Научная статья на тему 'Віброкавітатор для знезараження води відкритих водойм'

Віброкавітатор для знезараження води відкритих водойм Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

CC BY
72
15
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
вода / біологічне забруднення / кавітація / електромагніт / пневмобалон / платформа / вода / биологическое загрязнение / кавитация / электромагнит / пневмобалон / платформа

Аннотация научной статьи по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям, автор научной работы — Лі Шевчук, О І. Строган, Із Коваль, Т С. Фалин

Наведено опис конструктивної будови автономного вібраційного кавітатора для аерації води відкритих водойм та інактивації її біологічних забруднень, зокрема і ціанобактеріями, які провокують "цвітіння" води. Його основними елементами є встановлена на пневмобалоні платформа із віброкавітатором та пневмокамерою і занурені у воду збурювані кавітації. Продуктивність очищення забрудненої води 10-450 м2 водного плеса мілководдя за 8-ИО годин роботи від автономного джерела живлення. Пристрій високопродуктивний, маневрений, придатний для ефективної боротьби із заморами риби у відкритих біологічно забруднених, зокрема і цитобактеріями, водоймах, не залежний від стаціонарних джерел живлення.

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

Виброкавитатор для обеззараживания воды открытых водоемов

Приведено описание конструктивного строения автономного вибрационного кавитатора для аэрации воды открытых водоемов и инактивации ее биологических загрязнений, в том числе и цианобактериями, которые провоцируют "цветение" воды. Его основными элементами являются установленная на пневмобалоне платформа с виброкавитатором и пневмокамерой и погруженные в воду возмутители кавитации. Производительность очистки загрязненной воды 100-Л 50 м2 водной глади мелководья за 8+10 часов работы от автономного источника питания. Устройство высокопроизводительное, маневренное, пригодное для эффективной борьбы с заморами рыбы в открытых биологически загрязненных, в том числе и цитобактериями, водоемах, не зависящий от стационарных источников питания.

Текст научной работы на тему «Віброкавітатор для знезараження води відкритих водойм»

док, до хвороби, а подекуди i замор1в риби. Цшком можливо i те, що перебуван-ня навiть здорово!' риби у заражешй цiанобактерiями водi може супроводжува-тись i насиченням шкiдливими цiанiдами 11 зябрових кришок, нутрощiв i м'яса.

Постановка проблеми. Не можна стверджувати, що на сьогодш бракуе методiв ефективного знезараження бiологiчно забруднених вод. Це i фiзичнi методи багатоступенево1 фшьтрацц, доволi часто в супроводi високоенергетич-них впливш магнiтних та електромагнiтних полiв, i хiмiчнi методи 11 очищения хлоруванням, обробленням гашеним вапном тощо, i оброблення барботуванням у середовищi озону чи iнертних газiв. Та проблема тут полягае саме у специфщ риборозплщних водойм. Жоден iз вiдомих метод1в водоочищення не е абсолютно безпечним для риби, особливо, коли йдеться про 11 маломiрну молодь. Х1шч-нi методи водоочищення можуть провокувати затруення риби, звичайно, окрш дозованого застосування гашеного вапна. Та його протид1я щанобактер1ям, а вiдповiдно i ефективнiсть, тут вкрай низьк! Малоефективне й озонування води, оскiльки воно, рятуючи рибу ввд кисневого голодування, одночасно i сприяе ак-тивацп розмноження щанобактерш. Про фiзичнi високоенергетичнi впливи тут не може бути i мови.

Ще одна, не менш важлива проблема - це вiдсутнiсть мобшьного легко-пересувного автономного устатковання для знезараження окремих дшянок водойм, забруднених щанобактер1ями. Зазвичай, " цвтння" води не захоплюе всю водойму одночасно, а започатковуеться на т. зв. мшинах незначно1 глибини iз стоячою водою, мiгруючи у подальшому зi змiнами вiтру iншими дшянками во-дойми, заражаючи все новi та новi 11 сектори. 1снувало б маневрене знезаражу-вальне устатковання, процеси забруднення можна було б призупинити на по-чаткових його стадиях. А так доводиться потужними, а вiдповiдно й енергозат-ратними стацiонарними водоочисними установками переробляти весь обсяг води водойми, витрачаючи на це значнi кошти.

Запобтати активному "цвiтiнню" води, тобто розмноженню в нiй щано-бактерiй, наразi можна виключно 11 швидкою водозамшою, та не завжди водо-господарства мають таку змогу просто через обмежеш воднi ресурси у спекотне засушливе лiто. Втiшним тут е лише той факт, що для наших ктматичних умов зб^ трьох зазначених вище чинникiв активного " цвiтiния" води не е тривалим у часi i доволi поширеним явищем, та все ж запобтати йому потрiбно. Тому до-речними та актуальними видаються дослiджения, спрямоваш на розроблення метод1в знезараження вод ввдкритих водойм, придатних для широкого виробни-чого застосування.

Мета дослщження - створення нового методу знезараження та аераци води, придатного для ефективно1 боротьби iз заморами риби у вщкритих бiологiчно забруднених, зокрема i щанобактер1ями, водоймах, розроблення конструктивних i технологiчних схем високопродуктивного обладнання для його реалiзацil.

Об'ект дослщження - технолопчш операцп водопiдготовки та водоочищення, вивчення кинематики впливу параметрiв кавiтацiйних полiв на мжроор-гашзми у водних субстанциях, 1х життед1яльшсть та репродуктивну здатнiсть.

Предмет дослщження - промислове устатковання та дослщне обладнання для бiологiчного знезараження води, пристро1 для збурення кавтцп в рь

динах, пдродинамжа та енергетичнi впливи параметрiв кавггацшних полiв на мiкроорганiзми.

Методика дослщження - мiкроскопування зразк1в забруднено! води, рН-метрш для визначення рН води та водних розчинiв, швидкiсна вщеозйомка для дослiдження динамiки резонансно! пружно! шдвкки, елеменпв приводу та збурювачiв кавтцц вiбрацiйного кавiтатора.

Анал1з попередни дослщжень. Враховуючи специфiку води рибороз-плiдних господарств, яка полягае у малопридатност для 11 очищения вщ бюло-гiчного забруднення через небезпеку отруення молодо! риби хiмiчними методами водошдготовки, у пошуку ефективних шлях1в запобiгания "цвiтiнню" води, тобто активному розмноженню в нiй щанобактерш, перевагу потрiбно вiддати методам фiзичного знезараження. Очевидно, що для ефективно! боротьби iз "цвiтiнням" води для риборозплщних господарств потрiбнi кардинально новi методи та пристро! знезаражувально! дц. При цьому, новi методи для !х втшен-ня неодмiнно повинш задовольняти такi вимоги:

• оргатчно поеднувати в собi високу ефективтсть iнактивацií шюдливо! мшроф-лори iз незначною собiвартiстю водоочищення;

• вiдрiзнятись простотою конструктивно! будови та невибагливютю в експлуата-

иД;

• бути безпечними в експлуатацп для мешканщв водойм та обслуговуючого персоналу;

• вiдрiзнятись високою маневренiстю i незалежшстю вiд стацiонарних джерел живлення.

1з вщомих фiзичних методiв iнактивацi! шкодливо! мшрофлори найбшь-шою мiрою зазначеним вимогам на сьогоднi вiдповiдае кавiтацiйне оброблення води та водних розчинiв [1, 2].

Виклад основного матер1алу. Певною мiрою зазначеним вимогам ввд-повщае вiдображений на рис. 1 автономний вiбрацiйний кавiтатор для шактива-цп цiанобактерiй та аерацi!' води ввдкритих водойм. Завдяки розташуванню на плавучш платформi кавiтатор човном чи шшим плавучим засобом легко ввд-транспортувати на будь-яку забруднену цiанобактерiями дшянку водойми, де за допомогою при^пленого до платформи якоря !! надшно фшсують у потрiбно-му мкц! За всiх недолiкiв явища " цвiтiния" води, тут все ж е один вагомий позитив - завдяки змЫ кольору поверхневих прошаркiв забруднено! щанобакте-р1ями води, тобто !! яскраво-зеленому вiдтiнку, забруднеш дiлянки водойми до-волi легко виявити неозброеним оком без будь-яких лабораторних дослiджень та аналiзiв [3].

Намотана на бобшу линва якоря, при цьому, повинна надiйно утримува-ти платформу в обраному мкщ, !! довжина мае перевершувати глибину водойми, а мщнкть забезпечувати надшну протидiю сумарним навантаженням на платформу вiтрiв та течи.

На рис. 1 вщображено твердотiльну модель автономного вiбрацiйного кавiтатора для шактивацц цiанобактерiй та аеращ! води ввдкритих водойм. Для наочнiшого вiдтворения конструктивних особливостей вiброкавiтатора твердо-тiльну модель побудовано iз вiдображениям четвертинного розрiзу. Основними конструктивними елементами вiброкавiтатора е плавуча платформа 1, влашто-

вана на торовому пневмобалонi 2, електромагнiтний вiбратор 3, пневмокамера аерацп повiтря 4, пустотша труба 5 подачi пов^ря у воду iз закрiпленими на нш збурювачами кавггацп 6, автономний блок живлення 7, перетворювач 8 пос-тiйного струму в змшний iз тиристорним регулюванням частоти змшно! напру-ги, бобiна 9 iз намотаною на не! крiпильною линвою та якорем.

Платформу 1 надшно закрiплюють на пневмобалонi 2 i спiльно вони фо-рмують основу конструкщ! плавучого автономного вiброкавiтатора. По центру платформи 2 виконано отвiр, крiзь який проходить пустотiла цилшдрична труба 5, а над ним - влаштовано корпус електромагштного вiбратора 3. Всерединi корпуса електромагштного вiбратора розмiщений набраний iз листового затза статор, на осердя якого жорстко закршлено котушку обмотки приводу. Статор iз котушкою обмотки формують електромагнiт. До корпуса на пружних елемен-тах iз можливiстю здшснення прямолiнiйних коливних рухiв вздовж перпендикулярно! рiвню оброблювано! води ос прикрiплено якiр вiброприводу.

Рис. 1. Твердотшьна модель автономного вЬбрацшного кавипатора для тактиваци щанобактерш та аераци води вЬдкритих водойм

Рис. 2. Електромагттний в1братор Iз пневмокамерою аераци повтря автономного вЬбращйного кавЬтатора

До якоря вздовж його вертикально! ос жорстко прикроено пустотшу цилшдричну трубу 5, яка одним кшцем вшьно пронизуе осердя статора i цен-труеться в корпусi вiброприводу на пщшипниках ковзання. 1нший кiнець труби 5 занурено в оброблювану воду. На зануреному у воду кшщ пустотшо! труби закрiплено виготовленi у формi конiчно! поверхнi збурювачi кав^ацп 6 iз отво-рами для перетшання оброблювано! води, дiаметр яких рiвний амплiтудi коли-вань якоря вiброприводу.

На верхнiй частинi корпуса електромагштного вiбратора розмiщено пне-вмокамеру 4, за допомогою яко! атмосферне пов^я всмоктуеться всередину

пустотшо1 труби i подаеться у воду. Для кращо1 наочностi твердотiльну модель електромагштного вiбратора iз пневмокамерою аерацц пов^я та конструкцiею пневмоклапана зображено збшьшеними на рис. 2. Основними конструктивними елементами пневмокамери аерацц повiтря е корпус 1 повiтрозабiрника, пружна мембрана 2, впускний 3 та випускний 4 клапани та жорстко з'еднана iз коливним якорем вiброприводу верхня частина пустотшо1 труби 5 подачi повiтря.

Верхнiй кiнець труби 5 жорстко з'еднано iз пружною мембраною 2, яку герметично защемлено мiж корпусом вiброприводу та корпусом 1 повiтрозабiр-ника. Замкнутий корпус 1 повiтрозабiрника з одного боку обмежено пружною мембраною 2, аз шшого в ньому розмщено кульковий впускний клапан 3 iз з'еднаним з атмосферою кошчним отвором, пiдпружиненою пружиною, розмь щеною в конiчному отворi кулькою та регулювальним гвинтом. Аналопчний випускний клапан 4 розмiшено всередиш корпуса 1 повiтрозабiрника над мембраною 2 i з'еднано iз трубою 5. Отже, система подачi повiтря включае встанов-лений на корпус 1 повiтрозабiрника впускний клапан 3, мембрану 2 приводу коливних рухiв, випускний клапан 4 та занурену в оброблювану воду пустотшу трубу 5. 11' впускний клапан 3 з'еднано iз атмосферою, випускний 4 - iз трубою 5 i через 11 виутрiшнiй отвiр iз оброблюваною водою [4].

Електроживлення на обмотку котушки (див. рис. 1) подаеться ввд вста-новленого на платформi 1 автономного блоку (АБ) живлення 7 (наприклад, по-тужного автомобiльного акумулятора) iз тиристорною схемою керування частотою живлення електромагнпу та перетворювачем постiйного струму на змш-ний (Пр), шдзарядку якого перiодично здiйснюють або ввд стацiонарного зарядного пристрою, або ввд сонячно1 батаре1 (на рис. 1 не вщображено). Для розмь щення платформи 1 в належному для оброблення води мiсцi водойми слугуе крiпильний якiр, який утримуеться за дно водойми, а в разi потреби за допомо-гою кршильно1 линви, намотано1 на бобшу 9, пiднiмаеться на платформу. Вщ потрапляння стороннiх предметiв, намулу та бруду нижнiй кiнець опущено1 у воду труби 5 iз кошчними збурювачами кавiтацi1' 6 захищено захисною сггкою (на рис. 1 не вщображено).

Робота автономного вiбрацiйного кавттора для знезараження та аерацi1' води ввдкритих водойм здiйснюеться таким чином. При подачi напруги на обмотку котушки електромагшта намагнiчуеться листове залiзо статора i електро-магшт, долаючи опiр пружних елемеитiв, притягуе до статора якiр електромаг-шта. Разом iз якорем в напрямниках пiдшипника ковзання перемiщаються вверх жорстко з'еднаш з якорем труба 5, кошчш збурювачi кавiтацi1' 6, мембрана та випускний клапан (див. рис. 2). За ввд'емного значення синусо1ди перемiн-но1 напруги живлення обмотки котушки шд дiею сил пружносп пружних еле-ментiв яюр електромагнiта вiдштовхуеться вiд статора i перемiщаеться у крайне нижне положення. Як i при русi вверх, разом iз якорем перемiщаються жорстко з'еднаш з ним труба 5, котчш збурювачi кавiтацi1' 6, мембрана та випускний клапан. При наступному ци^ змшно1 напруги вказаний цикл зворотно-посту-пальних перемiщень якоря повторюеться знову, утворюючи двомасну коливну систему або т. зв. вiбропривiд.

Пружною системою, що з'еднуе щ двi коливш маси, е пружнi елементи 2, жорстккть яких для мiнiмальних енерговитрат розраховано на резонансний режим роботи. Частота коливань коливних мас вiброприводу збiгаеться iз частотою змшно!' напруги живлення, а амплiтуда коливань зумовлена сшвввдно-шенням коливних мас, зазором мiж якорем та статором вiброприводу 3 та жор-стюстю пружно1 системи. Амплiтуду коливань робочо1 маси, куди входять i ко-нiчнi збурювачi кавГтацп 6, призначають iз дiапазону 2,0-2,5 мм.

При цьому, при руа якоря i з'еднано1 з ним труби 5 вниз, разом з ними в крайне нижне положення перемщаеться i прикрiплена до труби 5 середня час-тина мембрани 2 повiтрозабiрника (див. рис. 2) Всерединi корпуса 1 повГтроза-бiрника утворюеться розрщження, пiд дiею якого через впускний кульковий клапан 3 в корпус 1 повiтрозабiрника iз атмосфери всмоктуеться певна порщя повiтря. При рус якоря, труби 5 i мембрани 2 вверх шдпружинена пружиною кулька впускного клапана 3 перекривае впускний отвiр. Всерединi корпуса 1 повiтрозабiрника утворюеться надлишковий тиск, пiд дiею якого повiтря, до-лаючи ошр клапанно1 пружини випускного клапана 4, перемщае кульку, ввд-криваючи цим самим випускний отвiр клапана. Певна порщя повггря проникае всередину випускного клапана, а з нього у внутршню порожнину труби 5. Ос-кшьки рекомендована частота коливань якоря вiброприводу знаходиться в межах 50-100 Гц, iз такою ж частотою в трубу 5 з атмосфери напомповуеться по-вГтря, трансформуючись у направлений повiтряиий струмiнь, який через трубу 5 запомповуеться в оброблювану воду в робочу зону, де розмщеш кошчш збу-рювачi кавггацп.

Конiчнi збурювачi кавтцц жорстко з'еднаш iз трубою 5 i 11 вертикальнi коливання передаються 1м. Гострi кромки отворiв в котчнш поверхнi збурюва-чiв кавггацп iз максимальною миттевою швидкiстю К=(2^5) м/с перетинають по-тiк оброблювано1 води, збурюючи в нiй кавiтацiю, яка супроводжуеться iнтен-сивним зародженням та подальшим схлопуванням у водi велико!' юлькосп кавi-тацiйних мiкробульбашок. Схлопування мiкробульбашок супроводжуеться iн-тенсивним формуванням сферичних iмпульсних ударних мiкрохвиль, утворен-ням хiмiчно активних радикалiв пдроксилу ОН- та пероксиду водню, взаемод1я яких iз наявними у водi шкiдливими мiкроорганiзмами призводить до втрати клiтинами репродуктивно1 здатностi, до 1х руйнування. Пiд дiею iитенсивного кавтцшного поля вiдбуваеться значне руйнування оболонки клiтини, яка стае рихлою, втрачае чiткiсть коитурiв, мiж собою клггини немов би склеюються. При цьому проходить змша структури цитоплазми клггини, внаслiдок чого вiд-буваеться 11 дегенерац1я, яка супроводжуеться перетворенням оабних клГтин у безформнi скупчення. Адже кавггащйний процес у рiдинах супроводжуеться од-ночасним потрГйним впливом на оброблюване середовище, а саме мехатчним, який проявляеться гмпульсними ударними хвилями, фГзичним, якому притаман-не миттеве формування у мГкроскопГчних об'емах рщини потужних Гскрових мГ-кророзрядГв та супроводжуючих 1х магнГтних полГв, та хГм1чним, якому власти-ве, Гз-помГж Гнших проявгв, утворення у водному середовищГ хгмГчно активних радикалгв ОН--. ВсГ три прояви впливгв, що супроводжують кавГтацгю, на воду

не е yоcобленими, а оpганiчно поeднанi мiж cобою, що в пiдcyмкy i забезпечye cинеpгетичний ефект впливу каитащйного поля на оброблюване cеpедовище. Тому, очевидно, i прояв кавiтацiйного впливу на воду багатогранний i не зршня-ний iз жодним з шшик вiдомиx фiзичниx чи xiмiчниx впливiв, i поряд iз знезара-жувальною дieю пpоявляeтьcя у пеpеcтpyктypизацiï ïï молекулярного cтанy вiд невпорядкованого кластерного до мономолекулярного, наближаючи ïï до сгрук-тури cлавнозвicноï' "живоГ води. Адже вiдомо, що cаме у мономолекулярному cтанi вода найкраще заcвоюeтьcя живими оpганiзмами.

Пpодyктивнicть та яккть знезаражувального оброблення води, при цьо-му, залежать вiд ампл^уди та чаcтоти коливань збypювачiв кавггацл б, ïx пло-щi, кiлькоcтi i площi pозмiщениx на ниж пеpепycкниx отвоpiв, кiлькоcтi подано-го в зону оброблення повiтpозбipником пов^я, потyжноcтi електpомагнiтy приводу та чаcy оброблення. Змiною n^x паpаметpiв i регулюють кiлькicнi та якicнi показники оброблення води, тобто ступеня ïï знезараження та аерацц. Так, за ампл^уди А = 2 мм, частоти f =50 Гц коливань, площi кожного з двоx збypювачiв кавiтацiï SK= 0,05м , площi кавiтацiйниx отвоpiв кожного з rax S0= 0,01м2 щоxвилинно кpiзь rax пеpепомповyeтьcя приблизно 100 л води, забезпе-чуючи при цьому загальну пpодyктивнicть знезараження в межаx б м3/год. За збiльшениям тиpиcтоpною cxемою керування чаcтоти живлення електpомагнiтy до 100 Гц вона зростае до 8-10 м3/год.

Вiбpацiйний кавiтатоp для знезараження та аерацп води вадкритик во-дойм, завдяки збуренню ште^тного кавiтацiйиого поля у cyпpоводi активноï подачi в зону оброблення води повггря, не тiльки забезпечуе ïï очищення вiд шкiдливиx мiкpооpганiзмiв, а i шдвищення якоcтi та ^оживч^ влаcтивоcтей води, cпpияючи цим cma« pоcтy риби. Пеpcпективними видаютьcя i подальшi rpyнтовнiшi доcлiджения можливоcтей заcтоcyвания вiбpокавiтатоpа i для водо-шдготовки пеpеpобниx ciльcькогоcподаpcькиx пiдпpиeмcтв, де яккть викорж-товyваноï' води не менш вагомий за якicть продуктш чинник i тшьки вдале по-еднання циx двоx cкладникiв регламентуе, у пдоумку, виcокi cпоживчi власти-воcтi готового продукту.

Висновки. Забруднення щанобактер1ями вiдкpитиx водойм риборозплвд-ниx гоетодарств може cyпpоводжyватиcь не тiльки економiчними втратами вiд заxвоpювань та лит* замоpiв риби, а i становить небезпеку для здоров'я людей. Вpаxовyючи, що xiмiчнi методи бiологiчного знезараження води через небезпеку затруення риби тут малопридатш, cпpямyвания у пошуку ефективниx методш iнактивацiï' забpyдненоï' щанобактер1ями води доречно здiйcнити в бж фiзичниx методш знешкодження патогенноï мiкpофлоpи води. Hайбiльш придатними для цього на №огодш е кавггацшш методи знезараження води вiд бюлопчного заб-руднення, що пiдтвеpджено результатами лабораторню доcлiджень.

Автономний вiбpацiйний каитатор для iнактивацiï цiанобактеpiй та аерацп води вдарите водойм, завдяки незалежнш i одночаcнiй iз коливаннями конiчниx збурювачш кавiтацiï' виcокопpодyктивнiй подачi повiтpя в зону оброблення, забезпечуе наcичення обpоблюваноï' води розчиненим повiтpям та кж-

17б

36ipHiiK нayкoвo-техшчних npaць

нем, м^опухирщ яких не тiльки постають зародками кавiтацii, а i здiйснюють аеращю води.

Перевагами цього вiброкавiтатора для знезараження та аерацii води, по-рiвняно i3 вiдомими пристроями, е висока продуктивнiсть, придатнiсть для об-роблення значних об'емш води, зокрема i в автономному режимi на ввдкритих водоймах. Завдяки вiдсутностi в запропонованому кавiтаторi обертових та пе-ретворювальних механiзмiв, а також завдяки наявност автономного обладнан-ня для подачi в зону оброблення пов^я, вiн не тiльки надiйнiший та довговiч-нiший вiд вiдомих, а i значно енергоощаднiший, а отже, i економiчнiший.

Лiтература

1. Втенько Т.М. Гiдродинамiчна кавiтацiя у масообмшних, хiмiчних i бiологiчних проце-сах : монографiя / Т.М. Вггенько. - Тернопiль : Вид-во ТДТУ iм. 1вана Пулюя, 2009. - 224 с.

2. Втенько Т.М. Мехашзм та юнетичш закожмрносп штенсифжуючо! ди гiдродинамiч-но'1 кавггаци у хiмiко-технологiчних процесах : дис. ... д-ра техн. наук / Т.М. Вггенько. - Льв]в, 2010. - 346 с.

3. Jyoti K.K. Effect of cavitation on chemical disinfection effi ciency / K.K. Jyoti, A.B. Pandit // Wat. Res. - 2004 a. - Vol. 38. - Pp. 2249-2258.

4. Шевчук Л.1. Низькочастотш в^прорезотнст кавпатори : монографш / Л.1. Шевчук, 1.С. Аф-таназ1в, О.1. Строган, В.Л. Старчевський. - Льв1в : Вид-во Льв1всько'1 полггехнжи, 2013. - 147 с.

Надтшла до редакцп 21.04.2016р.

ШевчукЛ.И., Строган О.И., Коваль И.З., Фалик Т.С. Виброкавитатор для обеззараживания воды открытых водоемов

Приведено описание конструктивного строения автономного вибрационного ка-витатора для аэрации воды открытых водоемов и инактивации ее биологических загрязнений, в том числе и цианобактериями, которые провоцируют "цветение" воды. Его основными элементами являются установленная на пневмобалоне платформа с вибро-кавитатором и пневмокамерой и погруженные в воду возмутители кавитации. Производительность очистки загрязненной воды - 100+150 м2 водной глади мелководья за 8+10 часов работы от автономного источника питания. Устройство высокопроизводительное, маневренное, пригодное для эффективной борьбы с заморами рыбы в открытых биологически загрязненных, в том числе и цитобактериями, водоемах, не зависящий от стационарных источников питания.

Ключевые слова: вода, биологическое загрязнение, кавитация, электромагнит, пневмобалон, платформа.

Shevchuk L.I., Strogan О.1., Koval I.Z., Falyk T.S. Vibrocavitator for Water Disinfection of Opened Reservoirs

The description of the constructive structure of autonomous vibratory cavitator for water aeration of reservoirs and inactivation of its biological contaminants, including cyanobac-teria, which cause water blooms has been presented. Its main elements are the platform mounted on an air cylinder with vibrocavitator and air chamber, and cavitation breaker immersed into the water. The productivity cleaning of contaminated water is 100+150 m2 of shallow stretch of the water for 8+10 hours of autonomous power source. The device is considered to be high-performance, manevrenen, and suitable for effectively combating fish kills in open biologically contaminated, including Citrobacter, reservoirs, independent of stationary power sources.

Keywords: water, biological contamination, cavitation, electromagnet, air cylinder, platform.

УДК 504.75.05

ВПЛИВ ЕЛЕКТРОМАГН1ТНИХ ПОЛ1В РАД10ЧАСТ0ТН0Г0 Д1АПАЗОНУ НА С0Ц1АЛБНУ СКЛАДОВУ УРБ0С0Ц10ЕК0СИСТЕМИ М1СТА 1ВАН0-ФРАНК1ВСБКА

Я.М. Семчук1,1.1. МердуХ

На осж^ аналiзу лiтературних даних обгрунтовано актуальнiсть дослiдження впливу електромагштних полш техногенного походження радiочастотного дiапазону на соцiальну складову еколопчно'! безпеки. Використано метод фiзико математичного мо-делювання поширення електромагнiтних полш на основi вектора Умова-Пойнтiнга та еколого-географiчний метод побудови екологiчних карт на основi монiторингу впливу електромагнiтних полш техногенного походження на соцiальну складову еколопчно! безпеки урбашзовано'! територil.

Ключовг слова: електромагштш поля, урбосоцiоекосистема, сощальна складова еколопчно'! безпеки, вектор Умова-Пойнтшга.

Вступ. Для контролю за впливом електромагнiтних пол1в (ЕМП) техногенного походження на сощальну складову урбашзовано! соцiоекосистеми роз-роблено "Державнi саштарш норми i правила захисту населения ввд впливу електромагнiтних випромiнювань", затверджеш наказом Мiнiстерства охорони здоров'я Укра!ни № 239 вiд 01.08.1996 р. За цим документом: "До джерел елек-тромагнiтного випромiнювания у населених пунктах належать радiо-, телевь зшш i радiолокацiйнi станцii рiзного призначення, що працюють у смузi радь очастот, а також мережа лшш електропередачi, яка складаеться з повггряних високовольтних лiнiй електропередачi та електричних пiдстанцiй. До складу пiдстанцiй можуть входити: розподшьш пристро!, перетворювачi електроенер-гп, трансформатори, випрямлячi та iншi пристро! i споруди".

Однак, перелш радiотехнiчних об'ектiв (РТО), яю випромiнюють елек-тромагнiтну енергда в навколишне середовище, потребуе розширення у зв'язку iз використанням цифрових радюрелейних станцiй i базових станцiй стшьнико-вого зв'язку [1, 2, 4, 5]. Постанова Кабшету Мiнiстрiв Украши № 808 ввд 28 серия 2013 р. визначае "Перелш видiв дiяльностi та об'ектiв, що становлять шдви-щену екологiчну небезпеку". У п. 26 цього перелшу наведено РТО, що становлять шдвищену екологiчну небезпеку: радiопередавальнi, радiотелевiзiйнi, радь олокацiйнi станцii, цифровi радюрелейш станцii, базовi станцii систем стшьни-кового зв'язку. Тому нормативна база, що регламентуе ГДР ЕМП в УкраШ, потребуе оновлення, а вплив електромагнiтних хвиль у радючастотному дiапазонi на соцiальну складову еколопчно! безпеки урбосоцiоекосистем становить на-уковий штерес.

Методи фiзико-математичного моделювання. Згвдно з теорiею Максвелла, електромагштна хвиля мае двi складовi - електричну та магнiтну, тому i енерпя хвилi складаеться з двох енергш - магнiтного та електричного полiв. Вiдповiдно об'емна густина енергп електромагнiтного поля со дорiвнюе суш об'емно! густини енергп електричного поля ое та магнiтного поля от

1 проф. Я.М. Семчук, д-р техн. наук - 1вано-Франк1вський НТУ нафти 1 газу;

2 зав. лаб. природничо-математичних дисциплш 1.1. Мердух - 1вано-Франк1вський НТУ нафти 1 газу

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.