СТЕНД ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ФИЛЬТРУЮЩЕЙ СПОСОБНОСТИ МАТЕРИАЛОВ И СТЕПЕНИ ЗАГРЯЗНЕННОСТИ ЖИДКОСТИ, ПОЛУЧАЕМОЙ ПРИ ТАЯНИИ СНЕГА

Полезная модель относится к области лабораторного оборудования и может быть использована в качестве прибора для определения фильтрующей способности различных материалов и веществ, а также для биотестирования токсичности проб поверхностных пресных, грунтовых, питьевых, снеговых, сточных вод, водных вытяжек из почвы, осадков сточных вод, а также для проведения исследований по экологии и физиологии водорослей.
Известны многовариантные лабораторные установки, состоящие из многих емкостей, помещенных в термостатированную ванну и равномерно освещаемых несколькими трубчатыми лампами, расположенными в одной плоскости с емкостями перпендикулярно их оси. (У питие В.В. Макро- и микроэлементы в оптимизации минерального питания микроводорослей. Рига. Изд-во Знание, 1983, 239 с.)
Недостатком таких установок является то, что они не обеспечивают высокую точность измерения очистных процессов жидкости. Кроме того, они имеют невысокую надежность из-за сложности в обслуживании и необходимости постоянного присутствия оператора.
Наиболее близким техническим решением является устройство для биотестирования, содержащее корпус на подставке с емкостями для тестируемой жидкости (Патент РФ на полезную модель №0059055 прототип).
Недостатком данного устройства является то, что оно не позволяет определять фильтрующие свойства различных материалов, используемых в качестве очистных элементов перед протеканием в грунт жидкости, получаемой при таянии снега, а также определять степень очистки жидкости в процессе фильтрации.
Задачей, решаемой использованием заявляемой полезной модели, является определение фильтрующей способности различных материалов и веществ и степень загрязненности жидкости, получаемой при таянии снега и пропущенной через фильтр.
Техническая сущность заявленного устройства заключается в том, что в известном устройстве, содержащем корпус с подставкой, корпус выполнен с перфорированным днищем, снабжен регулируемым по весу грузом, между емкостями размещены фильтрующие элементы, а подставка выполнена из светопрозрачного материала, размещена в светопрозрачной емкости, снабженной источником света и приемником световых волн; источник света снабжен поляризатором лучей; источник света и приемник световых волн сообщены с ЭВМ.
Размещение между емкостями фильтрующих элементов и снабжение корпуса регулируемым по весу грузом обеспечивает прокачивание жидкости, образующейся при таянии снега, через фильтрующие элементы.
Выполнение подставки из светопрозрачного материала, и размещение ее в светопрозрачной емкости, снабженной источником света и приемником световых волн, обеспечивает возможность определения качества фильтрации по степени прозрачности жидкости.
Снабжение источника света поляризатором лучей обеспечивает более качественный анализ степени фильтрации и очистки жидкости.
Сообщение источника света и приемника световых волн с ЭВМ способствует оперативной обработке информации.
На фиг.1 показана схема заявляемого устройства.
Устройство состоит из корпуса 1, внутри которого размещен регулируемый по весу груз 2 и фильтрующий элемент 3 с песчаной подушкой 4 на перфорированном дне 5 корпуса 1, установленного на опорах 6 в контейнере 7 для сбора отфильтрованной жидкости.
Контейнер 7 снабжен источником света 8 и приемником излучения 9, сообщенными с ЭВМ.
Устройство работает следующим образом. Включением электродвигателя приводится во вращение кассета 2. Лазеры 4 и 5 в заданном блоками управления 6 и 7 режимах мощности генерируют высоко монохроматические лазерные излучения с оптимальной для роста микроводорослей длиной волны в красной области спектра (от 625 до 670 нм) и в сине-зеленой области спектра (от 420 до 480 нм).
На фиг.2 представлена спектрограмма прохождения света через одноклеточную водоросль хлорелла в видимом диапазоне длин волн от 360 до 700 нм. На спектрограмме наблюдаются две характерные области с максимумом в сине-зеленом (от 420 до 480 нм) и красном (от 625 до 670 нм) спектральных диапазонах. Лазерные лучи через расфокусирующие линзы 8 и 9 направляется на светопрозрачные емкости 3 с культивируемыми микроорганизмами и создает оптимальные световые условия для фотоавтотрофного роста водорослей.
Термонагреватель, термодатчик и вентилятор обеспечивают требуемый температурный режим при выращивании водорослей.
Экспериментальная проверка заявленного устройства показала, что в результате создания оптимальных условий для фотоавтотрофного роста водорослей при их облучении излучением лазеров в красной области спектра от 625 до 670 нм и сине-зеленой области спектра от 420 до 480 нм, длительность культивирования сокращается на 25-30%. Эти данные свидетельствуют о том, что предлагаемое устройство позволяет значительно снизить время культивирования микроводорослей, что существенно ускоряет процесс для определения фильтрации при оценке экологической безопасности природных объектов.
ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ИЛИ ИНАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ
1. Ускорение процесса определения фильтрации.
2. Создание оптимально условий, имитирующих производственные.
3. Повышение качества лабораторных работ.