АДАПТИВНА СИСТЕМА ЗНЕЗАРАЖЕННЯ МІКРОВОДОРОСТЕЙ ЯК ОСНОВА НОВОГО ТЕХНОЛОГІЧНОГО ПІДХОДУ ДО УСТАНОВОК ЗАМКНЕНОГО ВОДОПОСТАЧАННЯ

Анотація

Сучасні умови промислового вирощування риби супроводжуються неконтрольованою дією природних чи техногенних чинників, що впливають на якість води, яка, своєю чергою, впливає на показники якості продукції. Одним із специфічних чинників є негативна дія на показники якості води мікроводоростей та їхніх токсинів. Виникає необхідність створення механізмів з усунення чинників розвитку мікроводоростей та прояву дії їхніх токсинів, за можливості –  деструкції самих токсинів. Промислові господарства мають мати  систему, яка в превентивному автоматичному режимі зможе усунути негативні чинники проявів у водному середовищі мікроводоростей, водночас така система має бути безпечною для навколишнього середовища і людини. Наведено обґрунтування технологічно-конструктивного рішення складу та опис роботи зразка системи знезараження мікроводоростей з використанням адаптивного підходу до конструкції загалом, а також окремих блоків та вузлів на основі застосування імпульсних електрохімічних методів як головного чинника впливу на стан води.. Використання електролізних методів знешкодження мікроводоростей дозволяє одночасно реалізувати механізм зміни токсичного впливу сечі гідробіонтів при її накопиченні на нетоксичний. Це здійснюється через перетворення, окиснення і відновлення її водних розчинів, що забезпечує зміну властивостей розчину на оптимальні для живлення рослин. Використання електролізних методів перетворення є основою нового підходу до інноваційної технології установок замкненого водопостачання (УЗВ) для рибних господарств чи тепличних комплексів, що може у своєму єдиному технологічному циклі виконувати одну, дві чи більше важливих задач. Перша – знезараження небезпечних біоагентів та деструкція і вилучення мікроводоростей. Друга – кероване перетворення сечі гідробіонтів на поживний розчин із необхідною іонною формою для вживання кореневою системою рослин. Третя – синтез та отримання важливих компонентів, таких як кисень та водень. Четверта – збір і подальше використання  згущеної фракції мікроводоростей . За головний контролюючий параметр води  прийнято світлопроникність – як спрощений, узагальнений показник наявності мікроводоростей у водному середовищі. У системі використано ефективний процес деструктивного впливу на мікроводорості та їхні токсини – імпульсний струм навантаження електродів зі зміною його параметрів та форми з підготовкою структури води для кращої дії струму за рахунок кавітаційних блоків, що також діють деструктивно на мікроводорості і токсини. В умовах зміни світлопроникності та рН робочого розчину параметри імпульсного струму навантаження також змінюються адаптивним джерелом живлення на найефективніші. Запропоноване рішення  може бути покращено за використання відомих напрацювань, що використовуються для більш якісного очищення води в адаптивних системах очищення води. Одним із перспективних напрямків є відбір і спрямування мікроводоростей та згущеної фракції виділень гідробіонтів одночасно на адаптивну біогазову систему (АБС) задля отримання якісних органічних добрив та біогазу. Інший напрямок – можливість створення адаптивних систем контролю параметрів води для гідропоніки та систем аквапоніки. Важливим додатковим чинником нового технологічного підходу є отримання в процесі роботи електролізеру з нерозчинним анодом та мембраною кисню, що може інжектуватися у водне середовище з гідробіотами, та водню для використання його як джерела електроєнергії чи теплової енергії.