Ssylka

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

18586Криптовалютный червь: как десятки тысяч фейковых пакетов наводнили npm 18585Портативный звук JBL по рекордно низкой цене 18584Воин-крокодил триаса: находка в Бразилии связала континенты 18583Опиум как повседневность древнего Египта 18582Двойной удар по лекарственно-устойчивой малярии 18581Почему взрыв массивной звезды асимметричен в первые мгновения? 18580Почему самые удобные для поиска жизни звезды оказались наиболее враждебными? 18579Смертоносные вспышки красных карликов угрожают обитаемым мирам 18578Почему самый активный подводный вулкан тихого океана заставил ученых пересмотреть дату... 18577Вспышка на солнце сорвала запуск ракеты New Glenn к Марсу 18576Как фишинг-платформа Lighthouse заработала миллиард долларов и почему Google подала на... 18575Почему космический мусор стал реальной угрозой для пилотируемых миссий? 18574Зеленый свидетель: как мох помогает раскрывать преступления 18573Инфраструктурная гонка ИИ: Anthropic инвестирует $50 миллиардов для Claude 18572Кровь активных мышей омолодила мозг ленивых сородичей