Научные основы повышения качества воды и экологической безопасности систем водоснабжения сельских поселений

Дрововозова, Татьяна Ильинична

Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему
Научные основы повышения качества воды и экологической безопасности систем водоснабжения сельских поселений
ВАК РФ 25.00.36, Геоэкология

Автореферат диссертации по теме "Научные основы повышения качества воды и экологической безопасности систем водоснабжения сельских поселений"

На правах рукописи

□□3481020 ДРОВОВОЗОВА ТАТЬЯНА ИЛЬИНИЧНА

НАУЧНЫЕ ОСНОВЫ ПОВЫШЕНИЯ КАЧЕСТВА ВОДЫ И ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ СИСТЕМ ВОДОСНАБЖЕНИЯ СЕЛЬСКИХ ПОСЕЛЕНИЙ

25.00.36. - Геоэкология по техническим наукам

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Санкт-Петербург - 2009

003481020

Работа выполнена на кафедре приборов контроля и системы экологической безопасности Северо-Западного государственного заочного технического университета

Научный консультант

доктор технических наук, профессор,

лауреат Государственной премии РФ Гутенев Владимир Владимирович

Официальные оппоненты:

доктор химических наук, профессор Коган Вадим Ефимович

доктор технических наук

Лопатин Константин Иванович

доктор технических наук, профессор Холодкевич Сергей Викторович

Ведущая организация: ГУЛ «Водоканал Санкт-Петербурга»

Защита состоится 17 ноября 2009 г. в 14 часов в ауд. 301 на заседании диссертационного совета Д 212.244.01 при Северо-западном государственном заочном техническом университете по адресу: 191186, Санкт-Петербург, ул. Миллионная, д. 5, в ауд. 301.

С диссертацией можно ознакомится в библиотеке Северо-Западного государственного заочного технического университета.

Автореферат разослан 16 октября 2009 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета

Иванова И.В.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. В последнее время чистая питьевая вода превратилась в геоэкологический лимитирующий фактор развития человечества, обостряющийся в результате антропогенного загрязнения окружающей среды, а также глобального экономического кризиса. Как следствие снижается качество жизни человека, ослабляется иммунитет к различны м инфекционным заболеваниям, особенно передаваемым водным путем.

Проблемы обеспечения питьевой водой сельского населения России, где уровень жизнеобеспечения ниже, чем городского, не просто обостряются, а становятся в ряде регионов денонуляционным фактором. При этом следует подчеркнуть, что особенностью водоснабжения сельских поселений, в отличие от городских, является то, что, наряду с централизованными системами, функционирующими в крупных поселках, имеются и локальные, использующие поверхностные и подземные водоисточники, а в ряде мест используется и привозная вода, часто не соответствующая санитарно-эпидемиологическим требованиям.

Во многих официальных документах определен перечень неотложных задач, направленных на ослабление негативных с экологических и санитарно-гигиенических позиций последствий потребления недоброкачественной воды населением, в первую очередь, сельским. Среди них:

1) повышение эффективности использования пресной воды и, в частности, рационализация водопотребления, требующей дифференцированного подхода к очистке и последующему потреблению воды, что служит важной предпосылкой при разработке новых технологий водоподготовки или модернизации существующих;

2) снижение доз препаратов, оказывающих неблагоприятное воздействие на природную среду и самого человека, особенно обладающих способностью образовывать канцерогены и мутагены в результате химической трансформации примесей воды и прямо или косвенно ухудшающих качество продуктов питания, в технологии которых используется питьевая вода

В условиях нынешней нестабильной экономической обстановки, наряду с решением отмеченных проблем существенный вклад может внести и применение конверсионных водоочистных установок. Частичное переориентирование предприятий военно-промышленного комплекса (ВПК), выпускающих устаревающую (учитывая особенности современных воешшх конфликтов) водоочистную технику, многие единицы которой находятся на консервации, на нужды гражданского, прежде всего сельского, населения может и должно стать эффективным и экономически приемлемым инструментом, способным улучшить социально-экологическую обстановку на селе, где проживает около трети населения России, приостановить социально-экономическую деградацию поселений, положительно повлиять на решение продовольственной проблемы, которая, как известно, имеет тенденцию к обострению.

Актуальность исследований в указанных направлениях подтверждается

соответствующими положениями проекта государственной программы «Чистая вода» и реализуемой с января 2008 года государственной программы «Развитие сельского хозяйства и регулирование рынков сельскохозяйственной продукции, сырья и продовольствия на 2008-2012 годы»

Цель работы: повышение качества воды и экологической безопасности систем сельского водоснабжения путем использования бесхлорных энергосберегающих технологий биоцидной обработки природной воды, учитывающих экологические требования, обеспечивающих рационализацию водопотребления сельских поселений и пищевых предприятий и способствующих повышению эффективности ' первоочередного жизнеобеспечения населения, пострадавшего в результат« чрезвычайных ситуащш.

Основные задачи исследований. Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

- сравнительный (по химическому и микробиологическому составу) анализ качества воды из поверхностных и подземных источников питьевого водоснабжения, позволяющий определить приемлемые с эколого-экономических позиций варианты технологических решений процесса химико-бноцидной обработки воды на селе;

- уточнение экологических, экономических, санитарно-гигиенических и технологических критериев выбора окислителей и дезинфектантов физической и химической природы для энерго-, ресурсосберегающего водоснабжения сельских поселений и пищевых предприятий, фукционирующих на их территории;

- повышение уровня экологической безопасности водоподготовки и качества питьевой воды, направляемой сельским потребителям различных категорий, путем замены гигиенически опасного хлора на альтернативные окислигели-дезинфектаиты;

разработка приемлемых с эколого-экономических позиций рекомендаций по модернизации окончивших установленный срок эксплуатации мобильных ВФС, позволяющей перевести их на стационарный режим водоснабжения сельских поселений, особенно расположенных в труднодоступных местах;

- обоснование с позиций охраны окружающей среды и рационализации использования водных ресурсов и разработка технических рекомендаций по оптимизации водопотребления и водопользования сельскими жителями и предприятиями пищевого профиля.

Методы исследований. Поставленные цели решались с использованием общеизвестных методик исследований. В ходе выполнения анализов

применялись аттестованные приборы VI устройства. Обработка результатов исследований осуществлялась с помощью современных методов статистики с применением ПЭВМ по стандартным программам.

Научную новизну работы составляют:

- критерии выбора дезинфектантов и технологические показатели биоцвдной обработки воды, позволяющей дифференцировать процесс водоподготовки для различных категорий сельских потребителей, что способствует рационализации водопотребления, ресурсе- и энергосбережению;

- рекомендации по модернизации войсковых мобильных водоочистных установок, снятых с вооружения или находящихся на консервации, основанные на замене хлора менее опасными в эколого-гигиеническом отношении дезинфехтантами, что увеличивает продолжительность их работы в автономном режиме и эффективность первоочередного обеспечения водой населения, пострадавшего в результате ЧС;

- температурные и концентрационные параметры, в интервале которых ионы серебра и меди (II), проявляют максимальную удельную бактерицидную активность и, удовлетворяя эколого-гигиеническим требованиям, обеспечивают содержащей их воде длительную устойчивость к внешнему бактериальному загрязнению, а также, в случае сочетания с дезинфехтантами физической и химической природы, способствуют повышению эффективности биоцндной обработки воды;

- обоснование с позиций ресурсо- энергосбережения усовершенствования технологии доочистки водопроводной воды, используемой на предприятиях пищевого профиля (прежде всего молокозаводах), позволяющее удалить из нее остаточных хлор и повысить уровень экологической безопасности соответствующего производства в сочетании с обеспечением санитарно-гигиенической безопасности выпускаемых продуктов и сроков их хранения, особенно полученных растворением сухого молока в воде;

- экспериментально установленные бактерицидные эффекты от введения малых доз комплексных препаратов серебра, приготовленных на основе глицина и ниацина, в молочный напиток перед его пастеризацией, способствующих повышению их пищевой ценности и энергосбережению процесса;

- научные основы экологизации водоснабжения и водопотребления в сельской местности с учетом различных категорий потребителей, обусловленной снижением уровня нерационального использования воды и поступления вредных веществ в окружающую природную среду.

Достоверность результатов исследований основана на использовании госгированных методов лабораторных и производственных исследований, метрологически аттестованных приборов и оборудования промышленного изготовления, большом количестве экспериментальных данных и их хорошей сходимости с расчетными. Отдельные из полученных данных и зависимостей согласуются с известными данными и закономерностями других авторов.

На защиту выносятся:

критерии подбора бактериостатических препаратов для обеззараживания воды в системах водоснабжения сельских поселений, а также критерии выбора технологии водоподготовки, учитывающие особенности использования воды на селе не только на хозяйственно-питьевые цели населения, но и производственно-питьевые нужды 'животноводческих комплексов;

- система доказательств экологической и санитарно-гигиенической целесообразности замены хлорирования воды на ее ионно-фотонную обработку, заключающуюся в сочетании УФ-излучения и ионов меди (ниже ПДК) для снижения экологического ущерба от поступления остаточного хлора в природные объекты и вреда здоровью потребителей;

- эколого-экономическое обоснование целесообразности применения модернизированных войсковых очистных установок в системе водоснабжения малых сельских населенных пунктов, особенно с численностью населения до тысячи человек, а также в случае возникновения ЧС;

- доказательства необходимости доочистки питьевой воды из централизованного водопровода дня технологических нужд пищевых предприятий (на примере молочного завода) с целью исключения содержания остаточного активного хлора в питьевой воде, используемой для приготовления пищевых напитков;

- система доказательств целесообразности модернизации внутреннего водопровода молочного комбината, позволяющая получать питьевую воду повышенного качества в рамках отдельного предприятия и способствующая повышению экологической безопасности функционирования предприятия;

- обоснование целесообразности сочетания УФ-излучения и комплексных препаратов серебра, а также Н2О2 и комплексных препаратов серебра (в концентрациях на уровне ПДК и ниже) в технологии доочистки и кондиционирования питьевой воды, позволяющей: а) повысить уровень обеззараживания питьевой воды, б) увеличить, причем существенно, сроки хранения молочных продуктов, полученных растворением в ней порошка сухого молока; в) повысить их пищевую ценность благодаря введению малых доз биологически активных веществ.

Практическая значимость работы заключается в следующем:

- обеспечение существенного энерго-, ресурсосбережения при осуществлении технологий биоцидной обработки питьевых вод, которые основаны на применении физических и химических окислигелей-дезинфектантов;

- определены условия применения ионных дезинфектангов, содержащих А{>+ и (или) Си2+ (а также их сочетаний), удовлетворяющих эколого-гигиеническим требованиям, и способствующих эффективному

обеззараживанию природных вод при одновременном снижении требуемых для этого концентраций ионов серебра;

использование полученных результатов позволяет добиться существенного снижения энергозатрат и потерь воды, в сочетании с повышением качества основной продукции при реализации технологий производства различных напитков, в том числе молочных, на сельских и городских предприятиях пищевого профиля;

- рекомендации по модернизации применяемых в практике Вооруженных Сил и МЧС РФ мобильных фильтровальных станций, увеличивающие временной ресурс их работы в автономном режиме на территориях, пострадавших в результате ЧС, обеспечивающие их эффективное применение для водоснабжения сельских поселений и способствующие экологизации конверсии соответствующих предприятий военно-промышленного комплекса страны.

Аоробация работы. Результаты исследований докладывались на научно-технической конференции «Актуальные вопросы мелиораций и природопользования» (г.Новочеркасск, НГМА,1997), II Всероссийской научно-прак'гической конференции «Региональные проблемы устойчивого развития сельской местности» в г. Пенза (РИО ПГСХА, 2005), VI международном конгрессе «Вода: экология и технология» (Москва, 2006), международной научно-практической конференции «Современные тенденции развития агропромышленного комплекса» (пос. Персиановский, ДГАУ, 2006), Всероссийской научно-практической конференции «Энергосберегающие технологии в АПК» (Пенза: РИО ПГСХА, 2006), 1У Всероссийской научно-практической конференции «Окружающая среда и здоровье» (Пенза: РИО ПГСХА, 2007), научно-практической конференции «Развитие инновационного потенциала агропромышленного производства, науки и аграрного образования» (пос.Персиановский, ДГАУ, 2009)..

Публикации. По теме диссертации опубликованы 2 и задепонирована 1 монографии, 36 статей и тезисы. Технические решения защищены 5 патентами РФ на изобретения.

Личный вклад автора. Выдвижение идеи и обоснование задач исследований, направленных на повышение эффективности процесса обеззараживания питьевой воды посредством сочетанного действия УФ-излучения, пероксидом водорода и ионами меди; выдвижение идеи и новых технических решений по разделению сельскохозяйственного водоснабжения на питьевое и техническое; новые технические решения по доочистке питьевой воды на отдельном предприятии пищевой промышленности; теоретические и экспериментальные исследования, анализ, расчеты и математическая обработка

полученных результатов; формулирование научных положений и выводов. Ряд лабораторных исследований проводился совместно с сотрудниками производственной лаборатории ОАО «Молочный завод «Новочеркасский» (Кокиной Т.Ю., Витченко В.И.), сотрудниками НГМД Кулаковой Е.С., Куриченко Е.А., Игнатьевым М.И.

Автор выражает особую признательность и благодарность проф., д.т.н. В.В. Денисову за советы, методическую помощь и внимание при создании данной работы.

Структура диссертации. Диссертация состоит из введения, 7 глав, заключения с основными выводами и рекомендациями, списка литературы с 294 наименованиями отечественных и зарубежных авторов и имеет общий объем 322 страницы, 47 рисунков, 86 таблиц, в тексте, приложения А и Б.

Содержание работы

В первой главе приводятся результаты анализа современного состояния сельскохозяйственного водоснабжения, его проблемы и перспективы развития.

Определен ряд особенностей водоснабжения сельских населенных пунктов: необходимость получения воды питьевого качества ю любой природной воды, зачастую содержащую всевозможные примеси, а в некоторых районах загрязненную радиоактивными веществами; практически полная автономность; широкая структура водопотреблевия, т.е. использование воды на хозяйственно-питьевые нужды населения, поение животных, технические нужды, полив сельхозугодий и приусадебных участков; суточная и сезонная неравномерность водопотребления и др.

Уточнены критерии выбора технологии водоподготовки в условиях сельской местности: 1) технологические: конструктивная простота и компактность, простота обслуживания установки, оснащенность автономным электрогенератором; 2) экономические: относительно низкий уровень энергозатрат при водозаборе и в режиме очистки воды, применение технологий, способствующих энерго- и ресурсосбережению, что важно, учитывая динамику роста стоимости электроэнергии; 3) экологические: предпочтение безреагентных методов обеззараживания воды, исключение выбросов (сбросов) вредных веществ. В этом случае отпадает необходимость в строительстве специальных складских помещений для хранения химических реагентов, опасных для здоровья и жизни обслуживающего персонажа и населения, проживающего вблизи очистных сооружений; 4) эпидемиологические: возможность получения питьевой воды, отвечающей требованиям СанПиН 2.1.4.1074-01, и обладающей бактериосгатической устойчивостью. Это позволит создавать запасы питьевой воды для первоочередного жизнеобеспечения пострадавшего населения (в случае возникновения ЧС); 5) санитарно-гигиенические: отсутствие негативного воздействия реагентов, используемых при обработке воды, на здоровье человека, жизнедеятельность гидробионтов и окружающую природную среду в целом.

Все вышеуказанные требования применимы и к водоснабжению отдельных предприятий, использующих централизованную подачу питьевой воды. В особенности, это относится к предприятиям пищевой промышленности, где вода вступает в прямой или опосредованный контакт с пищевым продуктом и влияет на его качество.

Проведена критическая оценка методов биоцидной обработки питьевой воды, важнейшей стадии подготовки, позволившая уточнить критерии их выбора для села с эпидемиологических, гигиенических, экологических, экономических и технологических позиций. Применяемые дезинфекгангы (физической и химической природы) должны гарантированно обеспечивать эпидемическую безопасность воды, обладать высокоточным воздействием на микробиологические объекты, не вызывать химической трансформации примесей, обеспечивать длительное бактерицидное последействие, исключать вероятность возникновения ЧС на всем протяжении «жизненного» цикла, не увеличивать себестоимость обеззараженной воды (по сравнению с ранее применявшимися), способствовать экономической эффективности внедрения новых технологий, адаптируемости получаемых продуктов к особенностям рыночной экономики.

К технологическим критериям следует отнести техническую и технологическую реализуемость конкретного способа обеззараживания воды; производительность, обеспечение безопасных условий труда персонала; простоту технологической схемы установки, реализующей способ обеззараживания; ресурсные возможности.

Одним из направлений повышения эффективности процесса обеззараживания воды является комбинирование безреагентных и реагентных способов обработки, один из которых должен обеспечивать проявление окислительных свойств, а другой - бактериостатических. При таком сочетании, при современном уровне антропогенного загрязения природных вод, можно достичь надлежащего качества питьевой воды.

Важным обстоятельством в реализации комбинированных методов является модернизация локальных очистных установок, которые наиболее адаптированы к условиям сельской местности. Большинство из существующих локальных систем в качестве дезинфектаната используют хлор или его сочетание с УФ-облучением. Замена хлора на ионы-бактерициды (с концентрацией ниже ПДК) позволит, по нашему мнению, не усложняя технологической схемы, получать питьевую воду, отвечающую требованиям экологической и эпидемиологической безопасности.

Таким образом, в основу настоящего научного исследования положены следующие направления:

1. Повышение эффективности комбинированного обеззараживания воды посредством усиления активности У Ф-излучения или пероксида водорода за счет введения ионов-бактерицидов в концентрациях ниже ПДК, которые самостоятельно пролонгируют антибактериальную устойчивость воды и обеспечивают надлежащий уровень эпидемической безопасности процесса; тем

самым, обеспечивается ресурсосберегающий эффект от применения «бесхлорных» технологий водоподготовки.

2. Подбор и нахождение условий использования конверсионных мобильных очистных установок, модернизированных с учетом экологических и санитарно-гигиенических критериев, в качестве одного из вариантов водоснабжения небольших сельских населенных пунктов.

3. Осуществление модернизации внутреннего водопровода пищевых предприятий, использующих воду муниципальных водопроводов и направленной на выпуск и реализацию экологически безопасных продуктов с улучшенными потребительскими свойствами.

4. В связи с неуклонным ростом цен на электроэнергию -определяющего фактора в деятельности любого предприятия, который влияет на конкурентоспособность выпускаемой продукции, реализация энерго- и ресурсосберегающих технологий является важнейшим мероприятием. Одной из них может быть пастеризация молочного напитка, полученного растворением порошка в воде, прошедшей дополнительную очистку в системе внутреннего водопровода молзавода, при обычных температурных режимах, но с увеличенным сроком хранения продукта.

Во второй главе «Границы применимости дезинфектантов различной природы к обеззараживанию подземных и поверхностных вод» приводятся данные по содержанию различных соединений, включая катионы и анионы, в природных водах с целью последующего определения оптимальных доз дезинфектантов: ионов-бактерицидов и пероксцда водорода, могущие образовывать с ними менее эффективные формы бактерицидов.

Природные воды, как поверхностные так и подземные, содержат различные анионы: Ы02", ЭОД СОз2", СГ, РОД Вт, I" и Б2", большинство из которых образуют малорастворимые соединения с ионами-бактерицидами.

Из бактерицидов ионной формы наиболее выраженными дезинфицирующими свойствами обладают ионы серебра и меди. В отношении вышеуказанных ионов и были проведены расчеты, позволившие определить пороги концентраций анионов, способных переводить их в труднорастворимые соли. Вычисления проводили с использованием величин произведения растворимости (ПР) солей при данной температуре либо в интервале температур.

Если принять равновесную концентрацию ионов серебра, равной его ПДК, т.е. 0,05 }д7л или 4,62-Ю"7 моль/л, то концентрации рассматриваемых анионов не должны превышать следующих значений: для ионов СГ не более 13,67 мг/л, Вг~ - 9,16-Ю"2 мг/л, Г - 2,26-Ю-5 мг/л, Б2- - 9,37-КГ33 мг/л, РОД -12,35 г/л.

Анализ качества природных вод и представленные результаты расчетов показывают, что определяющими ионами, способствующими образованию осадка, будут, преимущественно, хлорид-ионы и далее сульфат-ионы.

Исходя из величины ПРа^ (при 1=25°С), рассчитали значения концентраций ионов серебра в воде при различном содержании ионов СГ (в

среднем для природной донской воды нх содержание колеблется в пределах 3-5 ммоль/л).

Таблица 1 - Зависимость расчетной концентрации ионов в воде от содержания хлорид-ионов

Концентрация СГ, ммоль/л Предельная концентрация

хЮ5 ммоль/л х1(Г4 мг/л

2,0 8,9 9,59

3,0 5,9 636

4,0 4,4 4,74

5,0 3,5 3,77

6,0 2,9 3,13

7,0 2,5 2,69

8,0 2,2 2Д7

9,0 1,97 2,12

10,0 1,78 1,92

Из данных табл.1 следует, что с ростом концентрации хлорид-ионов в воде концентрация ионной формы серебра убывает, причем в интервале 3-5 ммоль СГ/л она уменьшается в 1,6 раза Отсюда, становится очевидной нецелесообразность внесения в воду Ag+ с концентрацией на уровне ПДК, иначе возникают нерациональные потери этого вещества как бактерицида

Установлено также, что концентрации «свободных» (наиболее активных в бактерицидном отношении) ионов серебра при одинаковом содержании хлорид-ионов будут определяться температурой, поскольку по мере ее увеличения растет и величина ПРАга. Соответствующие данные приведены в табл. 2.

Таблица 2 - Зависимость расчетной концентрации Лg+ в воде от содержания хлорнд-ионов и температуры

Темпера- ПРдеа Концентрация Ац? (хЮ мг/л) при содержании хлорид-ионов в воде (ммоль/л)

2 3 4 5 7 8 9 10

5 2,5*10" 1,35 0,90 0,67 0,54 0,38 0,34 0,3 0,27

10 3,8*10"" 2,05 1,37 1,03 0,82 0,58 0,51 0,45 0,41

20 1,6*1010 8,64 5,76 4,32 3,46 2,46 2,15 1,92 1,72

25 1,78*10"10 9,38 6,39 4,79 3,84 2,69 2^7 2,12 1,92

30 2,5*10"10 13,50 9,00 6,75 5,40 3,85 3,37 2,99 2,7

40 8,0* 10 ю 43,2 28,80 21,60 17,28 12,3 10,8 9,6 8,6

50 1,3*10'9 70,2 46,80 35,10 28,08 20,0 17,5 15,6 14,0

Данные таблицы указывают на прямопропорциональную зависимость между изменением температуры и концентрацией ионов серебра, не связанных в осадок А|>С1. Что касается возможности образования осадка А&БО^ то для концентрации БО/--ионов в природной донской воде условие не выполняется даже при внесении серебра в дозе 0,05 мг/л

и выше.

На основании вышеизложенного можно сделаггь вывод, что для достижения максимально возможной бактерицидной активности при одновременном минимизировании затрат на серебро, процесс обеззараживания следует проводил, в условиях, когда серебро находится, в основном, в ионном состоянии.

Дня подземных вод доля ионов серебра, остающихся в свободном ионном виде, такая же, как и для поверхностных, то есть порядка 94-99 % ионов будут связаны в соединение А{*С1, что также указывает на неэффективность использования ионов серебра в концентрациях на уровне ПДК. В то же время установлено, что даже малорастворимые соли серебра, в концентрациях ионов серебра 0,01 и 0,001 мг/л, способны проявлять заметный бактерицидный эффект по отношению к санитарно-показательным микроорганизмам Е. СоН (рис.1).

Рис.1 -Бактерицидная активность хлорида серебра: 1 - концентрация Ag+ 0,01мг/л; 2 -

концентрация Ag+ 0,001 мг/л

Эффективность использования «серебрения» воды как способа обеззараживания ограничивается высокой стоимостью самого металла: в 2008 году на международной Лондонской бирже тройская унция (-31 г) стоила 17,69 долл. США.

С учетом вышеизложенного был проведен расчет затрат на металл для обеззараживания воды для типового среднего города с численностью населения до 100 тыс. чел. и сопоставление затрат на традиционное хлорирование. Среднесуточное за год хозяйственно-питьевое недопотребление на одного человека в соответствии со СниП 2.04.02-84 принимают 280 л (т.е. 9 м3/месяц), тогда среднегодовой объем водопотребления составит 10220 тыс. м3. Если в качестве метода обеззараживания использовать только осеребрение воды, то годовой расход материала составит (исхода из ПДК по серебру) 511 кг или 153300 долл. (исходя из стоимости 0,58 долл. за 1 г). Для равнения, стоимость 1 кг жвдкого хлора составляет 2,26 долл., оптимальная доза хлора 2,60 мг/л . Расход хлора на вышеуказанный объем воды составит 26572 кг/год или примерно 60053 долл., то есть финансовые затраты на хлорирование примерно в 2,5 раза ниже, чем на серебрение. Очевидно, что с увеличением численности

населения увеличится объем потребляемой воды и, следовательно, разница в стоимости на реагешы для процесса обеззараживания.

Эти обстоятельства ограничивают возможности использования серебра на крупных очистных сооружениях, но вполне приемлемы для мобильных станций очистки воды или относительно небольших локальных, используемых в сельских поселениях. Так, для сельского поселка с численностью населения до 3 тыс. человек затраты на серебро составят примерно 1,65 кг в год или 957 долл. США.

В связи с вышеизложенным для обеззараживания воды рекомендуется использовать ионы меди, так как они не образуют малораспюримых соединений с присутствующими в природных водах анионами СГ и ЗО,)2- и характеризуются относительно невысокой стоимостью.

Тем не менее, в связи с ухудшением качества природных вод, а также для надлежащего уровня обеззараживания питьевой воды, в ряде случаев целесообразно сочетанная обработка ее ионами серебра и меди. Поскольку указанные ионы обладают однонаправленным действием, то согласно санитарно-гигиеническому требованию, их суммарная концентрация в воде должна удовлетворять неравенству: С'([, (ПДК^. + Сг_„ /ПДК1

В этой связи были определены величины концентрации ионов серебра, не связанных в AgCl, и меди, при совместном присутствии в воде, отличающейся содержанием хлорид-ионов (табл.3).

Таблица 3 -Концентрации ионов-бактерицндов при различном содержании хлорад-нонов в воде

Концентрации ионов- Концентрации ионов-

Концентрация бактерицидов при температуре бактерицидов при температуре

СГ, мг/л 10°С, мг/л 25 °С, мг/л

"Си" Си

3 48 0,04 ОДЗ -

5 29 0,42 0,136 -

10 14 0,72 0,068 -

30 5 0,90 0,023 0,54

50 3 0,94 0,014 0,72

75 1,9 0,962 0,009 0,82

100 1,4 0,972 0,007 0,86

130 1,0 0,98 0,005 0,9

150 0,97 0,981 0,0045 0,91

175 0,83 0,983 0,0039 0,92

200 0,73 0,985 0,0034 0,93

230 0,63 0,987 0,0029 0,942

250 0,58 0,988 0,0027 0,946

275 0,53 0,989 0,0025 0,95

300 0,48 0,99 0,0023 0,954

330 0,44 0,991 0,0021 0,958

350 0,41 0,9918 0,0019 0,962

375 0,39 0,9922 0,0018 0,964

400 036 0,9928 0,0017 0,966

430 0,33 0,993 0,0016 0,968

450 0,32 0,9936 0,0015 0,97

475 0,31 0,9938 0,0014 0,972

500 0,29 0,9942 0,0013 0,974

*- концентрации ионов серебра рассчитаны исходя из величин ПР при 10 С и 25 С

** -концентрацию ионов меди определяли по формуле ССт,л = 1—С^, /0,05

Из табличных данных видно, что при температуре 25 °С и концентрациях хлорид-ионов меньше 10 мг/л ионы серебра на уровне ПДК останутся в свободном, несвязанном в малорастворимое соединение виде. При температуре 10 °С доля свободных ионов Ag+ уменьшается и только при концентрации хлорид-ионов 3 мг/л остается примерно на уровне ПДК.

Используя таблицу, можно подобрать соотношения концентраций ионов серебра и меди, находящихся в наиболее активной бакгерицвдной форме (ионной) и не выходящих за рамки санитарно-гигиенических требований.

Совместное применение ионов серебра и меди позволит, с одной стороны, достичь максимального бактерицидного и бактериостатического эффекта, а с другой, снизить экономические затраты на процесс обеззараживания, за счет уменьшения доли ионов серебра.

Анализ санитарно-гигиенической безопасности природной воды, обработанной дезинфектантом - пероксидом водорода, выявил следующее. Применение Н202 не приводит к образованию токсичных продуктов собственного разложения, более того, способствует удалению из воды вредных в санитарно-гигиеническом отношении химических веществ. Например, при окислении пероксидом водорода сульфидов, относящихся к 3 классу опасности, содержание которых вообще не предусмотрено в водоемах, образуются сульфаты (4 класс опасности); при окислении N02", цианидов, формальдегида (2 класс опасности) образуются вещества 3 класса опасности.

Зная удельную дозу ¿(НгОг), затрачиваемую на окисление компонента-загрязнителя, и концентрацию пероксида водорода, проявляющую заметно выраженный бактерицидный эффект (100 мг/л), можно определить дозу Н2О2 (Дн& (мг/л)) необходимую для первичной обработки природной воды. Для этого рекомендуется использовать расчетное выражение: Д„1<ь~ 4,25-С^ + 0,43-С^. + 1,31-С^ + 0,3-С^ + 0,74-С^ + +2,27-^ + 5,06-С,,^, +...+

<1П-С„ + 100, где С,.« - концентрация загрязнителя, определенная экспериментально (по результатам физико-химического анализа природных вод), мг/л.

Данное выражение позволит рассчитать дозу Н2О2, которую необходимо ввести через дозирующее устройство в обрабатываемую воду, в зависимости от химического состава природной воды.

При одновременном присутстви в воде и пероксида водорода (0,1 %) и ионов серебра (ниже ПДК) возможно протекание нежелательного процесса:

2 Ag++Н202 -» 2Ав° + 02 + 2Н+

В результате обработки экспериментальных данных установлено, что при концентрациях ионов серебра ниже ПДК (0,01-0,04 мг/л), величина электродного потенциала системы Ог +2Н7Н202 практически не меняется, а

электродного потенциала системы Ag+/Ag падает. Следовательно, разность электродных потенциалов Е Agt/Ag° — Е"о,,тчн,о2 с уменьшением концентрации

ионов серебра будет убывать, а вероятность реакции восстановления ионной формы серебра до металлической стремиться к нулю.

Поскольку эффект усиления обеззараживающего действия ЩЭ^ в присутствии ионов серебра и меди является достаточно изученным, нами ставились задачи, прежде всего, выбора оптимальных концентраций дезинфектантов и их сочетаний дня разработки эффективного, ресурсосберегающего способа обезззараживания питьевой воды для специфических условий сельской местности и, особенно, предприятий пищевой отрасли.

В третьей главе «Обоснование выбора экологически безопасных методов обеззараживания питьевой воды» проведен анализ бактериальной устойчивости воды, обработанной ионами меди и УФ-лучами по отдельности, последовательно и одновременно. Лабораторные исследования проводились совместно с инженером Игнатьевым М.В., к.т.н. Ажгиревичем А.И. Объектами исследования являлись вода р.Аксаи, а также водопроводная вода, предварительно инфицированные бактериями E.coli.

Установлено, что после УФ-обработки природной воды (дозой около 20 мДж/см2) и раствором CuS04 с концентрацией ионов меди 0,1 мг/л (1/10 ПДК), ее качество доведено до санигарно-безопасного состояния (коли-индеке<3) и оставалось таковым даже после повторного инфицирования, что свидетельствует о проявлении пролонгированного бактерицидного действия.

Подобные результаты были получены и в отношении инфицированной водопроводной воды (вносили Е. Coli ю расчета 105 кл/см ). Данные о бактерицидном действии ионов меди, УФ-облученмя и УФ-облучения и ионов меди в комплексе представлены на рис.2.

L«<?VNo)

N 1

\ V

100

Рис.2. - Бактерицидное действие: I - ионов меди; 2 - УФ-облучения; 3 - вначале УФ-облученне, далее последовательное (после доз 4; 8; 12 и 14 мДж/см*) введение 0,5 иг

Анализ показывает, что при последовательной обработке воды УФ-лучами и ионами меди (ниже ПДК) возможно достижение более глубокого уровня обеззараживания, причем при меньших энергозатратах (на 10-15 %).

Поскольку одной из основных задач является разработка энергосберегающей технологии обеззараживания, то при дезинфекции воды целесообразно сначало обрабатывать воду ионами меди, а затем УФ-лучами. С этой целью была проведена серия экспериментов, в которых изучалось содержание бактерий (Е. Coli) в воде, предварительно обработанной ионами а затем облученной различными дозами ультрафиолета (табл. 4).

Таблица 4 - Влияние доз УФ-облучения на воду, содержащую ионы Сп1+

Концентрация Си2+ мг/л Содержание бактерий до УФ-облучения, кл/см3 Содержание бактерий после облучения дозой, мДж/см2

2 6 10 14 18

ОД (1СГ1 ПДК) 9200 2500 880 300 60 4

0,5 (0,5 ПДК) 1350 840 220 52 18 -

Как следует из данных табл. 4, предварительное введение ионов меди в воду, содержащую бактерии E.coli, позволяет уменьшить дозы УФ-облучения, потребные для полного обеззараживания воды: примерно на 10 % при концентрации 0,1 мг/л и примерно на 20 % при 0,5 мг/л.

Полученные экспериментальные данные были подвергнуты статистической обработке, в результате которой получены уравнения зависимости глубины обеззараживания от ее продолжительности для вышеописанных способов дезинфекции.

Поскольку серебро отличается более высокой стоимостью по сравнению с медью, то возникла необходимость проведения сравнительного анализа не только бактерицидных, но и бактериостатических свойств ионов серебра и меда Объектом исследования служила стерилизованная кипячением природная вода р. Аксай, в которую были дополнительно введены анионы С1" (2 ПДК), после чего воду инфицировали бактериями Е. Coli из расчета 10 кл/см. Содержание ионов металлов составляло: Ag' - 0,005 мг/л (10" ПДК) н 0,05 мг/л (ПДК); Си2+ - 0,1 мг/л (Ю'1 ПДК) и 1 мг/л (ПДК). Температуры во всех случаях поддерживались постоянными: 5±0,1°С и 30±0,1°С. Бактериологический анализ проводился через 1-2 суток.

Исходя из расчетов, представленных в предыдущей главе, подавляющая часть ионов серебра связывается хлорид-ионами, присутствующими в воде и фактически не участвует в осуществлении бактерицидного процесса. Тем не менее, даже при столь незначительных концентрациях ионы серебра обеспечивают воде длительное бактерицидное последействие, которое проявляется тем больше, чем выше температура (рис. 3.).

a)t = 5±0,I°C б)1 = 30±0,1°С

Рис. 3. Антибактериальная устойчивость воды, содержащей Ag+ и Cu!t:

1 - колн-нндекс 3,2 - Сс.2+ = 0,1 мг/л, 3 - С'с." = 1 мг/л, 4 - Сд,+ = 0,005 мг/л,

5 - САг+ = 0,05 мг/л

Полученные результаты представляют практический интерес и открывают перспективы использования серебра в тех случаях, где обработанная вода будет подвергаться нагреванию (например, при приготовлении пищевых напитков с их последующей пастеризацией).

Следующая серия экспериментов имела целью выяснение эффективности обеззараживания воды сочетанием Си^+НгОг+УФ ДО» интенсификации данного процесса. Концентрация ионов меди и пероксида водорода брали постоянными: 0,5 мг Си2+/л и I гНгОг/л, соответственно. Дозы УФ-облучения варьировали: 3,6,9, 12 мДж/см2. Результаты представлены в табл. 5

Таблица 5 - Эффект обеззараживания воды при различных комбинациях дезнифектакгрв, включая ионы меди

Комбинация ДозаУФ-излучения, иДж/см2 Величина показателя lg(N/No) по истечении времени экспозиции, ч Эффект от введения Сиг+, разы

0,5 1,0 и 2.0 4.0

Нг02 + УФ CuI+ + НгОг + УФ 3 -3,3 -3,5 -4,3 -4,7 -4,5 -5Д5 -4,55 -5,5 -4,6 -6,5 79,4

Н202 + УФ Си2+ + Нг02 + УФ 6 -U5 -4,65 -4,8 -5,25 -5,0 -5,8 -5,0 -5,9 -5,0 -6,9 79,4

Н202 + УФ Си2+ + Н202 + УФ 9 -5,0 -5,9 -6,0 -6,9 -6.4 -7.2 -6,5 -7,4 -6,5 -7.8 20,0

Н202 + УФ Си2+ + Н202 +• УФ 12 -5,5 -6,25 -7,0 -6,45 -7,55 -6,55 -7,9 -6,6 -8,0 25,2

Полученные результаты показывают, что введение ионов меди (II) в воду, подвергаемую в дальнейшем обработке УФ-лучами и пероксидом водорода,

сопровождается значительным повышением конечного уровня инактивации тест-микроорганизмов.

Таким образом, при последовательной обработке воды УФ-лучами и ионами меди достигается более глубокое обеззараживание, нежели при индивидуальном их воздействии, причем при меньших энергозатратах. Предварительное введение ионов меди (из расчета 0,1-0,5 мг/л) в инфицированную воду позволяет уменьшить дозы последующего УФ-облучения, потребные для полного обеззараживания воды, на 10 - 20 %.

Поскольку определяющую роль в образовании малоактивных в бактерицидном отношении соединений серебра играют анионы С Г, БО/-, то целесообразна замена ионов серебра на ионы меди; не образующих малорастворимых соединений с вышеуказанными анионами. Тем не менее, сравнительный анализ бактериосгатических свойств ионов серебра и меди показал преимущества серебра, так как ионы А§+ обеспечивают воде более длительное бактерицидное последействие.

Введение ионов меди в воду, подвергаемую в дальнейшем обработке пероксидом водорода и УФ-лучами, способствует углублению ее обеззараживания, что указывает на катализирующее действие указанных ионов, проявляющееся при концентрациях ниже ЦДК.

В четвертой главе «Эколого-гигиеническая оценка замены хлорирования воды экологически менее опасными способами обеззараживания» рассматривается целесообразность замены хлорирования водопроводной воды на комбинированную обработку, включающую дозирование ионов-бактериостатиков, Н2О2 и УФ-облучение. Проведена сравнительная оценка экологического ущерба от поступления свободного хлора и ионов меда в природные водные объекты.

Причинами поступления дезинфекгашов в указанные объекты могут служить аварии на водопроводе, порыв труб, а также полив огородов и приусадебных участков, в результате которых водопроводная вода поступает в почвенный покров, затем в грунтовые воды и д алее.

Объектом исследования являлись очистные сооружения водопровода (ОСВ-1) г.Новочеркасска. Производительность ОСВ составляет около 15 млн м3/год. По данным химического анализа лаборатории МУП «Горводоканал» среднее значение содержания остаточного хлора составляет 1,88 мг/л (норматив 1,2 мг/л) С учетом производительности ОСВ, содержание остаточного хлора в воде, подаваемой в распределительную сеть города, составит 28,2 т/год. Количество хлора, попадаемого в природную среду из-за различного рода утечек, равных примерно 20 %, определено в размере 5,64 т/год, коэффициент, учитывающий экологические факторы (состояние водных объектов, дога бассейна р.Дон равен 1,56), базовый норматив платы за сброс загрязнителя (27548091 и 275481 руб/т для хлора свободного (активного) и меди (Си24) соответственно, согласно постановлению Правительства РФ от 12 июня 2003 г. № 344); коэффициент индексации базовых нормативов (равен 1,6). Вычисления проводили по известным методикам.

Стоимостное выражение экологического ущерба от поступления остаточного хлора составляет примерно 387,8 млн руб/год; от поступления ионов меди (ПДК) - 2,06 млн руб/год. Следовательно, величина предотвращенного экологического ущерба, в случае замены хлорирования на обеззараживание воды ионами меди, составит примерно 385,7 млн руб/год.

Наиболее предпочтительным с эколого-гигиенических позиций реагентом для обезвреживания хлорсодержащих вод, является пероксид водорода. Экспериментально установлено, что содержание пероксида водорода, внесенного в водопроводную воду с целыо удаления избыточного количества активного хлора, уменьшается эквивалентно количеству удаляемого хлора; концентрация пероксида водорода, содержащаяся в водопроводной воде, снижается примерно в 2 раза через 2,5 часа после ее соответствующей обработки, что позволяет сделать заключение об экологической безопасности рекомендуемого способа удаления избыточных количеств активного хлора в водопроводной воде.

Повышенное содержание свободного хлора в питьевой воде оказывает негативное воздействие и на здоровье человека. Оценка заболеваемости органов пищеварения по Ростовской области, в которой доля заболеваний, связанных с водным фактором, составляет не менее 50 % от общего количества случаев, также указывает на необходимость изменения подходов к процессу обеззараживания воды, а именно, постепенный отказ от хлорирования, и переход на альтернативные, экологически менее опасные, методы обеззараживания. Согласно расчетам, при реализации нововведения, заключающегося в дополнительной очистке и кондиционировании питьевой воды, можно достичь уменьшения затрат денежных средств на лечение органов пищеварения населения, обусловленных водным фактором. При этом экономия бюджета от реализации предлагаемого нововведения для населенного пункта (с численность до 3 тыс. чел.) составит примерно 1,8 млн руб в год. С ростом численности населения экономия бюджета увеличится. Поэтому возникает необходимость в проведении мероприятий, связанных с удалением остаточного хлора из питьевой воды. Известны способы удаления остаточного хлора серосодержащими реагентами, которые, сами являясь токсичными препаратами, способствуют дополнительному загрязнению обрабатываемой воды. Наиболее предпочтительным реагентом с эколого-гигиенических позиций для обезвреживания хлорсодержащих вод является перокевд водорода.

Необходимость дехлорирования питьевой воды возникает и на предприятиях пищевой отрасли, где она вступает в непосредственный контакт с готовым продуктом, либо является одним из основных компонентов в рецептуре приготовления напитка. Особенно это актуально для молочных продуктов, поскольку они являются первоочередными и необходимыми для детей и пожилых людей. В этой связи были определены затраты на пероксид водорода для удаления избыточных количеств остаточного хлора (превышение норматива составляет 0,68 мг/л) для различных объемов воды, потребляемых на молочных комбинатах. Расчет затрат представлен в табл.6.

Таблица 6 - Затраты Н2О2 на дехлорирование воды

Объемы воды; м 7год Количество Н2О2, Стоимость Затраты денежных

кг/год (рыночная) 1 кг Н2О2 средств, руб/год

6750 2,2 76

13500 4,4 1,47 долл. .. 152

67500 22,03 760

135000 44,06 1520

* - расчеты произведены, исходя из курса долл. 23-50 руб. (на 06.2008г.)

Для осуществления процесса дехлорирования разработана технологическая схема, включающая растворный бак-реактор, через который проходит обработанная вода. С целью разложения избыточных количеств Н202, могущих присутствовать в питьевой воде, в бак-реактор помещается катализатор разложения пероксвда водорода (Мп02, носитель - материал, отличающийся экологической безвредностью и относительно низкой стоимостью - полиэтилентерефталат (ПЭТФ)). Предложенная конструкция растворного бака-реактора позволяет за малый промежуток времени провести реакцию разложения избыточных количеств пероксида водорода.

В пятой главе «Разработка основ энергоресурсосберегающей хшаасо-биоцидной обработки воды в условиях сельской местности» рассматриваются направления усовершенствования этой важнейшей стадии технологии водоподготовки с учетом особенностей сельской местности. Одним из вариантов может стать, по нашему мнению, модернизация уже существующих локальных очистных сооружений, заключающаяся в замене хлорирования питьевой воды на обработку ионами меди. В связи с этим по аналогии с предыдущей главой был проведен анализ санитарно-экологаческих последствий от поступления содержащей ионы меди воды в почвенный покров участков.

Известно, что на полив овощных культур на приусадебных участках по нормативу расходуется 3 -15 л/м2 (30-150 м3/га) воды в сутки, плодовых деревьев - 10 - 15 л/м2. Таким образом, при поливе приусадебных участков расход воды в сутки составляет от 13 до 30 л/м2. Если в населенном пункте используется водопроводная вода, прошедшая традиционную систему очистки (включая хлорирование), то ежедневно с поливной водой в почву поступает от 143 до 510 г/га остаточного хлора Тогда, количество хлора, поступающего в почву с поливной водой, составит 52,2 - 186,2 кг/га в год. При замене хлорирования на предлагаемую химико-биоцидную обработку в почву с поливной водой будут поступать ионы серебра и меди в дозах, являющихся биотическими. В главе 2 (табл.3) определены соотношения концентраций свободных ионов серебра и меди при различном содержании хлорид-ионов. Исходя из выше приведенных соотношений, определим количества ионов и Си2+, поступающих в почву с поливной водой (табл. 7)

Таблица 7 - Расчетные количества ионов-бактерицидов, поступающих в почву

с поливной водой

Концент- Концен- Концен- Количества ионов Ag+, Количества ионов Си2+,

рация СГ, мг/л трация своб. трация ионов поступающие в почву (в сутки), г/га поступающие в почву (в сутки), г/га

ионов Ag+, мг/л-10"3 Си2+, мг/л 50 м3 100 м3 150 м3 300 м3 50 м3 100 м5 150 м3 300 м3

30 23 0,54 1,15 2,3 3,45 6,9 27 54 81 162

50 14 0,72 0,7 1,4 2Д 4,2 36 72 108 216

75 9 0,82 0,45 0,9 1,35 2,7 41 82 123 246

100 7 0,86 0,35 0,7 1,05 2Д 43 86 129 258

130 5 0,90 0,25 0,5 0,75 1,5 45 90 135 270

150 4,5 0,91 0,225 0,45 0,675 1,35 45,5 91 136,5 273

175 3,9 0,92 0,19 0,39 0,58 1,2 46 92 138 276

200 3,4 0,93 0,17 0,34 0,51 1,0 46,5 93 139,5 279

230 2,9 0,942 0,145 0,29 0,44 0,9 47,1 94,2 1413 282,6

250 2,7 0,946 0,135 0,27 0,0405 0,8 47,3 94,6 141,9 283,8

275 2,5 0,95 0,125 0,25 0,375 0,75 47,5 95 142,5 285

300 2,3 0,954 0,115 0,23 0,345 0,69 47,7 95,4 143,1 286,2

330 2,1 0,958 0,105 0,21 0,315 0,63 47,9 95,8 143,7 287,6

350 1,9 0,962 0,095 0,19 0,285 0,57 48,1 96,2 144.3 289,2

375 1,8 0,964 0,09 0,18 0,27 0,54 48,2 96,4 144,6 289,8

400 1,7 0,966 0,085 0,17 0,255 0,51 48,3 96,6 144,9 290,4

430 1,6 0,968 0,08 0,16 0,24 0,48 48,4 96,8 145,2 291

450 и 0,97 0,075 0,15 0,225 0,45 48,5 97 145,5 291,6

475. 1,4 0,972 0,07 0,14 0,21 0,42 48,6 97,2 145,8 292,2

500 и 0,974 0,065 0,13 0,195 0,39 48,7 97,4 146,1

Из табличных данных следует, что максимальное количество ионов серебра, поступивших в почву с поливной водой, составит 6,9 т/га, ионов меди -292,2 г/га.

При поливе приусадебных участков увлажняется слой почвы глубиной примерно 40 см. Оптимальная плотность почв 1,0-1,1 г/см3, определим массу поливного слоя почвы на участке площадью 1 га, она составляет 4,4 тыс. т Следовательно, удельная доза ионов серебра, поступающая с поливной водой, составит максимум 1,57 мг/кг, ионов меди - 66,4 мг/кг. «Методические указания по обследованию почв сельскохозяйственных угодий и продукции растениеводства на содержание металлов, остаточных количеств пестицидов и радионуклидов» (утверждены Минсельхозпродом 15.12.95 г), установили в качестве допустимых содержание валовых форм меди в почвах до 132 мг/кг (соответствует ПДК (ОДК) элемента в почвах).

Согласно агроэкологической характеристике почв Ростовской области валовое содержание меди (мг/кг) составило в 1995 г. - 21,0; в 1997 г. - 18,0; в 1999 г. - 54,0; в 2001 - от 34,5 до 85,6 по районам; в 2005 - от 18,85 до 66. Эти данные свидетельствуют о необходимости внесения в почву микроэлемента меди.

Любое усовершенствование существующей технологии должно иметь целью ресурсо- и энергосбережение, а также экологически безопасное функционирование. В развитие данного положения предлагается схема водоочистки для сельских поселений и последующего ее распределения по категориям пользователей (рис.4.)

Рис.4. Схема дифференцированного водоснабжения с подземным водоисточником: 1-насос; 2 - аэрационная емкость; 3 - песчано-гравийный фильтр; 4 -блок УФ-ламп; 5 - комбинированный электролизер; 6 - резервуар-накопитель чистой воды; 7 - резервуар для воды на пожарные нужды; 8 - отвод воды на хозяйственао-пптьевые нужды; 9 - отвод воды на поение животных; 10 - отвод воды на производственно-технические нужды.

Природная вода, после поднятия насосом (1) из водозаборной скважины, проходит через аэрационную емкость (2) для удаления из нее газов и затем поступает на песчано-гравийный фильтр (3). При прохождении через фильтр вода очищается от взвешенных частиц, отмерших микроорганизмов и одновременно осветляется. Часть воды отводится на производственно-технические нужды, включая пожаротушение. С целью достижения требуемого качества той воды, которая направляется для поения животных, рекомендуется после фильтров, подвергнуть ее обеззараживанию УФ-лучами (4). Воду, направляемую на хозяйственно-питьевые цели человека, рекомендуется подвергнуть дополнительному обеззараживанию генерируемыми в электролизере (5) ионами-бактериостатиками (А§+ и Си2+) с целью придания ей устойчивости к вторичному бактериальному загрязнению. Вводу неравномерного режима водопотребления, а также в целях снижения тяжести последствий возможных ЧС, вызванных перебоями с водообеспечением, рекомендуется встраивать в систему очистных сооружений резсрвуар-наконигель чистой воды (6).

Преимуществами предложенного разделения сельского водоснабжения на питьевое (для населения и животных) и техническое являются следующие: во-первых, реализация такой схемы не требует реагентов и, следовательно, отсутствует необходимость в помещениях для их хранения; во-вторых, в предлагаемой системе водоподготовки отсутствует хлорирование, что повышает ее экологическую безопасность; в-третьих, в целом уменьшаются финансовые расходы на процесс водоподготовки. Действительно, доля воды, используемой на хозяйственно-питьевые цели человека, составляет примерно 30 %, а непосредственно на питьевые - примерно 4 % от расходуемых объемов,

поэтому экономически целесообразно выделять из общего потока только эти 4% (или несколько больше) и подвергать их дополнительной очистке (обеззараживанию), улучшая при этом их качество.

При сравнении экономической эффективности разделения водопровода на питьевую и техническую ветви были определены затраты на ионы-бактерициды и электроэнергию на их генерацию, из расчета на весь объем питьевой воды, прошедшей через очистные сооружения и на объем воды, используемый только на питьевые цели. Объектом исследования являлся типовой сельский поселок численностью населения до 3000 чел. Затраты определялись, исходя из общих потребностей в воде на питьевые и хозяйственно-бытовые нужды в 150 л на 1 человека в сутки и потребностей в питьевой воде 30 л/сут на 1 человека

Расчеты показали, что суммарные затраты в первом случае составят примерно 26 тыс. руб/год или 8,64 руб. в расчете на 1 человека; во-втором - 6,3 тыс. руб./год или 2,1 руб. в расчете на 1 чел. Таким образом, при использовании на хозяйственно-бытовые нужды технической воды предотвращенные затраты на процесс водоподготовки составят примерно 20 тыс. руб./год. Вполне очевидно, что с увеличением численности населения сельского поселка, а соответственно, и объемов расходуемой воды, сумма предотвращенных затрат будет расти.

Для очистки воды в малых или достаточно удаленных от системы централизованного водоснабжения сельских населенных пунктах (особенно малых, численностью до тысячи человек) экономически целесообразно не строительство новых очистных сооружений на «пустом месте», а использование локальных или мобильных установок для доведения качества воды до нормативных требований.

Перспективным решением обозначенной проблемы может стать, по нашему мнению, использование конверсионных мобильных станций комплексной очистки и опреснения воды, например, таких как войсковые фильтровальные станции ВФС-2,5 или ВФС-10, прошедших незначительную модернизацию после окончания ими срока эксплуатации или сшпия с консервации.

Станции типа ВФС предназначены для очистки воды от естественных загрязнений, обеззараживания, обезвреживания и дезактивации радиоактивных веществ, если таковые присутствуют. Анализ работы станции показал, что наиболее слабым звеном в процессе водоподготовки является узел обеззараживания. В качестве дезинфектантов используются чаще всего гипохлорит кальция Са(С10)2 (НТК) или дветретиосновная соль гипохлорита кальция (ДТС ГК) - ЗСа(СЮ)2-2Са(0Н)2-2Н20. Применение гипохлорита кальция в целях обеззараживания имеет целый ряд негативных экологических последствий, которых можно избежать, если вместо НТК использовать гипохлорит натрия в виде готового раствора, либо электролитически полученный на месте. С целью улучшения технико-экономических показателей станции ВФС-10 в условиях сельского водоснабжения нами предлагается

встраивать в существующую технологическую схему станции комбинированный ионатор типа Ж-34с или Ж-35.

Указанные ионаторы состоят из двух электролизных ванн: одна с электродной парой «серебро-нержавеющая сталь», вторая - с электродной парой «титан - платинированный титан». В первой ванне генерируютя ионы серебра, во второй - гипохлорит натрия. Производительность ионатора по серебру составляет до 10 г/ч, по активному хлору до 5 г/ч. Прибор может использовать электроэнергию от сети напряжением 220 В, 50 Гц либо от аккумуляторов 12 или 24 В. Мощность, потребляемая ионатором, не превышает 50 Вт.

С целью повышения эффективности работы ионатора в ванне, где генерируются ионы серебра, электрод из нержавеющей стали целесообразно заменить на медный электрод. Результатом такой замены является увеличение продолжительности работы узла обеззараживания (примерно в 2 раза).

Встраивание комбинированного ионатора в водоочистную станцию типа ВФС не представляется сложной технологической задачей, так как он малогабаритный, в его работе возможно использовать и штатное оборудование.

Таким образом, установлена целесообразность замены хлорирования воды в системах хозяйственно-питьевого водоснабжения малых и средних по численности жителей сельских поселений на процесс комбинированного (УФ-лучи и ионы меди или ионы серебра) обеззараживания Это позволяет: 1) снизить эколого-экономический ущерб от поступления хлора в природные водные объекты, 2) повысить ресурсосберегающий эффект за счет снижения доз дезинфектангов.

В шестой главе «Оптимизация водоснабжения сельского поселка (на примере пос. Луговой г.Новочеркасска)» выделены основные проблемы водоснабжения данных мест и предложены варианты их частичного решения с позиций ресурсосбережения.

Рассматриваемый объект является типовым поселком с малой (520 чел.) численностью населепия, он расположен в непосредственной близости от промышленного города Новочеркасск (ЮФО) и испытывает интенсивную антропогенную нагрузку, особенно в результате промышленных стоков предприятий в водные объекты, являющиеся для поселка источником питьевого водоснабжения. Проблемы водоснабжения данного поселка являются характерными для многих тысяч сельских населенных пунктов России, а именно: 1) питьевая вода, прошедшая очистку традиционным способом, содержит повышенные дозы свободного хлора из-за вынужденного гипер хлорирования воды, отличающейся повышенным микробным и химическим загрязнением; 2) нерациональное использование питьевой воды на технические и хозяйственно-бытовые нужды, в частности, полив; 3) изношенность систем водоснабжения.

В связи с вышеизложенным нами разработан ряд рекомендаций по качественному улучшению существующего питьевого водоснабжения на селе, а также по комплексной очистке воды в условиях возникновения ЧС, когда

требуется оперативное обеспечение пострадавшего населения водой надлежащего качества.

Во-первых, с целью устранения повышенных доз остаточного хлора и, соответственно, снижения негативного его воздействия на здоровье человека и объекты окружающей среды, рекомендуется встраивать в существующую систему водоподготовки п. Луговой, устройство дозирования раствора пероксида водорода в поток обрабатываемой воды. Соответствующая технологическая схема представлена на рис. 5.

Рис. 5. Усовершенствованная технологическая схема доочиспси питьевой воды: 1 - водозабор; 2 - насос первого подъема; 3 - медленные фильтры; 4 - емкость смешения; 5 - установка «Хлорэфс»; б - дозирующее устройство с раствором Н2О2; 7 -датчик, контролирующий содержание остаточного хлора; 8 - резервуар чистой воды (РЧВ); 9 - насос второго подъема; 10- водонапорная башня.

Определены концентрации пероксида водорода, необходимые для удаления избыточных количеств остаточного хлора (табл. 8).

Таблица 8 - Количество пероксида водорода, необходимое для устранения активного остаточного хлора в воде

Концентрация ост.акт.С1, иг/л Количество Н2О2, мг Концентрация ост.ахт.С1, мг/л Количество Н202,мг

0,2 0,132 1,6 1,05

03 0,2 1,7 1,12

0,5 0,33 1,8 1,2

0,6 0,4 1,9 1,25

0,7 0,5 2,0 132

0,8 0,53 2,1 1,4

0,9 0,6 2,2 1,45

1,0 0,66 23 1,52

1,1 0,73 2,4 1,6

и 0,8 2,5 1,65

1,3 0,86 2,6 1,72

1,4 0,92 2,7 1,8

1,5 1,0 2,8 1,85

Во-вторых, водоснабжение п. Луговой характеризуется ярко выраженной нерациональностью водопотребления, особенно в летний период. Производительность очистных сооружений в зимний период 80-100 м3, в

летний - 260-300 м3 в сутки, то есть на каждого жителя поселка приходится питьевой воды примерно 192 л/сут в зимний период и 577 л/суг - в летний. Это свидетельствуют о том, что население потребляет водопроводной воды на питьевые нужды не более 30 % от общего количества ее, подаваемой в поселок. Следовательно, более 70 % потребляемой воды, особенно в летний период, идет на полив огородов, садов, а также на содержание домашнего скота и птицы. Необходимо отметить, что такая ситуация в сельской местности складывается повсеместно. В соответствии с вышеизложенным рекомендуется выделять из общего^ потока только 30 % воды, проходящей через ОСВ и подвергать ее дальнейшей дополнительной очистке. При этом в качестве дезинфекганта рекомендуется использовать сочетание УФ+Си2+. Технологическая схема предлагаемого ресурсосберегающего и исключающего применение хлора способа водоподготовки представлена на рис. 6.

Рис. 6. Ресурсосберегающая бесхлорная технология водоподготовки пос. Луговой: 1 -

водозабор; 2 - насос первого подъема; 3 - медленные фильтры; 4 - УФ-лампы; 5-выносной нонатор; 6 - резервуар чистой воды; 7 - запасной резервуар чистой воды; 8 -насос второго подъема; 9 - водонапорная башня; 10 - резервуар на пожарные нужды

Для придания питьевой воде длительной бактериальной устойчивости в поток воды, выделенный на хозяйственно-питьевые цели, предлагается вводить ионы меди или серебра в малых концентрациях; укажем при этом, что указанные вещества являются физиологически полетными микроэлементами.

Определены удельные затраты на материал и энергопотребление установки, генерирующей ионы меди, для обеззараживания 1 м3 питьевой воды. Сопоставление расчетных показателей работы установки «Хлорэфс» УГ-0,5 в существующей технологии водоподготовки пос. Луговой и выносного ионагора меди в альтернативной по удельным затратам на электроэнергию и материал, позволили сделать следующие выводы.

1. Удельные затраты на материал при работе обеих установок сопоставимы между собой;

2. Удельное энергопотребление установок также соизмеримо (0,006

кВт■ ч „ __ кВт-ч

мз П0 сравнению с 0,008 ^ для установки «Хлорэфс»), однако, при введении в воду ионов меди снижается экологический ущерб, связанный с

отрицательным воздействием хлора и продуктов его химической деструкции на организм человека.

3. При работе выносного ионатора меди отсутствует ярко выраженный процесс коррозии корпуса электролизера, который имеет место при работе установки «Хлорэфс» и является одной из причин его достаточно частой замены. При работе электродов не образуются различного рода отложеши на их поверхности, снижающие выход ионов меди.

Неблагоприятное географическое расположение пос. Луговой, характеризующееся его нахождением в пойме луга, приводит к подтоплению территорий в паводковый период. Расположенные в непосредственной близости от жилой застройки молочно-товарные фермы (МТФ) в этот нериод являются потенциальным источником возникновения ЧС, поскольку возникает угроза смыва навоза КРС и поступления навозной жидкости в почвенно-грунтовые воды, а с ними в ближайший поверхностный водоем, который является источником водоснабжения, вызвав, тем самым, его залповое бактериальное загрязнение.

Как показывает практика, в условиях чрезвычайных ситуаций важнейшими задачами является оперативное водообеспечение пострадавшего населения, а также создание запасов питьевой воды с последующим, возможно более длительным, ее использованием.

Для обеспечения заявленных выше целей эффективно использовать выработавшие свой срок мобильные войсковые фильтровальные станции очистки воды в стационарном режиме после некоторой их модернизации.

■ Преимущества использования таких станций очевидны: размещение их не требует больших площадей; возможность работы в автономном режиме энерхоиогребления (важное обстоятельство в условиях ЧС); при необходимости возможность изменения ее дислокации; технологически легко достижимое усовершенствование станции.

Для улучшения технико-экономических и санитарно-гигиенических показателей станции ВФС-10 в целях применения ее для первоочередного водоснабжения сельского населенного пункта в условиях ЧС нами предлагается заменить раствор НТК (Са(СЮ)з) раствором пероксида водорода, обладающим высокой окислительной способностью, и ионами меди (в виде раствора СиБО^, либо в виде электрохимически полученных ионов), проявляющими бактерицидный и бактериостатический эффект, причем при меньшей удельной стоимости дезинфектантов.

Принцип работы станции после незначительной ее модернизации следующий. После поднятия воды из источника (поверхностного или подземного), она обрабатывается пероксидом водорода, под действием которого происходит окисление всех примесей, а также первичное обеззараживание. Затем в нее вводится коагулянт и вода направляется в резервуар-отстойник (9). После прохождения воды через фильтр с антрацитовой крошкой (4) и сорбционный фильтр (5), где она полностью осветляется, ее пропускают через донатор для придания последней устойчивости к вторичному бактериальному загрязнению. Технологическая

схема модернизированной станции применительно к условиям водоснабжения п. Луговой представлена на рис. 7.

Рис. 7. Технологическая схема модернизированной станции ВФС-10:1 - насос подачи воды; 2 - дозирующее устройство; 3 - растворные баки; 4—фильтр с антрацитовой крошкой; 5 - сорбцнонный фильтр; 6 - насос подачи очищенной воды; 7 - резервуар для очищенной воды; 8 - насос второго подъема; 9 - резервуар-отстойник;

10 - генератор ионов-бактерицидов.

Расчетные показатели генератора ионов меди представлены в табл.9. Если взять массу медного анода 1 кг, то время работы станции в автономном режиме увеличивается вдвое, что крайне важно в условиях ЧС (на возимом запасе НТК время работы 100 ч).

Таблица 9 - Расчетные показатели ионатора меди в модернизированной станции

ВФС-10

Показатели Значение показателей примечание

Электропитание -50 Гц, 12 или 24 В источник питания -аккумулятор

Объем воды, проходящий через ионатор, мЧч 10

Производительность ионатора, г/ч Си/+ 5

Концентрация ионов Си2+ в обеззараживаемой воде, г/м3 0,5

Токовая нагрузка на электроды, А 5,5

Материал растворимого анода Медь рафинированная

Материал катода а) медь б) титан При переключении При монополярности

Число электродов 2

Масса растворимого акодецг 1000

Время работы анода, ч 204*

Объем электролитической ванны, м1 0,003

Энергия, потребляемая новатором: - установленная мощность, кВт -электроэнергия, кВт-ч 0,066 - 0,132 6,73-13,46

Расход электроэнергии на 1000 м* обеззараживаемой воды, кВт-ч 7,4-14,8

* - если пропускная способность электролизера 10 м3/ч, то для обеззараживания 60 м3 воды потребуется 6 часов работы в сутки. Таким образом, в течение 17 суток электролизер работает 6x17 = 102 ч.

В седьмой главе «Разработка мероприятий по повышению уровня экологической безопасности водоснабжения молочных заводов» даны рекомендации по экологически обоснованной энергосберегающей модернизации внутреннего водопровода пищевого предприятия на примере молочного завода. Рассмотрены особенности водоснабжения молочных комбинатов с той точки зрения, что большинство из них в качестве сырья использует сухое молоко (порошок) и, следовательно, питьевая вода, поступающая на предприятие по централизованному водопроводу, становится одним из компонентов готового продукта со всеми последствиями для качества продукции—молочного напитка.

Изучение классической схемы внутреннего водопровода молокозавода позволило определить наиболее уязвимый участок с позиций вторичного бактериального загрязнения - это запасной резервуар питьевой воды. Поэтому непосредственно перед поступлением питьевой воды в емкость для хранения, следует проводить доочистку водопроводной воды. Она заключается в пропускании воды через патронные фильтры (либо через бак-реактор с раствором пероксида водорода) с целью удаления избыточного количества остаточного хлора, затем блок погруженных в систему водотока бактерицидных ламп (УФ-обработка) с последующим дозированием в нее ионов серебра Последние могут вводиться либо в составе готовых растворов, либо, путем смешения электрохимически полученных ионов серебра с растворами биологически активных соединений (глицин, ниацин). Узел, обеспечивающий дополнительную очистку и обеззараживание водопроводной воды, представлен на рис. 8.

тп . 1 рЗ | 6

4 ^ «е.

77777777

б)

Рис. 8. Технологическая схема дополнительной очистки водопроводной воды биологически активными препаратами серебра

а) I - бак с запасом водопроводной воды для пожаротушения; 2 - патронный фильтр «Тантра»; 3 - блок УФ-ламп; 4 - дозирующее устройство с автоматическим блоком управления; 5 - емкости с растворами (а - раствор глицина; б - раствор провитамина РР; в - растворы А§ЖУА&804); 6 - узел смешения растворов; 7 - поплавковый

б) I - бак с запасом водопроводной воды для пожаротушения; ; 2 - патронный фильтр «Татра»; 3 - блок УФ-ламп; 4 -дозирующее устройство; 5 — нонатор серебра; 6 - узел смешения растворов; 7 -поплавковый клапан; 8 - бак с водой, прошедшей доочистку и обеззараживание; 9

клапан; 8 - бак с водой, прошедшей доочистку и - кондиционированная вода на обеззараживание; 9 - кондиционированная вода технологические нужды; 10 - блок на технологические нужды. управления.

В случае удаления активного хлора го воды и окисления его производных раствором пероксвда водорода, в предложенной технологической схеме доочистки водопроводной воды патронный фильтр может быть заменен на дозирующее устройство и растворный бак для раствора Н202 (рис.9.).

Рис. 9. Схема доочистки и кондиционирования питьевой воды с применением пероксида водорода: 1) - бак с запасом водопроводной воды для пожаротушения; 2) -бак с водой, прошедшей доочистку и обеззараживание; 3>- бак-реактор с газоотводом Ог; 4) - дозирующее устройство с товарным раствором П2О2; 5) - ионатор серебра; б) -поплавковый клапан; 7) - кондиционированная вода на технологические нужды

Поскольку пероксид водорода является эффективным окислителем, то в предлагаемой схеме доочистки и кондиционирования воды отпадает необходимость в установке УФ-ламп.

Для сравнения эффективности рекомендуемых технологий доочистки водопроводной воды, предназначенной для восстановления сухого молока, были определены количества бактерицидов и затраты на них, исходя из производительности предприятия 1000 т молочного напитка в год (табл. 10).

Таблица 10 - Рекомендуемые количества бактерицидов и затраты на них

Бактерицидные препараты Расходуемые количества Рыночная стоимость за 1 кг, *долл Затраты на бактерициды Уделите затраты, руб/м*

г/сут г/год руб./сут руб./год

Серебро (в виде ионов АВ+) 0,135 45,2 568 1,80 607,3 0Д2

Пероксид водорода (в виде 35 %-ного раствора) 1,56 521 1,47 0,05 145 0,05

*-1 долл. США - 23-50 руб (на 06.2008)

Определим объем товарного 35 %-го раствора пероксида водорода, содержащего 521 г Н2С>2 (необходимое количество пероксида водорода на

годовую программу): V = -100% = 1,45 л

(О-р

Для дозирования раствора пероксида водорода может быть использован микронасос-дозатор мощностью 0,03 кВт, а для перемешивания раствора в баке -реакторе воздуходувка мощностью 0,1 кВт. С учетом затрат на реактивы и электроэнергию определены показатели работы установки доочистки питьевой воды для приготовления молочного напитка, включающей выносной ионатор и устройство дозирования раствора Н2О2 (табл. 11).

Таблица 11 - Расчетные показатели работы установки доочистки питьевой воды с использованием смеси (Н2О2 + Ай+)

№ Показатели Значения

п/п показателей

Основное оборудование

1 Расходный бак, (объем, м3) 3

2 Емкость бака-реактора, м3 0,125

3 Микронасос-дозатор раствора Н2Ог

3.1 мощность, кВт 0,03

3.2 потребление электроэнергии кВт-ч/год 21,9

(время работы 730 ч/год)

4 Воздуходувка:

4.1 мощность, кВт 0,1

4.2. потребление электроэнергии, кВт-ч/год 73

(время работы 730 ч/год)

5 Выносной ионатор

5.1 объем воды, проходящей через ионатор, м3/ч 0,6

5.2 мощность, кВт 0,01

5.3 потребление электроэнергии, кВгч/год 28,5

6 Суммарное энергопотребление (п.3.2+п.4.2+п.5.3) 123,4

6.1 с учетом 10 %-ных потерь, кВт-ч/год 135,7

6.2 Затраты на электроэнергию*, руб/год 332,5

Дезинфектанты

7 Серебро (в виде ионов), г/год 56,32

8 Товарный 35 %-ный раствор пероксида водорода, л/год 1,45

9 Затраты, руб/год

9.1 серебро 752

9.2 пероксид водорода 145

10 Всего затрат (п.9.1 +9.2), руб/год 897

11 Всего затрат на электроэнергию и реагенты (п.6.2+п.10), 1229,5

руб/год

стоимость 1 кВт-ч - 2,45 руб (без НДС) и 2,9 руб (с НДС) на 01.01.08

При УФ-обработке воды при среднесуточном объеме производства 3 т готового продукта достаточно 2 УФ-установки (одна рабочая, вторая резервная) УДВ 5/1, производительностью не более 5 м3/ч, мощностью 0,1 кВт. Результаты вычислений затрат на реагенты и электроэнергию при доочистке воды по второму варианту представлены в табл. 12

Таблица 12 - Расчетные показатели работы установки доочисткн питьевой воды

(УФ-^4)

№ п/п Показатели Значения показателей

Основное оборудование

1 2 2.1 2.2 2.3 3 3.1 3.2 3.3 4 4.1 5 Расходный бак, (объем, м3) Установка УДВ: производительность, м'/ч мощность, кВт потребляемая электроэнергия, кВт ч/год (время работы 730 ч/год) Выносной ионатор объем воды, проходящей через ионатор, м'/ч мощность, кВт потребление электроэнергии, кВт-ч/год Суммарное энергопотребление (п.2.3+п.3.3) с учетом 10 %-ных потерь, кВт-ч/год Затраты на электроэнергию, рубУгод 3 5 0,1 73 0,6 0,01 28,5 101,5 примерно 111,6 273,5

Дезинфекганты

6 7 Серебро (в виде ионов), г/год Затраты, руб/год 56,32 752

8 Суммарные затраты (п.5+п.7), руб/год 1025,5

Из табличных данных видно, что затраты на электроэнергию и реагенты сопоставимы между собой, поэтому выбор технологии доочистки питьевой воды будет в большей степени зависеть от инвестиционных затрат, а также от качества исходной водопроводной воды, поступающей на молокозавод.

Использование комплексных препаратов серебра, приготовленных на основе биологически активных веществ (глицин Е 640, ниацин Е 375), преследует двоякую цель: с одной стороны - повышение качества воды и устойчивости ко вторичному бактериальному загрязнению, а с другой -увеличение сроков хранения готового продукта без использования повышенных температур его тепловой обработки, повышение пищевой ценности продукта.

Микробиологические исследования, проведенные совместно с сотрудниками бактериологического отдела производственной лаборатории ОАО «Молочный завод «Новочеркасский» (свидетельство об аттестации № 213 от 08 января 2004 г), показали, что продукт, содержащий ионы серебра, способен сохранять свое качество после пастеризации даже при температуре 76°С (вместо регламентированной 86°С).

С целью определения энергосберегающего эффекта от предлагаемого нововведения были определены затраты электроэнергии на пастеризацию при существующих на молочном заводе температурных режимах и рекомендуемых (76°С).

Потребное количество тепла для нагревания молока от температуры до ^ рассчитывается по формуле: 0„оЛ = т-0(1* - где т - масса нагреваемого молока, кг; С - удельная теплоемкость молока, 0,927 ккал/кг-град.

Затраты теплоты на пастеризацию 1 т молочного напитка составят примерно 43793 ккал, что в пересчете на электроэнергию соответствует ~51 кВт-ч. Аналогично проведены расчеты теплоты и электроэнергии при нагревании до 76 °С, затраченная электроэнергия составила ~39 кВт-ч

Как известно, в технологии пастеризации молока, после его нагрева предусматривается его моментальное охлаждение до температуры хранения, т.е. 6°С. На охлаждение от температуры 86°С до 6°С расходуется электроэнергии 86,2 кВт-ч; на охлаждение от 76°С до 6°С - 76,5 кВт-ч, соответственно. Следовательно, суммарные затраты электроэнергии на нагревание молока до температуры пастеризации и охлаждение до температуры хранения составят: при ^ = 76 °С - 115,5 кВт-ч, при ^ = 86 °С - 137,2 кВт-ч

Расчеты показывают, что снижение температуры пастершации лишь на 10 °С (при сохранении сроков хранения продукта) приводит к уменьшению затрат электроэнергии на 21,7 кВт-ч/т. При годовом объеме производства пастеризованного молочного напитка 1000 т снижение энергозатрат составит 21700 кВт-ч/год. Поскольку стоимость 1 кВт-ч перманентно возрастает, то экономия денежных средств от предлагаемого нововведения будет соответственно увеличиваться.

Показатели затрат электроэнергии для молкомбинатов различной производительности представлены в табл. 13

Таблица 13 - Технико-экономические показатели затрат электроэнергии при пастеризации молока

Произво-дительсть молком-бината, т в смену Выработка молока в год, т Норма расхода электроэнергии на технологический процесс в год*,кВт-ч Удельные затраты кВт-ч/т Предотвращенные затраты на электроэнергию за счет введения серебра, в год Удельные предотвращенные затрата

тыс.руб. (с НДС) кВтч кВгч/т руб/т

5 1500 138600 92,4 94,4 32550 21,7 -63

10 3000 191100 63,7 189 65100 21,7 -63

25 15000 753375 50,2 944 325500 21,7 -63

50 30000 1338750 44,6 1888 651000 21,7 -63

* Нормы расхода электроэнергии определены по СниП П-А.6.-72.

Анализ любого хозяйственного нововведения, направленного на энергосбережение, требует качественных и количественных его оценок. Одним из элементов такого анализа является производственная себестоимость продукции. В данном случае это суммарные расходы на производство и реализацию продукции, рассчитанные исходя из производительности 1000 т в год.

С учетом производственной себестоимости классического молока, пастеризованного при регламентной температуре 86°С, и молока, содержащего ионы но пастеризованного при температуре 76°С, определена чистая прибыль от реализации рассматриваемых видов продукции (табл. 14).

Таблица 14 - Производственная и чистая прибыль от реализация «классического» и содержащего ионы серебра молока

Показатели Значения показателей

классическое пастеризованное молоко пастеризованное молоко, содержащее ноны серебра

1. Объем реализации, т/год 1000 1000

2. Цена* (свободная отпускная цена без НДС), руб/т 14078 14078

3. Выручка, тыс. руб/год 14078 14078

4. Переменные расходы, руб/т 8454,1 8398,6

5. Постоянные расходы, руб/т 6. Производственная себестоимость, руб/т (п.4 + п.5) 1880,9 10335 1880,9 10279,5

7. Производственная прибыль, тыс.руб (п.З — п.6) 3743 3798,5

8. Налог на прибыль (35 %), тыс.руб. 1310 1329,5

9.Чистая прибыль, тыс.руб. (п.7—п.8) 2433 2469

* - принята свободная отпускная цена (без НДС) пастеризованного молока, содержащего ионы Ag+ (^ = 76°С), равной свободной отпускной цене классического молока.

Следовательно, снижение температуры пастеризации на Ю°С (за счет реализации предлагаемого проекта), по сравнению с используемой технологией, позволит получить чистую прибыль в размере 36 тыс. руб на 1000 т произведенного молока Рост объемов производства продукции приведет, соответственно, к увеличению прибыли предприятия. Необходимо также подчеркнуть, что, помимо улучшения экономических показателей производства пастеризованного молока, содержащего препараты серебра, повышается санитарно-гигиеническая безопасность продукта, поскольку ионы серебра уменьшают вероятность инфицирования продукта патогенной микрофлорой, увеличивается срок его хранения,что облегчает реализацию.

Заключение

Разработанные технологии биоцидной обработки питьевой воды, предназначенной для сельских населенных мест, а также предприятий пищевой промышленности, предусматривают замену традиционного окислителя -дезинфектанта хлора на экологически менее опасные дезинфектанты: ультрафиолет, ионы серебра, меди, пероксид водорода В результате отказа от хлора, относящегося ко второму классу опасности, отпадает необходимость строительства хранилищ я последующего обеспечения условий их безопасного содержания (во избежание чрезвычайных ситуаций), его транспортировки. Тем самым будет снижен экологический ущерб, наносимый окружающей природной среде, и риск отрицательного воздействия на здоровье населения, особенно проживающего на прилегающей к очистным сооружениям территории.

Комбинирование предлагаемых окислителей - дезинфектантов физической и химической природы позволяет не только добиться требуемой глубины обеззараживания при меньших экологических издержках, в частности обусловленных снижением доз и энергозатрат, но и обеспечить длительную сохранность воды, причем при относительно высоких температурах воды. Это позволяет рекомендовать разработанные технологии для жарких, засушливых районов, а также пострадавших в результате природных бедствий или техногенных катастроф.

Сельские поселения характеризуются, как известно, неравномерным водопользованием в течение суток, а также большими расходами воды на технические нужды.

Создание разветвленного водопровода для подачи населению чистой питьевой воды (при необходимости скорректированной по составу) и отдельно технической воды на нужды местного агропромышленного комплекса, полив приусадебных участков и огородов позволит уменьшить расход относительно дорогой воды, снизит потребности в материалах, реагентах и энергозатраты. Кроме того уменьшаются экологические риски, связанные непосредственно с самой технологией очистки воды, а также уровень заболеваемости от потребления недоброкачественной питьевой воды. Весьма важно, по нашему мнению, учитывая экономическую обстановку на селе, что предлагаемые мероприятия дадут возможность снизить отпускную цену на техническую воду и уменьшить, тем самым, коммунальные платежи для населения и предприятий пищевого профиля, расположенных в сельских поселках.

' Экономически оправдан вопрос о применимости войсковых фильтровальных водоочистных станций типа ВФС-10 и ВФС-2,5 для обеспечения населения чистой питьевой водой в небольших и, особенно, отдаленных сельских поселениях. Рекомендации по их модернизации основаны на использовании на заключительной стадии обеззараживания воды ионов-бактерицидов (серебра и меди). Преимуществами такой замены являются повышение уровня бактериальной защиты воды, обеспечивающего снижение риска заболевания населения различными кишечными инфекциями, особенно в условиях ЧС, а также способность работать на штатном электрогенераторе в случае перебоев с подачей электроэнергии. Предложенное направление модернизации и последующего использования войсковых водоочистных установок находится в русле проводимой в настоящее время реформы Вооруженных Сил России, отдельными элементами которой являются освобождение от устаревающей техники и развитие конверсионных производств, выпускающих продукцию двойного назначения. То же можно сказать и в отношении МЧС РФ, спасательные подразделения которых широко используют модульные и мобильные установки доочистки в чрезвычайных ситуациях.

отношении питьевой воды, но и жидких пищевых напитков на ее основе. Исследованиями установлена целесообразность с технико-экономической и эколого-гигиенической точек зрения дополнительной очистки водопроводной воды, содержащей остаточный хлор, которую используют на предприятии пищевого профиля, посредством сочетания УФ-облучения (или Н2О2) и ионов серебра (или ионов меди) в концентрациях ниже их ПДК.

Выявленная высокая бактерицидная активность ионов-бактериосгатиков при повышенных температурах позволяет использовать их для обеззараживания питьевой воды в производстве пищевых напитков, где основной процедурой уничтожения патогенной микрофлоры является пастеризация (нагрев ниже точки кипения). При этом реализуются два ресурсосберегающих фактора: 1) исключение высокотемпературных режимов пастеризации, 2) уменьшение дозы препаратов.

Поскольку ионы-бактерицидов, введенные в питьевую воду, в последующем становятся компонентами готового продукта, то одним из критериев целесообразного их выбора, является отсутствие деструкции и трансформации химического состава последнего, могущих ухудшить органолегггаческие показатели. В результате исследований установлено, что молоко, содержащее дозы серебра даже на уровне ПДК, не ухудшает своих органолептических показателей. Более того, проявляются бактериостатические свойства комплексных соединений серебра и в отношении пастеризованного молока, о чем свидетельствуют результаты микробиологического анализа. Полученные опытные данные положены в основу соответствующих изобретений.

На примере пастеризации восстановленного молока доказана гигиеническая и экономическая целесообразность введения в продукт малых количеств серебра Приведенные расчеты эффективности внедрения вышеуказанного способа в практику водоподготовки в рамках реального молочного комбината подтверждают возможность существенного энерго- и ресурсосбережения.

Касаясь эколого-гигиенической целесообразности применения предлагаемых технологий, необходимо рассматривать их не только исходя из проявленного ими бактерицидного эффекта, но и в аспекте влияния используемых химических препаратов на организм человека.

Рекомендации по увеличению потребления традиционных пищевых продуктов для увеличения поступления в организм этих веществ или соединений реализовать не всегда представляется возможным в существующих объемах потребляемых продуктов и уровне их цен, поэтому необходимы альтернативные источники таких веществ. На наш взгляд, таким источником может стать чистая, содержащая их, питьевая вода. Поэтому нами предложены в качестве дезинфектантов не только ионы серебра и меди, полученные электролитическим путем, но и их комплесные соединения, приготовленные на основе аминокислоты - глицина и ниацина (провитамина РР). Согласно МР 2.3.1.19150-04 «Рациональное питание. Рекомендуемые уровни потребления пищевых и биологически активных веществ» адекватный уровень суточного потребления глицина - 3,5 г, верхний допустимый - 5,6 г, ниацина - 20 мг, верхний допустимый - 60 мг.

Все расчеты, представленные в данной работе основаны на рыночных ценах на материалы, исходя из наименее благоприятного из-за кризиса развили экономики страны. По объективным причинам, в установках, естественно, целесообразно использовать отечественные материалы, следовательно, все приведенные по их стоимости цифры будут существенно ниже. Тем не менее, даже ориентируясь на мировые цены, экономическая привлекательность от разработанных технологий обеззараживания питьевой воды для сельских поселений, либо для доочистки водопроводной воды, используемой пищевыми предприятиями, очевидна.

Основные результаты диссертационной работы

1. С позиций ресурсо- и энергосбережения выполнен сравнительный анализ бактериостатических свойств дезинфектантов химической и физической природы и установлена эколого-экономическия целесообразность использования ионно-фотонной обработки воды, характеризующейся относительно малыми энергозатратами на генерацию УФ-излучения и на ионы-бактерициды, для водоснабжения сельских поселений.

2. Определены границы применимости бактериостатиков химической природы (ионы Ag+, СиН2О2) для биоцидной очистки природной воды (подземной и поверхностной) различного химического состава.

Установлено, что подавляющая часть ионов серебра связывается присутствующими в воде хлорид-ионами в малодиссоциируемое соединение AgCl, которое, тем не менее, обеспечивает воде длительное бактерицидное последействие.

Определены соотношения концентраций ионов серебра и меди, находящихся в наиболее бактерицидно-активной ионной форме, удовлетворяющие требованиям санитарно-гигиенической безопасности и способствующие ресурсосбережению в процессе обеззараживания за счет уменьшения доли ионов серебра, обусловленного синергетическим эффектом.

3. Установлено явление ускоренного разложения пероксида водорода в присутствии ионов серебра (ниже ПДК) и одновременном нагреве воды, оно

не приводит к восстановлению ионов серебра, что расширяет возможности применения сочетания «пероксид водорода - ионы серебра», в технологиях, предусматривающих нагрев жидкостей.

4. Наблюдается явление синергетического эффекта, возникающего при одновременном воздействии на инфицированную воду УФ-лучей и ионов меди, взятых в концентрациях значительно ниже ПДК и в соотношениях, удовлетворяющих экологическим требованиям. Аналогичный эффект установлен и при последовательной обработке воды ионами меди и далее УФ-лучами.

Последовательная обработка воды ионами меди* УФ-лучами и пероксидом водорода приводит к повышению эффективности процесса инактивации воды в результате: увеличения антибактериальной устойчивости воды; снижения энергозатрат при генерировании УФ-лучей; снижения финансовых затрат на химические бактерициды, обусловленного уменьшением их доз.

5. Установлена эколого-гигиеническая и экономическая целесообразность разделения водоснабжения сельских поселков на питьевое и техническое, что позволяет улучшить очистку питьевой воды, подаваемую населению при одновременном уменьшении ее расходов; прекратить использование питьевой воды на полив приусадебных участков, снизить экологический риск, связанный с поступлением остаточного хлора с питьевой водой в объекты окружающей среды, а также вред здоровью потребителей.

6. С эколого-экономических и санитарно-гигиенических позиций обоснована целесообразность замены стадии хлорирования в системах децентрализованного водоснабжения сельских населенных пунктов на введение ионов-бактериостатиков (с концентрацией ниже ПДК) с последующей УФ-обработкой воды.

Разработаны и обоснованы рекомендации по технологии глубокого обеззараживания воды посредством сочетания ионов-бактерицидов и УФ-лучей, способствующей улучшению условий труда обслуживающего персонала, а также снижающей негативные последствия на природную среду.

7. Применительно к условиям сельской местности предложена система водоснабжения, предусматривающая дифференцированную очистку воды в зависимости от категории пользователя: водопровод, подающий воду на производственно-технические нужды (мойку автомобилей, тракторов и других с/х машин, поливку улиц и площадей), включая резервный накопитель, используемый для пожаротушения; водопровод, подающий воду питьевого качества, удовлетворяющий хозяйственно-питьевые потребности людей; водопровод, подающий питьевую воду на животноводческие и птицеводческие комплексы для поения животных.

обработанной воде способность длительно противостоять вторичному бактериальному загрязнению, что позволит создавать резервный запас воды длительного хранения для первоочередного жизнеобеспечения населения в случае возникновения ЧС.

9. С позиций энерго-, ресурсосбережения и в рамках осуществляемой конверсии военно-промышленного комплекса страны обоснована целесообразность усовершенствования войсковых установок водоснабжения для сельских поселений. В этой связи разработаны рекомендации по повышению технико-экономических и экологических показателей станций тина ВФС-2,5 и ВФС-10, снимаемых с вооружения или находящихся на консервации, с целью их использования для сельскохозяйственного водоснабжения, а также для обеспечения жизнедеятельности населения в районах, пострадавших от ЧС.

10. С позиций охраны природной среды, повышения качества питьевой воды, идущей на технологические нужды, предложены и обоснованы энергоресурсосберегающие варианты модернизации системы внутреннего водопровода пищевого предприятия (на примере молзавода), направленные на производство и реализацию продукции улучшенного качества и с повышенными сроками хранения, а также позволяющие создавать запас питьевой воды длительного хранения в случае аварий на центральном водопроводе.

Предложены производству

- способ глубокого обеззараживания воды с использованием ионов меди и УФ-лучей, позволяющий достигать поставленной цели, а также исключать вторичное бактериальное загрязнение при однократном введении ионных бактерицидов в концентрациях ниже ПДК;

- природосберегающая технология удаления избыточных доз остаточного активного хлора го питьевой воды (на примере ОСВ лос. Луговой);

- способ обеззараживания воды применительно к сельскому водоснабжению, включающий последовательную обработку воды ионами меди (в концентрациях ниже ПДК), пероксидом водорода и УФ-облучением, позволяющий получать питьевую воду различной категории качества и оптимизировать водопотребление на селе;

- способы доочистки и кондиционирования питьевой воды, поступающей из централизованного водопровода на пищевые предприятия, основанные на удалении остаточного хлора и обработке ионами серебра, что не только улучшает очистку воды, но и повышает физиологическую ценность пищевых продуктов на ее основе;

разработанных рекомендаций применительно к реальному молокозаводу (г.Новочеркасск) позволяет увеличить сроки хранения молочного продукта на 2 суток при пастеризации при температуре 7б°С, что на 10°С тисе, предусмотренной технологическим регламентом.

Результаты диссертационной работы использованы в проектно-конструкторской деятельности ГУ «Южводпроект», а также в ФГУ «Управление «Ростовмелиоводхоз» по реконструкции очистных сооружений, а также разводящих сетей и водопроводов, расположенных в сельскохозяйственных районах Ростовской области, характеризующихся напряженной экологической обстановкой, обусловленной, в частности, дефицитом пресной воды.

Основные положения в результаты диссертации опубликованы в следующих работах автора:

Список статей в изданиях, рекомендованных ВАК

1. Денисов В.В., Дрововозова Т.И. Действие ионов серебра на постороннюю микрофлору молока // Изв. СКНЦ ВШ. Техн. науки. 1997,- № 1. -9 с.

2. Дрововозова Т.И, Денисов В.В., Москаленко А.П. Оценка методов обеззараживания молока в аспекте энергосбережения и исключения вторичного загрязнения // Изв. ВУЗов. Сев.-Кавк. регион. Техн. науки.- 2000.- № 2.- 4 с.

3. Дрововозова Т.И., Денисов В.В. Изучение скорости сквашивания // Изв. ВУЗов. Сев.-Кавк. регион. Техн. науки,- 2001,- № 1. - С. 83-86.

4. Дрововозова Т.И., Денисов В.В. Эколого-зкономическая оценка использования препаратов серебра для обеззараживания воды, применяемой для приготовления восстановленного молока // Изв. ВУЗов. Сев.- Кавк. регион. Техн. науки,- 2004.- №4. - 6 с.

5. Гутенев В.В., Денисов В.В., Дрововозова Т.И. Эколого-экономическое обоснование разработки энергоэффективной технологии обработки воды хозяйственно-питьевого назначения // Экономика природопользования/Обзорная информация.- Москва,- 2005.- №2. -С. 30-42.

6. Дрововозова Т.И. Технология применения глицина в производстве кисломолочных напитков // Изв. ВУЗов. Сев.-Кавк. регион. Техн. науки.- 2005.- № 2. - 5 с.

7. Гутенев В.В., Дрововозова Т.И. Энергоэффективная технология консервирования пастеризованного молока // Экономика природополъзованияЮбз. ннф-ция (ВИНИТИ).-М, 2006,-№2.-С. 37-42.

8. Гомогенные и гетерогенные катализаторы в технологиях химико-биоцизиой очистки воды / А.И. Ажгиревич, В.В. Гутенев, И.А. Денисова, Т.И. Дрововозова, Н.В. Ляшенко, В.Н. Чумакова, В.В. Дснисов И Экология урбанизированных территорий.- 2007.-№

3,-С. 13-21.

9. Денисов В.В., Гутенев В.В., Дрововозова Т.И. Сравнительный анализ бактерицидной активности ионов серебра и меди в водопроводной воде и перспективы ее использования в технологии восстановления сухого молока // Проблемы региональной экологии,- 2007,- № 5. - С. 142.

10. Дрововозова Т.И., Гутенев В.В. Оценка ущерба, наносимого здоровью человека недоброкачественной питьевой водой // Экология урбанизированных территорий,- 2007,- №

4.-С. 71-73.

11. Улучшение качества питьевой воды в районе города Новочеркасска и прилегающих сельских населенных мест/ В.В. Гутенев, В.В. Денисов, Т.И. Дрововозова, Е.С. Кулакова // Экология урбанизированных территорий. - 2008. - № 4. - С. 38-46.

Монографии

12. Основы энергоресурсосберегающей технологии фотохимического обеззараживания воды и напитков на ее основе: Монография/ М.В. Игнатьев, В.В. Денисов, Т.И. Дрововозова, В.В. Гутенеа - М„ 2006.-№ 1414,- Деп. в ВИНИТИ. - 196 с.

13. Дрововозова Т.И. Повышение экологической безопасности водоснабжения молокоперерабатывающих предпршпий: Монография/ Т. И. Дрововозова - Новочеркасск: УПЦ «Набла» ЮРГТУ (НПИ), 2008. - 90 с.

14. Дрововозова Т.И. Оптимизация водоснабжения сельских поселений: Монография/ Т.И. Дрововозова - Новочеркасск: «Лик», 2009. - 135 с.

Натеши

15. Патент РФ № 2285421 Способ консервирования молока / Дрововозова Т.Н., Денисов В.В., Ажшревич АЛ., Гугенев В.В. от 20.10.06 г., бюл. № 29.

16. Патент РФ № 2285422 Способ консервирования молока / Дрововозова ТЛ, Денисов В.В., Ажгиревич АЛ, Гутенев В.В. от 20.10.06 г., бюл. № 29.

17. Патент РФ № 2285419 Способ консервирования молока / Дрововозова Т.И., Денисов В.В., Гутенев В.В., Ажгиревич А.И., Куриченко Е.А. от 20.10.06 г., бюл. № 29.

18. Патент РФ № 2285420 Способ консервирования молока / Дрововозова Т.Н., Денисов В.В., Гутенев В.В., Ажгиревич АЛ, Куриченко Е.А. от 20.10.06 г., бюл № 29.

19. Патент РФ № 2136165 Способ консервирования молока / Дрововозова Т.Н., Денисов В.В., бюл. №25 от 10.09.99.

Другие публикации

20. Денисов В.В., Токарев В.И., Дрововозова Т.И. Способ обеззараживания питьевой воды и напитков на ее основе / Центр.науч.-техн.инф. - Ростов н/Д, 1996.-Л» 414. - 3 с.

21. Денисов В.В., Токарев В.И., Дрововозова ТЛ Эколого-гигиеническая целесообразность применения препаратов серебра для обеззараживания воды. - М.. 1996.- № 3058,- Деп. в ВИНИТИ - 60 с.

22. Денисов В.В., Токарев ВЛ, Дрововозова Т.И. Ионатор серебра непрерывного действия для консервации литьевой воды я других жидкостей / Центр науч.-гехн.инф. -Ростов н/Д, 1996.-№ 678. - 4 с.

23. Денисов В.В., Токарев В.И., Дрововозова Т.И. Устройство для дезинфекции води / Центр науч.-техн. инф. - Ростов н/Д, 1996.-№ 686. - 3 с.

24. Денисов В.В., Дрововозова ТЛ. Изучение действия ионов серебра на молочнокислые бактерии. -М., 1996.-№ 1444.-Деп. в ВИНИТИ. - 5 с.

25. Денисов В.В., Дрововозова Т.И, Беседа Л.Г. Действие температуры и ионов серебра на патогенную микрофлору в молоке. - М., 1996.- № 2548.- Деп. в ВИНИТИ. - 5 с.

26. Денисов В.В., Дрововозова ТЛ. Способ термической обработки молока / Центр науч.-техн. инф. -Ростов н/Д, 1996.-№ 9. - 3 с.

27. Денисов В.В., Дрововозова ТЛ, Токарев В.И. Улучшение экономических показателей пастеризации молока. - М., 1996.- № 3292.- Деп. в ВИНИТИ - 69 с.

28. Дрововозова ТЛ, Денисов В.В., Москаленко А.П. Эколого-экономическос обоснование применения препаратов серебра для обеззараживания и консервирования молоха. - Актуальные вопросы мелиорации и природопользования: Тез. докл. науч.-техн. конф./НГМА,- Новочеркасск,-1997. - 3 с.

29. Денисов В.В., Токарев ВЛ, Дрововозова Т.И. Перспективы применения бактерицидных препаратов на основе серебра для обеззараживания воды. - Мелиорация антропогенных ландшафтов. Т.6. Эколого-зкономические проблемы городов Ростовской обл,-Новочеркасск НГМА, 1998. - С. 36-46.

30. Дрововозова ТЛ Эколого-экономическая оценка использования воды, содержащей ионы серебра, для приготовления восстановленного молока. - Мелиорация антропогенных ландшафтов (межвуз. сб. науч. тр. Т. 21).- Новочеркасск: НГМА, 2004. - С. 91-96.

31. Дрововозова Т. И. Ресурсосберегающая технология водоподготовки для предприятий пищевой промышленности. - Мелиорация антропогенных ландшафтов: межвуз. сб. науч. тр. Т. 221 НГМД,- Новочеркасск, 2004. - С. 192-203.

32. Дрововозова Т.И., Куриченко Е.А., Штукатурина В.А. Эколого-экономическая оценка состояния водоснабжения Ростовской области. - Мелиорация антропогенных ландшафтов: межвуз. сб. науч. тр. Т. 23 / НГМА.- Новочеркасск, 2005. - С. 156-165.

33. Дрововозова Т.И., Куриченко Е.А. Санитарно-гигиеническая оценка технологии обогащенных молочных продуктов. - Мелиорация антропогенных ландшафтов: межвуз. сб. науч. тр. Т. 23 / НГМА,- Новочеркасск, 2005. - С. 235-240.

34. Антимикробное и вирулицидное действие ионов некоторых тяжелых металлов/ В,В. Гутенев, В.В. Денисов, И,А, Денисова, Т.И Дрововозова, А.И. Аяегиревич //Научные и технические аспекты окружающей среды. - М., 2005.- №2. - С. 13-25.

35. Дрововозова Т.И., Куриченко Б.А. Технология производства питьевого молока / Региональные проблемы устойчивого развития сельской местности: сб. матер. 2 Всерос. науч.-пракг. конф.-Пенза: РИО ПГСХА, 2005. - С. 135-138.

36. Применение препаратов серебра в технологии питьевого молока / Т.И. Дрововозова, Т.Ю. Кокина, В.И. Витченко, Е.А. Куриченко // Современные тенденции развития агропромышленного комплекса. Т.З. Матер. науч.-практ. конф_/ДонГАУ. пос.Персиановский, ДонГАУ, 2006. - С. 127-129.

37. Дрововозова Т.Н., Куриченко Е.А. Применение препаратов серебра и меди в технологии восстановления сухого молока. - М., 2006.-№ 546.- Деп в ВИНИТИ. - 8 с.

38. Дрововозова Т.И., Куриченко Е.А. Эколого-экономическая оценка методов обеззараживания питьевой воды, используемой на предприятиях пищевой промышленности. -М., 2006,-№546,- Деп. в ВИНИТИ. - 8 с.

39. Дрововозова Т.И., Куриченко Е.А. Энергосберегающая технология пастеризации питьевого молока. / Энергосберегающие технологии в АПК: сб. ст. Всерос. науч.-практ. конф. - Пенза: РИО ПГСХА, 2006. С.

40. Дрововозова Т.И., Куриченко Е.А. Технико-экономическая оценка применения серебросодержащих добавок в технологии пастеризации молока. - Мелиорация антропогенных ландшафтов: межвуз. сб. науч. тр. Т. 25 / НГМА. - Новочеркасск, 2006. - С. 118-124.

41. Гутенев В.В., Дрововозова Т.И., Куриченко Е.А. Проблемы водоподготовки для предприятий молочной промышленности / VI междунар. конгр. "Вода: экология и технология". - М., 2006. - 4 с.

42. Дрововозова Т.И., Куриченко Е.А., Кулакова Е.С. Усовершенствование технологии водоподготовки на предприятиях молочной промышленности / Мелиорация антропогенных ландшафтов: межвуз. сб. науч. тр. Т.261 НГМА. - Новочеркасск, 2007. - 7 с.

43. Дрововозова Т.И. Определение границ применимости ионов-бактериостатиков в водопроводной воде, используемой на питьевые цели и в процессе восстановления сухого молока. - М., 2007.-№ 704.- Деп. в ВИНИТИ -14 с.

44. Дрововозова Т.И Санитарно-гигиенические аспекты влияния недоброкачественной питьевой воды на здоровье населения. / Окружающая среда и здоровье: сб. статей 1У Всерос. науч.-практ. конф. - Пенза: РИО ПГСХА, 2007. - С. 76-80.

45. Состояние проблемы водопользования и качества питьевой воды в Ростовской области/ Е.С Кулакова, В.В Денисов, Т.И Дрововозова, Е.А Куриченко - М., 2007.-J& 729,-Деп. в ВИНИТИ.-27 с.

46. Дрововозова Т.И. Оценка экологической безопасности концентраций ионов-бактерицидов, поступающих в почву с поливной водой // Изв. вузов. Естественные науки, спец. вып. - 2008. - С. 124-126.

47. Дрововозова Т.И Доочистка и кондиционирование питьевой воды шм производства молочных напитков//Развитие инновационного потенциала агропромышленного производства, науки и аграрного образования: матер, науч.-практ. конф./ДонГАУ. — пос.Персиановский, ДонГАУ, 2009.

Дрововозова Татьяхи Ильинична

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Подписано в печать 17.09.2009. Формат 60x84 1/16 Б.кн.-журн. П-Л.2,5 Тираж 100 экз. Заказ № 259

Типография НГМД, 346428, г.Новочеркасск, ул.Пушкинская,111

Содержание диссертации, доктора технических наук, Дрововозова, Татьяна Ильинична

ВВЕДЕНИЕ.

1. ЭКОЛОГ"(^-ГИГИЕНИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ ХИМИКО- 20 БИОЦИДНОЙ ОБРАБОТКИ ВОДЫ В СЕЛЬСКОЙ МЕСТНОСТИ

1.1. Проблемы водоснабжения сельских поселений.

1.1.1 Типовая система водоснабжения в сельской местности.

1.1.2 Использование поверхностных и подземных вод в водоснабжении малых населенных пунктов.

1.2 Эколого-экономическая оценка методов обеззараживания питьевой воды.

1.2.1 Хлорсодержащие дезинфектанты.

1.2.2 Пероксид водорода.

1.2.3 Серебросодержащие препараты.

1.3 Проблемы энергосбережения современных технологий водоподготовки применительно к сельской местности.

1.3.1 Озонирование воды.

1.3.2 Ультрафиолетовая дезинфекция воды.

1.3.3 Особенности выбора оборудования для обеззараживания воды УФ-облучением.

1.4. Сочетанная биоцидная обработка воды физическими и химическими методами.

1.5 Требования к качеству питьевой воды на молочных заводах.

1.6 Обоснование концепции диссертационной работы.

2. ГРАНИЦЫ ПРИМЕНИМОСТИ ДЕЗИНФЕКТАНТОВ РАЗЛИЧНОЙ ПРИРОДЫ К ОБЕЗЗАРАЖИВАНИЮ ПОДЗЕМНЫХ И ПОВЕРХНОСТНЫХ ВОД.

2.1. Определение условий, уменьшающих бактерицидную активность ионов серебра в обрабатываемой воде.

2.2. Определение эффективных концентраций ионов

§+ в процессе обеззараживания природных вод поверхностных источников (на примере р.Дон).

2.3. Пути оптимизации процесса обеззараживания вод подземных источников.

2.4. Бактерицидная активность малодиссоциирующих солей серебра.

2.5. Экономические аспекты применения серебра в практике водоподготовки.

2.6. Особенности применения ионов меди с позиции ресурсосбережения.

2.7. Анализ санитарно-гигиенической безопасности природной воды при обработке Н2О2.

2.8. Сочетанная обработка воды пероксидом водорода и ионами бактерицидами.

2.9. Влияние ионов серебра на скорость разложения пероксида водорода в области повышенных температур.

2.10. Определение условий совместного присутсвия Н2О2 и ионов серебра на уровне ПДК без восстановления последних.

ВЫВОДЫ.

3. ОБОСНОВАНИЕ ВЫБОРА ЭКОЛОГИЧЕСКИ БЕЗОПАСНЫХ МЕТОДОВ ОБЕЗЗАРАЖИВАНИЯ ПИТЬЕВОЙ ВОДЫ.

3.1. Сравнительный анализ бактериальной устойчивости воды, содержащей ионы меди и обработанной У Ф-лучами.

3.2. Сочетанное бактерицидное воздействие УФ-облучения и ионов меди.

3.3. Последовательное воздействие ионов меди и УФ-лучей на микроорганизмы Е. coli.

3.4. Статистическая обработка экспериментальных данных.

3.5. Сравнительный анализ бактериостатических свойств ионов серебра и меди.

3.6. Катализирование ионами меди бактерицидного действия УФоблучения и пероксида водорода.

ВЬЮОДЫ.

4 ЭКОЛОГО-ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ЗАМЕНЫ ХЛОРИРОВАНИЯ ВОДЫ ЭКОЛОГИЧЕСКИ МЕНЕЕ ОПАСНЫМИ СПОСОБАМИ ОБЕЗЗАРАЖИВАНИЯ.

4.1 Оценка экологического ущерба от поступления хлора в природные водные источники.

4.2 Расчет затрат на химические реагенты, используемые при дехлорировании воды.

4.3 Эколого-экономическое обоснование применения пероксида водорода для дехлориров ания питьевой воды.

4.4 Определение остаточных концентраций пероксида водорода в водопроводной воде после ее обработки.

4.5 Технология и аппаратурное оформление метода каталитического разложения пероксида водорода.

4.6 Оценка ущерба, наносимого здоровью человека недоброкачественной питьевой водой (на примере г.Новочеркасска).

ВЫВОДЫ.

5. РАЗРАБОТКА ОСНОВ ЭНЕРГОРЕСУРСОСБЕРЕГАЮЩЕЙ ХИМИКО-БИОЦИДНОЙ ОБРАБОТКИ ВОДЫ В УСЛОВИЯХ СЕЛЬСКОЙ МЕСТНОСТИ.

5.1 Эколого-экономическое обоснование диверсификации питьевого водоснабжения на селе.

5.2 Требования к качеству воды и качеству животноводческой продукции.

5.3 Рекомендуемая схема технологии очистки воды на селе.

5.4 Расчет концентраций ионов-бактерицидов, поступающих в почвенный покров при поливе приусадебных участков.

5.5 Направления усовершенствования технологий водоподготовки в условиях сельской местности.

5.6 Модернизация узла обеззараживания в установке безреагентной очистки воды.

5.7 Определение затрат на ионы-бактерициды для сельских населенных пунктов численностью до 10 тыс. человек.

5.8 Расчетные показатели работы комбинированного электролизера.

5.9 Определение условий применения мобильных станций очистки воды (в рамках конверсии ВПК РФ) в сельском водоснабжении.

5.9.1 Модернизация войсковой фильтровальной станцииВФС-10.

5.9.2 Модернизация узла обеззараживания войсковой фильтровальной станции ВФС-2,5.

5.9.3 Использование станций комплексной очистки и опреснения воды в сельской местности.

ВЫВОДЫ.

6 ОПТИМИЗАЦИЯ ВОДОСНАБЖЕНИЯ СЕЛЬСКОГО ПОСЕЛКА (НА ПРИМЕРЕ ПОС. ЛУГОВОЙ Г.НОВОЧЕРКАССКА).

6.1. Характеристика поселка.

6.2. Характеристика водоисточников поселка.

6.3. Анализ состояния очистных сооружений сельского поселка Луговой.

6.4. Структура водопотребления поселка.

6.5. Характеристика работы установки «Хлорэфс» (УГ-0,5) с позиций энерго- и ресурсопотребления.

6.6. Экологизация существующего процесса обеззараживания в технологии водоподготовки поселка.

6.7 Варианты рекомендуемых способов водоподготовки пос. Луговой.

6.7.1 Усовершенствованная технологическая схема доочистки питьевой воды.

6.7.2. Оценка экологической безопасности применения растворов пероксида водорода для удаления избыточного свободного хлора в питьевой воде.

6.7.3 Технико-экономическая оценка альтернативного способа водоподготовки.

6.7.4 Условия применимости станции ВФС-10 в водоснабжении поселка Лугового при ЧС.

ВЫВОДЫ.

7 РАЗРАБОТКА МЕРОПРИЯТИЙ ПО ПОВЫШЕНИЮ КАЧЕСТВА ВОДЫ И ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ СИСТЕМ ВОДОСНАБЖЕНИЯ МОЛОЧНЫХ ЗАВОДОВ.

7.1 Особенности водоснабжения молочных предприятий.

7.2 Система водоснабжения предприятия пищевой промышленности, расположенного в черте города.

7.2.1 Типовая система водоснабжения.

7.2.2 Получение питьевой воды улучшенного качества в системе внутреннего водопровода молочного комбината.

7.3 Сравнительный анализ затрат на процесс доочистки питьевой воды для повышения эффективности производства восстановленного молока.

7.4 Разработка технологической схемы для водообеспечения предприятия по переработке молока в условиях сельской местности.

7.5 Организация производства питьевого молока и молочных продуктов на территории, пострадавшей от ЧС.

7.6 Энергосбережение в технологии пастеризации молока.

7.6.1 Результаты микробиологических исследований качества готового молочного продукта.

7.6.2 Эколого-экономическое обоснование применения серебра в производстве пастеризованного молока.

ВЫВОДЫ.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Научные основы повышения качества воды и экологической безопасности систем водоснабжения сельских поселений"

Актуальность темы. В последнее время чистая питьевая вода превратилась в геоэкологический лимитирующий фактор развития человечества, обостряющийся в результате антропогенного загрязнения окружающей среды, а также глобального экономического кризиса. Как следствие снижается качество жизни человека, ослабляется иммунитет к различным инфекционным заболеваниям, особенно передаваемым водным путем.

В последние годы отмечается тенденция ухудшения микробиологических показателей воды поверхностных водоисточников, причинами которой являются постоянное и все более увеличивающееся поступление в них неочищенных или недостаточно очищенных, необеззараженных хозяйственнобытовых сточных вод, количество которых составляет около 60 % от всего объема сброса. Ежегодно регистрируется свыше 1000 аварийных выпусков неочищенных сточных вод. Нормативы СанПиН 2.1.5.980-2000 Гигиенические требования к охране поверхностных вод» во многих регионах не соблюдаются [1-3].

Положение усугубляется тем, что в целом по стране 34 % водопроводов из поверхностных источников не имеют полного комплекса очистных сооружений, 21 % - обеззараживающих установок. Кроме того, водопроводные коммуникации в большинстве случаев выполнены из материала, подверженного коррозии, эксплуатируются длительное время, их изношенность достигает 30-40 % и более. Водопроводные трубы, в результате нарушения их целостности, не только перестают выполнять функцию защиты питьевой воды, но из-за вторичного загрязнения сами становятся фактором доставки возбудителей кишечных инфекций потребителю [4].

Становится очевидным, что для обеспечения надлежащего качества питьевой воды, необходимо выполнение трех основных условий: 1) природная вода, поступая на очистные станции, должна быть очищена от вредных химических и микробиологических компонентов; 2) питьевая вода, подаваемая потребителю, должна отвечать требованиям СанПиН по безопасности; 3) в распределительных сетях должна отсутствовать возможность ее вторичного бактериального загрязнения.

Необходимо отметить, что решение данной проблемы в ближайшей перспективе затруднено из-за отсутствия достаточного финансирования и, как следствие, медленного внедрения новых технологий обеззараживания воды в существующие станции водоподготовки.

В последнее время наметившаяся неблагоприятная тенденция увеличения заболеваний населения в связи с бактериальным загрязнением поверхностных вод заставляет все чаще использовать подземные воды в качестве источников водоснабжения. Это, как правило, артезианские или грунтовые воды, отличающиеся от поверхностных вод меньшей степенью загрязнений. Тем не менее около 30 % подземных вод уже сейчас потеряли питьевое значение вследствие увеличения микробного и химического загрязнения [5].

Проблемы обеспечения питьевой водой сельского населения России, где уровень жизнеобеспечения ниже, чем городского, не просто обостряются, а становятся в ряде регионов депопуляционным фактором. При этом следует подчеркнуть, что особенностью водоснабжения сельских поселений, в отличие от городских, является то, что, наряду с централизованными системами, функционирующими в крупных поселках, имеются и локальные, использующие поверхностные и подземные водоисточники, а в ряде мест используется и привозная вода, часто не соответствующая санитарно-эпидемиологическим требованиям.

Испокон веков Россия считалась преимущественно аграрным государством, и следовательно, численность населения в сельских населенных пунктах превышала таковую для городов. В последние десятилетия (начиная с 80-х годов XX в.) произошло перераспределение численности населения в пользу городского. Если учесть, что Россия является государством с огромной площадью сельскохозяйственных угодий, .то вышеуказанное перераспределение населения может привести к тому, что страна лишится развитого аграрного сектора экономики. Несомненно, что обеспечение сельскохозяйственного населения качественной питьевой водой является одним из факторов, решающих вышеуказанную проблему. Кроме того, обеспечение надлежащего уровня водоподготовки, позволит создавать на базе фермерских хозяйств объекты первичной переработки сельхозпродукции, а это, в свою очередь, позволит получить дополнительные рабочие места, что остановит отток населения в город и обеспечит приток финансовых средств за счет реализации сельхозпродукции не по закупочной цене, а по розничной.

Для водообеспечения сельских населенных пунктов экономически целесообразнее использовать уже существующие локальные очистные установки после их некоторой модернизации, нежели создавать новые.

Кроме того, на локальных очистных сооружениях можно контролировать расход воды на питьевые цели и на технические, например, на полив, пожаротушение. Подобное регулирование водопользования может стать экономическим инструментом в решении проблемы рационального обеспечения населения питьевой водой. Одновременно с разветвленной водопроводной системой, доставляющей чистую питьевую воду, возникает необходимость в создании водопровода технической воды, которая является экономически оправданной. Поскольку процесс водоподготовки в целом является дорогостоящим мероприятием, то нерациональный расход питьевой воды на полив, необходимо заменить расходом технической воды, и в этом видится резерв экономии материало- и энергоресурсов.

1) повышение эффективности использования пресной воды и, в частности, рационализация водопотребления, требующее дифференцированного подхода к очистке и последующему потреблению воды, что служит важной предпосылкой при разработке новых технологий водоподготовки или модернизации существующих;

В условиях нынешней нестабильной экономической обстановки, наряду с решением отмеченных проблем существенный вклад может внести и применение конверсионных водоочистных установок. Частичное переориентирование предприятий военно-промышленного комплекса (ВПК), выпускающих устаревающую (учитывая особенности современных военных конфликтов) водоочистную технику, многие единицы которой находятся на консервации, на нужды гражданского, прежде всего сельского, населения может и должно стать эффективным и экономически приемлемым инструментом, способным улучшить социально-экологическую обстановку на селе, где проживает около трети населения России, приостановить социально-экономическую деградацию поселений, положительно повлиять на решение продовольственной проблемы, которая, как известно, имеет тенденцию к обострению.

Наряду с проблемой подготовки воды надлежащего качества к глобальным проблемам современности относится продовольственная. Масштабы производства и потребления продовольствия не только лимитирует численность населения планеты, реализацию его физического и творческого потенциала, но и определяют необходимые объемы потребления земельных, минеральных, энергетических, трудовых и других ресурсов Земли.

В настоящее время молочная промышленность является одной из наиболее передовых отраслей в пищевой и перерабатывающей индустрии. Большое внимание уделяется гарантированному качеству продукции, увеличению сроков ее хранения, совершенствованию методик определения показателей. За последние годы значительно расширился ассортимент выпускаемой молочной продукции, что связано с привлечением в технологию производства растительных жиров, различных биологически активных добавок и т.п. Кроме того, одной из причин расширения ассортимента этих продуктов явилось увеличение доли импорта.

Перед молочной промышленностью России, начиная с 90-х годов прошлого столетия, возникла проблема с обеспеченностью сырьем. В условиях снижения темпов роста сельскохозяйственного производства, уменьшения поголовья крупного рогатого скота для многих молокоперерабатывающих предприятий основным видом сырья стало сухое молоко. Более того, на большей части территории нашей страны климатические условия не благоприятствуют разведению молочного скота. Транспортировка натурального молока в эти районы является нерентабельной, вследствие огромных финансовых затрат, что неизбежно приводит к увеличению себестоимости готового продукта.

Кроме того, имеют место сезонные колебания с обеспеченностью натуральным молоком: в зимний период объемы натурального сырья резко уменьшаются, поэтому большую часть продукции изготовляют из восстановленного молока.

Многие предприятия решают проблемы с сырьем за счет сознания запасов стерилизованного молока, сроки хранения которого достигают шести месяцев, однако, в целом для молочной промышленности России, эти запасы не покрывают потребности в сырье и поэтому вторым основным видом сырья остается сухое молоко.

В последнее время в средствах массовой информации часто поднимается вопрос о пользе продуктов, в том числе молочных, для здоровья человека. Бесспорно, что натуральное молоко является одним из самых полезных продуктов, основным источником кальция, фосфора, витамина Д. всех 10 незаменимых аминокислот. Тем не менее, в процессе производста питьевого пастеризованного молока, его составные части претерпевают рад физпкохимических изменений. Наиболее сильным изменениям подвергаются сывороточные белки, ферменты и часть витаминов. В зависимости от условий нагревания происходит частичная или полная денатурация белков.

Для повышения биологической ценности готового продукта, при его производстве либо из стерилизованного, либо из сухого молока, прибегают к дополнительному внесению расчетных доз витаминов, что, зачастую, и отражено на упаковке. Тем не менее до недавнего времени потребитель не имел возможности узнать, что являлось сырьем для приобретенного им продукта. В декабре 2008 г. вступил в силу новый технический регламент на молоко и молочную продукцию, который позволит о качестве продукта судить по его названию [209].

Основными компонентами при производстве восстановленного молока являются сухое молоко (СОМ или СЦМ) и питьевая вода. В связи с этим повышаются требования к качеству питьевой воды, поскольку именно от нее в основном будет зависеть качество восстановленного молока и молочной продукции, полученной из него.

Молоко и молочные продукты, по данным ВОЗ, относятся к продуктам первой категории, которые наиболее часто служат прямым источником пищевых отравлений, соответственно обеспечение их надлежащего качества является одной из актуальных государственных задач.

Поскольку молзаводы находятся преимущественно в крупных и средних городах, то, соответственно, являются одними из крупнейших потребителей питьевой воды централизованного водопровода.

Основным способом обеззараживания питьевой воды, как известно, является хлорирование, приводящее к образованию токсичных хлорорганических соединений. Следовательно, при растворении сухого молока в такой воде, подобного рода соединения автоматически становятся компонентами молока, что недопустимо, так как оно является первостепенным продуктом для детей. В связи с этим возникает необходимость проведения мероприятий по доочистке и кондиционированию питьевой воды для предприятий молочной промышленности.

Таким образом, можно сделать вывод о том, что питьевая вода надлежащего качества является основным фактором, способным приостановить социально-экономическую деградацию сельских населенных мест, а также в значительной степени, влияющим на решение продовольственной проблемы.

Актуальность исследований в указанных направлениях подтверждается соответствующими положениями проекта государственной программы «Чистая вода» и реализуемой с января 2008 года государственной программы «Развитие сельского хозяйства и регулирование рынков сельскохозяйственной продукции, сырья и продовольствия на 2008-2012 годы»

Цель работы — повышение качества воды и экологической безопасности систем сельского водоснабжения путем использования бесхлорных энергосберегающих технологий биоцидной обработки природной воды, учитывающих экологические требования, обеспечивающих рационализацию водопотребления сельских поселений и пищевых предприятий и способствующих повышению эффективности первоочередного жизнеобеспечения населения, пострадавшего в результате чрезвычайных ситуаций.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

- сравнительный (по химическому и микробиологическому составу) анализ качества воды из поверхностных и подземных источников питьевого водоснабжения, позволяющий определить приемлемые с эколого-экономических позиций варианты технологических решений процесса химико-биоцидной обработки воды на селе;

- в аспекте смягчения последствий природной или техногенной чрезвычайной ситуации, приведшей к перебоям в водоснабжении, изучить возможности применения в рамках конверсии оборонных предприятий мобильных войсковых фильтровальных станций (ВФС), снятых с вооружения или находящихся на консервации, для первоочередного водообеспечения пострадавшего сельского населения; разработка приемлемых с эколого-экономических позиций рекомендаций по модернизации окончивших установленный срок эксплуатации мобильных ВФС, позволяющей перевести их на стационарный режим водоснабжения сельских поселений, особенно расположенных в труднодоступных местах;

Методы исследований. Поставленные цели решались с использованием общеизвестных методик исследований. В ходе выполнения анализов применялись аттестованные приборы и устройства. Обработка результатов исследований осуществлялась с помощью современных методов статистики с применением ПЭВМ по стандартным программам.

Научную новизну работы составляют:

- критерии выбора дезинфектантов и технологические показатели биоцидной обработки воды, позволяющей дифференцировать процесс водоподготовки для различных категорий сельских потребителей, что способствует рационализации водопотребления, ресурсо- и энергосбережению;

- рекомендации по модернизации войсковых мобильных водоочистных установок, снятых с вооружения или находящихся на консервации, основанные на замене хлора менее опасными в эколого-гигиеническом отношении дезинфектантами, что увеличивает продолжительность их работы в автономном режиме и эффективность первоочередного обеспечения водой населения, пострадавшего в результате ЧС;

- температурные и концентрационные параметры, в интервале которых ионы серебра и меди (II), проявляют максимальную удельную бактерицидную активность и, удовлетворяя эколого-гигиеническим требованиям, обеспечивают содержащей их воде длительную устойчивость к внешнему бактериальному загрязнению, а также, в случае сочетания с дезинфектантами физической и химической природы, способствуют повышению эффективности биоцидной обработки воды;

- обоснование с позиции ресурсо- энергосбережения усовершенствования технологии доочистки водопроводной воды, используемой на предприятиях пищевого профиля (прежде всего молокозаводах), позволяющее удалить из нее остаточных хлор и повысить уровень экологической безопасности соответствующего производства в сочетании с обеспечением санитарно-гигиенической безопасности выпускаемых продуктов и сроков их хранения, особенно полученных растворением сухого молока в воде;

- экспериментально установленные бактерицидные эффекты от введения малых доз комплексных препаратов серебра, приготовленных на основе глицина и ниацина, в молочный напигок перед его пастеризацией, способствующих повышению их пищевой ценности и энергосбережению процесса;

Практическая значимость работы заключается в следующем: обеспечение существенного энерго-, ресурсосбережения при осуществлении технологий биоцидной обработки питьевых вод, которые основаны на применении физических и химических окислителей-дез инфектантов;

- определены условия применения ионных дезинфектантов, содержащих Ag и (или) Си (а также их сочетаний), удовлетворяющих эколого-гигиеническим требованиям, и способствующих эффективному обеззараживанию природных вод при одновременном снижении требуемых для этого концентраций ионов серебра;

- применительно к сельским поселениям разработаны варианты технологических схем подготовки природной воды из поверхностных и подземных источников, позволяющие дифференцировал» подачу воды различным категориям потребителей и снизить тем самым нерациональные потери питьевой воды, а также материалов, реагентов и дезинфектантов для ее получения; использование полученных результатов позволяет добиться существенного снижения энергозатрат и потерь воды, в сочетании с повышением качества основной продукции при реализации технологий производства различных напитков, в том числе молочных, на сельских и городских предприятиях пищевого профиля;

Достоверность результатов исследовании основана на использовании тестированных методов лабораторных и производственных исследований, метрологически аттестованных приборов и оборудования промышленного изготовления, большом количестве экспериментальных данных и их хорошей сходимости с расчетными. Отдельные из полученных данных и зависимостей согласуются с известными данными и закономерностями других авторов.

На защиту выносятся:

- обоснование с позиций ресурсо-, энергосбережения целесообразности разделения сельского водоснабжения на питьевое и техническое как средства рационализации водопотребления и обеспечения населения питьевой водой надлежащего качества при одновременной минимизации экономических затрат на ее получение; критерии подбора бактерио статических препаратов для обеззараживания воды в системах водоснабжения сельских поселений, а также критерии выбора технологии водоподготовки, учитывающие особенности использования воды на селе не только на хозяйственно-питьевые цели населения, но и производственно-питьевые нужды животноводческих комплексов;

- система доказательств экологической и санитарно-гигиенической целесообразности замены хлорирования воды на ее ионно-фотонную обработку, заключающуюся-в сочетании УФ-излучения и ионов меди (ниже ПДГС) для снижения экологического ущерба от поступления остаточного хлора в природные объекты и вреда здоровью потребителей;

- доказательства необходимости доочистки питьевой воды из централизованного водопровода для технологических нужд пищевых предприятий (на примере молочного завода) с целью исключения содержания остаточного активного хлора в питьевой воде, используемой для приготовления пищевых напитков;

- обоснование целесообразности сочетания УФ-излучения и комплексных препаратов серебра, а также Н2Ог и комплексных препаратов серебра (в концентрациях на уровне ПДК и ниже) в технологии доочистки и кондиционирования питьевой воды, позволяющей: а) повысить уровень обеззараживания питьевой воды, б) увеличить, причем существенно, сроки хранения молочных продуктов, полученных растворением в ней порошка сухого молока; в) повысить их пищевую ценность благодаря введению малых доз биологически активных веществ.

Личный вклад автора:

- выдвижение идеи и обоснование задач исследований, направленных на повышение эффективности процесса обеззараживания питьевой воды посредством сочетанного действия УФ-излучения, пероксидом водорода и ионами меди;

- выдвижение идеи и новых технических решений по разделению сельскохозяйственного водоснабжения на питьевое и техническое;

- новые технические решения по доочистке питьевой воды на отдельном предприятии пищевой промышленности;

- теоретические и экспериментальные исследования, анализ, расчеты и математическая обработка полученных результатов;

- формулирование научных положений и выводов.

Заключение Диссертация по теме "Геоэкология", Дрововозова, Татьяна Ильинична

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. С позиций ресурсе- ш энергосбережения выполнен сравнительный анализ бактериостагических свойств дезинфектантов химической и физической природы и установлена эколого-экономическия целесообразность использования иоыно-фотонной обработки воды, характеризующейся относительно малы ми энергозатратами на генерацию УФ-излучения и на ионы-бактерициды, для водоснабжения сельских поселений.

2. Определены границы применим о ста бактериостатиков химической природы (ионы Ag+, Си2"%, Н202) для биоцидной очистки природной воды (подземной и поверхностной) различного химического состава. Установлено, что подавляющая часть ионов серебра связывается присутствующими в воде хлорид-ионами в малодиссоциируемое соединение А§С1, которое, тем не менее, обеспечивает воде длительное бактерицидное последействие.

3. Установлено явление ускоренного разложения пероксида водорода в присутствии ионов серебра (ниже ПДК) и одновременном нагреве, воды, оно не приводит к восстановлению ионов серебра, что расширяет возможности применения сочетания «пероксид водорода — ионы серебра», в технологиях, предусматривающих нагрев жидкостей.

4. Наблюдается явление синергетического эффекта, возникающего при одновременном воздействии на инфицированную воду УФ-лучей и ионов меди, взятых в концентрациях значительно ниже ПДК и в соотношениях, удовлетворяющихэкологическим требованиям. Аналогичный эффект установлен и при последовательной обработке воды ионами меди и далее УФ-лучами. '

Последовательная обработка воды ионами меди, УФ-лучами и пероксидом водорода приводит к повышению эффективности процесса инактивации воды в результате: увеличения антибактериальной устойчивости воды; снижения энергозатрат при генерировании УФ-лучей; снижения финансовых затрат на химические бактерициды, обусловленного уменьшением их доз.

5. Установлена эколого-гнгиеническая и экономическая целесообразность разделения водоснабжения сельских поселков на питьевое и техническое, что позволяет улучшить очистку питьевой воды, подаваемую населению при одновременном уменьшении ее расходов; прекратить использование питьевой воды на полив приусадебных участков, снизить экологический риск, связанный с поступлением остаточного хлорал с питьевой водой в объекты окружающей. среды, а также вред здоровью потребителей.

6. С эколого-экономических и санитарно-гигиенических позиций обоснована целесообразность замены стадии хлорирования в системах децентрализованного водоснабжения сельских населенных пунктов на введение ионов-бактериостатиков (с концентрацией ниже ГЩК) с последующей УФ-обработкой воды.

Разработаны и обоснованы рекомендации по технологии глубокого обеззараживания воды посредством сочетания ионов-бактерицидов и УФ-лучей. способствующей улучшению условий труда обслуживающего персонала, а также снижающей негативные последствия на природную среду: .

7. Применительно к условиям сельской местности предложена система водоснабжения, предусматривающая дифференщфованную очистку воды в зависимости от категории пользователя: водопровод, подающий воду на производственно-технические нужды (мойку автомобилей, тракторов и других с/х машин, поливку улиц и площадей), включая резервный накопитель, используемый для пожаротушения; водопровод, подающий воду питьевого качества, удовлетворяющий хозяйственно-питьевые потребности людей; водопровод, подающий питьевую воду на животноводческие и птицеводческие комплексы для поения животных.

8. Предложена технология обеззараживания питьевой воды для населения, основанная на сочетании физического (УФ-лучи) и химического (ионы серебра и меди в концентрациях ниже ГЩК) обеззараживания, позволяющая снизить (на 10-20 %) затраты электроэнергии на генерацию ультрафиолета, повысить уровень обеззараживания воды, продать обработанной воде способность длительно противостоять вторичному бактериальному загрязнению, что позволит создавать резервный запас воды длительного хранения для первоочередного жизнеобеспечения населения в случае возникновения ЧС.

9. С позиций энерго-, ресурсосбережения и в рамках осуществляемой конверсии военно-промышленного комплекса страны обоснована целесообразность усовершенствования войсковых установок водоснабжения для сельских поселений. В этой связи разработаны рекомендации по повышению технико-экономических и экологических показателей станций типа ВФС-2,5 и ВФС-10, снимаемых с вооружения или находящихся на консервации, с целью их использования для сельскохозяйственного водоснабжения, а также для обеспечения жизнедеятельности населения в районах, пострадавших от ЧС.

11. Предложены производству:

- природосберегающая технология удаления избыточных доз остаточного хлора из питьевой воды (на примере ОСВ пос. Луговой);

- способ обеззараживания воды применительно к сельскому водоснабжению, включающий последовательную обработку воды УФ-облучением и ионами меди (в концентрациях ниже ПДК), позволяющий получать питьевую воду различной категории качества и оптимизировать водопотребление на селе;

- энергосберегающие способы консервирования пастеризованного молока, основанные на использовании: 1) комплексного препарата серебра с а-аминоуксусной кислотой (глицин) с концентрацией ионов серебра 0,05 мг/л; 2) комплексных препаратов серебра и меди с а-аминоуксусной кислотой с концентрацией ионов серебра 0,025 мг/л, ионов меди - 0,5 мг/л; 3) комплексных препаратов серебра и меди с Р-пиридинкарбоновой кислотой (витамин РР) с концентрацией ионов серебра 0,025 мг/л и ионов меди 0,5 мг/л. Реализация разработанных рекомендаций применительно к реальному молокозаводу (г.Новочеркасск) позволяет увеличить сроки хранения молочного продукта на 2 суток при пастеризации при температуре 76°С, что на 10°С ниже, предусмотренной технологическим регламентом.

274

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Разработанные технологии биоцидной обработки питьевой воды, предназначенной для сельских населенных мест, а также предприятий пищевой промышленности, предусматривают замену традиционного окислителя — дезинфектанта хлора на экологически менее опасные дезинфектанты: ультрафиолет, ионы серебра, меди, пероксид водорода. В результате отказа от хлора, относящегося ко второму классу опасности, отпадает необходимость строительства хранилищ и последующего обеспечения условий их безопасного содержания (во избежание чрезвычайных ситуаций), его транспортировки. Тем самым будет снижен экологический ущерб, наносимый окружающей природной среде, и риск отрицательного воздействия на здоровье населения, особенно проживающего на прилегающей к очистным сооружениям территории.

Комбинирование предлагаемых дезинфектантов физической и химической природы позволяет не только добиться требуемой глубины обеззараживания при меньших экологических издержках, в частности обусловленных снижением доз и энергозатрат, но и обеспечить длительную сохранность воды, причем при относительно высоких температурах воды. Это позволяет рекомендовать разработанные технологии для жарких, засушливых районов, а также пострадавших в результате природных бедствий или техногенных катастроф.

Экономически оправдан вопрос о применимости войсковых фильтровальных водоочистных станций типа ВФС-10 и ВФС-2,5 для обеспечения населения чистой питьевой водой в небольших и, особенно, отдаленных сельских поселениях. Рекомендации по их модернизации основаны на использовании на заключительной стадии обеззараживания воды ионов-бактерицидов (серебра и меди). Преимуществами такой замены являются повышение уровня бактериальной защиты воды, обеспечивающего снижение риска заболевания населения различными кишечными инфекциями, особенно в условиях ЧС, а также способность работать на штатном электрогенераторе в случае перебоев с подачей электроэнергии. Предложенное направление модернизации и последующего использования войсковых водоочистных установок находится в русле проводимой в настоящее время реформы Вооруженных Сил России, отдельными элементами которой являются освобождение от устаревающей техники и развитие конверсионных производств, выпускающих продукцию двойного назначения. То же можно сказать и в отношении МЧС РФ, спасательные подразделения которых широко используют модульные и мобильные установки доочистки в чрезвычайных ситуациях.

При обеззараживании питьевой воды, предназначенной для приготовления пищевых напитков, к ней предъявляются особые требования, прежде всего обеспечение устойчивого антибактериального эффекта. Он должен сохраняться достаточно длительное время и проявляться не только в отношении питьевой воды, но и жидких пищевых напитков на ее основе. Исследованиями установлена целесообразность с технико-экономической и эколого-гигиенической точек зрения дополнительной очистки водопроводной воды, содержащей остаточный хлор, которую используют на предприятии пищевого профиля, посредством сочетания УФ-облучения (или Н202) и ионов серебра (или ионов меди) в концентрациях ниже их ПДК.

Выявленная высокая бактерицидная активность ионов-бактериостатиков при повышенных температурах позволяет использовать их для обеззараживания питьевой воды в производстве пищевых напитков, где основной процедурой уничтожения патогенной микрофлоры является пастеризация (нагрев ниже точки кипения). При этом реализуются два ресурсосберегающих фактора: 1) исключение высокотемпературных режимов пастеризации, 2) уменьшение дозы препаратов.

Поскольку ионы-бактерициды, введенные в питьевую воду, в последующем становятся компонентами готового продукта, то одним из критериев целесообразного их выбора, является отсутствие деструкции и трансформации химического состава последнего, могущих ухудшить органолептические показатели. В результате исследований установлено, что молоко, содержащее дозы серебра даже на уровне ПДК, не ухудшает своих органолептических показателей. Более того, проявляются бактериостатические свойства комплексных соединений серебра и в отношении пастеризованного молока, о чем свидетельствуют результаты микробиологического анализа. Полученные опытные данные положены в основу соответствующих изобретений [289-293].

На примере пастеризации восстановленного молока доказана гигиеническая и экономическая целесообразность введения в продукт малых количеств серебра. Приведенные расчеты эффективности внедрения вышеуказанного способа в практику водоподготовки в рамках реального молочного комбината подтверждают возможность существенного энерго- и ресурсосбережения.

В последние годы получены данные о биологической роли многих микронутриентов, которые ранее рассматривались или лишь с точки зрения их опасности для здоровья (например, селен, медь), или вообще не рассматривались в качестве факторов жизнедеятельности человека (серебро, ванадий, германий и др.) В настоящее время для многих из них, в частности серебра и меди, доказано участие в целом ряде метаболических процессов, что обосновывает необходимость их присутствия (в допустимых количествах) в рационе питания. Дефицит этих пищевых веществ и биологически активных компонентов в рационе приводит к снижению резистентности организма к неблагоприятным факторам окружающей среды, формированию иммунодефицитных состояний, нарушению функций антиоксидантной защиты. Рекомендации по увеличению потребления традиционных пищевых продуктов для увеличения поступления в организм этих веществ или соединений реализовать не всегда представляется возможным в существующих объемах потребляемых продуктов и уровне их цен, поэтому необходимы альтернативные источники таких веществ. На наш взгляд, таким источником может стать чистая, содержащая их, питьевая вода. Поэтому нами предложены в качестве дезинфектантов не только ионы серебра и меди, полученные электролитическим путем, но и их комплесные соединения, приготовленные на основе аминокислоты — глицина и ниацина (провитамина РР). Согласно МР 2.3.1.19150-04 «Рациональное питание. Рекомендуемые уровни потребления пищевых и биологически активных веществ» адекватный уровень суточного потребления глицина — 3,5 г, верхний допустимый — 5,6 г, ниацина - 20 мг, верхний допустимый - 60 мг.

Все расчеты, представленные в данной работе основаны на рыночных ценах на материалы, исходя из наименее благоприятного из-за кризиса развития экономики страны. По объективным причинам, в установках, естественно, целесообразно использовать отечественные материалы, следовательно, все приведенные по их стоимости цифры будут существенно ниже. Тем не менее, даже ориентируясь на мировые цены, экономическая привлекательность от разработанных технологий обеззараживания питьевой воды для сельских поселений, либо для доочиспеи водопроводной воды, используемой пищевыми предприятиями, очевидна.

270

Библиография Диссертация по наукам о земле, доктора технических наук, Дрововозова, Татьяна Ильинична, Санкт-Петербург

1. Гигиенические требования к охране поверхностных в од» Текст.: СанПиН 2.1.5.980-2000. - изд. офиц. -М., 2001.

2. Жуков, H.H. Развитие жилищно-коммунального комплекса России Текст.// Водоснабжение и сан. техника. — 2002. — № 4. -С. 9 — 12.

3. Жуков, H.H. Актуальные задачи и проблемы обеспечения населения России питьевой водой Текст.// Водоснабжение и сан. техника. — 2000.-№4.-С. 10-13.

4. Онищенко, Г.Г. Эффективное обеззараживание воды — основа профилактики инфекционных заболеваний Текст. // Водоснабжение и сан. техника 2005. - № 12, ч.1. - С. 8-10.

5. Онищенко, Г.Г. Вода и здоровье Текст. // Экология и жизнь. — 1999. № 3. — С.65-67.

6. Петриков, A.B. Сельское хозяйство России: состояние, регулирование, перспективы развития Текст.//Молочная промышленность.-2008.-№ 1.-С. 22-24.

7. Государственная Программа развития сельского хозяйства и регулирования рынков сельскохозяйственной продукции, сырья и продовольствия на 2008 — 2012 г.г. Текст.: постановление Правительства РФ от 14 июля 2007 г. № 446// Собр. Закон. РФ

8. О Концепции федеральной целевой программы "Обеспечение населения России питьевой водой" Текст.: постановление Правительства РФ от 6 марта 1998 г. № 292.// Рос. Газета- 1998 N.ь 56 (24 марта).

9. Латухина, К. В России каждый второй употребляет некачественную воду, а каждый третий обходится без централизованного водоснабжения Текст.// Рос. Газета. — 2009. № 7 (21 января).

10. Кошелев, П.А. Водоснабжение в сельской местности в особых условиях. Текст./ П.А. Кошелев, С.Н. Савинов — М.: Стройгодат, 1983. — 72 с.

11. Мелиорация и водное хозяйство. Текст.: Т.7:

12. Сельскохозяйственное водоснабжение: справ. / Тажибаев Л.Е., Усен®г:о В.С Николаидзе Г.И. и др.; под ред. В.Н. Олейника -М.: Агропромиздаз^ 1992,287 с.

13. Алексеев, B.C. Патогенные микроорганизмы в подземньсгс водахсистем питьевого водоснабжения Текст.// Водоснабжение и сан. техник. — 2003.-№11.-С.5-7.

14. Дзюбо, В.В. Подготовка воды в системах пыг^-ьевого водоснабжения малых населенных пунктов Текст.// Жж^ззшхщо-коммунальное хозяйство. — 2005. № 2,4.1. — С. 61-67.

15. Беляков, В.М. Проблемы использования подземных вод для сельскохозяйственного водоснабжения Текст.// Мелиорация и водное хозяйство. 2001. - № 6. - С. 26-27.

16. Рожков, А.Н. Проблемы сельскохозяйственного водоснабёгдсення и водоотведения в России Текст.// Мелиорация и водное хозяйство. — 2005. -№5.-С. 65-69.

17. Шармановский, И. Водоснабжение и канализащщ поселков Текст. -М.: Московский рабочий, 1962. —264 с.

18. Язвин, Л.С. Обеспеченность населения России ресурсами подземных вод Текст./ Л.С. Язвин, В.В. Боревский, М.В. Кочетков// Мелиорация и водное хозяйство. — 2000. № 3. — С. 17-19

19. Кетаов, А.Б. Комплексное инженерное оборудование сельских населенных пунктов Текст./А.Б. Кетаов, П.Б. Майзельс, И.Ю. Рубчак. — 1VL: Стройиздат, 1982. 264 с.

20. Пономарев, С.А. Сбережение подземных вод в процессе их потребления Текст./С.А. Пономарев [и др.]// Водоснабжение и сан. техника. — 2001. № 7. — С.39.

21. Воронов, Р. П. Источники водоснабжения требуют защиты Текст. //Жилшщо-коммунальное хозяйство. 2005. - № 11. - С. 29-33.

22. Алексеев, М.И. Исследование технологии очистки подземных вод и разработка индивидуального водоочистного оборудования Текст./М.И. Алексеев, В.В. Дзюбо//Изв. вузов. Строительство. — 1998. № 10.-С. 91-93

23. Волков, С.В. Технологические аспекты обеззараживания воды УФ-излучением Текст./С. В. Волков [и др.]// Водоснабжение и сан. техника -2001.- Ко 2. -С. 20-25.

24. Язвин, Л.С. Изменение ресурсов подземных вод под влиянием техногенной деятельности Текст./Л. С. Язвин, И. С. Зекцер// Водные ресурсы. -1996.-№5.-С. 517-523.

25. Мясников, И.Н. Подготовка подземных вод для водоснабжения Текст./И.Н. Мясников [и др.]// Водоснабжение и сан. техника. — 1997. № 4. -С. 18-19.

26. Клячко, В.А. Очистка природных вод Текст./В.А. Клячко, И.Э. Апельцин. -М.: Стройиздат, 1971. — 571 с.

27. Государственный доклад «О состоянии и использовании водных ресурсов Российской Федерации в 2005 году» Текст. — М.: НИА -Природа, 2006.-400 с.

28. Государственный доклад «О состоянии окружающей природной среды Ростовской области в 1995 году» Текст./Рост. обл. ком. по охране окр. среды и прир. ресурсов. — Ростов н/Д, 1996. —163 с.

29. Государственный доклад «О состоянии окружающей природной среды Ростовской области в 1996 году» Текст./Гос. ком. РФ по охране окр. среды, Рост. обл. ком. по охране окр. среды и прир. ресурсов. — Ростов н/Д, 1997.-243 с.

30. Государственный доклад «О состоянии окружающей природной среды Ростовской области в 1998 году» Текст./Адм. Ростов, обл., Гос. ком. по охране окр. среды Рост. обл. — Ростов н/Д, 1999. -273 с.

31. Экологический вестник Дона «О состоянии окружающей среды и природных ресурсов Ростовской области в 2001 году» Текст./Адм. Рост, обл., Ком. по охране окр. среды и природных ресурсов. — Ростов н/Д, 2002. — 291 с.

32. Экологический вестник Дона «О состоянии окружающей среды и природных ресурсов Ростовской области в 2003 году» Текст./Адм. Рост, обл., Ком. по охране окр. среды и природных ресурсов. — Ростов н/Д, 2004. — 262 с.

33. Збарский, В.И. Биологическая химия Текст./В.И. Збарский, НИ. Иванов, С.Р. Мардашев. -М.: Медгиз, 1954. 619 с.

34. Дорожкин, С.А. Технология очистки подземных вод от биологически активного компонента — бора Текст./С.А. Дорожкин, Г.А. Ивлева // Водоснабжение и сан. техника. — 2006. № 7. — С. 14-20.

35. Гончарук, В.В. Вода: проблемы устойчивого развития цивилизации в XXI веке Текст. II Химия и технология воды. — 2004. — Т. 26. -№ 1.-С. 113-115.

36. Драгинский, В.Л. Образование токсичных продуктов при использовании различных окислителей для очистки воды Текст./В.Л. Драгинский, Л.П. Алексеев // Водоснабжение и сан. техника — 2002. № 2. — С. 9-14.

37. Гюнтер, Л.И. Влияние органических примесей в природной воде на образование токсичных галогеналканов при ее хлорировании Текст./Л.И. Гюнтер, Л.П. Алексеева, Я.Л. Хромченко // Химия и технология воды. —1986. -Т. 8, № 1. — С. 87-89

38. Драгинский, В.Л. Образование токсичных продуктов при использовании различных окислителей для очистки воды Текст./В.Л. Драгинский, Л.П. Алексеева // Водоснабжение и сан. техника — 2002. — № 2.1. С. 9 — 14.

39. Алексеева, JI.IL Расчетная модель процесса образования хлороформа в питьевой воде Текст./Л.П. Алексеева, CJE. Ловцов, 5LJL Хромченко // Химия и технология воды. — 1987. — Т. 9. № 4.

40. Brett, W. A one year survey of trihalomethane concentration changes within a distribution system Text./W. Brett, R.A. Carverley // J. AWWA. 1979. -V. 71.-№9.

41. Sigworth E. Taste and Oder Control Journal. 1978. -V.4.-J&3.1. P. 1.

42. Gnoi, Y. Genotoxity of organic substances in municipal sewage and its ozonated products Text./Y. Onoi, I. Somija, M. Rawamura II Water Sci. and Technol. 1992. - V. 25. - № 11. - P. 285 - 291.

43. Fielding, V. Formation of chemical during drinking water treatment chlorination Textj/V.Fielduig, H. Hoiht II Water Suppln. -1986. Nst 4. - P. 103.

44. Прокопов, B.A. Влияние отдельных факторов на образование тригалогенметанов в хлорированной воде Текст./В.А. Прокопов, Э.Д. Мактаз, Г.В. Толстопятова // Химия и технология воды. — 1993. — Г, 15, J& 9/10.-С. 633-640.

45. Onoi, Y. Genotoxity of organic substances in municipal sewage and its ozonated products Text./Y. Onoi, I. Somija, M. Kawamura // Water Sci. and Technol. -1992. V. 25, № 11. - P. 285 - 291.

46. Sato, T. An estimation of safety of ozonation and chloration of water purification plant Text./T. Sato, H. Yamamori, H. Matsuda [et al.J II Water Sci. and Technol. 1992. - V. 26, № 9/11. - P. 2385 - 2388.

47. Bull, R.O. Health effect of alternative disinfection and their reaction production Text./R.O. Bull // J. Amer. Water Works Assoc. 1980. - V. 72. - № 5.-P. 299-303.

48. Луков, A.H, Опыт использования озона д ля подготовки питьевой воды в Нижнем Новгороде Текст./А.Н. Луков, В.В. Найденко, Е.А. Горбачева // Водоснабжение и сан. техника. — 2000. —№1— С. 9 —11.

49. Scarpelli, D. Cancer: A compensive theatise Text./D. Scarpclli /EcL F.F. Racer. —Madisson: Univ. Wise. Press., 1975.

50. Ильшщкий, А.П. Канцерогенные вещества в водной среде Текст./А.П. Ильницкий, А:А. Королев, В.В. Худолей. — ML: Наука, 1993. — 231 с. ■; ' . \ .'; \ :

51. Яковлев, С.В. Совершенствование водоочистных технологий для реализации нормативов качества питьевой воды Текст./С.В. Яковлев, Е В. Мясникова, И.Н. Мясников //Водоснабжение и сан. техника. —1999. — № 5. — С. 9-10.

52. Шевченко, МА. Диоксид хлора как бактерицидный препарат Текст./М.А. Шевченко, Е.М. Калишдачук, JLE Власова // Укр. хим. журнал. 1966.-Т. 32, вып. 11-С. 1235-1280.

53. Николаидзе, Г.И: Технология очистки природных вод Текст. — М:: Высшая школа, 1987. 479 с.

54. Справочник по эксплушшщи систем водоснабжешш, канализации и газоснабжения Текст./ под ред: С.М. Шифрина. — JL: Стройиздат, 1976.-320 с.

55. СНиП Водоснабжение, наружные сети и сооружения Текст.: СНиП 2.04.02.-84. / Госстрой СССР -изд. офиц. М.: Стройиздат, 1985. -136 с. :■•'■"■.

56. Новые технологии и оборудование для дезинфекщш воды — альтернатива хлору Текст./Г.М. Селезнев, С.М: Лыков, Ю.В. Буракова [и др.] // Безопасность труда в промышленности. — 2007. 2. — С. 26-28

57. Опыт применения новой систсмы обеззараживания воды на Северном инфильтрационном водозаборе г. Уфы Текст./Н.Б. Бугай, B.TL Максимов, B.C. Гордиенко [и др.] // Водоснабжение и сан. техника. — 2008.тз.-ч. 2-С. 26-28.

58. Химическая энциклопедия Текст.: В 5 т. / редкол.: И.Л. Кнунянц (гл. ред.) [и др.] М.: Сов. энциклопедия; 1988; — Т.1. — 623 с;

59. Курнева, Е.Ю. Факторы экологической безопасности системцентрализованного водоснабжения Текст.// Мелиорация антропогенных ландшафтов: сб. науч. тр./ Новочерк. гос. мелиорат. акад. ^Новочеркасск, 2000. -Вып. 3. -С. 126-129.

60. Подковыров, В. П. Повышение надежности функционирования системы хлорамонизащш на водопроводных станциях г. Москвы Текст.// тез. докл. IV междунар. конгресса "Вода: экология и технология" — М,, 2000. -С. 394-395.

61. Шамб, У. Перекись водорода Текст./У. Шамб, Ч. Сегтерфилд; Р. Вентере. — М.: Изд-во иностр. лит-ры. —1958. — 570 с.63. . Н2О2. Peroxyde d'hydrogéné: Porte par Ca vague ecoloque Text.// Inf. Chim. -1991. № 334. -P. 134 -144.

62. Механизмы бактерицидного действия перекиси водорода Текст./Н.И. Самойленко, Е.И. Васильева, И.Б. Павлова [и др.] // Журнал микробиологии, эпидемиологии и иммунологии. — 1983. № 2. — С. 30 — 33.

63. Cantoni, О. Molecular mechanisms of hydrogen peroxide cytotoxicity Text./ O. Cantoni, G. Brandi, L. Salvaggio//Ann. Inst. SuperSanita. -1989.-V. 25.-№1.-P. 69-73.

64. Изучение антимикробного действия пероксида водорода в присутствии различных металлов Текст./Н.Г. Потапченко, В.В. Илляшенко,

65. B.Н. Косинова и др. // Химия и технология воды. 1994. - Т. 16. - № 2. - С. 203-209.

66. Гигиеническое изучение качества питьевой воды, обеззараживаемой перекисью водорода Текст./Н.В. Миронец, Р.В. Савина, П.П. Власова [и др.]// Гигиена и санитария. 1984. - № 3. — С. 86 - 87.

67. Селюков, А.В. Применение экологически чистых окислителей для очистки сточных водТекст./А.В. Селюков, С.Н. Бурсова, А.И. Тринко// обзор, информ./ВНИИ НТПИ. -М., 1990. С. 12-13.

68. Hairston, D. Astaning role for hydrogen peroxyde Text.// Chemistry Engineering (USA). 1995. - V. 102. - № 7.

69. Slater, D. Depollution des efïlunents du traitement de surfaces parie e peroxyde d'hydrogéné Text./D. Slater, N. De Roffignac // Eau, ind., nuiasances. — 1995.-№186.

70. Скурлатов, Ю.И. Определяющая роль окислительно-восстановительных процессов в формировании качества природной водной среды Текст. //Успехи химии. 1991. - Т. 60, - № 3. - С. 140-142.

71. Каталитические реакции и охрана окружающей среды Текст.// Мелиорация и водное хозяйство. Т. 7: Сельскохозяйственное водоснабжение: справ. / Тажибаев JI.E., Усенко B.C., Николаидзе Г.И. [и др.]; под ред. В.Н. Олейника—М.: Агропромиздат, 1992.-287 с.

72. Сычев, С.О. Текст./С.О. Сычев, Г.Г. Травин, Ю.И. Дука [и др.]. -Кишинев: «Штиинца», 1983.

73. Селюков, А.В. Применение пероксида водорода в технологии очистки сточных вод Текст./А.В. Селюков, Ю.И. Скурлатов, Ю.П. Козлов // Водоснабжение и сан. техника. — 1999. № 12. - С. 25-27.

74. Потапченко, Н.Г. Обеззараживание воды при совместном воздействии пероксида водорода и ионов меди Текст./Н.Г. Потапченко, В.В. Илляшенко, О.С. Савлук // Химия и технология воды. —1995. — Т. 17, № 1. — С. 78-84.

75. Токарев, В.И. Технология обеззараживания питьевой воды препаратами серебра Текст.: дис.канд. техн. наук: 11.00.11. —

76. Новочеркасск, 1997. — 246 с.

77. Скурлатов, Ю.И. Ультрафиолетовое излучение в процессах водоподготовки и водоочистки Текст.ЛО.И. Скурлатов, Е.В. Штамм // Водоснабжение и сан. техника. — 1997. — № 9. — С. 14—18.

78. Загорский, В.А. Методы обеззараживания сточных вод Текст./В.А. Загорский, М.Н. Козлов, Д.А. Данилович // Водоснабжение и сан. техника -1998. № 2. - С. 2-5.

79. Кульский, Л.А. Серебряная вода Текст. — Киев: Наукова думка, 1987.-135 с.

80. Антимикробное и вирулицидное действие ионов некоторых тяжелых металлов Текст./В.В. Гутенев, НА. Денисова, Т.И. Дрововозова [и др.] // Научные и технические аспекты охраны окружающей среды: обзор. информ./ВИНИТИ- 2005. № 2. - С. 13-25.

81. Денисов, В.В. Оценка бактерпцидной активности различных препаратов при обеззараживании воды Текст./В.В. Денисов, В.И. Токарев, Б.А. Нагнибеда // Изв. Вузов. Сев.-Кавк. Регион. Техн.науки. — 3 998. Лг» 2.-С.73-77.

82. Питьевая вода Гигиениченские требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества» Текст.: СанПин 2.1.4.1074-01. изд. офиц.- М., 2002.-103с.

83. Плевако, Е.А. Текст.// Труды 1-го MMEL- ML, 1935. Т. 4.-222с.

84. Weodward, R. Review of the bactericidal effectivnes of silver Text./R. Weodward//J. AWWA.-1963. -V. 55, № 7.-P.31-33.

85. Потапченко, Н.Г. Сочетанное действие УФ-излучения (1=254 нм) и ионов меди и серебра на выживаемость Escherichia Coli Текст./Н.Г.

86. Потаиченко, О.С. Савлук, В.В. Илляшенко // Химия и технология воды. — 1992. Т. 14, № 2.-С.935-940.

87. Элышнер, Л.И. Использование ультразвука для повышения антимикробного эффекта дезинфектантов Текст. // Интенсификация процессов обеззараживания воды.-Киев: IIаукова думка, 1978.-С. 61-63.

88. Кульский, Л. А. Усиление антимикробного эффекта катионов путем наложения электрического поля Текст./Л.А. Кульский, О.С. Савлук, Н.Г. Музычук // Интенсификация процессов обеззараживания воды.-Киев: Наукова думка, 1978.-С.198-203.

89. Дейнега, Е.Ю. Изменение биофизических свойств микроорганизмов в процессе обеззараживания воды Текст./Е.Ю. Дейнега, О.С. Савлук // Химия и технология воды. -1986. Т. 8, № 5.-С.589-591.

90. Гутенев, В.В. Повышение качества воды и уровня экологической безопасности систем централизованного хозяйственного водоснабжения малых городов (на примере г.Новочеркасска Рост. Области) Текст.: дис. канд.техн.наук: 11.00.11Новочеркасск, 1999.-230с.

91. Гутенев, В.В. Повышение антибактериальной устойчивости воды с помощью серебросодержащих «бактериостатиков» днаминаргената (ДАА) катионов Текст. // Труды 4-го междун. конгресса «Вода: экология и технология».- М., 2000.-С.332.

92. Гутенев, В.В. Повышение качества воды и уровня экологической безопасности хлорсеребряным методом (Текст. // Экологические системы и приборы. 2000. - № 7.-С.32-33.

93. Кульский, Л.А. Электрохимия в процессах очистки воды Текст./Л.А. Кульский, В.Д. Гребенюк, О.С. Савлук.- Киев: Техника, 1987.-220с.

94. Использование ионных комплексов (ДАА-кагионов) в системах централизованного хозяйственного питьевого водоснабжения Текст./В.В. Денисов, В.В. Гутенев, О.И. Монтвила [и др.] // Проблемы региональной экологии. -2000. № 6.-С.74-80.

95. Пат. № 2182126 Российская Федерация, способ обеззараживания воды с использованием комплексного соединения серебра Текст./В.В. Гутенев, И.В. Кудрина, А.И. Ажгиревич [и др.]; опубл. 10.05.02. Бгол. № 13.

96. Пат. Mí 2182129 Российская Федерация, способ обработки воды с использованием комплексного соединения серебра Текст./В.В. Гутенев, А.И. Ажгиревич, О.И. Монтвила [и др.]; опубл. 10.05.02. Бюл. № 13.

97. Дрововозова, Т.И. Бактерицидные препараты для улучшения качества воды и энергосбережения при пастеризации молока Текст.: дне. канд. техн. наук.- Новочеркасск, 1998- 167с.

98. Дрововозова, Т.И. Действие ионов серебра на постороннюю микрофлору молока Текст. А\ И. Дрововозова, В.В. Денисов // Изв. вузов. Сев. Кавк. науч. центр Высш. ппс Техн. науки. — 1997. >6 1.

99. Дрововозова, Т.И. Улучшение экономических показателей пастеризации молока Текст./Т.И. Дрововозова, В.В. Денисов; Новочерк. гос. мелиорат. акад. -М, 1996, -69с. Деп. в ВИНИТИ, № 3292.

100. Пат. № 218880 Российской Федерации, способ глубокой очистки воды Текст./В.В. Гутенев, А.И. Ажгиревич, Е.Н. Гутенева [и др.]; опубл. 05.09.02. Бюл. №25.

101. Курнева, Е.Ю. Снижение уровня воздействия очистных сооружений водопровода на природную среду и риска техногенной чрезвычайной ситуации Текст.: дис. канд. техн. наук: 25.00.36 — Новочеркасск, 2001-204с.

102. Денисова, И. А. Повышение бактерицидной устойчивости озонированной воды малыми дозами серебра Текст. // Изв. вузов Сев.-Кавк. регион. Техн. науки, 2000 № 4.-С.78-80.

103. Денисова, И.А. Влияние катализаторов на бактерицидную активность пероксида водорода // Изв. вузов. Сев. Кавк. регион. Техн. науки. -2001 1.-С.86-88.

104. Денисова, И. А. Применение катализаторов в системах водоподготовки, использующих пероксид водорода и озон, для повышенияэффективности и экологической безопасности Текст.: дне. канд. тезе наук: 05:17.01-25.00.36;-Новочеркасск, 20021-178с.

105. Назаров; В.В. Проблемы обеспечения населения водой лшъевш качества Текст. И Труды . 4-го междун.конгресса «Вода: экология технология».- М, 2000-С.387.

106. Ошодёжо^&А^.Иднздод^Ж^ -- ■ ■ фильтрами для десеребрения и осветления воды; Текст./В.А. Слипченьсз

107. Trinkwasser silberungText./J.F. Braune, F. Kruslie, C. Kinth [ел //К. 01dei]burg.-Munchen rl957.-P. 526-533

108. Кульский, Л. A. Основы химии и технологии воды (Текст./-Кк« Наукова думка, 1991.-568с.112: Koziorowski, W.Text.//Gasp. Wodna/-1961.-№ 7.-s, 309-315. ;

109. Хлорсеребряный метод обеззараживания питьевой во*- —- g^-f ■ Текст./В;В: Денисов, В.В. Тутенев, A.IL Москаленко [и др.]// Изв. вузов О Кавк. регион: Техн. науки:-2000.-№ 2.-С. 53-59. .

110. Линевич, С.И. Совершенствование технологий подготовки питьевой воды на донских водопроводах Текст.// Водоснабжение и сан.техника.-2001 № 9.-С.2-5.

111. Повышение экологической безопасности водоподготовки и водоотведения УФ-обеззараживанием Текст./А.И. Ажгиревич, В.В. Денисов, В.В. Гутенев [и др.] // Научные и технические аспекты охраны окружающей среды: обзор. инфор./ВИНИТИ. 2001 - № 5.-С.24-43.

112. Пат. № 2188166 Российская Федерация, способ обеззараживания оборотной, воды плавательного бассейна Текст./В.В. Гутенев, А.И. Ажгиревич, E.H. Губернева [и др.]; опубл. 27.08.02. Бюл. № 24.

113. Пат. № 2188169 Российская Федерация, способ получения питьевой воды Текст./В.В. Гутенев, А .И. Ажгиревич, Е.В. Губернева [и др.]; опубл. 27.08.02. Бюл. № 24.

114. О возможности использования войсковых станций водоочистки для питьевого водоснабжения сельских населенных пунктов Текст./В.В. Денисов, В.В. Гутенев, О.И. Монтвила [и др.] // Экологические системы и приборы.-2001 № 3.-С.29-32.

115. Кондратавичус, В.И. Система оборотного и повторного использования воды на предприятиях молочной промышленности Текст./В.И. Кондратавичус, Э.К. Миукявичус, ЛЛ. Лисенкова // обзор, информ. -М., 1983.-С. 55.

116. Ажгиревич, А.И. Интенсификация УФ-технологии обеззараживания воды для локализации негативных воздействий систем водоснабжения на окружающую среду Текст.: дис.канд. техн. наук: 25.00.36. Новочеркасск, 2002.-149с.

117. Sommer, R. Inactivation, of viruses by UV — irradiation Text.// Wiener Mitteilungen Wasser — Abwasser — Gewasser.-l 993. №112.

118. Совместное действие озона и ультрафиолетового излучения для обеззараживания воды Текст./В.В. Гончарук, Н.Г. Потапченко, О.С. Савлук [и др ] // Хилшя итехнология воды! — 2003. -Т.25, №2;

119. Гончарук, В.В. Озонирование как метод подготовки питьевой воды: вшможные побочные продукты \ и токсикологическая оценка Текст./В.Вг Гончарук, Н.Г. Потапченко, В.Ф: Вакуленко// Химия иг технология воды.-.1995.- Т.17, №1.

120. Драгинский, B.JI. Озонирование при подготовке питьевой воды Текст.//Водоснабжешге и сан. техюпса —1993. №2.

121. Хасанов, М.Б. Повышение уровня экологической безопасности систем питьевого и оборотного водоснабжения, использующих озон Текст.: дис. канд; техн. наук, Новочеркасск, 2001;

122. Денисов, В.В. Повышение эффективности обеззараживания питьевой; водьг Текст./В1В: Денисов* А.П. Москаленко, B:Bi Гутенев. — Новочеркасск: НГМА.-1999:-70.с.

123. Щевелев, Ф.А. Водоснабжение больших городов зарубежных , стран Текст./Ф:А. Щевелев- BiA. Орлов. -М,: Стройиздат. -1987. 351 с.

124. Rice, R.G. Handbook ofozone technology andapplications VV 2. Ozone for drinkingwater treatment'Text./ R.G. Rice, A. Netzer. Boston ets: Ann. Arbor Science PubL —378 p.

125. Tate, C.H. Latest study finds utilities satisfield with Text.// Water Eng AndManag. -1991. -V. 138: №2:-P. 24-25.

126. Апельцина, Е.И. Проблемы озонирования при подготовке питьевой воды. Текст./Е.И. Апельцина, Л.П. Алексеева, Н О. Чирская // Водоснабжение и сан. техника. — 1992. № 4. — С. 9— 11.

127. Окислители в технологии водоподготовки Текст./ М.А. Шевченко, П.В. Марченко, П.Н. Тараи [и др.]. Киев.: Наукова думка, 1979. —177 с.

128. Claze W.H. Drinking-water treatment with ozone Text.// Environ. Sci. and Technol. -1987. V. 21. - № 3. - P. 224 - 230.

129. Prepurchasing ozone equipment / R.D.G.Monk, R.Y.Yoshimura, M.G. Hoovev en al. // J. Amer. Water Works Assoc. 1985. - V. 77. - № 8. - P. 49-54.

130. Кузнецова, T.B. Озонирование сточных вод Текст./Т.В. Кузнецова, Н.Н. Пальгунов // Водоснабжение и сан. техника. — 1997. № 2. -С. 12-15.

131. Кожинов, И.В. Особенности применения озона на водоочистных станциях России Текст./И.В. Кожинов, B.JI. Драгинский, Л.П. Алексеева // Водоснабжение и сан. техника. 1997. № 10. — С. 2 — 6.

132. Храменков, С.В. Новый взгляд на проблему водопользования в г. Москве Текст.// Водоснабжение и сан. техника. 2000. — № 4. — С. 18 — 21.

133. Методические рекомендации по применению озонирования и сорбционных методов в технологии очистки воды от загрязнений природного и антропогенного происхождения Текст. —М.: НИИ КВОВ, 1995.

134. Подготовка воды питьевого качества в городе Кемерово Текст./ В.А. Усольцев, В.Ф. Соколов, Л.П. Алексеева [и др.] -М., 1996.-271 с.

135. Gracia. R. Study of the catalytic ozonation of iiumic substances in water and their ozonation byproducts Text./R. Gracia, J.L. Aragues, J.L. Ovelleiro// Ozone Science and Engineering. 1996. - V. 18. - № 3.

136. Le Febvre, E. Results of bromide and bromate monitoring at several water treatment plants Text./E. Le Febvre, P. Racand f( Ozone Science and Engineering. -1995. -V. 17. № 3.

137. Храменков, С.В. Опыт и перспективы применения озоннровавая на Московском водопроводе Текст./С.В. Храменков, А.В. Коверга, О.Е. Благова // Водоснабжение и сан. техника — 2000. № 1. — С. 6 — 8.

138. DuguetJ.-P. Efficacité des traitements de potabilisation vis-à-vis de la microbiologie de la ressoursce: recommendations et conclusionsText.: {Rapp.J Congr. AGHTM "Microbiol, eau." Nimes (Juin, 1994) // Tech., Sci., meth. -1995.-№3.

139. Cooper, W.O. Bromide oxidant interactions and ТЫМ formation Text./W.O. Cooper, R.G. Zika, MS. Steinhauer// U. AWWA. - 1985. - V. 77. -№4.

140. Masonori, M. Образование бромат-иона и его поведение при обработке воды Textj/M. Masonori, Т Kalsuhiko// Suido kvokai zasshi, J. Jap. Water Works Assoc. -1997. V. 66. - № 3.

141. Kondjonou, B.K. Formation des ions bromate lors de Fozonation des ions bromure en presence de matières organigues Text./B.K. Kondjonou, U.P. Crone, B. Lekube // Rev. sci. eau. 1996. -V. - № 2.

142. Храменков, C.B. Сорбционная очистка воды для питьевого водоснабжения Москвы Текст. // Водоснабжение и сан. техника. — 2000. — № 7.-С. 5-7.

143. Орлов, В.А. Озонирование в оды Текст. — М: Строииздат, 1984.-89 с.

144. Fransolet, G. Aspects de la reviviscence, bacterienne dans les eaux ozones Text. II La techn. De L'ean et de L'assainnis-sements — 1980. № 4. — P. 29-33.

145. Stumm, W. Ozone as a disinfectant for water and sewage Text.// Boston Soc. End V. -1968. № 54. - P. 68 - 73.

146. Линевич C.H. Обработка природных и сточных вод озоном Текст. Новочеркасск, 1992. —76 с.

147. Jacandelo, J.G. Ozonation: assessing its role in the formation and control of disinfektion byproducts Text.// J. AWWA. -1989. -V. 81. № 8.

148. Sumitomo, H. Удаление формальдегида с помощью биологического фильтра с активированным углем Text./H. Sumitomo, К.

149. Hujiwara// Suido kvokai zasshi, J. Jap. Walter Works Assoc. —1991. — V. 60. № 9.

150. A.C. № 1832119 России, A1 C02 F 9/00. Установка для очистки природных вод и способ его осуществления Текст./ В.В. Найденко. ЛА. Васильев, А.Л. Васильев [и др.] опубл. 07.08.93; бюл. № 29.

151. А.С. № 2033976 России, С1 6 С02 F 9/00. Способ очистки природных вод Текст./ А.С. Клецов, И.И. Теленков. — опубл. 30.04.95; бюл. № 12.

152. Линевич, С.Н. Повышение технологической и санитарной надежности Донских водопроводов Текст./С.Н. Линевич, Н.Э. Панфилова, С.Н. Малыхин // Водоснабжение и сан. техника. — 1993. № 7. — С. 28 — 30.

153. Савлук, О.С. Пути интенсификации антимикробного действия дезинфектантов Текст. // Химия и технология воды. — 1982. — Т. 4. № 1. — С. 79-82.

154. Алексеева, Л.П. Влияние сочетания озонирования и хлорирования воды на образование хлороформа Текст. И Химия и технология воды. 1986. — Т. 8. - № 5. — С. 62 — 64.

155. Van Hoof, F. Formation of mutagenic activity during surface water preozonation and its removal in drinking water treatment Text./ F. Van Hoof, J.C. Janssens, H. Vas Duck// Chemosphene. 1985. - V. 14. - № 5. -P. 501 - 509.

156. Evaluation treatment process with the Ames mutagenicity assay Text./ D.K. Noot, W.B. Anderson, S.A. Daignault [et al.] // J. Amer. Water Works Assoc. 1989. -V. 81. - № 9. -P. 87-102.

157. Kruithof, U.C. Practical experences with UV disinfection in the Netherlandegs 1/0 Water SRT Text. / U.C. Kruithof., R. Chr. Vander Leer, W. A. M. Hajnen. Agna. 1992. - V. 4L

158. Требования к современному оборудованию для обеззараживания питьевой воды ультрафиолетовым облучением Текст./ C.B. Костюченко, С.А. Васильев, C.B. Волков [и др.] // Водоснабжение и сан. техника. — 1998. -J6 1.-C.2-5.

159. Ультрафиолетовые технологии Текст./ НПО "ЛИТ". М„ 2001,

160. Frischherz, H. Réaction products from halogenated hydrocarbons resulting from UV-treatment Text. //Water Supply. 1986. -V. 4. - J\£> 3. - P. 11 -17.

161. Обоснование применения ультрафиолетовой технологии дезинфекции воды на очистных сооружениях водопровода и канализации ВАЗа Текст.: ТЭО 407. Р 7/2 НВК. ГО/АО "Ростовский Водоканал" -Ростов н/Д. -1994.

162. Расширение очистных сооружений г. Зеленограда до мощности 200 тыс. м3/сут: ТЭО на внедрение технологии УФ-обеззаражнвання ЗСА Текст. / Мосводканал НИИ проект. — М., 1995.

163. Исследование различных режимов О/УФ-обеззараживания воды Текст./В.В. Гончарук, Н.Г. Потапченко, О.С. Савлук [и др.] // Химия и технология воды. 2003. - Т. 25. - № 5. - С. 487-495.

164. Россия: Водохозяйственное устройство Тексг./Рос. науч.-иссл. ин-т компл. использован и охр. водн. ресур., под ред. A.M. Черняева. — Екатеринбург: Аква-Пресс, 2000. — 398 с.

165. Методические указания по санитарному надзору за применением ультрафиолетового излучения в технологии подготовки питьевой воды Текст.: МУ 2.1.4.7.19.98. ~М.: Минздрав России, 1998. -38 с.

166. Санитарно-эпидемиологический надзор за обеззараживанием сточных вод ультрафиолетовым излучением Текст.: МУ 2.1.5.732-99. — М.: Минздрав России. 1999.

167. Использование ультрафиолетового излучения при обеззараживании воды плавательных бассейнов Текст.: МУ 2.1.2.694-98. — М.: Минздрав России. — 1998.

168. Санитарно-паразитологическая оценка эффективности обеззараживания воды ультрафиолетовым излучением Текст.: МУ 3.2.175703. М: Минздрав России. - 2003.

169. Сашпарно-эпидемиологический надзор за использованием воды в системах технического водоснабжения промышленных предприятий Текст.: МУ 2.1.5.1183-03. М: Минздрав России. - 2003.

170. Санитарно-вирусологический контроль эффективности обеззараживания питьевых и сточных вод УФ-облучением Текст.: МУК 4.3.2030-05. -М.: Минздрав России, 2005.

171. Костюченко, С.В. Современное состояние и перспективы УФ-технологиии Текст. // Водоснабжение и сан. техника. — 2008. № 4. — С. 2-4.

172. Sarathy, S.R. An Overview of UV-based advanced oxidasion processes for drinking water treatment Text./ S.R. Sarathy, M. Mohseni // TUVA News. Jun 2006. - № 8 (2).

173. Pat 4336231 USA, MKN 61L 2/10/Ultraviolet method for disinfection Text./ Hillman Leon. Publ. 22.06.82.

174. Sobotka,!. Application of bioindicatorforscientific research of water disinfection Text./ Agua. — 1986; № 6. - P. 318 - 320.

175. Holdsworth, Т.Т. Ozoii / Light Treatment of Dithiocarbomate Resticiedes Text./T.T. Holdsworth, C.M. Shaul // US/RU Seminar of Advance in Wate and Wash Water Treatment and Slugh and Hazorforis W. Manep — Oct, 1992, Cincinati, Ohio

176. Leitao, A.C. Synergistic killingof EscherichiaColi K-12 by UV (254 nm) and H202 Text./A.C. Leitao, R E Carvalho// Int: U. Radiat Biol. 1988.-V.53, №43:- p: 477-488.

177. Disinfection nith depyrogenation and removal of organics Text./ P. Francis, A. Gothard, K. Redhead [et al] //joint GSGE-ASGE Nat Conf. Environ End. (Vanconver,july 13-15, 1998). Monreal, 1998., p.456-463.

178. Sobotka, V. Biochemical changes during Ultraviolet disinfection Text./V. Sobotka, B. Krysznofir // Effluent and water Treatment Journal. — 1984. -V.20:-№8:-P.3-4. ' ' ' \

179. Gemne, G. Disinfection ofwater in amedical pool with Ultraviolet irradiation Text./ G. Gemne, S. Ho finer, T Strenstrov // VatteiL 1981. - V. 37.-№ з. ;

180. Обеззараживание воды плавательных бассейнов с использованием УФ-облучения. Текст./С.В. Костюченко, Н.Н. Кудрявцев-Ю.В. Новиков [и др.] // Водоснабжение и сан. техника. — 1996. № 12. — С. 21

181. Современная технология подготовки воды для детского плавательного бассейна Гекст./М.Б. Цинберг, О.Г. Маслова, Г. П. Межебовская [и др.] // Матер, междунар. конгресса; «Вода: экология и технология».- M., 2000.-С.442-443.

182. А.С. 16770 СССР, МКИ С 02 F 1/50 Способ обеззараживания питьевой воды Текст./ О.С. Савлук, Н.Г. Потапченко, НЕ. Калиниченко — опубл. 23.09.91; бюл. № 35.

183. УФ-обеззараживанпе питьевой воды: требования и стандарты Текст./Р. Зоммер, Т.Хайдер, А. Кабай [и др.] // Водоснабжение и сан. техника 2005. - № 12, ч. 1. - С. 33-36.

184. Wolfe, R.L. Ultraviolet disinfection of potable waterpext. //Envir. Sci. Tech. -1990. -V. 24. № 6. -P. 12-17.

185. Gibson, P. The case for UV Text.//World Water and Environmental Engineering. -1991. March. — P. 77.

186. Обеззараживание воды, ультрафиолет, обеззараживание воды и стоков, ультразвук, бактерицидная установка Текст.: file// \\S erverVH иссертация, 2006.

187. Микробиология молока Текст./ Э.М. Фостер, Ф.Ю. Нельсон, М.А. Спекк [и др.] —М.: Пшцепромиздат, 1961. — 535 с.

188. Инихов, Г.С. Биохимия молока Текст. — М.: Пшцепромиздат, 1956.-344 с.

189. А.С. 462369 А 1, А 23 С 3/07 Способ пастеризации молока Текст.; опубл. 15.12.93.

190. Состояние сырьевой базы — основная причина кризиса в молочном комплексе России Текст.//Молочная промышленность.-! 999.-№8.

191. Здание без фундамента (Текст.//Молочная промышленность. — 2003.8.

192. Двинский, Б.М. О стратегии развития молочного животноводства России Гекст.//Молочная промышленность. -2008.-№ 1.-С. 25-27.

193. Технический регламент на молоко и молочную продукцию Текст.//Российская газета.-2008.-№ 131 (4688)

194. Справочное руководство по химии Текст.: справ. пособие/А.И. Артеменко, В.И. Тику нов а, В. А. Малеванный. — 2-е изд., перераб. и доп. — ML: Высш. шк., 2003. 367 с.

195. Ивчатов, A.J1. Химия воды и микробиология Текст./А.Л. Ивчатов, В.И. Малов. -М.: ИНФРА-М, 2006. 218 с.

196. GooLooK BLOG» Золото и серебро дорожают // htm:// www/ businessexpress. сот/ ua, 2006.

197. Гутенев, В.В.Текст.: дис. д-ра техн. наук, 2004.

198. Экология Текст./под ред. В.В. Денисова. — М.: ИКЦ «МарТ»; Ростов н/Д: Изд. Центр «МарТ», 2006. — 768 с. («Учебный курс»)

199. Водоподготовка: оборудование, технология (Текст. — М.: «КФ Центр», 2008.-61 с.

200. Унифицированные методы анализа вод (Текст./ под ред. Ю.Ю. Лурье. — 2-е изд., испр. — М.: «Химия», 1973. — 376 с.

201. Глинка, Н.Л. Общая химия: Учеб. Пособие для вузов /под ред. А.И. Ермакова, 30-е изд., испр. — М.: Ингеграл-Пресс, 2007. — 728 с.

202. Ферстер, Э. Методы корреляционного и регресивного анализа Текст./Э. Ферстер, Б. Ренц. — М.: Финансы и статистика. —1983. — 302 с.

203. Волосухин, В.А. Математический практикум в Malead Текст.: учеб. пособие / В.А. Волосухин, В.М. Игнатьев, И.А. Дашкова — Новочеркасск, 2000. — 60 с.

204. Волосухин, В.А. Оптимизация решений в мелиоративном иводохозяйственном строительстве Текст. / В. А. Волосухин, В.М. Игнатьев, И. А. Русин. Новочеркасск: ООО НПО «Темп». - 2001. - 91 с.

205. Основы энергоресурсосберегающей технологии фотохимического обеззараживания воды и напитков на ее основе Текст./ М.В. Игнатов, В.В. Денисов, Т.И. Дрововозова [и др.]. М., 2006. — 287с. — Деп. в ВИНИТИ, № 1414.

206. Hoff, J.C. Microbial resistance to disinfectants: mechanisme and significance Text./J.C. Hoff, E. W. Akin // Enfiron. Health Perspect 1986. - V. 69.-P. 7-13.

207. Том an ев екая, И.П. Обезвреживание воды галогенами [Текст./И.П. Томашевская, Н.Г. Потапченко, В.Н. Косинова // Химия и технология воды. 1994. - Т. 16. - № 3. - С. 316 - 321.

208. Hemming, J. Determination of the strong mutagen 3-chloro-4-(dichloro-methyl)-5-hydroxy-2 (511) furanone in chlorinated drinking and humic waters Text.// Chemosphere. 1986. -V. 15, № 5. - P. 549-556.

209. Канцерогенные вещества Текст.: справочник: (матер, междунар. агентства по изучению рака) / под ред. B.C. Гурусова. — М: Медицина, 1987. -336 с.

210. Новиков, Ю.В. Диоксины в среде обитания человека — новая гигиеническая проблема Тексг./Ю.В. Новиков, Н.И. Румянцев, Г.Д. Мндин //

211. Гигиена и санитария. — 1994. — № 3. — С. 36 — 40.

212. Эльпинер, Л.И. О влиянии водного йэохсгора на состояние здоровья населения России Текст.// Водные ресурсы. 1 S)95. — Т. 22. № 4. — С. 418-425.

213. Эльпинер, Л.И. Проблемы питьевого водоснабжения в США Текст./Л.И. Эльпинер, B.C. Васильев. -М.: Наука, 19S3. —167 с.

214. Оншценко, Г.Г. Санитарно-эпидемх-г^еская безопасность питьевого водоснабжения Текст. // Водоснабжение иг сан. техника. 1998. -№ 4. — С. 14-15.

215. Русанова, H.A. Подготовка питьевой: воды с учетом микробиологических и паразитологических показателей Текст. Н Водоснабжение и сан. техника —1998. — № 3. — С. 13 -— 14

216. Головачев, A.B. Граждане России о пигьсязой воде Текст./ A.B. Головачев, Д.В. Крамар, Е.А. Беляева // Водоснабжение и сан. техника — 2008. №3.ч. 1-С. 17-21.

217. Экологический вестник Дона «О состояние окружающей среды и природных ресурсов Ростовской области в 2004 году» Текст. /Адм. Рост, обл., Ком. по охр. окр. среды и природных ресурсов. — Ростов н/Д, 2005. -298 с.

218. Экологический вестник Дона «О состоянжзи окружающей среды и природных ресурсов Ростовской области в 2005 году» Текст. /Адм. Рост, обл., Ком. по охр. окр. среды и природных ресурсов. — Ростов н/Д, 2006.

219. Причины выявляются Текст. // Новочеркасские ведомости. -2006.-№6(816).-С. 2.

220. Дрововозова, Т.И. Оценка ущерба, наносимого здоровью человека недоброкачественной питьевой водой Текст./Г.И. Дрововозова,

221. B.В. Гутенев// Экология урбанизированных территорий. — 2007. №» 4. — С. 71-73.

222. Войнар, А.И. Микроэлементы в живой природе Текст. — М.: Высш. школа, 1962. —190 с.

223. Венчиков, А.И. Биотики Текст. — М.: Медиздат, 1962.

224. Дрововозова, Т.И. Оценка экологической безопасности концентраций ионов-бактерицидов, поступающих в почву с поливной водой Текст.//Изв. вузов. Естественные науки. Спец. вып. — 2008 —С. 124-126.

225. Методические указания по обследованию почв сельскохозяйственных угодий и продукции растениеводства на содержание тяжелых металлов, остаточных количеств пестицидов и радионуклидов Текст. -М.: Минсельхозпрод РФ, 1995. -16 с.

226. Головин, В.Л. Проблемы очистки подземных вод от устойчивых форм железа Текст.// Мелиорация и водное хозяйство. — 2003. № 6. — С. 3941.

227. Николаидзе, Г.И. Обработка подземных вод для хозяйственно-питьевых нужд Текст.// Водоснабжение и сан. техника. —1998. № 6. — С. 25.

228. Мясников, И.Н. Подготовка подземных вод для водоснабжения Текст.// Водоснабжение и сан. техника. —1997. № 4. — С. 18-19.

229. Лукашевич, О.Д. Обезжелезивание подземных вод {Текст./ О.Д. Лукашевич, Е.И. Патрушев // Водоснабжение и сан. техника. — 2005. № 4. —1. C. 16-20.

230. Группа водных компаний. Новейшие технологические решения и оборудование Текст.// Водоснабжение и сан. техника. — 2003.

231. Руководства по полевому водоснабжению Текст. — М.: Воениздат, 1985. -103 с.

232. Военная фильтрационная станция ВФС-2,5 Текст.: практ. Руководство по эксплуатации (Т.О.). — М.: Воениздат, 1984. — 64 с.

233. Военная фильтрационная станция ВФС-10 Текст.: техническое описание и инструкция по эксплуатации (Т.О.). — М.: Воениздат, 1989. — 160 с.

234. Инструктаж на монтаж, эксплуатацию установок «Поток» и «Каскад» для обеззараживания воды прямым электролизом Текст./ Г.А. Медриш, Д.Д. Басин. М., 1986. - 13 с.

235. Установка «Хлорэфс» (УГ-0,5) для обеззараживания воды Текст.: паспорт, инструкция/JI.Н. Фесенко. — Новочеркасск, 2000. — 7 с.

236. Проблемы водоподготовки для предприятий молочной промышленности Текст. / Т.И. Дрововозова, В.В. Гутенев, Е.А. Куриченко /Материалы междун. Конгресса: «Вода: экология и технология». — М., 2006.

237. UV Wevelength. Trojan technologies inc Text. 1995. - V. 7. - №1.

238. Перекись и перекисные соединения Текст./ под ред. M. Е. Позина. Л.-М., 1951.

239. Антропов, Л.И. Теоретическая электрохимия: учеб. для химико-технол. спец. вузов Текст. — 3-е изд., перераб. и доп. — М.: «Высш. школа», 1975.-560 с.

240. Курнева, Е.Ю. Факторы экологической опасности систем централизованного водоснабжения Текст.// Мелиорация антропогенных ландшафтов: сб. науч. тр. / Новочерк. гос. мелиор. акад. — Новочеркасск, 2000. Вып. 3. - С. 126-129.зоо

241. Терентьев, В.И. Некоторые концептуальные аспекты достижения безопасного водоснабжения и водоотведения Текст./ Тезисы докл. IV междун. конгр. «Вода: экология и технология». М. - 2000. - С. 426-428.

242. Лурье, Ю.Ю. Справочник по аналитической химии Текст. 3-е изд.-М.: Химия, 1967.-390 с.

243. Рабинович, В.А. Краткий химический справочник Текст./ В.А. Рабинович, З.Я. Хавин. Л.: Химия, 1977. - 376 с.

244. Гончаров, H.H. Справочник механика молочной промышленности Текст. М.: Пшцепромиздат, 1989. - 643 с.

245. Самойлов, В.А. Справочник технолога молочного производства Текст. Т. 7: Оборудование молочных: предприятий. СПб.: Гиорд. 2004. -832 с.

246. Курочкин, A.A. Технологическое оборудование для переработки продукции животноводства Текст./А. А. Курочкин, В.В. Ляшенко / под ред. В.М. Баутина.-М.: Колос, 2001. 440 с.

247. Моргунова, А.П. Нормирование водопотребления в молочной , промышленности Текст./ А.П. Моргунова, H.H. Новичкова, Г.П. Крыхтина // Молочная промышленность. 1986. - Js|o 4. - С. 16-18.

248. Храмцов, А.Г. Промышленная переработка нежирного молочного сырья Текст./ А.Г. Храмцов, К.К. Полянский, П.Г. П.Г. Нестеренко [и др.]: Монография Воронеж: Изд-во ВГУ, 1992. -192 с.

249. Крупин, Г.В. Проектирование предприятий молочной промышленности Гекст./Г.В. Крупин, Х.Х. Хан. М.: «Пищевая пром.», 1964. - С. 218-224.

250. Полуторнова, Т.И. Производственная санитария и санитарно-технические устройства предприятий пищевой промышленности Текст./Т.И. Полуторнова, A.B. Шведова, AM Лихинский М: Пищевая пром., 1979. — 316 с.

251. Сапина, Н.В. Доочистка питьевой воды для производства восстановленных молочных продуктов Текст./ Н.В. Сапина, О.И. Дзювина// Теоретическая и прикладная экология. — 2007. № 3. — С. 20-25.

252. Аппарат «Георгия» Текст.: инструкция по применению. — 2006.

253. Дрововозова, Т.И. Оптимизация водоснабжения сельских поселений Текст.: Монография; Новочерк. гос. мелиорат. акад. — Новочеркасск. — 2008. —135 с.

254. Миронец, Н.В. Гигиеническое изучение качества питьевой воды, обеззараживаемой перекисью водорода Текст./ Н.В. Миронец, Р.В. Савина, П.П. Власова [и др.] // Гигиена и санитария. 1984. - № 3. — С. 86-87.

255. Твердохлеб, Г.В. Технология молока и молочных продуктов Текст./Г.В. Твердохлеб, Г.Ю. Сажинов, Р.И. Раманаускас — М.: ДеЛи принт, 2006. 616 с.

256. Крашенинников, C.B. Установки дозирования химических реагентов Текст.//Водоснабжение и сан. техника. —2003. № 10. — С. 31-32.

257. Крашенинников, C.B. Установки дезинфекции питьевой и технической воды.Текст.// Водоснабжение и сан. техника. — 2003. № 11. — С. 14-15.

258. Крашенинников, C.B. Водоподготовительное оборудование «Grimbeck» для паровых и водогрейных котлов Текст.// Водоснабжение и сан. техника. 2003. - № 12. - С. 23-25.

259. Нечаев, А.П. Пищевые добавки Текс./ А.П. Нечаев, A.A. Кочеткова, А.Н. Зайцев. — М.: Колос, Колос-Пресс, 2002. —256 с.

260. Россивал, А. Посторонние вещества и пищевые добавки в продуктах Текст./ А. Россивал, Р. Энгст, А. Соколам — М.: Легкая и пищевая пром-сть, 1882. -264 с.

261. ГОСТ 26670-91 Пищевые продукты. Методы культивирования микроорганизмов Текст. —М., 1991.

262. Инструкция по применению глицина Текст.: утв. Фармакологическим ком. 4 июля 1996 г./ Мин-во здравоохранения и медицинской пром-сти РФ.

263. Пятницкий, И.В. Аналитическая химия серебра Текст./ И.В. Пятницкий, В.В. Сухан-М.: «Наука», 1975.

264. Крусь, Г.Н. Технология молочных продуктов {Текст./ ГЛ. Крусь, Л.В. Чекулаева, Г.А. Шалыгина и др.] — М.: Пищевая промышленность, 1980. 255с.

265. Пат. № 2285421 Российская Федерация, способ консервирования молока Текст./ Т.И. Дрововозова, В.В. Денисов, Л.И. Ажгиревич [идр.;опубл. 20.10,06 г.

266. Пат. № 2285422 Российская Федерация, способ консервирования молока Текст./ Т.И. Дрововозова, В.В. Денисов, А.И. Ажшревич [идр.;опубл. 20.10.06 г.

267. Пат. № 2285419 Российская Федерация, способ консервирования молока Текст./ Т.И. Дрововозова, В.В. Денисов, В.В. Гутенев [и др.];опу6л. 20.10.06 г.

268. Пат. № 2285420 Российская Федерация, способ консервирования молока Текст./ Т.И. Дрововозова, В.В. Денисов, В.В. Гутенев [и др.];ооубл. 20.10.06 г.

269. Пат. № 2136165 Российская Федерация, способ консервирования молока Текст./Т.И. Дрововозова, В.В. Денисов; опубл. 10.09.99, бюл. №> 25

270. Чумакова В.Н. Технология химико-биоцидной обработки воды в зонах чрезвычайной экологической ситуации: автореферат дисс. .канд.гехн.нау к. Санкт-Петербург, 2007. - 20с.

Информация о работе

Дрововозова, Татьяна Ильинична
доктора технических наук
Санкт-Петербург, 2009
ВАК 25.00.36

Диссертация

Научные основы повышения качества воды и экологической безопасности систем водоснабжения сельских поселений - тема диссертации по наукам о земле, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы