способ борьбы с микробиологическим поражением различных видов топлива

Формула изобретения

Способ борьбы с микробиологическим поражением различных видов топлива путем облучения импульсным СВЧ-полем, отличающийся тем, что топливо подвергают обработке импульсным полем совместно с ультрафиолетовым излучением.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к производству, транспортировке, хранению нефтепродуктов и может быть использовано как средство с широким спектром антимикробной активности в процессе уничтожения микробной флоры судового и автомобильного топлива, авиатоплива, топочного мазута, керосина.

Известен химический способ ликвидации микробного заражения топлива [1], заключающийся в его обработке биоцидом.

Недостатком этого способа является необходимость совмещения биоцида с топливом с присадками, требования к его химической стойкости и совместимости с конструкционными материалами.

Известен способ стерилизации пищевых, сельскохозяйственных и сырьевых фармацевтических продуктов импульсным СВЧ-полем [2]. Следует отметить, что импульсное СВЧ-поле, равно как и "непрерывное", оказывает неодинаковое действие на различные микроорганизмы. Типичные для пищевых продуктов культуры стафилококка, кишечной палочки, синегнойной палочки, протея достаточно эффективно им уничтожаются, но такие типичные для топлива бактерии, как Aeinetobacter sp, дрожжи Candida sp, Rhodotorula sp, плесень Hormoconis Resinae, Fusarium оказываются стойкими к одной СВЧ-обработке и для их эффективного уничтожения требуется комплексное облучение электромагнитными полями с различной длиной волны.

Известен способ, в котором бактерицидными воздействующими факторами являются ультрафиолетовое излучение и СВЧ-энергия печного магнетрона, работающего в непрерывном режиме [3]. Исследования в области характера подвода энергии на вегетативных и споровых формах бактерий указывают, что бактерицидный эффект импульсного режима более ярко выражен, чем непрерывного [4]. Импульсный режим дает возможность получения больших значений напряженности электрического поля, при которых происходит пробой мембран бактерий.

Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, заключается в обработке топлива импульсными полями СВЧ совместно с ультрафиолетовым излучением. При этом известные эффекты уничтожения микробной флоры ультрафиолетовым излучением и импульсными полями СВЧ приводят к синергизму, когда получаемый эффект превышает арифметическую сумму его отдельных составляющих.

Предлагаемый способ достигается тем, что протекающее внутри трубопровода из кварцевого стекла топливо обрабатывают СВЧ-полем, источником которого являются рупоры, расположенные над трубопроводом, и ультрафиолетовым излучением, источником которого являются бактерицидные лампы, работающие на СВЧ-накачке. В другом варианте СВЧ-поле вводится при помощи излучающего рупора внутрь емкости хранения, которая играет роль объемного резонатора.

Проверка описываемого способа в лабораторных условиях проводилась на образцах дизельного топлива, инфицированных такими бактериями, как Psendomonas, дрожжами Candida и плесневыми грибками Hormoconis Resinae. Подготовленные в бюксах образцы топлива располагались перед открытым концом волновода, что позволяло осуществлять одновременное их облучение СВЧ-энергией и ультрафиолетом. Импульсная СВЧ-мощность составляла 50-55 кВт, длительность импульса менялась от 0,2 до 2 мкс, интервал между импульсами 100 мкс. Выход ультрафиолетового излучения на "бактерицидной" линии (=253,7 нм) был мощностью 40 Вт. Время обработки образцов менялось от 10 до 45 сек. Частота СВЧ-сигнала составляла 2,4 ГГц.

Было получено, что при комплексном облучении погибает 100% указанных выше микроорганизмов, если время экспозиции равно 20 сек. Воздействие только СВЧ-энергии в течение 12 сек. приводит к гибели 100% бактерий Psendomonas и гибели 60% дрожжей Candida sp. и грибка Hormoconis Resinae. Эти два типа микроорганизмов погибают после 40 сек. облучения. Воздействие только ультрафиолетового облучения приводит к 100% гибели всех видов микроорганизмов после пятиминутной обработки образцов.

В ходе экспериментов контролировалась температура дизельного топлива. Поскольку дизельное топливо относится к неполярным жидкостям, которые СВЧ-энергию не поглощают, его температура оставалась постоянной в пределах погрешности измерений.

После комплексного облучения проводился химический анализ состава топлива. Электрометрическим способом определялось содержание непредельных углеводородов (бромных чисел) по ГОСТ 8997-59 и содержание ароматических углеводородов по ГОСТ 6994-74 (обработка серной кислотой). Во всех случаях 100% гибели микроорганизмов химический состав дизельного топлива не изменялся.

Источники информации:

1. Нефтяное хозяйство, 2000г., №5, с.80-81; Лакташ Г., Беликов О.Е., "Микробиологическое поражение различных видов топлива и его последствия".

2. Заявка №92-009135/13 (054701) от 30.11.92 г., Россия.

3. 2-ой Международный Конгресс по ультрафиолетовым технологиям; Вена, Австрия, 9-11 июля 2003 г.; Переводчиков В., Шлифер Э., "Бактерицидная установка, использующая комбинированное СВЧ- и ультрафиолетовое излучения ".

4. Изв. Вузов, Пищевая технология, 1984 г., №6, с.44-46; Белицкий Б.И., Пиденко А.И., Лерина И.В. и др., "Биологические особенности действия СВЧ-облучения на микроорганизмы".