Ultradźwiękowy sprzęt do dezynfekcji wody balastowej o wysokiej wydajności 20 kHz

Opis:

Ultradźwiękowa dezynfekcja wody balastowej System obróbki ultradźwiękowej okazał się skuteczny w zabijaniu bakterii, planktonu i większych organizmów.Dezynfekcja ultradźwiękowa wody balastowej to obróbka mechaniczno-fizyczna, która pozwala uniknąć dozowania do wody balastowej jakichkolwiek silnych i drogich aktywnych chemikaliów.Zapewnia to idealną akceptowalność środowiskową połączoną z wysoką skutecznością biologiczną w zakresie niszczenia i inaktywacji organizmów roślinnych i zwierzęcych oraz mikroorganizmów w wodach balastowych.

Ultradźwięki mają potencjalne zastosowanie w dezynfekcji różnych strumieni wody, w tym wody balastowej na statkach, w celu uniknięcia przenoszenia gatunków nierodzimych między lokalizacjami geograficznymi.Zbadano dwa podejścia do poprawy działania ultradźwięków w dezynfekcji bakterii: 1) optymalizacja intensywności ultradźwięków poprzez zmianę średnicy komórek leczonych oraz 2) użycie ultradźwięków w połączeniu z drugim zabiegiem.Zmierzono czas kontaktu dla jednego log zabicia czystej kultury E. coli wynoszący 0,6 minuty przy zastosowaniu wyższych średnich intensywności wynikających ze zmniejszonych średnic komórek poddawanych zabiegowi, co stanowi znaczną poprawę w stosunku do poprzedniej pracy.Połączona obróbka składająca się z obróbki ultradźwiękowej i termicznej spowodowała skrócenie o około 40% czasu kontaktu dla jednego log zabicia E. coli.Ponieważ czas kontaktu wynoszący 0,6 minuty na zabicie kłody jest nadal prawdopodobnie zbyt długi dla systemu oczyszczania przepływowego wody balastowej, oczekuje się, że zastosowanie ultradźwięków do uzdatniania wody balastowej skupi się na zooplanktonie, w przypadku którego ultradźwięki są bardzo skuteczne.Można również zastosować drugą terapię ukierunkowaną na bakterie.Ponadto ultradźwięki są skuteczne w dezynfekcji zarówno bakterii, jak i zooplanktonu przy niższych przepływach i mogą mieć zastosowanie w innych zastosowaniach związanych z uzdatnianiem wody.Zalecane są dodatkowe eksperymenty z użyciem ultradźwięków do dezynfekcji naturalnej wody morskiej.

Podanie

Dezynfekcja ultradźwiękowa przez kawitację Fale ultradźwiękowe o dużej mocy wytwarzają pęcherzyki kawitacyjne w cieczach, co powoduje silne siły ścinające i wysokie naprężenia.Kiedy intensywne fale ultradźwiękowe są sprzężone z cieczami, fale dźwiękowe, które rozchodzą się do płynnych mediów, powodują naprzemienne cykle wysokiego i niskiego ciśnienia, z szybkościami zależnymi od częstotliwości.Podczas cyklu niskiego ciśnienia (faza rozrzedzenia) fale ultradźwiękowe o wysokiej intensywności tworzą małe pęcherzyki próżniowe lub puste przestrzenie w cieczy.Kiedy pęcherzyki osiągną objętość, przy której nie mogą już absorbować energii, zapadają się gwałtownie podczas cyklu wysokiego ciśnienia (faza kompresji).Zjawisko to określa się mianem kawitacji.Podczas implozji lokalnie osiągane są bardzo wysokie temperatury (ok. 5000 K) i ciśnienia (ok. 2 000 atm).Implozja pęcherzyka kawitacyjnego powoduje również strumienie cieczy o prędkości do 280 m / s.To wysokoenergetyczne wytwarzanie i zapadanie się pęcherzyków skutkuje hydrodynamicznymi siłami ścinającymi i oscylacjami ultradźwiękowymi, które niszczą ściany komórkowe organizmów - skutecznie je zabijając.Jeśli chodzi o jej akceptowalność środowiskową, nie są znane ani przewidywane problemy środowiskowe związane z technologią wspomaganą ultradźwiękami.

Inne zastosowanie ultradźwiękowej sonochemii

• Dyspersja
• Rozerwanie komórek
• Przygotowanie próbek aptecznych
• Homogenizacja
• Emulgowanie
• Dyspersja nanocząstek
• Atomizacja
• Dyspersja grafenu
• Produkcja biodiesla;
• Likwidacja,
• Krystalizacja,
• Ekstrakcja,
• Oczyszczanie ścieków,
• Przyspieszona reakcja,
• zabijać drobnoustroje (niszczenie komórek),
• Degradacja toksycznych zanieczyszczeń organicznych
• odkamienianie w oczyszczalniach ścieków