Технологія очистки води від мікроміцетів

Розроблено нову конструкцiю електрокоагуляцiйної комiрки з iнертним анодом. Встановлено рацiональнi робочi параметри електрокоагуляцiйної комiрки, а саме: густину струму, площу електродiв та сталевих пластин. Запропоновано технологiчну схему
 очистки води вiд мiкромiцетiв, в основу якої покл...

Full description

Saved in:
Bibliographic Details
Published in:Доповіді НАН України
Date:2012
Main Authors: Гончарук, В.В., Савлук, О.С., Саприкіна, М.М., Руденко, А.В.
Format: Article
Language:Ukrainian
Published: Видавничий дім "Академперіодика" НАН України 2012
Subjects:
Online Access:https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/84376
Tags: Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
Journal Title:Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Cite this:Технологія очистки води від мікроміцетів / В.В. Гончарук, О.С. Савлук, М.М. Саприкiна, А.В. Руденко // Доповiдi Нацiональної академiї наук України. — 2012. — № 8. — С. 172-176. — Бібліогр.: 11 назв. — укр.

Institution

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
_version_ 1860254277692293120
author Гончарук, В.В.
Савлук, О.С.
Саприкіна, М.М.
Руденко, А.В.
author_facet Гончарук, В.В.
Савлук, О.С.
Саприкіна, М.М.
Руденко, А.В.
citation_txt Технологія очистки води від мікроміцетів / В.В. Гончарук, О.С. Савлук, М.М. Саприкiна, А.В. Руденко // Доповiдi Нацiональної академiї наук України. — 2012. — № 8. — С. 172-176. — Бібліогр.: 11 назв. — укр.
collection DSpace DC
container_title Доповіді НАН України
description Розроблено нову конструкцiю електрокоагуляцiйної комiрки з iнертним анодом. Встановлено рацiональнi робочi параметри електрокоагуляцiйної комiрки, а саме: густину струму, площу електродiв та сталевих пластин. Запропоновано технологiчну схему
 очистки води вiд мiкромiцетiв, в основу якої покладено використання електрокоагуляцiйної комiрки з iнертним анодом, фiльтрацiйне завантаження та УФ обробку води. Застосування даної технологiї забезпечує високий ступiнь знезараження води вiд опортунiстичних грибiв родiв Candida та Aspergillus. Разработана новая конструкция электрокоагуляционной ячейки с инертным анодом. Определены рациональные рабочие параметры электрокоагуляционной ячейки, а именно: плотность тока, площадь электродов и стальных пластин. Предложена технологическая схема очистки воды от микромицетов, которая состоит из электрокоагуляционной ячейки
 с инертным анодом, фильтрационной загрузки и УФ обработки воды. Использование данной
 технологии обеспечивает высокую степень обеззараживания воды от оппортунистических грибов родов Candida и Aspergillus. The new design of an electrocoagulation cell with inert anode is developed. Optimal operation
 parameters of the electrocoagulation cell (density of a current, and areas of electrodes and steel
 plates) are determined. The technological scheme of microscopic fungi remaval from water is offered.
 This scheme consists from electrocoagulation cell, filtrational loading, and UV treatment. The use
 of the given technology provides a high degree of water disinfestation from the opportunistic fungi
 Candida and Aspergillus.
first_indexed 2025-12-07T18:47:19Z
format Article
fulltext оповiдi НАЦIОНАЛЬНОЇ АКАДЕМIЇ НАУК УКРАЇНИ 8 • 2012 ЕКОЛОГIЯ УДК 678.021:628.1 © 2012 Академiк НАН України В.В. Гончарук, О. С. Савлук, М. М. Саприкiна, А. В. Руденко Технологiя очистки води вiд мiкромiцетiв Розроблено нову конструкцiю електрокоагуляцiйної комiрки з iнертним анодом. Вста- новлено рацiональнi робочi параметри електрокоагуляцiйної комiрки, а саме: густину струму, площу електродiв та сталевих пластин. Запропоновано технологiчну схему очистки води вiд мiкромiцетiв, в основу якої покладено використання електрокоагуля- цiйної комiрки з iнертним анодом, фiльтрацiйне завантаження та УФ обробку води. Застосування даної технологiї забезпечує високий ступiнь знезараження води вiд опор- тунiстичних грибiв родiв Candida та Aspergillus. В усьому свiтi спостерiгається замiна патогенного бактерiального компонента бiльш агре- сивним грибним, який вважають умовно-патогенним, не враховуючи та не припускаючи його потенцiйних агресивних можливостей. У зв’язку з рiзким збiльшенням кiлькостi хво- рих, що страждають вiд системних i локальних мiкозiв, цiй проблемi придiляється велика увага щодо виявлення окремих видiв мiкромiцетiв при оцiнцi iнфекцiйної небезпеки нав- колишнього середовища [1]. Останнiм часом все бiльше авторiв присвячують свої роботи дослiдженню мiкромiцетiв, продуктiв їх життєдiяльностi у водi та їх впливу на здоров’я людини i тварин [2–8]. Однак, незважаючи на небезпечнiсть та поширення цiєї групи мiк- роорганiзмiв, кiлькiсть робiт стосовно їх вилучення з води незначна. Серед розглянутих нами ранiше способiв очистки та знезараження води вiд мiкромiцетiв ефективнiший виявився метод коагуляцiї [9]. Однак при широкому використаннi вказаного методу обробки води на станцiях водопiдготовки була встановлена наявнiсть мiкромiцетiв у водопровiднiй водi, що надходить до споживача [10]. Тому виникає необхiднiсть ство- рення компактних установок з автоматичним керуванням, застосування яких дає змогу надходження води в пунктах споживання. Для спрощення процесу обслуговування таких об’єктiв використано електрохiмiчний спосiб отримання коагулянта, в даному випадку ви- користано сталевий матерiал анода. Утворення гiдроксиду Fe3+ вiдбувається через стадiю окиснення залiза (II). Вiдомо, що перехiд Fe2+ у Fe3+ вiдбувається за допомогою рiзних окиснювачiв. Матерiал електродiв багато в чому визначає кiлькiсть утворених електрохiмiчним спосо- бом окиснювальних агентiв, здатних самостiйно знезаражувати воду вiд мiкроорганiзмiв. Проведено серiю експериментiв з порiвняння ступеня знезараження води з використан- 172 ISSN 1025-6415 Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, 2012, №8 Рис. 1. Залежнiсть ефективностi очистки води вiд тривалостi контакту сумiшi окиснювальних агентiв елект- ролiзної комiрки з клiтинами мiкроскопiчних грибiв: 1 — Аspergillus niger ; 2 — Сandida albicans ням платиново-титанового (ПТА) та графiтового анодiв марки ТУ 48-20-12-87 на прикладi культури Candida albicans. Для виготовлення катода використано нержавiючу сталь марки 12-Х-18НIОТ. Використання комiрки, яка мiстить ПТА, є бiльш доцiльним, так як забезпечує вищий фунгiцидний ефект у порiвняннi з ефектом, отриманим для комiрки з графiтовим анодом, що, ймовiрно, є результатом утворення бiльшої кiлькостi окиснювальних агентiв. Розробле- но макетний зразок електролiзної комiрки з ПТА та встановлено основнi параметри його роботи в проточному режимi при об’ємнiй швидкостi вiд 1,5 до 6,0 дм3/год. Продукти електролiзу, що були отриманi, мають високу антимiкробну дiю по вiдно- шенню до культури дрiжджеподiбного гриба C. albicans. Однак їх фунгiцидна дiя значно послаблюється при наявностi у водi мiцелiальних грибiв роду Aspergillus (рис. 1). Очевидно, що самостiйне використання окисникiв при очистцi води вiд мiкроскопiчних грибiв є недо- цiльним, оскiльки високi дози реагентiв не забезпечують необхiдного ступеня вилучення мiкроорганiзмiв з води. Проведено серiю експериментiв з поєднання електрокоагуляцiї з подальшим окиснен- ням Fe2+, отриманого шляхом розчинення сталевого анода, продуктами електролiзу, що утворюються на iнертному анодi. Отримано результати, що свiдчать про доцiльнiсть поєд- нання електрокоагуляцiї з подальшою обробкою води продуктами електролiзу, утвореними на iнертному анодi. Така комбiнацiя методiв дає змогу забезпечити високий ступiнь вилу- чення мiкромiцетiв з води за рахунок практично повного переведення Fe2+ у Fe3+, а отже, швидкого утворення гiдроксиду залiза, який прискорює седиментацiю мiкроскопiчних клi- тин грибiв. Враховуючи данi кiлькiсного спiввiдношення Fe2+/Fe3+, площу платинового анода прийнято рiвною 2,8 см2 (2,0 × 1,4). Таким чином, запропонована обробка води з постадiйним внесенням реагентiв дозволяє швидко отримувати коагулянт залiза з подальшим його вилученням при фiльтруваннi крiзь паперовi фiльтри. З метою зменшення габаритних розмiрiв та ваги за рахунок виключення постадiйних етапiв внесення реагентiв та скорочення кiлькостi джерел живлення нами запропоновано нову конструкцiю електрокоагуляцiйної комiрки, яка мiстить платиновий анод та катод з нержавiючої сталi. Причому використано металевi, а саме сталевi, пластини (сталь-3), що розмiщено в однiй площинi з платиновим анодом. Пiдведення струму вiдбувалося до iнертного анода, а залiзний коагулянт отримано за рахунок розчинення металевих пластин в утвореному електричному полi платинового анода та катода з нержавiючої сталi, а також ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2012, №8 173 Рис. 2. Принципова технологiчна апаратурна схема очистки води: 1 — вдосконалена конструкцiя апарата з отримання коагулянта; 2 — фiльтр-AG; 3 — апарат УФ-випромiнення за рахунок часткового їх хiмiчного розчинення продуктами електролiзу, що утворюються на iнертному анодi [11]. Згiдно з попереднiми результатами, обрано оптимальну концентрацiю коагулянта для очистки води вiд мiкромiцетiв, яка становить близько 5 мг/дм3 у перерахунку на Fe2O3. Встановлено ряд технологiчних параметрiв роботи електрокоагуляцiйної комiрки, при яких досягається високий ступiнь очистки води вiд мiкромiцетiв. Так, об’ємна витрата води ста- новить 1,5 дм3/год, густина струму — 21 мА/см2, площа поверхонь сталевих пластин та платинового анода дорiвнює 3 см2 й 2,8 см2 вiдповiдно, напруга на електродах — 9,9 В, питома витрата електроенергiї становить 0,4 кВт · год/м3, витрата iонiв залiза при цьо- му — 4,9 мг/год. Розмiри залiзних пластин (2 шт.) електрокоагулятора прийнято 2,0 × × 0,75. Оскiльки в процесi роботи електрокоагуляцiйної комiрки утворюється гiдроксид залi- за з абсорбованими клiтинами мiкромiцетiв, важливо пiдiбрати ефективний фiльтр для їх видалення. На сьогоднi з метою високоефективної очистки води вiд залiза (III) використо- вують гранульований силiкат алюмiнiю (фiльтр-АG), який має ряд переваг у порiвняннi з iншими завантаженнями. Встановлено, що самостiйне використання фiльтра-АG практично не затримує клiтини мiкроскопiчних грибiв. Тож цей фiльтруючий матерiал (з заданою об’ємною швидкiстю фiльтрування) не може бути використаний як самостiйний спосiб видалення мiкромiцетiв, оскiльки у вiдфiльтровану воду надходить майже вихiдна кiлькiсть мiкромiцетiв. Запропоновано технологiчну схему очистки води вiд мiкромiцетiв, яка включає: електро- коагуляцiйну обробку води в комiрцi з ПТА з подальшим фiльтруванням крiзь гранульо- ваний силiкат алюмiнiю (фiльтр-АG). Така схема також може мiстити вузол контрольного знезараження води УФ-випромiнюванням (рис. 2). Для оцiнки ефективностi запропонова- ної схеми проведено серiю експериментiв з порiвняння результатiв по видаленню культур дрiжджеподiбних грибiв C. albicans та мiцелiальних грибiв Aspergillus niger в удосконале- нiй електрокоагуляцiйнiй комiрцi, електролiзнiй комiрцi, що не мiстить сталевих пластин, а також методом об’ємної коагуляцiї з використанням Fe2(SO4)3, з подальшим їх фiльт- руванням крiзь зернисте завантаження при об’ємнiй швидкостi фiльтрування 3 дм3/год. Експериментально доведено, що використання вдосконаленого електрокоагуляцiйного апа- рата, що мiстить ПТА, з подальшим фiльтруванням крiзь зернисте завантаження фiль- 174 ISSN 1025-6415 Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, 2012, №8 тра-AG (див. рис. 2), дає змогу скоротити час отримання гiдроксиду залiза та пiдвищити ступiнь видалення мiкроскопiчних грибiв з води. На пiдставi отриманих даних розроблено апарат (установку) для видалення з води мiк- ромiцетiв, який отримав назву УОК-М (установка з отримання коагулянта для очистки води вiд мiкромiцетiв). Апарат УОК-М — пристрiй переносного типу, що працює в проточно-на- пiрному режимi, загальною вагою 1,5 кг, складається з корпусу розмiрами 180×170×80 мм та шнура з штепсельною вилкою для пiдключення до джерела живлення напругою 220 В. На переднiй стiнцi апарата знаходяться патрубки для входу та виходу води, яка пiддається обробцi. На бiчнiй стiнцi апарата є ручка регулювання струму, що подається. У корпусi апарата змонтовано електрокоагуляцiйну комiрку для отримання коагулянта та блок ста- бiлiзацiї струму, з допомогою якого здiйснюється живлення апарата в заданому режимi. Основним показником ефективностi роботи апарата УОК-М є надiйнiсть видалення мiк- ромiцетiв з води. З цiєю метою оцiнку ефективностi апарата проводили з використанням культур дрiжджеподiбного гриба C. albicans та мiцелiального гриба A. niger. Ефективнiсть очистки води демонструє табл. 1. З отриманих даних видно, що при проходженнi води (з вихiдним зараженням 1,2 · 105 КУО/см3 культурою C. albicans) крiзь апарат УОК-М та фiльтр-AG вже за 5 хв рiвень контамiнацiї води знижується на чотири порядки, а за 60 хв досягається повна її очистка. У випадку меншої кiлькостi вихiдного навантаження води культурою C. albicans спостерiгається зменшення часу, необхiдного для повної очистки. Так, при концентрацiї 1,8 · 104 КУО/см3 вже за 5 хв вiдбувається практично повне видалення культури з води. При очистцi води, забрудненої культурою A. niger (1,4 · 105 КУО/см3), шляхом елект- рокоагуляцiйної обробки води з подальшим її фiльтруванням крiзь фiльтр-AG, спостерi- гається вилучення 99,99% клiтин культури вже за 5 хв роботи технологiчної схеми, повна очистка води вiд мiкромiцетiв спостерiгається за 60 хв. При пропусканнi води, забрудненої культурою A. niger, у концентрацiї 1,4 · 104 КУО/см3 крiзь електрокоагуляцiйну комiрку та зернисте завантаження фiльтра-AG вже за 5 хв роботи апарата вiдбувається практично повне видалення мiкроскопiчного гриба A. niger з води (див. табл. 1). Промивнi води, що утворилися пiсля роботи фiльтра, необхiдно знезаражувати термiчно в автоклавi. Таким чином, запропонована технологiя очистки води вiд мiкромiцетiв, що включає послiдовне пропускання її крiзь електрокоагуляцiйний апарат УОК-М з iнертним анодом та фiльтруюче зернисте завантаження — фiльтр-АG, дає змогу очистити воду вiд цiєї групи мiкроорганiзмiв i може бути впроваджена у виробництво. Крiм того, важливо вiдзначити, що запропонована конструкцiя може бути покладена в основу розробки нових установок з знезараження води вiд широкого спектра мiкроорганiзмiв, включаючи вiруси. Таблиця 1. Ефективнiсть очистки води вiд мiкромiцетiв з використанням запропонованої технологiчної схеми Культура Вихiдна концентрацiя, КУО/см3 Вмiст культури у водi пiсля очистки, КУО/см3 через 5 хв через 60 хв Сandida albicans 1,8 · 10 4 1 0 1,2 · 10 5 12 0 Аspergillus niger 1,1 · 10 3 0 0 1,6 · 10 4 8 0 1,4 · 10 5 75 2 ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2012, №8 175 1. Гончарук В.В., Руденко А. В., Савлук О.С. и др. Проблема инфицирования воды возбудителями микозов и перспективы ее решения // Химия и технология воды. – 2004. – 26, № 2. – С. 120–144. 2. Gray M. Molds and mycotoxins: beyond allergies and asthma // Altern. Ther. Health Med. – 2007. – 13, No 2. – P. 146–152. 3. Mazur L. J., Kim J. Spectrum of noninfectious health effects from molds // Pediatrics. – 2006. – 118, No 6. – P. 1909–1926. 4. Etzel R.A. What the primary care pediatrician should know about syndromes associated with exposures to mycotoxin // Curr. Probl. Pediat. Adol. Health Care. – 2006. – 36, No 8. – P. 282–305. 5. Yu J., Cleveland T.E., Nierman W.C., Bennett J.W. Aspergillus flavus genomics: gateway to human and animal health, food safety, and crop resistance to diseases // Rev. Iberoamer. Micol. – 2005. – 22. – P. 194–202. 6. Pitt J. I., Hocking A.D. Mycotoxins in Australia: biocontrol of aflatoxin in peanuts // Mycopathologia. – 2006. – 162, No 3. – P. 233–243. 7. Wood G. E. Mycotoxins in foods and feeds in the United States // J. Anim. Sci. – 1992. – 70, No 12. – P. 3941–3949. 8. Смирнов В.В., Зайченко А.М., Рубежняк И. Г. Микотоксины: фундаментальные и прикладные // Совр. пробл. токсикологии. – 2000. – № 1. – С. 5–12. 9. Гончарук В. В., Руденко А.В., Савлук О.С. та iн. Мiкромiцети в питнiй водi та шляхи її знезара- ження // Доп. НАН України. – 2008. – № 11. – С. 187–191. 10. Гончарук В. В., Руденко А. В., Коваль Э. З. та iн. Мiкромiцети в питнiй водi // Вiсн. НАН України. – 2007. – № 12. – С. 21–24. 11. Пат. 95857 Україна. МПК11 C 02 F 1/463. Електрокоагулятор для очистки води / В. В. Гончарук, А.В. Руденко, О.С. Савлук, М. М. Саприкiна. – Заяв. № а 2010 03562; Опубл. 12.09.2011; Бюл. № 17. Надiйшло до редакцiї 02.03.2012Iнститут колоїдної хiмiї та хiмiї води iм. А.В. Думанського НАН України, Київ Iнститут урологiї АМН України, Київ Академик НАН Украины В.В. Гончарук, О.С. Савлук, М. Н. Сапрыкина, А.В. Руденко Технология очистки води от микромицетов Разработана новая конструкция электрокоагуляционной ячейки с инертным анодом. Опре- делены рациональные рабочие параметры электрокоагуляционной ячейки, а именно: плот- ность тока, площадь электродов и стальных пластин. Предложена технологическая схе- ма очистки воды от микромицетов, которая состоит из электрокоагуляционной ячейки с инертным анодом, фильтрационной загрузки и УФ обработки воды. Использование данной технологии обеспечивает высокую степень обеззараживания воды от оппортунистических грибов родов Candida и Aspergillus. Academician of the NAS of the Ukraine V. V. Goncharuk, O. S. Savluk, M.N. Saprykina, A.V. Rudenko A technology of water purification from microscopic fungi The new design of an electrocoagulation cell with inert anode is developed. Optimal operation parameters of the electrocoagulation cell (density of a current, and areas of electrodes and steel plates) are determined. The technological scheme of microscopic fungi remaval from water is offered. This scheme consists from electrocoagulation cell, filtrational loading, and UV treatment. The use of the given technology provides a high degree of water disinfestation from the opportunistic fungi Candida and Aspergillus. 176 ISSN 1025-6415 Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, 2012, №8
id nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-84376
institution Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
issn 1025-6415
language Ukrainian
last_indexed 2025-12-07T18:47:19Z
publishDate 2012
publisher Видавничий дім "Академперіодика" НАН України
record_format dspace
spelling Гончарук, В.В.
Савлук, О.С.
Саприкіна, М.М.
Руденко, А.В.
2015-07-06T18:48:39Z
2015-07-06T18:48:39Z
2012
Технологія очистки води від мікроміцетів / В.В. Гончарук, О.С. Савлук, М.М. Саприкiна, А.В. Руденко // Доповiдi Нацiональної академiї наук України. — 2012. — № 8. — С. 172-176. — Бібліогр.: 11 назв. — укр.
1025-6415
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/84376
678.021:628.1
Розроблено нову конструкцiю електрокоагуляцiйної комiрки з iнертним анодом. Встановлено рацiональнi робочi параметри електрокоагуляцiйної комiрки, а саме: густину струму, площу електродiв та сталевих пластин. Запропоновано технологiчну схему
 очистки води вiд мiкромiцетiв, в основу якої покладено використання електрокоагуляцiйної комiрки з iнертним анодом, фiльтрацiйне завантаження та УФ обробку води. Застосування даної технологiї забезпечує високий ступiнь знезараження води вiд опортунiстичних грибiв родiв Candida та Aspergillus.
Разработана новая конструкция электрокоагуляционной ячейки с инертным анодом. Определены рациональные рабочие параметры электрокоагуляционной ячейки, а именно: плотность тока, площадь электродов и стальных пластин. Предложена технологическая схема очистки воды от микромицетов, которая состоит из электрокоагуляционной ячейки
 с инертным анодом, фильтрационной загрузки и УФ обработки воды. Использование данной
 технологии обеспечивает высокую степень обеззараживания воды от оппортунистических грибов родов Candida и Aspergillus.
The new design of an electrocoagulation cell with inert anode is developed. Optimal operation
 parameters of the electrocoagulation cell (density of a current, and areas of electrodes and steel
 plates) are determined. The technological scheme of microscopic fungi remaval from water is offered.
 This scheme consists from electrocoagulation cell, filtrational loading, and UV treatment. The use
 of the given technology provides a high degree of water disinfestation from the opportunistic fungi
 Candida and Aspergillus.
uk
Видавничий дім "Академперіодика" НАН України
Доповіді НАН України
Екологія
Технологія очистки води від мікроміцетів
Технология очистки води от микромицетов
A technology of water purification from microscopic fungi
Article
published earlier
spellingShingle Технологія очистки води від мікроміцетів
Гончарук, В.В.
Савлук, О.С.
Саприкіна, М.М.
Руденко, А.В.
Екологія
title Технологія очистки води від мікроміцетів
title_alt Технология очистки води от микромицетов
A technology of water purification from microscopic fungi
title_full Технологія очистки води від мікроміцетів
title_fullStr Технологія очистки води від мікроміцетів
title_full_unstemmed Технологія очистки води від мікроміцетів
title_short Технологія очистки води від мікроміцетів
title_sort технологія очистки води від мікроміцетів
topic Екологія
topic_facet Екологія
url https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/84376
work_keys_str_mv AT gončarukvv tehnologíâočistkivodivídmíkromícetív
AT savlukos tehnologíâočistkivodivídmíkromícetív
AT saprikínamm tehnologíâočistkivodivídmíkromícetív
AT rudenkoav tehnologíâočistkivodivídmíkromícetív
AT gončarukvv tehnologiâočistkivodiotmikromicetov
AT savlukos tehnologiâočistkivodiotmikromicetov
AT saprikínamm tehnologiâočistkivodiotmikromicetov
AT rudenkoav tehnologiâočistkivodiotmikromicetov
AT gončarukvv atechnologyofwaterpurificationfrommicroscopicfungi
AT savlukos atechnologyofwaterpurificationfrommicroscopicfungi
AT saprikínamm atechnologyofwaterpurificationfrommicroscopicfungi
AT rudenkoav atechnologyofwaterpurificationfrommicroscopicfungi