет снизить биологическое загрязнение.

3,5 х104

3 х104

1=^ ж 2,5 х104

LLI О ^ 2 х104

ZT Ж О 1,5 1 х104 X 10"

5 х103

0 5 10 15 20 25 30 35 40 Время обработки, мин Участок I -Участок II -Участок III

Рисунок 6 - Влияние времени обработки на ОМЧ при исходной концентрации микроорганизмов 3 х ю4 КОЕ/мл с разбиением кривой зависимости на участки (I, II, III)

Выводы

и дальнейшие направления исследования

В настоящей статье отражена проблема ограниченности водных ресурсов для людей в условиях нахождения в космосе. Дана оценка наиболее оптимальным способам из существующих по обеззараживанию воды с учётом возможности их применения в КИО «Орбита», показаны их преимущества и недостатки.

Исследована возможность использования ЗГУ ипГПшг для обеззараживания воды (на примерах нативной озёрной воды и искусственно контаминированной штаммом В. БиЬИШ] и подтверждена высокая эффективность данного метода (степень обеззараживания достигла 99 %}. Отметим, что обеззараживание в течение 40 мин воды, содержащей спорообразующие бактерии в концентрации 5,5 х Ю4 КОЕ/мл, позволило достичь качества питьевой воды по ОМЧ.

Проведённые микробиологические исследования выявили значительное снижение бактериальной обсеменён-ности сточных вод под воздействием электрогидроудара, что указывает на высокую степень обеззараживания. Дальнейшая работа будет направлена на увеличение эффективности очистки с применением ЗГУ, а также на изучение изменения микробиологической обсеменённости сточных, речных и других вод по микробиологическому и паразито-логическому показателям.

Следовательно, можно сделать вывод о целесообразности использования ЗГУ ипПТюгг в системе водоочистки на стадии обеззараживания воды, что позволит перейти на безреагентный метод и получить замкнутый цикл водо-потребления в ЭКД, в котором необходима вода не только питьевого, но и технического качества, а также для полива культивируемых растений. Кроме того, на КИО «Орбита», куда в будущем будут вынесены с планеты Земля наиболее вредные промышленные производства, понадобятся эффективные системы водоочистки с последующим обеззараживанием. В связи с этим на основании дополнительных экспериментов будут предложены варианты замкнутой системы очистки воды с учётом её назначения.

Литература

1. Регенерация воды на МКС [Электронный ресурс] // Водоочистка. - 2019. - № 1. - Режим доступа: https:// panor. ru/articles/regenera tsiya-vody-na-mks/509 1. html. - Дата доступа: 06.06.2022.

2. Долина, Л. Ф. Очистка сточных вод в условиях космоса / Л.Ф. Долина, Ю.А. Ждан, ДА Долина//Наука та прогрес транспорту. - 2020. - №2 (86). - С. 7-15.

3. Юницкий, A3. Струнные транспортные системы: на Земле и в Космосе: науч. издание / A3. Юницкий. - Гомель: Инфотрибо, 1995. -557 е.: ил.

4. Юницкий, A3. Струнные транспортные системы: на Земле и в Космосе: науч. издание/A3. Юницкий. - Силакрогс: ПНБ принт, 2019. - 576 е.: ил.

5. Юницкий, A3. Почва и почвенные микроорганизмы в биосфере ЗкоКосмоДома /A3. Юницкий, Е.А. Соловьёва, Н.С. Зыль // Безракетная индустриализация космоса: проблемы, идеи, проекты: материалы II между-нар. науч.-техн. конф., Марьина Горка, 21 июня 2019 г. / ООО «Астроинженерные технологии»; под общ. ред. A3. Юницкого. - Минск: Парадокс, 2019. - С. 179-185.

6. Юницкий, A3. Создание математической модели общепланетарного транспортного средства: разгон маховиков,

прохождение атмосферы, выход на орбиту/A3. Юницкий, P.A. Шаршов, A.A. Абакумов // Безракетная индустриализация космоса: проблемы, идеи, проекты: материалы II междунар. науч.-техн. конф., Марьина Горка, 21 июня 2019 г. / ООО «Астроинженерные технологии»; под общ. ред. A3. Юницкого. - Минск: Парадокс, 2019. -С. 77-85.

I. Безракетная индустриализация ближнего космоса: проблемы, идеи, проекты: материалы III междунар. науч.-техн. конф., Марьина Горка, 12 сент. 2020 г. / ООО «Астроинженерные технологии», ЗАО «Струнные технологии»; под общ. ред. A3. Юницкого. - Минск: СтройМедиаПроект, 2021.-516 с.

8. Юницкий, A3. Инженер: автобиография/A3. Юницкий. -Минск: Белпринт, 2021. - 400 с.

9. Unitsky, A. System Foundations of Non-Rocket Near Space Industrialization: Problems, Ideas, Projects/A. Unitsky. -Minsk: Gradient, 2021. - 568 p.

10. Юткин, ЛА. Электрогидравлический эффект и его применение в промышленности /ЛА. Юткин. - Л.: Машиностроение, 1986. -255 с.

II. Головко, AR Перспективы использования электрических методов для очистки жидких органических отходов животноводства/АН. Головко, AM. Бондарен ко // Вестник аграрной науки Дона. - 2018. - № 1 (41). - С. 52-57.

12. Соколова, Н.Ф. Средства и способы обеззараживания воды (аналитический обзор)/Н.Ф. Соколова //Медицинский алфавит: Эпидемиология и гигиена. - 2015. -№ 1. - С. 45-54.

13. Ульянов, А.Н. Ультрафиолетовое излучение для дезинфекции питьевой воды [Электронный ресурс)/АН. Ульянов//Сантехника. -2005.-№ 4. - Режим доступа: https// www.abok.ru/for_spec/articles.php?nid=2175. - Дата доступа: 05.06.2022.

14. Попенко, А.Ю. Применение электрофизических методов для очистки жидких органических отходов животноводства /А.Ю. Попенко, А.Н. Головко, A.B. Хаценко // Активная честолюбивая интеллектуальная молодёжь сельскому хозяйству. - 2021. - №2(11). - С. 90-95.

15. Кавитационное устройство для обеззараживания и очистки воды: пат. RU 71759 U1 / В.Д. Дудышев, У.А. Камалов. -Опубл. 20.05.2008.

16. Совершенствование системы обеззараживания и очистки балластных вод / А.Г. Данилян [и др.] // Вчеш записки THyiMeniB.I. Вернадського. Сер'!я: TexHÍ4HÍнауки. -2019. -Т. 50 (69)4.2, №5 -С. 145-147.

17. Добромиров, В.Н. Технология обеззараживания жидкостей на основе электрогидравлического эффекта/В.Н. Добро-миров, ДВ. Аврамов, Н.В. Мартынов//Вода и экология: проблемы и решения. - 2019. - №2 [78). - С. 17-23.

18. Escherichia coli Disinfection by Electrohydraulic Discharges/W.K. Ching [et alj//Environmental Science & Technology. - 2021. - Vol. 35 [20]. - P. 4139-4144.

19. Ching, W.K. Soluble Sunscreens Fully Protect £ coli from Disinfection by Electrohydraulic Discharges / W.K. Ching, A.J. Colussi, M.R. Hoffmann // Environmental Science & Technology. - 2003. - Vol. 37(21). - P. 4901-4904.

20. Lee, C. Inactivation of MS2 Bacteriophage by Streamer Corona Discharge in Water / С Lee, J. Kim, J. Yoon // Chemosphere. -2011. - Vol. 82(8). - P. 1135-1140.

21. Effects of Pulsed and Continuous Wave Discharges of Underwater Plasma on Escherichia coli/S.J. Lee [etal.]// Separation and Purification Technology. - 2018. - Vol. 193. -P. 351-357.

22. Effects of Electrode Parameters on Sewage Disinfection by Underwater Pulsed Arc Discharge / J. Yang [et alj // Journal of Electrostatics. -2019. - Vol. 98. -P. 34-39.

23. Питьевая вода. Еигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества: СанПиН 10-124 РБ 99. - Введ. 01.01.2000. - Минск: Госстандарт: Белорус, гос. ин-т стандартизации и сертификации, 2000. - 112 с.

24. An Electrohydraulic Direct Current Discharge for Inactivation of Escherichia coli in High-Bacterial Density Wastewaters / £ Gwanzur [et alj // International Journal of Engineering Research in Africa. - 2021. - Vol. 55. -P 190-206.

25. Pulsed Submerged Arc Plasma Disinfection of Water-Bacteriological Results and an Exploration of Possible Mechanisms / R.L. Boxman [et alj // Plasma Assisted Decontamination of Biological and Chemical Agents: Proceedings of the NATO Advanced Study Institute on Plasma Assisted Decontamination of Biological and Chemical Agents, Cesme-lzmir, 9-18 Sept. 2007. - Springer, 2008. -P. 41-45.

26. Концевая, И.И. Микробиология: физиологические группы бактерий: практ. рук. / И.И. Концевая. - Чернигов: Десна Полиграф, 2017. - 40 с.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.