Ю. А. Ищенко. ВОДОСНАБЖЕНИЕ И ЭКОЛОГИЯ + ЭНЕРГЕТИКА
ПИОНЕРСКИЙ ИННОВАЦИОННЫЙ МЕГАПРОЕКТ
«МИРНАНОВО - ХХI»
- минимизация в системах питьевого водоснабжения паразитных химических реакций
реагентной технологии
АМЕРИКАНСКИЙ МЕТОД ОЧИСТКИ ВОДЫ,
перенаправление реагентов на очистку сбросных вод отстойников и фильтров;
в целом мегапроект внедряет в экономику изобретения актуальной технологической
области
«ДЕЛЬТА-ФИЛЬТРОВАНИЕ ПРИРОДНЫХ И СТОЧНЫХ ВОД»
ISBN 5-85536-070-9:
RU 2749272
и другие, на основе наших научных открытий, масштабные изобретения -
предшествующие, заявленные, опубликованные, ноу-хау.
Научно
-практический арсенал области и его оценки представлены на страницах:
https://mirnanowo.narod.ru/promstok/promstokfile.htm;
https://mirnanowo.narod.ru/micronutr/micronutrfile.htm;
https://mirnanowo.narod.ru/modelir/modelirfile.htm;
https://mirnanowo.narod.ru/energy/energyfile.htm;
https://mirnanowo.narod.ru/otcritie/otcritiefile.htm;
https://mirnanowo.narod.ru/competence/competencefile.htm;
https://mirnanowo.narod.ru/author/authorfile.htm;
https://mirnanowo.narod.ru/sdf/sdffile.htm;
https://mirnanowo.narod.ru/mond/mondfile.htm;
05 июня 2024 г. в мегапроект внедрено новое прорывное научно-практическое достижение автора.
Настоящий Проект* с годовым социально-экономическим эффектом сотни млрд руб (курс на 11.09.2008 – дату готовности первого комплекта технологических схем Проекта, а по курсу 2023 г. - ~1,4 трлн руб/год, "И это без учёта..." согласно п.3.2 в конце текста) заключается в осуществлении по России наших патентованных в качестве изобретений научно-технических решений в области экологичных к водным ресурсам высокопроизводительных нанотехнологий Дельта-фильтрования** для безреагентной и комплексной очистки воды хозяйственно-питьевого назначения, в природоохране и промышленности, для защиты труб водных распределительных систем от коррозии и накопления энергопоглощающих солевых отложений в них, решения ряда важных социальных задач (с учётом в п.5 изобретений в области альтернативной энергетики экономический эффект преумножается) благодаря достижению указанных целей минимизацией/исключением в системах питьевого водоснабжения паразитных химических реакций глобально применяемого реагентного американского способа (метода) очистки воды (АМОВ - подробно в заявке 2017136666 к патенту RU 2668900).
Претворению Проекта в жизнь служат модернизация существующих водоочисток в направлении замены традиционных реагентных методов осветления, обесцвечивания и комплексной очистки воды из открытых и подземных источников, а также сточных вод, инновационными технологиями Дельта-фильтрования, создание быстро окупаемых в эксплуатации (~4 мес.) станций Дельта-фильтрования различного назначения. А на базе изложенного в последнем абзаце статьи неизбежна повсеместная реконструкция водоочистных станций водоснабжения и водоотведения в целях преумноженного энергосбережения - в разы и десятки раз относительно 4-х кратной выгодности Дельта-фильтрования по отношению к АМОВ, причём с рациональным использованием коагулянтов - для очистки отработанных промывных вод.
Пионерский инновационный мегапроект «МИРНАНОВО - XXI»:
1. Создаёт на водоочистных станциях (ВОС) городского, промышленного и сельскохозяйственного водоснабжения, а также экологии, технико-экономически выгодное гидравлическое структурирование зернистых загрузок (песка и др.) высокопроизводительных скорых водоочистных фильтров (регулируемое осаждение загрузок - "РОЗ") - RU 2622923, изготовляя и врезая конструктивно простые элементы структуризатора в обвязку фильтра и даже без этого (есть различные варианты), что делает фильтры объёмными нисходящего фильтрования, в т.ч. безреагентного;
2. В случае механической ненадёжности дренажно-распределительной системы в том или ином ветхом фильтре заменяет её на безотказную в работе слоисто-решётчатую гравийную систему по патенту RU 2064811 (п.2 формулы изобретения) - "Патент перешёл в общественное достояние";
3. Осуществит многочисленные - для небольших систем водоснабжения и экологии - автономные ВОС по сверхкомпактной схеме 2 патента RU 2568720;
4. Повсеместно реализует взамен хлорных технологий обеззараживания воды безопасную и безвредную технологию подготовки питьевой воды с остаточным композиционным дезинфектантом повышенного пролонгированного действия из разряда разрешённых в составе питьевой воды - патент RU 2570021;
5. Выполнѝм по нашим гидравлическим и гидрохимическим расчётам, под авторским надзором, с гарантированными технико-экономическими показателями согласно статье, размещённой ниже, и с прицелом на область альтернативной энергетики с массовым производством простейших по конструкции береговых волновых электростанций для питания прибрежных систем водоснабжения, отдельных водопотребителей, получения опреснённой воды из морской и в др. целях, например, для непрерывного извлечения топливного водорода из воды, используя изобретения А. Ю. Ищенко "Способ и станция преобразования гидродинамической энергии волны на откосе" - патенты RU 2598922 и RU 2598921 (в настоящее время нами существенно развиты, готовятся заявки на изобретения в Роспатент).
__________________________
* Обоснование, цель и последовательность реализации Проекта изложены в офиц. документах, самом свежем из них - RU 2749272, позволяющем выделить в Проекте актуальный раздел «МЕГАПРОЕКТ RU 2749272».
** Сущность нанотехнологий Дельта-фильтрования состоит в следующем:
- гидравлическом упорядочении (структурировании) раскладки зёрен (пор) загрузки фильтра по заданному закону путём быстрого принудительного осаждения её в завершении каждой промывки фильтра;
- обеспечении главной роли в очистке воды (от обычных суспензионных микро- крупностью более 100 нм и коллоидных наночастиц крупностью 1 - 100 нм) порам особой формы вокруг точек взаимного контакта зёрен структурированной загрузки по всей её глубине (в отличие от главной роли, в др. случаях, площади внутренней поверхности песка при определённых условиях), а также микрочастицам, которые фиксируются ("заклиниваются") двойными силами прилипания к поверхностям контактирующих зёрен песка, и которые далее аналогично зёрнам песка задерживают наночастицы; в результате вокруг точек контакта зёрен песка образуются дискретные пористые линзы - нанофильтры дельта-образной формы в радиальном сечении каждого такого нанофильтра из отложений (это 1-й признак, который определил название "Дельта-фильтрование"); из этого ясно, что нанофильтры для воды создаваемы не только, образно говоря, кувалдой отдельными экземплярами, но и гидравлически в массовом количестве, возобновляемые из взвесей в загрузке;
- режимах безреагентного фильтрования в экспериментально открытой графической области дельта-образной формы (это 2-й признак, который определил название "Дельта-фильтрование"), и в новых, ресурсосберегающих, режимах реагентного фильтрования на широко применяемых в водоснабжении высокопроизводительных скорых фильтрах при условии гидравлического структурирования загрузок;
- подробностях публикаций, в т.ч. как о природном явлении дельта-фильтровании воды, задействованном в научно обоснованные нанотехнологии Дельта-фильтрования; что для стран, которые относятся ко всему диапазону тропических широт Земли и некоторые к субтропикам, характерна укрепляющая иммунитет питьевая вода от природы.
ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ
НАНОТЕХНОЛОГИЙ ДЕЛЬТА-ФИЛЬТРОВАНИЯ ВОДЫ
Выжимка из научных трудов Ю. А. Ищенко
1. Обеспечивают быстрыми темпами при мизерных затратах и сроках окупаемости, с большими доходами, преодоление упадка водоснабжения в стране, который проявляется сегодня ухудшением качества водопроводной воды и даже отсутствием её подачи. Они позволяют загрузить заводы, проектные и строительные фирмы весомым объёмом заказов на основе нашей новейшей техники, в т.ч. потенциально экспортного исполнения; повысить занятость населения на актуальных работах; бизнесу выгодно вложить дремлющий капитал. Обеспечат потребителей России качественной водой по научно обоснованным нормам водопотребления.
2. Дают своевременный шанс государству упредить явные и скрытые потери средств общим размером сотни миллиардов рублей в год по техногенным причинам, которые предопределены затянувшейся эксплуатацией и дальнейшим внедрением в производство несовершенных централизованных технологий питьевой воды на основе реагентного метода традиционного осветления и обесцвечивания воды для городов и сёл, очистки стоков сельского хозяйства и промышленности, недостатки которого, запатентованного в США в 1884 году, вскрыты в патенте RU 2668900 и в заявке на изобретение к нему. Их несовершенство - следствие крупных недостатков главного звена, а именно, зернистых фильтров. Известные попытки совершенствования технологий до фильтров радикально осложняют их. И только благодаря новой операции - структурированию (структуризации) песчаных загрузок фильтров - мы вышли на уровень организации в фильтрах периодического формирования совокупности эффективных микроскопических нанофильтров (структур) из суспензионных и коллоидных частиц, разработав тем самым нанотехнологии Дельта-фильтрования, закреплённые в патенте на изобретение RU 2568720 (с.4, строки 7 - 34), с определёнными параметрами микро- и нанопористой среды, а также гидравлическими режимами процесса очистки:
2.1. Они снижают в 3 раза и более затраты электроэнергии на фильтрование воды широко распространёнными скорыми фильтрами в системах хозяйственно-питьевого и промышленного водоснабжения, в теплоэнергетике и очистке сточных вод;
2.2. Увеличивают производительность существующих скорых фильтров на станциях очистки воды из поверхностных и подземных источников не менее чем в 2 раза, со сроком окупаемости модернизации несколько месяцев. Это позволяет экономить громадные суммы на исключении возведения дополнительных очистных блоков старого типа, направить часть из этих средств на полную замену всей донашиваемой ресурсозатратной и морально устаревшей техники, на ускоренное оснащение всех населённых пунктов России водоочистными станциями нанотехнологий Дельта-фильтрования, а также на др. неотложные цели;
2.3. Устраняют полностью на большом числе водоисточников, или снижают не менее чем на 15% в более тяжёлых условиях водоочистки, применение коагулянта, затраты на его приобретение и технологическое обращение; он перемещается на очистку сбросных в водоёмы промывных вод чрезмерной загрязнённости;
2.4. Снижают потери воды на промывки фильтров в 2-4 раза;
2.5. Снижают на 15-100% объём экологически опасного шлама и затраты на борьбу с ним, позволяют выгодно использовать шлам, например, в качестве удобрения;
2.6. Снижают коррозию и зарастание солевыми отложениями труб водопроводных сетей и связанные с этим затраты на устранение их последствий, и борьбу с ними;
2.7. Повышают качество питьевой воды, сохраняя природный состав и концентрацию микронутриентов в ней, которые необходимы для организма человека и в животноводстве. Это снижает затраты на борьбу с болезнями и ценно иммуномодулирующим эффектом такой питьевой воды - как иммуномодулятор для предупреждения всплесков заражения населения коронавирусом COVID-19, также гриппа, других ОРВИ, вирусных эпидемий и пандемий (выявлено по тропикам и субтропикам Земли);
2.8. Упрощают водоочистной каскад от источника до резервуаров чистой воды, делая часто ненужными в работе громоздкие, дорогостоящие отстойники перед фильтрами. Тем самым снижают капитальные вложения и затраты на эксплуатацию ВОС;
2.9. Исключают необходимость дорогих двух- и многослойных разнородных зернистых загрузок скорых фильтров, а также загрузок с малыми коэффициентами неоднородности как энергоёмкие в массовом изготовлении; повышают надёжность ВОС;
2.10. Продлевают срок эксплуатации и расширяют условия применения простых однослойных загрузок фильтров из природного кварцевого песка, др. горных пород, искусственных материалов и отходов промышленности, что также экономит средства;
2.11. Выгодны в режимах осветления, обесцвечивания, обезжелезивания, умягчения, опреснения, обессоливания воды, удаления тяжёлых металлов, марганца, сероводорода, органических веществ, облегчают бесхлорное обеззараживание воды на базе технологии RU 2570021.
3. Нанотехнологии Дельта-фильтрования обеспечивают промышленное изготовление безреагентных и контактных водоочистных установок ходовых производительностей с характерными для них автоматическими промывкой и структуризацией регенерируемой загрузки. Варианты исполнения - напорные - RU 2033841, безнапорные - RU 2405614, сверхкомпактные - RU 2568720 и RU 2802035. Это позволит оснастить индустриальными фильтрами системы улучшения качества воды в городском и сельскохозяйственном водоснабжении, а также промышленном оборотном и в теплоэнергетике - в т.ч. ЖКХ, для очистки стоков в водоотведении и жидкостей в химической промышленности:
3.1. Экономическую эффективность нанотехнологий Дельта-фильтрования выражает наша универсальная для программы "Чистая вода" формула
где
n – количество показателей, диктующих экономическую эффективность способа;
значения от i=1 по i=k - номера показателей, численные значения которых предусмотрено планомерно уменьшать по отчётным периодам;
значения от i=k+1 по i=n - номера показателей, численные значения которых нарастают (типично) по отчётным периодам, например, направленные на достижение численных значений показателей с номерами от i=1 по i=k;
Хр – планируемое численное значение i-гo показателя, %;
Xf - фактически достигнутое численное значение i-гo показателя, %.
При этом термин «показатель» принят согласно ГОСТ Р 52104-2003 «Ресурсосбережение. Термины и определения» (вопреки частому в офиц. источниках не всем понятному сочетанию «показатели и индикаторы»);
3.2. Детальными технико-экономическими расчётами (2008 г.) определены следующие выгодные показатели реализации нанотехнологий Дельта-фильтрования на скорых фильтрах: удельные (уд.) затраты денежных средств - не более 56 рублей на систему водоснабжения уд. производительности 1 куб.м/сут, что требует для крупной городской системы водоснабжения производительностью, например, 550000 куб.м/сут не более 31 млн рублей (5,6 коп/л); общие затраты по РФ - не более 4 млрд рублей (для сокращения объёма расчётов все фильтры РФ приняты скорыми); расчётный срок окупаемости способа только за счёт попутного снижения числа промывок фильтров в 2-4 раза и получения соответственно дополнительного объёма питьевой воды (т.е. без учёта полного или частичного исключения реагента Дельта-фильтрованием, экономию средств на которых можно использовать, при необходимости в отдельных случаях, на защиту ахиллесовой пяты в фильтрах – дренажей, применяя надёжную конструкцию по RU 2064811 (п.2 формулы изобретения)) - от 4,4 месяцев до нескольких дней; доход поэтапно - от 2,75 до 100 руб/год (ближайшая перспектива на прямых и косвенных затратах, в т.ч. за счёт устранения коррозии труб и утечек воды) с каждого вложенного 1 рубля; укрупнённая суммарная прибыль по РФ (годовой социально-экономический эффект) - до 400 млрд руб/год по курсу 2008 г. По курсу 2023 г. - ~1,4 трлн руб/год, что отвечает фактическим коэффициентам роста с 2008 по 2023 г. тарифов на питьевую воду и электроэнергию, а также стоимости изделий из металла и др. основных удельно-ценовых элементов технико-экономического обоснования Проекта. И это без учёта упрощения типовых схем технологий водоподготовки (межгосударственного стандарта ГОСТ 33937-2016, СП 31.13330.2012 и др. на основе учеб. пособия "Журба М.Г., Соколов Л.И., Говорова Ж.М. Водоснабжение, том 2. М.: Изд. АСВ, 2004 г.") изобретением RU 2749272 с ОБШИРНЫМ КОМПЛЕКСОМ ИННОВАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ВОДОПОДГОТОВКИ, вошедшего в мегапроект «МИРНАНОВО – ХХI» разделом «МЕГАПРОЕКТ RU 2749272» совместно с дружественными к гидрогигантам разделами Ϫ-гидроэнергетики «МЕГАПРОЕКТ RU 2598922 / RU 2598921» и новейших автономных водоочистных станций-гидроавтоматов на базе технологии Дельта-фильтрования «МЕГАПРОЕКТ RU 2802035», радикально снижающего технологические затраты. И это не всё.
Результаты наших дальнейших исследований в области Дельта-фильтрования (ДФ) вдруг высветили нечто невероятное - непредвиденные коэффициенты технологии ДФ. А именно - можно глубоко очищать воду на скорых фильтрах в преумноженно энергосберегающих режимах ДФ, в разы и десятки раз в плюс к 4-х кратной выгодности ДФ относительно традиционной американской технологии осветления воды с участием реагентов и скорых фильтров. Причём, это достижение реализуемо в водоочистных установках любых вариантов условий эксплуатации: в отапливаемом помещении, на открытом воздухе с температурой до -350С (обогрев очищаемой водой природной температуры), подземном и пр. Патентовать или нет? Решили пока воспользоваться предоставлением НОУ-ХАУ согласно статьям 1465 и 1472 гл. 75 ГК РФ с надлежащим обоснованием. Подробнее - https://mirnanowo.narod.ru/mond/mondfile.htm.
© Ищенко Ю. А., 2024.
Републикация разрешена автором Проекта.
+7-905-399-69-06, nouhaucdf@mail.ru, Ищенко Юрий Алексеевич.
на главную страницу сайта