Բալաստային ջրի ուլտրաձայնային ախտահանում

Ուլտրաձայնային մշակման համակարգն ապացուցել է իր արդյունավետությունը բակտերիաների, պլանկտոնի և ավելի խոշոր օրգանիզմների ոչնչացման գործում։
Բալաստային ջրի ուլտրաձայնային ախտահանումը մեխանիկական/ ֆիզիկական մշակում է, որը թույլ է տալիս խուսափել բալաստային ջրի մեջ որևէ ուժեղ և թանկարժեք ակտիվ քիմիական նյութի չափաբաժնավորումից։ Սա ապահովում է իդեալական էկոլոգիական ընդունելիություն՝ զուգակցված բալաստային ջրում բուսական և կենդանական օրգանիզմների ու միկրոօրգանիզմների ոչնչացման և ապաակտիվացման բարձր կենսաբանական արդյունավետության հետ։

Նախապատմություն

«Եթե նավը նավարկում է առանց բեռի կամ մասնակի բեռնված, նրան բալաստ է անհրաժեշտ՝ կայունությունն ու անվտանգությունը պահպանելու համար։ Ջուրը հաճախ օգտագործվում է որպես բալաստ, սակայն սկզբնական վայրում այն վերցնելիս ջրի մեջ կարող են հայտնվել մի շարք օրգանիզմներ՝ սովորաբար պլանկտոնային համակեցության ներկայացուցիչներ, որոնք նշանակման վայրում կարող են օտարածին լինել (ալոխթոն) և առաջացնել անցանկալի կենսաբանական աղտոտում։ Այս հնարավոր աղտոտումից խուսափելու համար մենք պետք է կիրառենք բալաստային ջրի մանրէազերծման արդյունավետ համակարգ»։ [Mingorance Rodríguez: 2012, 163]
Ինվազիվ ջրային տեսակները համաշխարհային օվկիանոսի չորս ամենամեծ սպառնալիքներից մեկն են և կարող են չափազանց ծանր հետևանքներ առաջացնել շրջակա միջավայրի, տնտեսության և հանրային առողջության համար։ Վնասատու փափկամարմինների (զեբրային դրեյսենայի, ասիական կակղամորթի և այլոց) ներմուծումից խուսափելու համար կարելի է կիրառել բալաստային ջրի մանրէազերծման (որը նաև անվանում են ախտահանում կամ չեզոքացում) տարբեր մշակումներ։ Տարածված մշակումներից մեկը բալաստային ջրի քիմիական մաքրումն է։ Օգտագործվող քիմիական նյութերը վնասակար են շրջակա միջավայրի համար և թանկարժեք են։ Բալաստային ջրի կառավարման իրավական կարգավորումների ավելացմանը զուգընթաց ծովային նավերում ներդրվում են բալաստային ջրի այլընտրանքային մշակումներ՝ օրինակ՝ ուլտրաձայնային ախտահանում։

Բալաստային ջրի ուլտրաձայնային մանրէազերծում

Բալաստային ջրի ուլտրաձայնային մշակումը մեխանիկական/ ֆիզիկական մեթոդ է, որը թույլ է տալիս խուսափել վնասակար և թանկարժեք քիմիական նյութերի օգտագործումից։ Կավիտացիոն ուժերը ոչնչացնում են փոքր ջրային օրգանիզմներն ու միկրոօրգանիզմները։ Մի շարք հետազոտություններ արդեն ապացուցել են, որ ուլտրաձայնը կենսաբանական արդյունավետության բարձր մակարդակ է ապահովում զեբրային դրեյսենայի վելիգեր թրթուրների, նեմատոդների, բակտերիաների և վիրուսների նկատմամբ։

Ուլտրաձայնային կլաստեր ՝ 120kW մշակման հզորությամբ

Ուլտրաձայնային ախտահանում կավիտացիայի միջոցով

Բարձր հզորության ուլտրաձայնային ալիքները հեղուկներում առաջացնում են կավիտացիոն պղպջակներ, որոնք առաջացնում են ինտենսիվ սահքի ուժեր և մեծ մեխանիկական լարում։ Երբ ինտենսիվ ուլտրաձայնային ալիքների էներգիան հաղորդվում է հեղուկներին, հեղուկ միջավայրերում տարածվող ձայնային ալիքներն առաջացնում են բարձր և ցածր ճնշման հերթագայող ցիկլեր, որոնց կրկնման արագությունը կախված է հաճախականությունից։ Ցածր ճնշման ցիկլի (նոսրացման փուլի) ընթացքում բարձր ինտենսիվության ուլտրաձայնային ալիքները հեղուկում ստեղծում են փոքր վակուումային պղպջակներ կամ դատարկություններ։ Երբ պղպջակները հասնում են այնպիսի ծավալի, որի դեպքում այլևս չեն կարող էներգիա կլանել, դրանք բարձր ճնշման ցիկլի (սեղմման փուլի) ընթացքում ուժգնորեն փլուզվում են։ Այս երևույթը կոչվում է կավիտացիա։ Դեպի ներս փլուզման ընթացքում տեղային մակարդակում հասնում են շատ բարձր ջերմաստիճանների (մոտ 5 000K) և ճնշումների (մոտ 2 000atm)։ Կավիտացիոն պղպջակի՝ դեպի ներս փլուզումը նաև առաջացնում է մինչև 280m/s արագությամբ հեղուկի շիթեր։
Պղպջակների այս բարձր էներգիայով առաջացումն ու փլուզումն առաջացնում են հիդրոդինամիկական սահքի ուժեր և ուլտրաձայնային տատանումներ, որոնք կոտրում և քայքայում են օրգանիզմների բջջապատերը՝ արդյունավետորեն ոչնչացնելով դրանք։
Ինչ վերաբերում է էկոլոգիական ընդունելիությանը, ուլտրաձայնի օժանդակությամբ տեխնոլոգիայի հետ կապված բնապահպանական մտահոգություններ հայտնի չեն և չեն ակնկալվում։

Ուլտրաձայնի կենսաբանական արդյունավետությունը

Մի շարք հետազոտություններ ապացուցել են, որ ուլտրաձայնը կարող է արդյունավետորեն ազդել վիրուսների և բակտերիաների վրա։ 100 gpm (գալոն մեկ րոպեում) ծավալային հոսքերի, որոնք համարժեք են 23 m3/h, մանրէազերծման համար ուլտրաձայնային սարքերով կատարված ախտահանման հետազոտությունները ցույց են տվել մոտ 7 log նվազում հետևյալ վիրուսի համար՝ պոլիոմիելիտի վիրուս (< 5μm), և 6–7 log նվազում հետևյալ բակտերիաների համար՝ Cryptosporidium parvum։ Հետևյալ նեմատոդների՝ Heliminth ova, Ascaris (8–10μm), և հետևյալ փափկամարմինների՝ զեբրային դրեյսենայի վելիգեր թրթուրների (70μm), դեպքում ապահովվել է 100% մահացություն։ Մահացության նույն ցուցանիշը հետևյալ փափկամարմնի՝ զեբրային դրեյսենայի , դեպքում ցուցադրվել է 600 gpm ծախսով հոսքային համակարգերում (Buchholz et al., 1998)։
Ավելի խոշոր օրգանիզմների դեպքում ապահովվել է 100% ապաակտիվացում, իսկ բակտերիաների և վիրուսների դեպքում՝ 6–7 log նվազում։ Փորձարարական անընդհատ հոսքային համակարգում 20 sec ազդեցությամբ ապահովվել է հետևյալ օրգանիզմի 93–98,6% ապաակտիվացում՝ Cryptosporidium ocyst , իսկ լաբորատոր պարբերական գործողության ռեակտորում 10 sec. ազդեցությամբ՝ 4 log նվազում։ Ապաակտիվացման ցուցանիշներ հաղորդվել են նաև հետևյալների համար՝ Cryptosporidium parvum (7 log), հելմինթների կենսունակ ձվեր (4,2 log), պոլիոմիելիտի վիրուս (8 log), Salmonella sp. (9 log) և Echerichia coli (9 log) (Oemcke, 1999; Buchholz et al., 1998)։
Լոգարիթմական թիվը ցույց է տալիս տոկոսային նվազման մեջ 9 թվանշանների քանակը։ Օրինակ՝ 2 log նվազումը նշանակում է, որ ջրում սկզբնապես առկա օրգանիզմների 99%-ը ապաակտիվացվել է։ 3 log նվազումը նշանակում է, որ ապաակտիվացվել է 99,9%-ը և այլն։
Ուլտրաձայնային համակարգերի արտադրողականությունը կախված է նաև հաղորդվող հզորությունից։ Բարձր հզորության/ բարձր ինտենսիվության ուլտրաձայնային սարքերը մահացություն առաջացնելու համար պահանջում են ազդեցության ավելի կարճ ժամանակ՝ այդպիսով թույլ տալով մշակել ավելի մեծ ծախսով հոսքեր։ Նման ուլտրաձայնային համակարգերը կարող են օգտագործվել բալաստային ջրի ընդունման և արտահեռացման համար։
(հմմտ. Sassi et al. 2005, էջ 49)

Բալաստային ջրի ուլտրաձայնային չեզոքացման առավելությունները

• առանց քիմիական նյութերի
• էկոլոգիապես բարենպաստ
• արդյունավետ և բարձր օգտակար գործողությամբ
• սիներգետիկ ազդեցություններ
• տեխնիկական սպասարկման փոքր պահանջ
• անվտանգ և հեշտ շահագործում
• ամուր և հուսալի
• մասշտաբը մեծացնելու հնարավորություն՝ մինչև ցանկացած չափ

Ուլտրաձայնային սարքավորումներ

Hielscher ընկերությունը մասնագիտացած է արդյունաբերական դասի բարձր հզորության ուլտրաձայնային սարքավորումների նախագծման և արտադրության մեջ՝ բարդ պայմաններում տեղադրելու համար։ Փոշին ու կեղտը, բարձր խոնավությունը և խիստ պայմանները չեն վնասում արդյունաբերական ուլտրաձայնային սարքերին (UIP շարք)։ Ծանր աշխատանքային պայմանների համար նախատեսված այս սարքերը կառուցված են անընդհատ շահագործման համար (24h/ 7d)։ Պահարանները մատակարարվում են նախապես կազմաձևված և հեշտ են տեղադրվում ու գործարկվում։ Ուլտրաձայնային համակարգը միայն անհրաժեշտ է միացնել բալաստային ջրի բաքից եկող մատակարարման խողովակին (միջավայրի մատակարարում) և էլեկտրասնուցմանը։
Տարբեր չափերի ուլտրաձայնային սարքերը, որոնց ուլտրաձայնային հզորությունն է 500W, 1kW, 1,5kW, 2kW, 4kW, 10kW և 16kW, և որոնք կարող են տեղադրվել որպես առանձին միավոր կամ կլաստեր, թույլ են տալիս ապահովել իդեալական կազմաձևում և մշակման արտադրողականություն։
Խոսեք մեզ հետ ձեր մշակման ծավալի մասին։ Մենք սիրով կառաջարկենք ձեր գործընթացի պահանջներին համապատասխան ուլտրաձայնային համակարգ։

Սիներգիա բալաստային ջրի մշակման այլ մեթոդների հետ

Համակցված մշակման տեխնոլոգիաների ուսումնասիրությունները ցույց են տվել, որ ուլտրաձայնը խիստ սիներգետիկ է գործում բալաստային ջրի ախտահանման այլ մեթոդների հետ համակցվելիս, ինչպիսիք են օզոնը, քլորացումը, ուլտրամանուշակագույն լույսը, ջերմաստիճանը կամ բարձրացված ճնշումները։ Հեշտ տեղադրման և տարածքի փոքր պահանջի շնորհիվ ուլտրաձայնային սարքավորումն իդեալականորեն հարմար է բալաստային ջրի չեզոքացման արդեն գոյություն ունեցող համակարգերի արդիականացման և բարելավման համար։
Խոսեք մեզ հետ ձեր մշակման միջավայրի մասին։ Մենք սիրով կառաջարկենք համապատասխան ուլտրաձայնային համակարգ՝ ձեր նավում տեղադրված համակարգը վերազինելու համար։