Как нанопузырьки меняют очистку молочных сточных вод?

Молочные предприятия ежедневно производят огромные объемы сточных вод, в которых содержатся патогенные микроорганизмы, органические соединения, питательные вещества и другие загрязнители. Эти воды требуют обязательной очистки перед сбросом, поскольку несут угрозу здоровью людей и экологии. Обычно такие предприятия строят собственные очистные сооружения, чтобы справляться с изменчивым составом и большим количеством загрязненных стоков.
Как нанопузырьки меняют очистку молочных сточных вод?
Изображение носит иллюстративный характер

В последние годы в центре внимания исследователей оказалась технология нанопузырьков. Маниша Мохан, профессор и обладатель кафедры Альфреда по молочному производству в Университете штата Южная Дакота (SDSU), совместно с магистрантом FNU Акшитом, изучила потенциал нанопузырьков для очистки сточных вод на молочных заводах. Технология быстро распространилась в различных отраслях: от медицины до агротехнологий и водоочистки. Впервые Мохан столкнулась с нанопузырьками в Новой Зеландии, где их применяют для продления срока хранения рыбы после вылова.

Нанопузырьки поразительно малы — примерно в 2 500 раз меньше зерна соли. Их получают при помощи специального генератора: жидкость прокачивается через устройство, где благодаря гидродинамической кавитации в зонах низкого давления образуются мельчайшие пузырьки газа. В отличие от обычных пузырей, нанопузырьки не всплывают, а остаются стабильно взвешенными в жидкости месяцами. За счет большого отношения площади поверхности к объему они активно взаимодействуют с растворенными веществами, ускоряют окислительные процессы и улучшают разрушение органических загрязнений.

В лабораторных исследованиях Мохан и Акшита применение нанопузырьков в сточных водах молочных производств дало заметные результаты: биохимическая потребность в кислороде (БПК) снизилась на 10,6%, химическая потребность в кислороде (ХПК) — на 5,77%, количество взвешенных частиц уменьшилось на 16,5%, а содержание растворенного кислорода выросло на 134%. Такие показатели свидетельствуют о более эффективном и экологичном процессе очистки воды.

В 2024 году один из крупнейших переработчиков молока в Южной Дакоте — компания Valley Queen Cheese в городе Милбанк — стала первым предприятием, внедрившим очистку сточных вод с помощью нанопузырьков. Результат оказался настолько успешным, что теперь на заводе полностью отказались от применения химикатов при очистке, а эффективность работы очистных сооружений существенно увеличилась.

Использованный на заводе генератор нанопузырьков был приобретен у коммерческого производителя, однако команда Мохан выявила направления для дальнейшей доработки технологии с учетом специфики молочной промышленности. Для этого SDSU объединила усилия с Инженерным колледжем имени Джерома Дж. Лора, чтобы разработать специализированный и более эффективный генератор нанопузырьков для пищевых производств.

Сейчас ученые сосредоточены на создании комплексных и устойчивых решений для пищевой промышленности, стремясь не только повысить эффективность очистки, но и снизить общее воздействие на окружающую среду. Весной прошлого года Мохан и Акшит опубликовали обзор применения нанопузырьковой технологии в молочной промышленности в журнале Trends in Food Science & Technology.

Внедрение нанопузырьков в отрасли открывает новые перспективы для экологически безопасных и экономичных технологий водоочистки. Как отмечает команда исследователей, «мы стремимся к тому, чтобы каждый этап пищевой переработки был максимально эффективным и устойчивым».


Новое на сайте

19209Как беспрецедентный бунт чернокожих женщин в суде Бостона разрушил планы рабовладельцев? 19208Как новые поколения троянов удаленного доступа захватывают системы ради кибершпионажа и... 19207Почему мировые киберпреступники захватили рекламные сети, и как Meta вместе с властями... 19206Как фальшивый пакет StripeApi.Net в NuGet Gallery незаметно похищал финансовые API-токены... 19205Зачем неизвестная группировка UAT-10027 внедряет бэкдор Dohdoor в системы образования и... 19204Ритуальный предсвадебный плач как форма протеста в традиционном Китае 19203Невидимая угроза в оперативной памяти: масштабная атака северокорейских хакеров на... 19202Как уязвимость нулевого дня в Cisco SD-WAN позволяет хакерам незаметно захватывать... 19201Как Google разрушил глобальную шпионскую сеть UNC2814, охватившую правительства 70 стран... 19200Как простое открытие репозитория в Claude Code позволяет хакерам получить полный контроль... 19199Зачем киберсиндикат SLH платит женщинам до 1000 долларов за один телефонный звонок в... 19198Устранение слепых зон SOC: переход к доказательной сортировке угроз для защиты бизнеса 19197Скрытые бэкдоры в цепочках поставок по: атаки через вредоносные пакеты NuGet и npm 19196Как абсолютная самоотдача, отказ от эго и физиологическое переосмысление тревоги помогают... 19195Отказ от стратегии гладиаторов как главный драйвер экспоненциального роста корпораций
Ссылка