ЕФЕКТИВНА ДІЯ КАВІТАЦІЙНОЇ ОБРОБКИ ЗАБРУДНЕНОЇ ВОДИ

Анотація

Традиційні методи очищення води, такі як хімічна коагуляція, адсорбція, хлорування та біологічне очищення, не завжди забезпечують необхідний рівень знезараження і можуть мати негативні побічні ефекти, зокрема утворення токсичних побічних продуктів. Описано результати експериментальних досліджень впливу аргону та гелію (швидкість барботування газів – 0,2 см³/с) через водне середовище (об’ємом 75 см³) та ультразвукової кавітації (22 кГц, 35 Вт) на дріжджі Saccharomyces cerevisiae протягом двох годин. Визначення кількості мікроорганізмів у досліджуваній воді здійснювали за загальною чисельністю колоній на поживному середовищі у чашках Петрі. Встановлено інтенсивне зниження чисельності клітин на початковому етапі процесу при дії аргону та кавітації (61,84% через 30 хв.) за початкової концентрації мікроорганізмів 2,07×10⁴ КУО/см³, що призвело до загибелі понад 98% клітин після години обробки. При дії гелію та кавітації виявлено зниження чисельності Saccharomyces cerevisiae вже на початкових етапах процесу: частка загиблих клітин (Dd) становила 40,48% після 30 хв. при вихідному мікробіологічному забрудненні 4,2×10³ КУО/см³, а після 90 хвилин обробки концентрація мікроорганізмів знизилася до 100 КУО/см³, що відповідає рівню очищення води понад 97%. Розрахована константа швидкості загибелі клітин для досліджуваних газів вказує на більшу ефективність дії аргону порівняно з гелієм у кавітаційних умовах. Вища ефективність аргону пояснюється його фізико-хімічними властивостями, зокрема нижчою теплопровідністю та потенціалом іонізації, що сприяє інтенсивнішому утворенню кавітаційних бульбашок та активному руйнуванню мікроорганізмів. Отримані результати підтверджують можливість використання комбінованої дії ультразвуку та інертних газів для ефективного знезараження води та її подальшого скидання у природні водойми. Наступні дослідження в цьому напрямі можуть бути зосереджені на оптимізації параметрів кавітаційної обробки, а саме: дослідження впливу змінної частоти ультразвукової кавітації на різні типи мікроорганізмів та визначення оптимального співвідношення потужності ультразвуку, тривалості обробки та швидкості барботування газу.