Обеззараживание и дезинфекция с применением электрохимически активированного раствора анолита в системах ВКХ

В основе технологии обеззараживания воды и дезинфекции сооружений ВКХ, разработанной учеными Петербургского государственного университета путей сообщения (ПГУПС), лежит идея использования в качестве дезинфектантов электрохимически активированных водных растворов (ЭХА) минеральных солей, широко реализованная в медицинской технике.

Приоритет в области электрохи­мической активации принадле­жит СССР и России. В период с 1980 по 1995 год быстрыми темпами рас­ширялась область исследований по применению ЭХА растворов в раз­личных областях, особенно в меди­цине. Исследования по использова­нию электрохимически активирован­ного раствора анолита для обеззара­живания воды для целей ВКХ впер­вые были начаты более 15 лет назад на кафедре «Водоснабжение и водоотведение» ПГУПС в контакте с НПО «Экран».

Как известно, продуктами элект­рохимической активации являются анолит с его ярко выраженными бак­терицидными свойствами и католит, обладающий моющими свойствами. К началу исследований по примене­нию анолита для целей водоснабже­ния и водоотведения бактерицидная эффективность анолита как стерили­затора (дезинфектанта) и его без­вредность для теплокровных организ­мов была доказана многочисленными опытами и медицинской практикой. Токсикологические и другие исследо­вания, подверждающие его безвред­ность, были проведены специалиста­ми ВНИИ дезинфектологии Минздра­ва России, а также другими специали­зированными лабораториями, на ос­новании чего он был отнесен к мало опасным веществам (IV класс опас­ности) и включен в перечень допусти­мых дезинфицирующих средств.

Все медицинские инстанции нас­тоятельно рекомендовали его в каче­стве препарата для замены тради­ционных стерилизаторов, однако пот­ребовалось значительное количество опытов и времени для подтверждения возможности применения его в ВКХ и разработки соответствующего обору­дования.

В качестве индикатора обеззара­живающей способности анолита была обоснованно выбрана концентрация его по активному хлору (С«), хотя исключительная биоцидная актив­ность анолита определяется содер­жанием всех продуктов активации. На основании проведенных опытов в 1995 году была разработана техноло­гия и создана опытная установка «Экотест» для обеззараживания воды на базе отечественной технологии СТЭЛ. В качестве модуля для получе­ния ЭХА-раствора использовался СТЭЛМТ-1 для электрохимического синтеза дезинфицирующих и стерилизующих растворов на компактных диафрагменных электролитических элементах.

Установка «Экотест» прошла успешные производственные испытания на биологически очищенных сточных водах (Q сут = 400 м 3 /сут) на станции Семрино Октябрьской железной дороги. Активированный анолит, получаемый на установках СТЭЛ, уничтожает возбудителей бактериальной, вирусной и грибковой этиологии (стафилококк, синегнойная и кишечная палочки, вирусы гепатита, полиомеилита, ВИЧ, аденовирусы, возбудители туберкулеза, сальмонеллеза, дерматикоза и т.д.). По своей эффективности анолит значительно превосходит такие известные дезинфектанты как хлорамины, гипохлорит натрия, и проч., о чем свидетельствуют много
численные сравнительные оценки из медицинской области его применения и наши исследования. Так применительно к условиям аэрозольной дезинфекции трубопроводов и сооружений ВКХ была проведена серия опытов для определения сравнитель­ной эффективности дезинфектантов, широко применяемых хлора и гипох-лорита натрия с анолитом.

Результаты сравнения представ­лены на рис.1 (диаграммы 1 и 2). Из представленных данных можно сде­лать вывод о том, что при дозах по Сах в 8 - 10 раз меньших, чем при ис­пользовании гипохлорита, эффект дезинфекции анолитом по ОМЧ и коли-индексу получается одинаковым.

В 2000 году на базе серийно выпускаемых установок для условий ВКХ были созданы установки «Эко­тест» второго поколения для обезза­раживания природных и сточных вод (рис. 2 и 3). Технические характерис­тики установок приведены в таблице 1. Установки обеспечивают диапазон производительности очистных соору­жений до 5 - 10 тыс. м3/сут в зависи­мости от назначения и бактериальной загрязненности воды.

В настоящее время запроектиро­вана установка «Экотест АМ-500» с более совершенными аппаратами, обеспечивающими выработку до 500 л/ч анолита с концентрацией его по активному хлору 1 г/л. Диапазон при­менения таких установок обеспечива­ет обеззараживание сточных вод на станциях проиводительностью от 6 до 50 тыс. м3/сут. Сравнение технико-экономических параметров узлов обеззараживания для станции произ­водительностью 24 тыс. м3/сут подт­верждает перспективность обеззара­живания анолитом по сравнению с ультрафиолетовым облучением. В последнем случае капитоловложения на 1,5 млн. руб, а себестоимость обеззараживания на 25-30% больше, чем при использовании анолита. По приведенным затратам экономия составляет более 500 тыс. руб в год. Обеспечивается значительная эконо­мия материальных и энергетических ресурсов. В том числе по затратам электроэнергии достигается четы-рех-пятикратная экономия.

Предлагаемый метод обеззара­живания природных и сточных вод ЭХА-растворами анолита является перспективным и экологически более чистым по сравнению с существую­щими способами. Так схемы обезза­раживания воды в централизованных системах водоснабжения и водоотведения, в основном, рассчитаны на применение жидкого хлора, гипохло­рита и хлорной извести. В России функционируют более 63 тыс. комму­нальных и ведомственных водопрово­дов, причем около 3 тыс. из них обес­печиваются водой из поверхностных источников, требующей обязательно­го обеззараживания.

Традиционная технология обезза­раживания воды предусматривает использование хлора и его производ­ных (см. рис. 4 (а)).

До введения СанПиН 2.1.559-96 эксплуатация водоочистных станций, построенных на относительно неза­грязненных поверхностных источни­ках водоснабжения, обеспечивала выполнение нормативов по микроби­ологическим показателям ГОСТ 2874-82 «Вода питьевая». В результате зна­чительного загрязнения поверхност­ных источников водоснабжения толь­ко 1% их в настоящее время относит­ся к 1 классу. Кроме того, изменились нормативы обеззараживания питье­вых вод. Введены дополнительные показатели, по которым традицион­ная технология, использующая хлор и его производные, в частности, гипох-лорит натрия (ГПХН), не обеспечива­ет выполнение требуемых парамет­ров по коли-фагам, спорам сульфит-редуцирующих клостридий и цистам лямблий или требует повышенных доз дезинфектантов, что приводит к образованию в недопустимых количе­ствах канцерогенной хлорорганики в воде после хлорирования.

В связи с изменяющимися в худ­шую сторону условиями водозабора и введением СанПиН 2.1.559-96 воз­никли предложения по применению комбинированных схем обеззаражи­вания питьевых вод (см. рис. 4 (б)). Следует отметить, что, например, в Финляндии на водопроводных соору­жениях г. Хельсинки вода обрабаты­вается тремя способами: озонирова­нием, УФО и гипохлоритом натрия. Основной недостаток таких схем - значительная их стоимость, большие эксплуатационные затраты и необес­печенность требуемых микробиоло­гических показателей в трубопровод­ной сети в связи с применением обычно рекомендуемого в таких слу­чаях гипохлорита натрия, обладаю­щего недостаточно высокой биоцидной активностью против вирусов. Кроме того, при озонировании велика вероятность образования токсичных продуктов, природа которых в настоя­щее время не ясна.

Использование анолита (рис.5) позволяет обеспечить выполнение нормативов СанПиН по микробиоло­гическим показателям, а также по санитарно-токсикологическим призна­кам вредности, например, по хлоро­форму, менее ПДК, при небольших приведенных затратах на процесс обеззараживания.

Предлагаемая технология исполь­зования ЭХА-растворов для обезза­раживания совместима с возможны­ми схемами обработки природных  вод. ЭХА-раствор может быть исполь­зован вместо недостаточно эффек­тивного ГПХН, в том числе и при пред­варительном обеззараживании ис­ходной воды с высоким содержанием органических загрязнений.

Обеззараживающая способность ЭХА-раствора анолита зависит от значения его рН и концентрации ак­тивного хлора в нем, который принят в качестве индикатора (показателя) меры активности. На кафедре «Во­доснабжение и водоотведение» ПГУПС были проведены исследова­ния обеззараживающей способности ЭХА-раствора, полученного на невс­кой воде, с различными значениями рН и концентраций активного хлора. Исследовалась вода р. Невы, р. Вол­хов, сточные воды ЦСА ГУП «Водока­нал Санкт-Петербурга» и вода, полу­ченная после использования на объек­тах железнодорожного транспорта. Контроль производился в лаборато­рии ГЦСЭН и СЭН Октябрьской же­лезной дороги по следующим показа­телям: коли-фаги, коли-индекс и об­щее микробное число (ОМЧ). Резуль­таты анализов проб сточной воды после биологической очистки показа­ли, что коли-индекс и коли-фаги сни­жаются до нуля при концентрации ак­тивного хлора > 2 мг/л, а ОМЧ при концентрации > 5 мг/л. Эффектив­ность снижения контрольных показа­телей во всех случаях была выше у анолита с низким значением рН.

Для практической реализации тех­нологии обеззараживания природных и сточных вод ЭХА-растворами необ­ходимо было оценить влияние на свойства растворов условий их полу­чения и динамику изменения этих свойств во времени.

Изучение влияния сорта соли на значения рН, ОВП и концентрацию ак­тивного хлора в ЭХА-растворе при различных условиях его получения показало, что оно практически незна­чимо. Также были изучены изменения значений рН, ОВП и концентрации хлора в растворе анолита во времени при его хранении и эффективность обеззараживания воды. Так, для пер­вых двух суток времени хранения t в закрытой емкости, концентрация ак­тивного хлора CL зависит от его на­чальной концентрации Со и снижается достаточно интенсивно по зависи­мости: С»= Со • е0085'. В дальнейшем процесс замедляется. Полученные данные позволили уточнить условия подготовки и применения анолита с учетом релаксации его свойств.

Для приближенной оценки эффек­тивности обеззараживания воды ЭХА-растворами может быть исполь­зована формула:

где: С, Со - соответственно, конеч­ная и начальная при времени контакта 30 мин. величина рассчитываемого показателя в обеззараживаемой воде;
Да* - введенная доза ЭХА раствора анолита по активному хлору, г/м3;
b - коэффициент, зависящий от кислотности раствора анолита и каче­ства обрабатываемой воды.

При некотором разбросе опытных значений для трех нормируемых по­казателей бактериальной загрязнен­ности воды (ЛПК, ОМЧ и коли-фаги) зависимость удовлетворительно опи­сывает процесс обеззараживания ЭХА-растворами. Значение Со в опы­тах составляло по коли-индексу -2,4-Ю5 - 5-Ю2 , по ОМЧ - 6,8-104 -1,1-104, по коли-фагам - 3,3-103 -5,6* 101 в литре воды. Отмечена высо­кая эффективность уничтожения ко-ли-фагов. Так, при дозе ЭХА-раство-ров по активному хлору Д** 1 мг/л и 2 мг/л количество коли-фагов с 3300 снижалось соответственно до 200 и 0, а содержание коли-фагов в контроль­ных пробах, обработанных гипохлоритом, практически не изменялось.

В ходе экспериментов на Невской воде была изучена хлорпоглощае-мость ее при использовании анолита и гипохлорита натрия. Установлено, что величина остаточного хлора при использовании химического гипохло­рита натрия ниже, чем при использо­вании раствора анолита при одинако­вых значениях вводимой дозы. Это объяснятся наличием в ЭХА-растворе анолита некоторого количества силь­ных окислителей, таких, как озон, хлорноватистая кислота, диоксид хлора и др., что подтверждается ис­следованиями его применения в ме­дицине. По результатам проведенных опытов для выполнения нормативных требований по концентрации оста­точного хлора в воде Сот = 0,3 мг/дм3 при использовании ЭХА-раствора анолита достаточной является доза Дах = 2,2 мг/дм3, в то время как для ги­похлорита натрия это значение сос­тавляет Д» = 4,1 мг/дм3. Снижение до­зы активного хлора позволяет умень­шить опасность образования в воде тригалометанов.

Как известно, эффективность обеззараживания, главным образом, зависит от времени контакта дезинфектанта с водой и его концентрации. Подтверждена «большая экологич-ность» анолита, поскольку установле­но, что дозу его можно принимать меньше, чем при использовании ги­похлорита натрия. Снижение рН ано­лита с 7 до 3 позволяет повысить эф­фект обеззараживания на 20% при тех же его дозах по активному хлору. Уточненная модель кинетики обезза­раживания анолитом, пригодная для технологических расчетов, имеет вид:

1п — = -аСьо[1-е"Ч No
где: N и No - количество соответ­ственно выживших и исходное коли­чество микроорганизмов в воде;

t - время контакта дезинфектанта с водой, мин.;
Со - концентрация дезинфектанта в момент дозирования, мг/л;
a, b и к - опытные значения коэф­фициентов, зависящие от рН раство­ра анолита. При изменении рН раст­вора в диапазоне рН = 3 - 7,5 значе­ние а = 0,115 - 0,122, to = 3,05 - 3,1, /( = 0,64- 0,82.

В соответствии с существующими требованиями необходимо контроли­ровать дозу ЭХА-раствора анолита в процессе эксплуатации. Это связано с влиянием состава и бактериальной загрязненностью обрабатываемой исходной и прошедшей очистку воды в каждом конкретном случае, а также из-за некоторой зависимости био-цидной активности самого анолита от свойств воды, на которой он получен. Кроме того, при проектировании уз­лов обеззараживания необходимо предусматривать 20-50 % резерв для возможного увеличения дозы анолита при чрезвычайных ситуациях и опас­ности сильного бактериального заг­рязнения обрабатываемой воды. По опытным данным доза ЭХА-раствора анолита, приготовленного на невской воде, обеспечивает гарантированное обеззараживание природных вод до требований СанПиН 2.1.4.1074-01 при концентрации вводимого ЭХА-раствора по активному хлору Д™ > 1мг/л, а биологически очищенных сточных вод при дозе Да* > 2мг/л. При применении кислого анолита доза может быть уменьшена на 10-20 %.

В настоящее время возможность и перспективность обеззараживания природных и сточных вод ЭХА-раст-ворам доказана достаточно длитель­ными исследованиями. Разработана технология процесса обеззаражива­ния, изучены свойства ЭХА-раство-ров, динамика изменения их основ­ных параметров (С», ОВП и рН), отра­ботана технология приготовления и режимы введения в обрабатываемую воду. Подтверждена возможность уменьшения опасности образования хлорорганических соединений в обеззараженной воде, содержащей органические загрязнения.

Для дезинфектанта безусловно важнейшими являются его обеззара­живающие (бактерицидные) свой­ства. Однако при этом и экономичес­кие показатели имеют большое зна­чение для выбора технологии обезза­раживания.

Обеззараживание анолитом на ус­тановках «Экотест» оказывается при малых расходах до 1000 - 20000 м³/сут значительно дешевле приме­няемых способов. При больших рас­ходах до 250 тыс. м³/сут. стоимость обработки воды приближается к обеззараживанию ее жидким хлором.

Однако, при обработке природных вод, как отмечалось выше, для полу­чения показателей, требуемых Сан­ПиН и обеспечения последействия эффекта обеззараживания, прихо­дится применять УФО (или озониро­вание) совместно с применением хлорсодержащих реагентов, напри­мер ГПХН, что сразу же делает более сложной и дорогой схему в целом, по сравнению с применением одного дезинфектанта - анолита. Кроме того, оборудование для хлорирования час­тично можно использовать и при при­менении ЭХА-растворов, например, при реконструкции водоочистных станций.

В канализации это более экологи­чески чистый способ по сравнению с другими используемыми методами, за исключением УФО, так как при гаран­тированном и надежном обеззаражи­вании доза анолита по G* может быть уменьшена в 1,5-2 раза по сравнению с традиционными хлорсодержащими реагентами. Также установлено и подтверждено независимыми иссле­дователями, что при дезинфекции анолитом в аэрозольной форме эф­фект обеззараживания (биоцидный эффект) усиливается неоднократно. Даже при необходимости дехлориро­вания предлагаемый метод становит­ся дешевле УФО. Следует также иметь ввиду, что на канализационных очист­ных станциях с фильтрами доочистки (а при обеззараживании УФО - это обязательное условие) надо профи­лактически обеззараживать загрузку фильтров. Для этого опять же требует­ся наличие дополнительного блока с хлорсодержащими реагентами.

В случае применения электрохи­мически активированных растворов в технологии очистки сточных вод, лег­ко решаются проблемы обеззаражи­вания загрузки фильтров доочистки, в то время как при использовании бак­терицидных установок для обеззара­живания сточных вод ультрафиолето­вым облучением необходимо предус­матривать соответствующие расхо­ды, оборудование и мероприятия для предупреждения биообрастаний заг­рузки фильтров доочистки и поддер­жания ее в надлежащем санитарном состоянии. Побочный продукт техно­логии электрохимической активации - католит, обладающий моющими свойствами, может быть использован для хозяйственных нужд очистных станций или для продажи. Для реали­зации технологии обеззараживания с использованием анолита разработан типоразмерный ряд установок для уз­лов обеззараживания питьевых и сточных вод. Таким образом, доведе­на до практической реализации раз­работанная с использованием про­цессов электрохимической активации новая приоритетная отечественная технология обеззараживания питье­вых и сточных вод, обеспечивающая экономические преимущества и бо­лее высокий уровень экологической безопасности.

Весьма перспективным является применение анолита в виде аэрозоля для дезинфекции трубопроводов и сооружений ВКХ. В настоящее время для этого широко применяются хлор и его соединения. Их неоспоримым преимуществом является высокая на­дежность бактерицидного действия и возможность контроля за процессом дезинфекции. Вместе с тем, сущест­вующая технология, заключающаяся в нанесении на поверхность или заполнении раствором хлорсодержа-щих реагентов водопроводных соору­жений, имеет ряд существенных не­достатков, которые хорошо известны. Замена жидкого хлора физическими и другими химическими методами дезинфекции не всегда пригодна для систем водоснабжения и к тому же дорога. В связи с этим на кафедре «Водоснабжение, водоотведение и гидравлика» ПГУПС разработана спе­циальная технология аэрозольной де­зинфекции, на основе применения электрохимически активированного раствора хлорида натрия (анолита). Такая технология позволяет безопас­но и эффективно выполнять дезин­фекцию водопроводных сооружений, используя анолит, получаемый как и при обеззараживании воды, на се­рийно выпускаемых установках. Нами проведены исследования по опреде­лению оптимальных параметров электрохимически активированных растворов для аэрозольной дезин­фекции сооружений водоснабжения и разработан технологический процесс аэрозольной дезинфекции.

Широкое внедрение этой техноло­гии до последнего времени сдержи­валось рядом нерешенных задач. В частности, отсутствием надежных технических систем, способных при малом расходе электроэнергии обес­печить получение электрохимически активированных растворов, отсут­ствием приборов и аппаратов для эф­фективного распыления растворов с образованием мелкодисперсных аэ­розолей (тумана), а также методов определения оптимальных парамет­ров аэрозолей и наиболее эффектив­ных способов дезинфекции. Как было установлено, бактерицидные свой­ства анолита существенно выше тра­диционных хлорсодержащих дезин­фектантов, а в аэрозольной форме он оказывает более эффективное обез­зараживающее действие, чем в вод­ном растворе.

При концентрациях в 8-10 раз меньших, чем гипохлорит и хлор, ано­лит обеспечивает равнозначный бак­терицидный эффект (рис. 6 и 7). Как мы уже отмечали выше, анолит в кон­центрациях до 1,5 г/л нетоксичен и относится к IV классу малоопасных веществ. После дезинфекции он не требует смыва водой, в то время как хлор и гипохлорит относятся к II клас­су опасных веществ, и аэрозольная дезинфекция ими не разрешается из-за их высокой токсичности и опаснос­ти для людей и окружающей среды. Таким образом, применение анолита в ВКХ открывает большие перспекти­вы практического использования его в аэрозольной форме, что коренным образом изменяет существующую технологию.

Аэрозольная дезинфекция обес­печивает:

1) необходимые условия для раз­работки мобильных технологий и оборудования;

• экономию дезинфектанта;
• увеличение антимикробной ак­тивности аэрозоля;
• экологическую чистоту и безо­пасность;
• возможность дистанционной обработки емкостных сооружений в отсутствии оператора.

В процессе распыления аэрозоль­ными генераторами, разработанны­ми для этих целей, анолит подверга­ется механическому дроблению до размеров частиц аэрозоля 5-100 мкм. Тем самым усиливается электричес­кая и химическая активность молекул аэрозоля анолита, в результате чего повышается проникающая способ­ность аэрозоля в мелкие поры и его спороцидная активность в общем объеме, подвергаемом дезинфекции.

Эффективное бактерицидное действие аэрозолей основано на двух процессах:

• испарения частиц аэрозоля и конденсации его паров на заражен­ной поверхности;
• выпадения неиспарившихся частиц на поверхность с образовани­ем бактерицидной пленки.

Аэрозоль активно действует на взвешенные в воздухе микроорганиз­мы в виде отдельных клеток или их скоплений, находящиеся в капельках слизи или высохших частиц, защищен­ных тонкой коллоидной пленкой. При минимальных концентрациях обезза­раживающего средства при аэрозоль­ной дезинфекции создаются условия быстрого подавления микроорганиз­мов. Аэрозолем можно произвести де­зинфекцию в самых труднодоступных местах объектов самого разного наз­начения, обработку которых невоз­можно обеспечить другими имеющи­мися способами (протиранием,запол­нением), причем высокая активность дезинфектанта-анолита позволяет сделать эту обработку качественной и надежной. Использование аэрозоля анолита приводит к значительному уменьшению расхода дезинфектанта. Кроме того, дезинфекция может осу­ществляться с использованием пере­носных, малогабаритных устройств, что позволяет обеспечить высокую мобильность технологии.

Таким образом, при аэрозольном методе, по сравнению с заполнением сооружений или протиранием пове­рхности, высокая эффективность достигается за счет того, что аэро­золь, обладая большой проникающей способностью, обеззараживает не только поверхности, но и микропоры, и весь объем воздуха в сооружении. При этом расход дезинфицирующих средств при том же эффекте обезза­раживания снижается по сравнению с другими методами обработки, а при распылении вещества на мельчайшие частицы резко возрастает активная поверхность контакта препарата. Массированное воздействие во всем объеме обрабатываемого помещения
практически исключает возникновение у возбудителей устойчивости к применяемому дезинфектанту.

В связи с этим не менее актуальной областью применения этого метода является дезинфекция подземных тоннелей и станций метро, зданий и сооружений от биоповреждений, вызываемых грибками и плесенью, обеззараживание воздуха в помещениях различного назначения.

Для емкостных сооружений ВКХ, в частности, резервуаров чистой воды (РЧВ), разработаны система стационарной аэрозольной дезинфекции (рис.8) и оборудование для ее осуществления.

Система аэрозольной дезинфекции может монтироваться как на вновь сооружаемых РЧВ, так и на действующих и реконструируемых.
Она включает две магистрали для воздуха и дезинфектанта (анолита), монтируемых под потолком РЧВ. К ним подключены пневмогидравлические распылители с форсунками.

Количество форсунок, схема их размещения определяются расчетом в зависимости от размера РЧВ.
Работы по дезинфекции производятся дистанционно, персонал при проведении работ не контактирует с дезинфектантом. Экологически безопасные электрохимически активированные анолиты сохраняют активность в течение достаточного времени для осуществления процедуры обеззараживания. После использова­ния они самопроизвольно деградиру­ют (релаксируют) без образования токсичных соединений-ксенобиоти­ков до воды, количество остающихся продуктов активации невелико, поэ­тому не требуется их последующая нейтрализация, и сооружения могут быть возвращены в производствен­ный цикл через 2-3 часа после обра­ботки. Для проведения работ по де­зинфекции РЧВ используется анолит АНК (рН 6-6,5; Сах - 300-500 мг/л). Расчет количества анолита, требую­щегося для дезинфекции РЧВ, завиcит от его объема.

Предложена также технология аэ­розольной дезинфекции трубопрово­дов перед сдачей их в эксплуатацию и при ремонте сетей. Дезинфекция участка водопроводной линии произ­водится путем заполнения его через устройства ввода (рис.9) аэрозолем анолита. Введение аэрозоля в сеть продолжается до тех пор, пока из вы­пуска на конце участка не появится аэрозольный туман, и не будет ис­пользован весь необходимый по рас­чету объем анолита для данного диа­метра и протяженности участка тру­бопровода.

Разработанная для этих целей тех­нология и оборудование позволяют эффективно, экономично и безопас­но для человека и окружающей среды производить дезинфекцию трубопро­водов диаметром от 200 до 1400 мм с длиной  обрабатываемого участка трубопровода до 500 метров из одной точки ввода дезинфектанта.
 
Экологическая безопасность ме­тода связана прежде всего с релакса­цией свойств ЭХА-растворов. Имею­щееся оборудование позволяет быст­ро создать требуемую концентрацию анолита во всем объеме сооружения, при этом происходит обработка, как поверхностей, так и воздуха. При не­большой концентрации применяемо­го дезинфектанта релаксация его после обработки до исходного водно­го раствора происходит достаточно быстро и через 2-3 часа после обра­ботки трубопровод может быть вве­ден в эксплуатацию, что существенно сокращает время ликвидации аварии при аварийных работах.

Таким образом, предлагаемая технология основана на переводе дезинфектанта-анолита в аэрозольное состояние и создании необходимой концентрации для обработки всего объема сооружения. Как уже отмеча­лось, несмотря на эффективность этого метода, до последнего времени он не был реализован в промышлен­ных масштабах из-за отсутствия не­обходимого оборудования и эффек­тивных дезинфектантов, позволяю­щих проводить обработку в аэрозоль­ной форме при относительно неболь­ших концентрациях аэрозоля. То есть существовала техническая проблема перевода в аэрозоль за короткое вре­мя определенного количества дезин­фектанта с целью создания необхо­димой его дисперсности и концент­рации. Предлагаемая разработанная технология аэрозольной дезинфек­ции сочетает использование необхо­димого оборудования и эффективно­го экологически безвредного дезинфектанта-анолита. Обязательным ус­ловием эффективного применения этого метода является использова­ние ультрадиспергирующей техники, дробящей дезинфектант до частиц размером 50-20 и менее микрон. Ти­пы разработанного оборудования приведены в таблице 2, а режимы де­зинфекции - в таблице 3. Общий вид установок представлен на рисунке 10.

На сегодняшний день разработа­ны и введены в действие методичес­кие рекомендации по проведению де­зинфекции аэрозолем анолита тру­бопроводов и емкостных сооружений, дезинфекции пассажирских вагонов и железнодорожных вокзалов, общест­венных туалетов. Осуществляется поставка аэрозольных комплексов для этих целей.

С помощью мобильного аэрозоль­ного комплекса МАГ-1 проводится дезинфекция электрохимически акти­вированными растворами трубопро­водов после выполнения аварийно-восстановительных и ремонтных ра­бот на водопроводных сетях и соору­жениях ГУП «Водоканал Санкт-Петер­бурга» с целью обеспечения гигиени­ческой и противоэпидемической бе­зопасности питьевой воды, подавае­мой населению.

ГУП «Водоканал Санкт-Петербур­га» стал первопроходцем и в практи­ческом применении новой техноло­гии для дезинфекции РЧВ. На Южной водопроводной станции введена в эксплуатацию система аэрозольной дезинфекции резервуара чистой во­ды №6 емкостью 26 тыс.м3. Экономи­ческий эффект составляет более 300 тыс. руб. за одну обработку одного РЧВ по сравнению с традиционным способом дезинфекции.

Выполнена объемная аэрозольная дезинфекция строительных конструк­ций объемом более 200 000 м3 ФГУЗ «Федеральный центр сердца, крови и эндокринологии им. В.А. Алмазова» для устранения биоповреждений, вызванных плесневыми грибами и спорами. Эффективность и качество выполненных работ подтверждается результатами производственного контроля качества дезинфекции. Аэ­розоль анолита внесен в государ­ственный реестр дезинфицирующих средств. Технологии аэрозольной де­зинфекции защищены патентами РФ.

Виталий Дикаревский,
академик РААСН, профессор, доктор технических наук,
Виктор Иванов,
профессор, доктор технических наук, заведующий кафедрой «Водоснабжение, водоотведение и гидравлика»,
Станислав Амеличкин,
заведующий научно-исследовательской лабораторией, Надежда Твардовская, доцент, кандидат технических наук, ПГУПС