Портативное устройство для обеззараживания и обезвреживания индивидуальных запасов питьевой воды

Полезная модель относится к области устройств для обеззараживания и обезвреживания индивидуальных запасов воды в полевых условиях из природных источников (реки, озера, пруды, родники т.п.) с целью получения безопасной качественной питьевой воды. Заявлен комплект, включающий в себя водонепроницаемый контейнер, предпочтительно выполненный в виде мягкого пакета, и упаковки с, по меньшей мере, двумя компонентами, один из которых (обеззараживающий компонент) содержит в своем составе соединения на основе активного хлора, выбранные из группы гипохлоритов щелочных и щелочноземельных металлов, хлораминов, хлоргидантоинов, хлоризоциануратов, в количествах, достаточных для обеспечения концентрации в обеззараживаемой воде от 0,5 до 40 мг/л активного хлора, другой (обезвреживающий компонент) выбран из группы антиоксидантов по меньшей мере, безвредных для человека, в количествах, достаточных для обезвреживания остаточного содержания активного хлора после процесса обеззараживания воды. 1 п. ф-лы, 1 илл.

Заявленное техническое решение относится к области устройств, предназначенных для обезвреживания и обеззараживания воды из нецентрализованных источников (колодцы, родники, реки, пруды, озера и т.п.), в местах, где отсутствует надежная система водоснабжения с гарантируемыми показателями качества воды, при действии в полевых условиях, при экстремальных ситуациях.

Из существующего уровня техники известны различные устройства, в том числе и портативные для обеззараживания воды в полевых условиях.

Известно, в частности, описание устройства для обеззараживания воды в полевых условиях, включающее некоторое количество светодиодов, являющихся источником ультрафиолетового излучения, расположенных на поверхности стержня, в защитном кожухе, имеющим насос, источник электрической энергии и блок управления (см. патент на полезную модель RU 77606) [1].

Известно также индивидуальное портативное устройство, которое может быть использовано в экстремальных и полевых условиях для обеззараживания и очистки питьевой воды. Устройство состоит из двух трубок, размещенных одна в другой, которые содержат по ходу воды последовательные слои волоконного катионообменного материала, волоконного анионообменного материала, углеродного сорбирующего материала, иодосодержащей сильноосновной анионообменной смолы и серебросодержащего сорбирующего материала (см. патент RU 2048855) [2].

Кроме того, из уровня техники известно портативное устройство водоочистки, которое может быть использовано при очистке и обеззараживании питьевой воды. Устройство содержит корпус, разделенный на две камеры элементом для обработки воды в виде пластины, изготовленной из фильтровальной бумаги и установленной на магнитное кольцо, и таблеток активированного угля, при этом внутренняя поверхность корпуса покрыта серебром, и нижняя камера снабжена дренажной трубкой (см. патент RU 2264990) [3].

Все приведенные устройства сложны и дороги в изготовлении, сложны и неудобны в работе, недостаточно надежны и эффективны при обеззараживании воды, особенно с высокими уровнями обсемененности патогенной микрофлорой.

Среди известных из уровня техники портативных устройств водоочистки решение [3] представляется наиболее близким к полезной модели аналогом, который в определенной мере позволяет обеззараживать воду в полевых условиях для получения ее в качестве питьевой.

Задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является разработка усовершенствованной конструкции портативного устройства для обеззараживания и обезвреживания индивидуальных запасов воды в полевых условиях из природных источников (реки, озера, пруды, родники т.п.) с целью получения безопасной качественной питьевой воды.

Технический результат достигается за счет того, что разработано портативное устройство для обеззараживания и обезвреживания индивидуальных запасов питьевой воды в полевых условиях, включающее в себя водонепроницаемый контейнер и элементы для обработки воды, причем элементы для обработки воды выполнены в виде двух картриджей, один из которых содержит обеззараживающий компонент на основе активного хлора, выбранные из группы гипохлоритов щелочных и щелочноземельных металлов, хлораминов, хлоргидантоинов, хлоризоциануратов, в количествах, достаточных для обеспечения концентрации в обеззараживаемой воде от 0,5 до 40 мг/л активного хлора, а второй картридж содержит обезвреживающий компонент на основе безвредных для человека антиоксидантов в количествах, достаточных для обезвреживания остаточного содержания активного хлора после процесса обеззараживания воды.

Заявляемое устройство, выполненное в виде водонепроницаемого контейнера, предпочтительно в форме мягкого пленочного пакета, имеет повышенные эргономические свойства. Альтернативно контейнер может быть представлен широким спектром емкостей, например, ведро, канистра, бочка, бутыль, кастрюля, фляга и т.п.

Исследования, проведенные авторами заявляемого устройства, показали эффективность использования для нейтрализации остаточного количества активного хлора большой группы антиоксидантов, приведенных в формуле. В результате взаимодействия активного хлора с указанными антиоксидантами в воде происходит его быстрая нейтрализация с образованием безвредных продуктов нейтрализации.

Компоненты, входящие в состав элемента для обработки воды, могут быть представлены в виде порошка, гранул, таблеток, в изолированных один от другого картриджах.

Обеззараживающий компонент в своем составе содержит соединение на основе активного хлора в количествах, позволяющих при обеззараживании воды создавать концентрации от 0,5 до 40 мг/л активного хлора в зависимости от обсемененности воды патогенной микрофлорой, включая бактериальные споры (например, сибирской язвы), вегетирующих бактериальных клеток и вирусов (полиомиелита и гепатитов).

Предлагаемый комплект может содержать дозировки компонентов для обеззараживания и обезвреживания 1-150 л воды.

На практике способ применения включает в себя вскрытие упаковки комплекта, извлечение пакета-контейнера, вскрытие и растворение в заданных объемах воды обеззараживающего компонента, экспозицию от 1 до 45 минут, извлечение, вскрытие и растворение в этой воде обезвреживающего компонента, после чего вода может быть использована в качестве питьевой.

Предлагаемое устройство изображено на Фиг.1, где представлены:

- пакет 1 комплекта в изолированной упаковке,

- обеззараживающий компонент 2 в виде порошка, гранул, таблеток в отдельной изолированной упаковке,

- обезвреживающий компонент 3 в виде порошка, гранул, таблеток в отдельной изолированной упаковке.

В качестве примеров практической реализации заявляемого устройства предлагается описание двух вариантов.

Вариант 1. В качестве водонепроницаемого контейнера используется герметично заваренный пакет типа «саше», который, в частности, может быть изготовлен из многослойного пленочного полимерного материала. Внутри пакета находятся две упаковки герметично заваренных пленочных полимерных пакетов типа «стикс». В одном из пакетов типа «стикс» содержится 500 мг гранулированной натриевой соли дихлоризоциануровой кислоты для обеззараживания воды. В другом пакете типа «стикс» содержится 700 мг смеси порошкообразных цистеина и кверцитина в соотношении, масс.ч. 1:0,05. Пакет типа «саше» вскрывают по насечке, извлекают пакет типа «стикс» с гранулированной натриевой солью дихлоризоциануровой кислоты, вскрывают и высыпают в емкость, содержащую 150 л обеззараживаемой воды. После перемешивания и экспозиции 45 мин в указанную емкость высыпают из второго пакета типа «стикс» смесь цистеина и кверцитина. После полного растворения этой смеси обрабатываемая вода полностью обеззаражена, не содержит активного хлора и может быть использована в качестве питьевой.

Вариант 2. В качестве водонепроницаемого контейнера используется герметично заваренный пакет типа «саше», предпочтительно изготовленный из многослойного пленочного полимерного материала. Внутри пакета находятся две упаковки с таблетками. Одна из таблеток представляет быстрорастворимый состав для обеззараживания воды, состоящий из натриевой соли дихлоризоциануровой кислоты, адипиновой кислоты и двууглекислого натрия в соотношении, масс.ч. 20:8:5. Другая таблетка представляет быстрорастворимый состав аскорбата натрия, лимонной кислоты и двууглекислого натрия в соотношении, масс.ч. 30:9:4. Пакет типа «саше» вскрывают по насечке, извлекают таблетку с быстрорастворимым составом для обеззараживания воды и вносят в емкость, содержащую 5 л обеззараживаемой воды. После перемешивания и экспозиции 30 мин в указанную емкость вносят вторую таблетку с быстрорастворимым составом аскорбата натрия, лимонной кислоты и двууглекислого натрия. После полного растворения второй таблетки обрабатываемая вода полностью обеззаражена, не содержит активного хлора и может быть использована в качестве питьевой.

При этом заявляемое устройство имеет ряд преимуществ по сравнению с аналогами, а именно:

- Компактность комплектов для обеззараживания и обезвреживания воды в полевых условиях.

- Простота и удобство использования комплектов.

- Время обработки воды составляет от 1 до 45 минут.

- Обработанная вода не содержит остаточного хлора.

- Универсальность составов компонентов комплекта.

- Безопасность используемых компонентов для обеззараживания и обезвреживания воды в полевых условиях.

Устройство может найти применение в местах, где отсутствует надежная система водоснабжения с гарантируемыми показателями качества воды, при действии в полевых условиях, при экстремальных ситуациях.

1. Портативное устройство для обеззараживания и обезвреживания индивидуальных запасов питьевой воды в полевых условиях, включающее в себя водонепроницаемый контейнер и элементы для обработки воды, отличающееся тем, что элементы для обработки воды выполнены в виде двух картриджей, один из которых содержит обеззараживающий компонент на основе активного хлора, выбранные из группы гипохлоритов щелочных и щелочноземельных металлов, хлораминов, хлоргидантоинов, хлоризоциануратов, в количествах, достаточных для обеспечения концентрации в обеззараживаемой воде от 0,5 до 40 мг/л активного хлора, а второй картридж содержит обезвреживающий компонент на основе безвредных для человека антиоксидантов в количествах, достаточных для обезвреживания остаточного содержания активного хлора после процесса обеззараживания воды.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что содержимое каждого из картриджей изготовлено в виде порошка, гранул, таблеток.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в состав обеззараживающего компонента, содержащего соединения с активным хлором, дополнительно входят соединения, усиливающие обеззараживающее действие, предпочтительно хлорид калия, стабилизаторы, ингибиторы.

4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что входящие в состав обезвреживающего компонента антиоксиданты выбраны из ряда трет-бутилгидрохинона, сульфитов-, гидросульфитов-, пиросульфитов щелочных и щелочноземельных металлов, лецитинов, фосфатидов, глюкозооксидазы, кверцитина, дигидрокверцитина, сантохина, аскорбиновой и изо-аскорбиновой кислот, аскорбатов и изо-аскорбатов щелочных и щелочноземельных металлов, аскорбилпальмитата, аскорбилстеарата, токоферолов, алкилгаллатов, гваяколовой смолы, цистеина, бутилгидроксианизола, бутилгидрокситолуола.

5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в состав обезвреживающего компонента кроме антиоксидантов входят синергисты антиоксидантов, выбранные из группы лецитинов, фосфатидов, лактатов щелочных и щелочноземельных металлов, лимонная кислота, цитраты щелочных и щелочноземельных металлов, винная кислота, тартраты щелочных и щелочноземельных металлов, глюкоза, глюконаты щелочных и щелочноземельных металлов, фосфаты щелочных и щелочноземельных металлов, этилендиаминтетраацетаты щелочных и щелочноземельных металлов, глюконо-дельта лактон, глюкозооксидаза.

6. Устройство по п.1, отличающееся тем, что водонепроницаемый контейнер выполнен в виде мягкого пакета.