Технология и оборудование для сбора сине-зеленых водорослей и локальной очистки мест водозаборов и пляжей на реках

УДК 627.4:582.26

ВЛАДИМИР MИЛЮТКИН, ИГОРЬ БОРОДУЛИН

Милюткин Владимир Александрович, доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой оборудования и автоматизации перерабатывающих производств (ОиАПП), Самарская государственная сельскохозяйственная академия. 446442, Самарская область, г. Кинель, п.г.т. Усть-Кинельский, ул. Учебная, д. 2. E-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.

Бородулин Игорь Васильевич, генеральный директор ООО «Эковолга», г. Самара.

В статье рассмотрен мобильный автономный комплекс для энергосберегающей технологии сбора и эффективной утилизации сине-зеленых водорослей с открытых поверхностей водоемов рек, озер.

На основании исследований существующих мировых достижений для утилизации и использования сине-зеленых водорослей обычно предлагаются  различные технологии и технические средства с использованием плавучих средств [1-7, 9-10].

В то же время в водоемах имеются относительно небольшие (локальные) участки, где  малыми затратами возможно поддерживать оптимальную чистоту воды, проводя местный сбор сине-зеленых водорослей в ограниченном пространстве: пляжи, водозаборы, причалы и т.п. Одним из современных решений проблемы является мобильный автономный комплекс для энергосберегающей технологии сбора и эффективной утилизации сине-зеленых водорослей с открытых поверхностей водоемов рек, озер [8].

Комплекс состоит из энергетической части, представленной установкой в виде солнечной батареи; установки для сбора водорослей, состоящих из разряженных понтонов, в промежутках которых на специальных плавающих средствах закрепляются водо-водорослезаборные устройства (патентуются) и сплошные (без разрывов) ограничивающие понтоны; установки для сбора, переработки и транспортировки водорослей в специальные средства, состоящей  из водяного насоса, фильтра-сборника сине-зеленых водорослей, работающего по принципу обратного осмоса, сушилки сине-зеленых водорослей.

В зависимости от поставленной задачи водоросли после фильтра-сборника поступают в цистерну для сбора сине-зеленых водорослей с дальнейшим их внесением в почву в качестве органических удобрений или для других целей после высушивания на сушилке – в накопительную емкость для переработки, например в биотопливо третьего поколения, которая осуществляется на другой установке.

Главным преимуществом комплекса является его мобильность – возможность использования в различных местах и условиях, а также использование солнечных электростанций мощностью 300-500 ватт, которые также являются мобильной составляющей комплекса.

Данный комплекс был размещен и заработал на реке Волга в районе центра города Самары, рядом  с Самарской ГРЭС с целью очистки от сине-зеленых водорослей зоны водозабора технической воды для ГРЭС, а также для  очистки причальной зоны дебаркадера,  предназначенного для создаваемой лабораторной базы научно-исследовательского института управления качеством воды (в локальных зонах) на реке Волга.

Комплекс, установленный в зоне дебаркадера, в основе своей состоит из перечисленных систем, но дополнительно имеет специальные фильтры для перевода получаемой после очистки  от сине-зеленых водорослей технической воды в питьевую воду для решения бытовых нужд персонала дебаркадера.

Исследования комплекса проводились в период массового цветения сине-зеленых водорослей, когда вся зона причала дебаркадера, ограниченная понтонами, была концентрированно насыщенна водорослями, частично в это время они отмирали и создавали неприятный запах, а также  серьезно нарушали экологию прибрежной к дебаркадеру зоны.

В качестве энергетического средства использовались солнечные батареи, установленные на крыше дебаркадера.

Испытание установки показало, что  в течение двух суток (дневное время) из зоны, ограниченной понтонами, были удалены практически все сине-зеленые водоросли и водная растительность, вода могла быть использована для технических целей, а концентрат сине-зеленых водорослей был собран в специальном контейнере для получения биотоплива третьего поколения.

Привод всех электроустановок (насос, фильтр, сушилка) осуществлялся от солнечных батарей, тем самым обеспечивалось полное энергосбережение.

В процессе исследований нами преследовалась также цель сбора и сушки сине-зеленых водорослей для получения биотоплива третьего поколения на патентуемой нами установке по специальной технологии.

Выводы:

Многочисленные исследования технологий утилизации сине-зеленых водорослей с открытых поверхностей водоемов показывают их сложность и высокую энергоемкость технических средств.

Рассмотренный в статье комплекс позволяет обеспечивать удаление водорослей с их утилизацией и дальнейшим эффективным использованием с минимальными и даже нулевыми энергетическими затратами за счет современных технологий и разработанных технических средств с энергопотреблением от солнечных батарей.

Литература:

1. Милюткин В.А., Стребков Н.Ф., Котов Д.Н.; Патент на изобретение «Устройство для очистки водоемов от сине-зеленых водорослей с помощью биопрепарата», RU 2548075, МПК С 02 F 3/00, дата подачи заявки 24.06.2013, дата публикации заявки 27.12.2014 Бюл № 36, опубликовано 10.04.2015г., Бюл. № 10.
2. Милюткин В.А., Стребков Н.Ф., Бородулин И.В.; Патент на изобретение «Устройство для очистки водоемов от сине-зеленых водорослей», RU 2555896 С 02 F 1/00, дата подачи заявки 20.02.2014, опубликовано 10.07.2015 Бюл. №19.
3. Милюткин В.А., Стребков Н.Ф., Бородулин И.В., Котов Д.Н.; Патент на изобретение «Устройство для очистки водоемов от сине-зеленых водорослей», RU 2551172 Е 02 В 15/04 А 01 Д 44/00, дата подачи заявки 28.01.2014, опубликовано 20.05.2015 Бюл. №14.
4. Милюткин В.А., Техническое устройство и технология для биологической, бактериологической борьбы с сине-зелеными водорослями [Текст]/ В.А. Милюткин, С.П. Симченкова, Г.В. Кнурова, С.А. Толпекин, И.В. Бородулин, З.П. Антонова. // Сборник научных статей по итогам международной научно-практической конференции – 28-29 марта 2014 г. Санкт – Петербург. – 2014. – с. 83-85.
5. Милюткин В.А. Технологии и технические средства механического сбора сине-зеленых водорослей в водоеме [Текст] / В.А. Милюткин, Г.В. Кнурова, С.П. Симченкова, В.Н. Сысоев, И.В. Бородулин, З.П. Антонова// Сборник научных статей по итогам международной научно-практической конференции – 28-29 марта 2014 г. Санкт-Петербург. – 2014. – с. 79-82.
6. Milyutkin V., Borodulin J., Antonova Z., Strebkov N., Technical tools for safe environmental protection in reservoirs “Applied Sciences and technologies in the United States and Europe: common challenges and scientific findings”: Papers of the 7th International Scientific Conference ( June 25, 2014). Cibunet Publishing. New York, USA. 2014 Р.131-136.
7. Milyutkin V, Borodulin I, Technologies and technical means (at the level of inventions - patents) effective use of blue- green algae (cyanobacteria)// «Технологии и технические средства (на уровне изобретений - патентов) эффективного использования сине-зеленых водорослей (цианобактерий)». American Journal of Science and Technologies, “Princeton University Press”, 2015, № 2. (20), (July-December). 595-601 p.
8. Милюткин В.А., Бородулин И.В. Энергосберегающая технология сбора и утилизации сине-зеленых водорослей с открытых водных поверхностей мобильным, автономным комплексом // Международная научно-практическая конференция Энергосбережение в сельскохозяйственном производстве - 25-26 ноября 2015 г. Ярославль. - 2015. - с. 45-52.
9. Милюткин В.А., Бородулин И.В., Стребков Н.Ф. Разработка механических систем для сбора донных отложений с целью экологической реабилитации водоемов. Ecological education and ecological culture of the population: materials of the IV international scientific conference on February 25-26, 2016. – Prague: Vedecko vydavatelske centrum «Sociosfera - CZ», 2016.- 11-113р.
10. Милюткин В.А., Бородулин И.В., Кнурова Г.В. Экологическое обеспечение открытых водоемов с разработкой технических средств сбора сине-зеленых водорослей. Современные проблемы экологии: тезисы докладов XIV Международной научно-технической конференции под общ. ред. В.М. Панарина – Тула: Изд-во «Инновационные технологии», 2016. – 72-75с.
    

Technology and equipment for collecting blue-green algae and local cleaning of water intake sites and beaches on rivers

The article considers a mobile Autonomous complex for energy-saving technology of collection and efficient utilization of blue-green algae from open surfaces of water bodies of rivers and lakes.

Keywords: blue-green algae, local cleaning of water intake sites, mobile complexes.

Milutkin Vladimir Alexandrovich, doctor of technical Sciences, Professor, head of the chair of equipment and automation of processing industries (Oiap), Samara state agricultural Academy. 446442, Samara region, Kinel, p. G. T. Ust-kinelsky, Uchebnaya str., 2. E-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.

Borodulin Igor Vasilievich, General Director of LLC "Ekovolga", Samara.