Ефективність подачі газу при короткочасній дії кавітації на знезараження бактерій bacillus cereus у воді

Received: April 03, 2017
Accepted: April 03, 2017
Authors: 
Л. I. Шевчук, I. З. Коваль, T. С. Фалик

Lviv Polytechnic National University,
Department of general chemistry

Запропоновано подачу газів різної природи в реакційне середовище для знеза-
раження води від бактерій в умовах кавітації. Доведено, що подача газу впродовж
перших трьох хвилин процесу пришвидшує розбиття скупчень агрегатів у водному
середовищі в акустичних умовах, що пов’язано з утворенням додаткових зародків
кавітації порівняно із протіканням процесу за відсутності подачі газу. Встановлено, що у
початковий момент реакції енергія кавітації витрачалася на розбивання скупчень
бактеріальних агрегатів в поодинокі клітини, а відмирання відбувається повільніше,
ніж дезагрегація. Gases bubbling of different nature into the reaction medium for water disinfection from
bacteria under cavitation conditions is proposed in the article. It was shown that gas bubbling
within the first three minutes of the process leads to acceleration the process of aggregates
breaking in the aqueous medium under acoustic conditions, due to the formation of additional
cavitational embryos compared with the process without gas bubbling. It was found that in the
initial moment of reaction the cavitation energy was spent for breaking of aggregates into a
single bacterial cells but cell disruption is slower process unlike disaggregation

1. Бакланов А. Н. Ультразвук в интенсификации пробоподготовки при определении никеля в
высокоминерализованных водах, рассолах и растворах поваренной соли / А. Н. Бакланов, Ф. А. Чми-
ленко // Химия и технология воды. – 2001. – Т. 23, № 1. – С. 81–91. 2. Маляренко В. В. Использование
ультразвуковой обработки для снижения ХПК при очистке сточных вод углем / В.В. Маляренко,
В. А. Яременко, Е. Н. Жукова, В. В. Гончарук // Химия и технология воды. – 2004. – Т. 26,
№ 5. – С. 459–470. 3. Арсентьев С. Д. Окисление ионов І– в условиях кавитации в растворе иодида
калия / С. Д. Арсентьев // Хим. журн. Армении. – 2006. – 59, № 3. – С. 18–22. 4. Nakui H. Hydrazine
degradation by ultrasonic irradiation / H. Nakui, K. Okitsu, Y. Maeda, R. Nishimura // The 1 European
Conference “Environmental Applications of Advanced Oxidation Processes (EAAOP-1)”: program and
book of abstract, Sept. 7–9, 2006. – Chania: Techn. Univ. Crete, 2006. – P. 248. 5. Rehorek A.
Sonochemical substrate selectivity and reaction pathway of systematically substituted azo compounds /
A. Rehorek, P. Hoffmann, A. Kandelbauer, G. M. Gübitz // Chemosphere. – 2007. – 67, No. 8. – P. 1526–
1532. 6. Bsoul A. A. Effectiveness of ultrasound for the destruction of Mycobacterium strain / A. A. Bsoul //
11th Meeting of the European Society of Sonochemistry: program and book of abstract, La Grande-Motte,
June 1–5. – France, 2008. – P. 133. 7. Марчук Л. В. Влияние ультразвуковой кавитации на жизне-
способность микроорганизмов / Л. В. Марчук, Г. В. Прокопенко, А. Ф. Луговской, И. А. Гришко //
Наукові праці ДонНТУ. – 2011. – Вип. 22(195). – С. 195–206. 8. Генератор кавитации: а.с.
SU1168300A СРСР, 4В06В1/16 / В. М. Ивченко, М. Г. Руденко. – № 3612392/18-28; заявл.01.07.1983;
опубл. 23.07.1985. 9. Вихревой акустический генератор: а.с. SU1710141A1 СРСР, В 06В1/20. /
Ю. А. Погосов, А. К. Лопатков. – № 4803778/28; заявл.01.02.1990; опубл. 07.02.1992. 10. Mason T.
Advances in Sonochemistry / T. J. Mason. – London.: Copyright by JAI PRESS INC., 1996. – Vol. 4. –
Р. 285. 11 Mason T. Applied sonochemistry: uses of power ultrasound in chemistry / Timothy J. Mason,
John P.Lorimer // Coventry university: Wiley-VCH Verlag GmbH&Co.KGaA, 2002. – Р. 293. 12. Ві-
тенько Т. М. Гідродинамічна кавітація у масообмінних, хімічних і біологічних процесах: моногра-
фія / Т. М. Вітенько. – Тернопіль: Вид-во ТДТУ ім. І. Пулюя, 2009. – 224 с. 13. Kidak R. Effect of
process parameters on the energy requirement in ultrasonical treatment of waste sludge / R. Kidak,
A.-M. Wilhelm, H. Delmas // Chem. Eng. and Process. – 2009. – 48, No 8. – P.1346–1352. 14. Стар-
чевський В. Л. Очищення води від хімічних і біологічних забруднень в умовах ультразвукової ка-
вітації / В. Л. Старчевский, Л. І. Шевчук, О. М. Кузьо // Вісник Нац. ун-ту “Львівська політехніка”. –
2005. – № 529. – С. 174–177. 15. Starchevskii V. L. Variation kinetics of chemical and bacterial
contaminations of water containing yeast cells / V. L. Starchevskii, V. M. Kislenko, N. L. Maksymiv,
I. Z. Koval // Journal of Water Chemistry and Technology. – 2009. – Vol. 31, No. 4. – P. 269–273.
16. Koval I. Z. Dependence of microbial cells disappearance rate of their conсentration / I. Z. Koval,
V. L. Starchevskyy, L. I. Shevchuk // 12th Meeting of the European Society of Sonochemistry : рrogram and
book of abstracts, Мay 30 – June 03. – Chania, Crete, Greece, 2010. – P. 106.