Спосіб підвищення якості води в умовах фермерського господарства

  • M. P. Vysokos Дніпровський державний аграрно-економічний університет, Дніпро
  • R. V. Milostiviy Дніпровський державний аграрно-економічний університет, Дніпро
  • A. M. Pugach Дніпровський державний аграрно-економічний університет, Дніпро
  • O. V. Honcharova Дніпровський державний аграрно-економічний університет, Дніпро
Ключові слова: питна вода, фільтр, механічні домішки, технічне рішення

Анотація

Запропоновано будову фільтра для очистки води, який можна легко виготовити в умовах невеликого фермерського господарства. Він призначений для фільтрації води з поверхневих або підземних джерел, що можуть містити значну кількість механічних домішок мінерального чи органічного походження. У процесі патентного пошуку з’ясовано, що вже відомі фільтри для очистки води мають обмежений термін використання та потребують періодичної заміни фільтруючих елементів. Це створює незручності в користуванні та здорожує процес як очистки самої води, так і вартість кінцевої продукції. Тому технічним завданням було подовжити тривалість використання фільтруючого елементу за рахунок підвищення ступеня його відмивки від механічних домішок. Вирішення цієї задачі полягало в тому, що в циліндричному корпусі, який може бути виготовлений зі звичайного відрізу металевої труби, розміщено фільтрувальний елемент. Він виконаний з трьох секцій, що є чергуванням пелюсток фільтрувальної тканини і гранул спіненого полістиролу, розмір яких зменшується від вхідного до вихідного отвору. Принцип роботи фільтра полягає в тому, що вода послідовно проходячи крізь шари фільтрувальної тканини і середовище заповнене спіненим полістиролом звільняється від механічних частинок різної величини. Відмінною особливістю запропонованого технічного рішення є те, що фільтр по мірі забруднення можна очищати від механічних домішок, промиваючи зворотнім током води. Це забезпечує його багаторазове використання, тобто відповідність критерію «промислова застосовність». У представлених матеріалах статті наведено графічне зображення фільтру та описано принцип його роботи. Технічне рішення захищено патентом (UA 123520, B01D 29/50). Простота та зручність у використанні сприятиме застосуванню запропонованого технічного рішення в умовах невеликих фермерських господарств. Надалі передбачене проведення виробничої перевірки фільтра щодо ефективності очищення води із природних джерел різного походження

Посилання

Anadгo, P. (2017). Nanocomposite filtration membranes for drinking water purification. Water Purification, 517–549.

Carlson, M. P. (2018). Water Quality and Contaminants. Veterinary Toxicology, 1099–1115.

Chandrappa, R., Das, D. B., Shamsuddin, N., & Santisukkasaem, U. (2014). Water Quality Is-sues. Sustainable Water Engineering, 83–161.

Chen, L., Li, N., Wen, Z., Zhang, L., Chen, Q., Chen, L., Si, P., Feng, J., Li, Ya., Lou, J. & Ci, L. (2018). Graphene oxide based membrane intercalated by nanoparticles for high performance nanofiltration application. Chemical Engineering Journal, 347, 12–18.

Demchuk, M.V., Chornyi, M.V., Zakharenko, M.O., & Vysokos, M.P. (2006). Hihiiena tvaryn: Pidruchnyk [Hygiene of Animals]. Espada, Kharkiv (in Ukrainian).

Di Martino, G., Piccirillo, A., Giacomelli, M., Comin, D., Gallina, A., Capello, K., … Bonfanti, L. (2018). Microbiological, chemical and physical quality of drinking water for commercial turkeys: a cross-sectional study. Poultry Science.

Eller, K. T., & Katz, B. G. (2017). Nitrogen Source Inventory and Loading Tool: An integrated approach toward restoration of water-quality impaired karst springs. Journal of Environmental Management, 196, 702–709.

Elserougi, A., Ahmed, S., & Massoud, A. (2016). Multi-module high voltage pulse generator based on DC-DC boost converter and CDVMs for drinking water purification. IEEE International Conference on Industrial Technology (ICIT).

Golher, D. M., Thirumurugan, P., Patel, B. H. M., Upadhyay, V. K., Sahu, S., Gaur, G. K., & Bhoite, S. H. (2015). Effect of drinking water temperature on physiological variables of crossbred dairy cattle at high altitude temperate region of Himalayas. Veterinary World, 8(10), 1210–1214.

Gorelova, E.I., Gorelov, I.S., Danilova, G.N., & Kotov, V.V. (2013) Nanokompozit, primenyaemyiy v kachestve filtruyuschego materiala dlya ochistki vodyi [Nanocomposit, used as a filtering material for drinking water purification]. Nauchnyiy vestnik Voronejskogo gosudarstvennogo arhitekturno-stroitelnogo universiteta. Seriya: Vyisokie tehnologii. Ekologiya, 1, 10-13 (in Russian)

Gorzin, F., & Bahri Rasht Abadi, M. (2017). Ad-sorption of Cr(VI) from aqueous solution by adsorbent prepared from paper mill sludge: Kinetics and thermodynamics studies. Adsorption Science & Technology, 36(1-2), 149–169.

Howladar, M. F., Al Numanbakth, M. A., & Faruque, M. O. (2017). An application of Water Quality Index (WQI) and multivariate statistics to evaluate the water quality around Maddhapara Granite Mining Industrial Area, Dinajpur, Bangladesh. Environmental Systems Research, 6(1).

Hoyvanovych, N. K., Monastyrska, S. S., & Antonyak, H. L. (2016). Assessment of well water quality for the content of nitrogen in the territory of some settlements of dolyna district. Scientific Bulletin of UNFU, 26(7), 202–207.

Kefou, N., Karvelas, E., Karamanos, K., Karakasidis, T., & Sarris, I. E. (2016). Water Purification in Micromagnetofluidic Devices: Mixing in MHD Micromixers. Procedia Engineering, 162, 593–600.

Li, F., Xia, Q., Cheng, Q., Huang, M., & Liu, Y. (2017). Conductive Cotton Filters for Affordable and Efficient Water Purification. Catalysts, 7(10), 291.

Line, D. E., Osmond, D. L., & Childres, W. (2016). Effectiveness of Livestock Exclusion in a Pasture of Central North Carolina. Journal of Environment Quality, 45(6), 1926.

Liu, Y., Li, F., Xia, Q., Wu, J., Liu, J., Huang, M., & Xie, J. (2018). Conductive 3D sponges for affordable and highly-efficient water purification. Nanoscale, 10(10), 4771–4778.

Lothrop, N., Bright, K. R., Sexton, J., Pearce-Walker, J., Reynolds, K. A., & Verhougstraete, M. P. (2018). Optimal strategies for monitoring irrigation water quality. Agricultural Water Management, 199, 86–92.

Malekizadeh, A., & Schenk, P. M. (2017). High flux water purification using aluminium hydroxide hydrate gels. Scientific Reports, 7(1).

Matusevich, V.F. & Vysokos, N.P. (1971). Zoogigiena [Zoohygiene]. Kaynar, Alma-Ata (in Russian).

Orishchuk, O., Milostiviy, R., Ruban, N., & Tikhonenko, V. (2017). Providing of safety and quality of water is in stock-raising: normatively legal aspects. Science and Technology Bulletin of SRC for Biosafety and Environmental Control of AIC, 5(1), 80-84 (in Ukrainian).

Piyadasa, C., Yeager, T. R., Gray, S. R., Stewart, M. B., Ridgway, H. F., Pelekani, C., & Orbell, J. D. (2017). Antimicrobial effects of pulsed electromagnetic fields from commercially available water treatment devices - controlled studies under static and flow conditions. Journal of Chemical Technology & Biotechnology, 93(3), 871–877.

Potapov, V. V., & Brovkin, A. E. (2016). Study on membrane filter efficiency for purification of natural water from water supply facilities of SUE “Petropavlovsky Vodokanal.” Bulletin Оf Kamchatka State Technical University, (35), 27–39.

Preeti, P., Kewalramani, N., Kundu, S. S., & Sharma, A. (2017). Effect of saline water on rumen fermentation and serum profile in Murrah male calves. Indian Journal of Animal Research, (OF).

Prilutskaya, E.V., Milostivyiy, R.V., Orischuk, O.S. & Vasilenko, T.O. (2017). Problemnyie voprosyi obespecheniya sanitarno-gigienicheskih trebovaniy k pitevoy vode v jivotnovodstve [Problematic issues of sanitary and hygienic requirements for drinking water in the livestock]. Materialyi Mejdunarodnoy nauchno-prakticheskoy konferentsii «Prodovolstvennaya bezopasnost v kontekste novyih idey i resheniy», 2, 481–484 (in Russian).

Puhach, A.M., Kirnos, K.A., Vysokos, M.P., & Mylostyvyi, R.V. (2018). Patent na korysnu model № 123520, MPK V01D 29/50 «Filtr dlia ochystky vody» [Filter for water treatment]. Zaiavl. 20.10.17. Opubl. 26.02.2018. Biul. №4 (in Ukrainian).

Roi, I.Iu., Patiuk, L.K., & Klymenko, N.A. (2016). Analiz roboty bahatostupenevoi tekhnolohichnoi ustanovky doochyshchennia vodoprovidnoi vody v umovakh diiuchoho vyrobnytstva ta shliakhy yii udoskonalennia [Analysis of the work of multi-stage process plant aftertreatment of tap water in the existing production and ways of its improvement]. Voda i vodoochysni tekhnolohii. Naukovo-tekhnichni visti, 1(18), 50-65 (in Ukrainian).

Saitov, V.E., & Kotyukov, A.B. (2017). Energosberegayuschee tehnicheskoe ustroystvo filtrovaniya vodyi dlya jivotnovodcheskogo kompleksa [Energy-saving technical device for water filtration for cattle-breeding complex]. Aktualnyie voprosyi sovershenstvovaniya tehnologii proizvodstva i pererabotki produktsii selskogo hozyaystva, 19, 282-284 (in Russian).

Saitov, V.E., & Kotyukov, A.B. (2017). Issledovaniya raspredeleniya jidkosti po jivomu secheniyu perforirovannogo filtra s dvoynoy zagruzkoy dlya ochistki vodyi [Research on liquid distribution on the quick cross-section of the perforated filter with a dual boot for water purification]. Permskiy agrarnyiy vestnik, 2 (18), 105-110 (in Russian).

Saitov, V.E., Kotyukov, A.B., & Savinyih, P.A. (2017). Analiz shem i konstruktsiy ustroystv ochistki vodyi v jivotnovodstve [Analysis of construction schemes and devices waterin animal]. Mejdunarodnyiy jurnal prikladnyih i fundamentalnyih issledovaniy, 3-1, 34-39 (in Russian).

Sapon, E.G., & Juk, E.S. (2016). Ispolzovanie elektrostaleplavilnogo shlaka v kachestve zagruzki filtrov dlya ochistki stochnyih vod ot fosfatov [The use of electric steelmaking slag as the loading of filters for wastewater treatment from phosphates]. Materialyi dokladov 49 mejdunarodnoy nauchno-tehnicheskoy konferentsii prepodavateley i studentov: sbornik trudov konferentsii. Vitebskiy gosudarstvennyiy tehnologicheskiy universitet, 300-303(in Russian).

Sasakova, N., Gregova, G., Venglovsky, J., Papajova, I., Nowakowicz-Debek, B., & Bozakova, N. (2016). Hygiene Aspects of Drinking Water Sources Used in Primary Milk Production. Modern Environmental Science and Engineering, 1(6), 311–317.

Sharma, A., Kundu, S. S., Tariq, H., Preeti, Kewalramani, N., & Singh, S. (2016). Quantitative prediction of drinking water intake of Murrah buffalo calves under saline water. Indian Journal of Animal Research, (OF).

Sharma, A., Tariq, P. H., Kewalramani, N., & Kundu, S. S. (2016). Livestock Rearing on Saline Water. Innovative Saline Agriculture, 475–487.

Shevchenko, D.S., Tsyiganova, T.A., & Rahimova, O.V. (2017). Filtr s polioksomolibden-kremnezemnoy membranoy dlya ochistki vodyi ot mikroorganizmov [Filter with polyoxomolybdenum-silica membrane for water purification from microorganisms]. Nauka nastoyaschego i buduschego, 1, 311-313 (in Russian).

Stojanov, I., Prodanov-Radulovic, J., Pusic, I., Jaksic, S., Zivkov-Balos, M., & Ratajac, R. (2017). Farm water as a possible source of fungal infections. Matica Srpska Journal for Natural Sciences, (133), 299–305.

Tatarinova, R.E. (2016). Izuchenie vozmojnostey primeneniya glinyi dlya izgotovleniya filtrov vodyi [Study of the possibilities of using clay for the production of water filters]. Nauka, tehnika i obrazovanie, 11(29), 69–73 (in Russian).

Utomo, H. D., Tan, K. X. D., Choong, Z. Y. D., Yu, J. J., Ong, J. J., & Lim, Z. B. (2016). Biosorption of Heavy Metal by Algae Biomass in Surface Water. Journal of Environmental Protection, 07(11), 1547–1560.

Vasylenko, T.O., Mylostyvyi, R.V., Masiuk, D.M., Yefimov, V.H., & Kalynychenko, O.O. (2017). Sanitarno-toksykolohichna otsinka pytnoi vody pidpryiemstv APK za vmistom vazhkykh metaliv [Sanitary-toxicological estimation of the food water of the approaches of the apс for the content of heavy metals]. Visnyk Sumskoho natsionalnoho ahrarnoho universytetu, 5, 2 (32), 20–26 (in Ukrainian).

Zarrabi, H., Yekavalangi, M. E., Vatanpour, V., Shockravi, A., & Safarpour, M. (2016). Im-provement in desalination performance of thin film nanocomposite nanofiltration membrane using amine-functionalized multiwalled carbon nanotube. Desalination, 394, 83–90.

Опубліковано
2018-06-26