кавітація

Синергічний ефект ультразвукової кавітації та газу при знезараженні води

Досліджено процеси очищення води від бактерій роду Bacillus в умовах барботування самих газів (аргону, гелію, кисню та вуглекислого газу), кавітації та спільної дії газ/кавітація. Виявлено синергічний ефект за умов одночасної дії газу та кавітації (kd(газ/УЗ) >kd(газ) + kd(УЗ) майже вдвічі) та показано, що kd(газ/УЗ) більше за kd(газ) майже на порядок. Встановлено відносний ряд ефективного руйнування мікробних клітин: Ar/US> О2/US> Не/US> СО2/US.

ВПЛИВ КАВІТАЦІЙНИХ ЯВИЩ НА ПРОЦЕСИ РУЙНУВАННЯ ОРГАНІЧНИХ ТА БІОЛОГІЧНИХ ЗАБРУДНЕНЬ У ВОДІ

Досліджено закономірності кавітаційного очищення стічних вод харчових та хімічних виробництв від органічних та біологічних забруднень в присутності газів різної природи. Встановлено оптимальний діапазон температур 313 К – 318 К для кавітаційної обробки стічних вод. Показано, що процес кавітаційного руйнування органічних сполук можна описати кінетичним рівнянням першого порядку. Підтверджено ефективність барботування газів в кавітаційну зону з метою інтенсифікації одночасного руйнування мікробіологічних та органічних забруднень у стічних водах промислових виробництв.

Кореляція між діаметром мікроорганізмів та ефективністю руйнування мікроорганізмів за умов газ/кавітація

Виконано порівняння значеннь ефективних констант швидкості знищення мікроорганізмів (kd), залежно від діаметру клітин та природи газу, барботованого за умов кавітації. Ефективність руйнування клітин за Ar / US більша в 2-2,5 рази порівняно з He / US, O2 / US та CO2 / US. Клітини дріжджів руйнуються швидше у порівнянні з бактеріями (kd (клітини дріжджів) >> kd (клітини бактерій)), що пояснюється розміром клітини. Стійкість клітини за умов кавітації обернено пропорційна її діаметру.

Встановлення ефективної природи газу на руйнування різних мікроорганізмів під дією кавітації

Досліджено знезараження води від бактерій роду Diplococcus, S.lutea, B.cereus, Ps.fluorescens та дріжджів Sacch.cerevisiae за одночасної дії газ/УЗ як мікроорганізми, які були визначені в природних та стічних водах в домінуючій кількості. Встановлені відносні ряди ефективного руйнування клітин під дією газ/УЗ. Найбільша ефективність знищення мікроорганізмів було досягнуто під дією Ar/УЗ, порівняно з Не/УЗ, СО2/УЗ і О2/УЗ що пояснюється властивостями газу, здатними впливати на сонохімічну активність.

Удосконалення способу отримання адсорбентів із відходів агропромислового комплексу

Запропоновано багатостадійний спосіб отримання адсорбенту підвищеної поглинальної здатності на основі відходів агропромислового комплексу, який включає оброблення сировини сульфатною кислотою, механохімічне модифікування, електростатичну сепарацію та стадію кавітації. За результатами експериментальних досліджень доведена доцільність застосування запропонованого адсорбенту в процесі очищення забруднених водних середовищ від жирів, фенолів, нафтопродуктів та йонів важких металів.

ОКРЕМИЙ ВИПАДОК ТЕРМОХІМІЧНОГО АНАЛІЗУ КАВІТАЦІЙНОГО СОНОЛІЗУ ВОДИ

Розглянуто механізм сонолізу води з утворенням як інтермедіатів (вільних радикалів), так і основних продуктів (водню та кисню), що мають важливе значення для теплоенергетики і технологій водоочищення, які ґрунтуються на застосуванні передових процесів окиснення. Проаналізовано ефективність генерування гідроксильних радикалів у середовищі інертних газів та кисню.

Синтез метанолу з метану в кавітаційному полі

Розроблений спосіб синтезу метанолу за вільно-радикальним механізмом з використанням метану і гідроксильних радикалів. Метан та пероксид гідрогену подаються у кавітаційне поле. Головними продуктами реакції є метанол і вода. Розраховано ступінь перетворення метану, який дорівнює  ~10 %.

ФЛОТАЦІЯ ЯК СТАДІЯ КАВІТАЦІЙНО-ФЛОТАЦІЙНОЇ ТЕХНОЛОГІЇ ОЧИЩЕННЯ ВОДНИХ ГЕТЕРОГЕННИХ СЕРЕДОВИЩ ВІД ДИСПЕРСНИХ ТВЕРДИХ ЧАСТИНОК ТА ОРГАНІЧНИХ СПОЛУК

Інтеграція фізичних та фізико-хімічних процесів є принципом, що нерозривно пов’язаний із розвитком сучасних технологій. Тенденції до об’єднання технологічних процесів характерні і для галузей водоочищення та водопідготовки. Комбінація процесів дає змогу значно підвищити ступінь очищення стічних вод, зменшити тривалість та енергоємність процесу очищення, витрати для підтримання оптимальних реагентного, температурного, гідродинамічного режимів тощо.

КАВІТАЦІЙНЕ ОЧИЩЕННЯ СТІЧНИХ ВОД ЖИРКОМБІНАТУ ВІД ОРГАНІЧНИХ ЗАБРУДНЕНЬ У ПРИСУТНОСТІ ГАЗІВ РІЗНОЇ ПРИРОДИ

Олійно-жирова промисловість виробляє і переробляє рослинні жири та пов'язані з ними продукти. Стічні води цієї промисловості містять велику кількість забруднень різного характеру. Проте, основними забруднювальними компонентами цих стічних вод є органічні речовини, в основному жирового характеру. Існуючі методи очищення не здатні забезпечити достатнього ступеня очищення стічних вод, який б відповідав встановленим санітарним нормам.  Це створює значну екологічну проблему, оскільки викликає забруднення поверхневих вод органічними речовинами.

КОМП’ЮТЕРНЕ МОДЕЛЮВАННЯ ПРОЦЕСУ КАВІТАЦІЇ В РІДКИХ СЕРЕДОВИЩАХ

Виконано експериментальні дослідження закономірностей процесу кавітації модельних
розчинів, наведено залежності зміни параметрів ефективності процесу від концентрації
розчину та частоти вібрації. Створено твердотільну модель лабораторного віброрезо-
нансного електромагнітного кавітатора у програмному комплексі SolidWorks 2016
Educational Edition. На основі моделювання процесу кавітації визначено основні
гідродинамічні параметри: зміну температури, статичного тиску та швидкості потоку у
робочій камері лабораторної установки.