Новейшие технологии водоснабжения и водоотведения

Единственное месторождение  шунгитовых пород – Зажогинское, находится в Медвежьегорском  районе Республики Карелия в 5 км от судоходной губы Онежского озера. Производственная мощность предприятия по добыче и  переработке шунгита - 200 тыс. тонн в  год. Шунгитные запасы Зажогинского месторождения составляют 35 млн тонн. В настоящее время предприятие поставляет шунгит для доменного производства литейного чугуна, водоочистки и производства тонких порошков. При производстве литейного чугуна 1 тонна шунгита заменяет 1,3 тонны кокса. Использование шунгита обеспечивает глубокую очистку сточных вод от нефтепродуктов.

СТРУКТУРА ШУНГИТА Шунгит - необычная углеродсодержащая порода. Её необычность - в структуре и свойствах шунгитового углерод

+а и его взаимоотношениях с силикатными компонентами.

Шунгитовый углерод

Шунгитовый углерод - элементарный углерод со специфичной шунгитовой структурой. Основу её представляет многослойная глобула размером около 10 нм. Такая структура очень активная в окислительно-восстановительных реакциях, обладающая сорбционными и каталитическими свойствами.

Нанодифракционная картина шунгитового углерода (зонд 0,3 - 0,7 нм.)

Структура шунгита

Углерод в породе образует матрицу, в которой распределены высокодисперсные силикаты с размером частиц 0,5 - мкм.

Структура шунгитовой породы

Состав шунгита

Зажогинское месторождение  представлено шунгитами следующего состава:

Основные минералы, входящие в состав шунгита :  
углерод.........................................................30  
кварц.............................................................45  
сложные силикаты (слюды, хлориды).......20  
сульфиты……................................................3

Свойства шунгита

Плотность 2,1 -2,4 г/см3. 
Пористость до 5%. 
Прочность на сжатие 1000-1200 ктс/см3. 
Электропроводимость 1500 сим/м.

Адсорбционно активен по отношению к бактерицидным клеткам, фагам, патогенным сапрофитам.

Частицы шунгита, независимо от их размера, обладают биполярными  свойствами. Следствием этого является высокая адгезия и способность  шунгита смешиваться без исключения со всеми веществами.

Обладает бактерицидными свойствами.

В термических процессах  между углеродом и силикатами происходит интенсивная окислительно - восстановительная реакция с образованием металлического кремния

Sio2+2C --> Si+2CO  
или карбида кремния SiO2+3C --> SiC+2CO

Реакции эти в шунгите  осуществляются более энергично, с  меньшими энергозатратами, чем в традиционной шихте на основе кремнезема и кокса.

Поверхность дробленых, молотых  и тонкомолотых материалов на основе шунгита Зажогинского месторождения обладает биполярными свойствами, поэтому шунгитовые наполнители способны смешиваться без исключения со всеми связующими как органической, так и неорганической природы.

Физические свойства шунгита:

Плотность - 2,25-2,40 г/см3; пористость - 0,5-5%; прочность на сжатие 100-150 Мпа; модуль упругости (Е) - 0,31*105 Мпа; электропроводность - (1-3) х 103 сим/м ; теплопроводность - 3,8 вт/м·к. Среднее значение к.т.р. в интервале температур 20-600 0С - 12х10 -6 1/град.

Порода обладает сорбционными, каталитическими, бактерицидными свойствами, биологической активностью, способностью поглощать и нейтрализовать электромагнитные излучения высоких частот.

Фильтры для очистки воды на основе шунгита стали изготавливать  сравнительно недавно - в 1991 году.

Вода, пропущенная через  шунгитовый фильтр, имеет общее оздоравливающее  воздействие на организм, удаляет  раздражения, зуд, сыпи, восстанавливает  блеск волос, эффективна при вегето-сосудистой дистонии, при заболеваниях желудочно-кишечного  тракта, камнях в почках.

Перечень заболеваний, для профилактики и лечения которых  показана шунгитовая вода: 
анемия 
аллергии различных видов 
бронхиальная астма 
гастрит 
диспепсия 
заболевания почек 
заболевания печени 
диабет 
желчнокаменная болезнь, болезни желчного пузыря 
ослабленный иммунитета 
болезни печени 
болезни поджелудочной железы 
простудные заболевания 
сердечно - сосудистые заболевания 
холецистит 
синдром хронической усталости.

Вода, настоянная на шунгите, становится не просто чистой питьевой водой, но и молекулярно-коллоидным раствором гидратированных фуллеренов, которые относятся к новому поколению  лекарственных и профилактических средств с многоплановым действием  на организм.

Одним из примеров такого воздействия  является антигистаминный эффект, который  оказывает шунгитовая вода. Установлено, что при ее употреблении уровень  гистамина в крови, который играет большую роль в развитии большинства  аллергических заболеваний, заметно  снижается.

В одном из российских детских  антиаллергических санаториев “Чайка”  в 1993 г. шунгитовая вода использовалась для приготовления пищи, ингаляций  и ванн. Коэффициент выздоровления  детей, прошедших такое лечение, оказался очень высоким и через  некоторое время у малышей, страдающих бронхиальной астмой, пищевой аллергией, гастритами и энтероколитами, было отмечено улучшение. Впоследствии в  санатории достигли стопроцентной  излечиваемости астмы у детей, которые  для ингаляций использовали шунгитовую воду высокой концентрации. Вода из-под шунгитовых фильтров предупреждает инфекционные заболевания и гепатиты. В детском санатории с тех пор, как там стали использовать шунгитовые фильтры, не было зарегистрировано ни одного случая подобных инфекций.

Положительные отзывы о свойствах  шунгитовой воды были получены из многих медицинских учреждений страны. Причем, воду там употребляли не только внутрь. Оказалось, что шунгитовые ванны  и обливание шунгитовой водой  благотворно сказываются на состоянии  кожи и волос человека. Следует  отметить, что воду из-под фильтров во всех случаях ее применения для  питья, приготовления пищи и отваров  кипятили. Отсюда можно сделать вывод, что основные целебные свойства шунгитовой воды после кипячения сохраняются. Хотя не кипяченая вода вкуснее и  приятнее на вкус.

Использование шунгитовой воды в косметических целях

Ежедневное умывание шунгитовой водой разглаживает кожу, повышает ее эластичность, придает ей здоровый вид. Эта простая процедура при  регулярном ее проведении может помочь избавиться от угрей и воспалений, снимает шелушение, покраснения. Регулярное ополаскивание этой водой волос  придает им блеск и шелковистость, а также сокращает их выпадение, укрепляет корни, избавляет от перхоти.

Шунгитовая паста для  ухода за кожей представляет собой  взвесь тонко измельченного минерала шунгита в воде, которая прошла доочистку через фильтр. По внешнему виду паста имеет сметанообразную  консистенцию черного цвета, без  запаха. При хранении происходит ее расслоение, вследствие чего перед  употреблением ее необходимо тщательно  перемещать. Паста обладает прогревающим эффектом при аппликациях на длительное время, вследствие чего улучшается микроциркуляция  крови и как результат - улучшается трофика тканей.

Компрессы и полоскания из шунгитовой воды

Для того чтобы сделать  компресс, достаточно намочить марлю  в шунгитовой воде и приложить  ее на больное место на 1,5-2 часа. Компрессы  помогают ускорить заживление ран, порезов, мозолей, ссадин, способствуют быстрому заживлению ожогов. При помощи таких  компрессов излечиваются артриты, артрозы, варикозное расширение вен.

В качестве полоскания достаточно использовать слегка подогретую, но не кипяченую воду, настоянную на шунгите в течение трех суток. Такие полоскания полезны при заболеваниях горла, простуде, воспалении десен, стоматите, тонзилите.

Шунгитовые ванны очень  полезны и для улучшения общего самочувствия: снимают утомляемость, повышают работоспособность, заряжают энергией, улучшают кровообращение. В  приготовлении шунгитовых ванн есть свои особенности: минерал или его  гранулы помещаются в матерчатый мешочек, а затем мешочек опускается в ванну на 10 минут.

Приготовление шунгитной  воды

Содержащиеся в упаковке камешки шунгита предварительно промывают холодной водой, затем  высыпают в 3-литровую стеклянную банку  или в эмалированную посуду, после  чего заливают водопроводную воду в  количестве 3 л. Настаивать воду на шунгите  следует в течение 2 суток. Затем  ее нужно аккуратно (без взбалтывания) слить в расходную емкость  для использования, оставляя на дне  слой воды объемом 0,5 л. Вода в этом слое содержит загрязняющие примеси, поэтому  ее следует профильтровать через  несколько слоев марли и также  использовать.

Употребление шунгитовой воды

Хотя употребление шунгитовой воды практически не имеет противопоказаний и показано для профилактики многих заболеваний, прежде чем начать ее пить людям, имеющим многочисленные проблемы со здоровьем, по возможности лучше  посоветоваться с врачом, который  знаком с действием этого минерала.

Побочных явлений при  лечении шунгитовой водой не выявлено. Использование шунгитной воды не является показанием для отмены других лекарственных средств. Не токсична, при попадании на слизистую не вызывает раздражения.

ПРИМЕНЕНИЕ И  ДОЗИРОВКА при кожных заболеваниях:

Если врач не назначил другого  режима лечения, то шунгитовый порошок, предварительно тщательно перемешивается с водой (до сметанообразной консистенции), наносится ровным, тонким слоем (0,5-1 мм) на пораженную поверхность. На пасту  накладывается полиэтилен и сверху теплая, мягкая ткань. Длительность аппликации составляет от 30 мин до 1,5-2 часов. Паста  смывается теплой водой и при  необходимости обрабатывается ватным тампоном, смоченным в оливковом масле.

Противопоказания

Но есть и противопоказания при лечении шунгитовой водой. Это - злокачественные и доброкачественные  новообразования, сердечно сосудистые и хронические воспалительные заболевания  в фазе обострения, склонность к  тромбозам.

Внимание! Как отличить настоящий шунгит от подделки?

Уникальные свойства шунгита  известны достаточно давно. Не секрет, что недобросовестные предприниматели  зачастую выдают за шунгит совершенно другие каменные породы, похожие по цвету и структуре на шунгит.

Последнее время у недобросовестных производителей участились случаи продажи  под маркой шунгитшунгизита, - материала, внешне схожего, а по свойствам ничем не похожего на шунгит. Цена на него намного ниже, но содержание всех компонентов, в том числе углерод (в структуре фуллеренов) в шунгизите в несколько раз меньше (меньше 10%), чем в шунгите (от 26% и выше).

Отличить подделку от оригинала  на первый взгляд сложно даже специалисту. Существует один простой, но самый надёжный способ отличить настоящий шунгит от подделки. Настоящий шунгит можно очень легко отличить от подделки, а также от шунгитового сланца благодаря наличию свойства электропроводимости.

Электропроводимость - крайне редкое явление в каменных породах. В обычных условиях достаточно иметь  обычную батарейку, лампочку от карманного фонаря и два провода. Соедините последовательно лампочку и батарейку, прикоснитесь двумя проводками к любому изделию из шунгита - лампочка загорится. Если нет – то вы приобрели подделку.

К.х.н. О.В. Мосин

 

 

Несовершенство применяемых  на коммунальных водопроводных станциях технологий водоочистки и снабжения населения водой делает чрезвычайно актуальным в настоящее время широкое внедрение в практику современных методов доочистки воды.

Одним из таких методов  является использование природных  минеральных сорбентов (ПМС), в том  числе шунгита из месторождений  Республики Карелия.

В модельных экспериментах  было показано, что в воде, содержащей такие химические загрязнители как  тяжелые металлы, бор, фенол и  бензол в концентрациях в 10-50 раз  превышающих ПДК, после обработки  шунгитом в стационарных, либо динамических условиях на фильтровальных установках, содержание указанных веществ снижается ниже установленных нормативными документами уровней. При этом в воду не поступали какие-либо токсичные элементы из используемых в технологии сорбентов. Эксперименты по биотестированию на дафниях и водорослях подтвердили отсутствие токсичности у очищенной и кондиционированной воды

Такая же эффективная очистка  воды была показана от микробного загрязнения: бактерий кишечной палочки, а также  спор некоторых других микроорганизмов.

В результате обработки воды шунгитом улучшились ее органолептические свойства: запах, цветность, мутность, нормализовалась перманганатная окисляемость, что указывает на уменьшение содержания в воде органических веществ.

Указанные эффекты были справедливы  для разных образцов воды: с жесткостью от 0,8 до 7,0 мг-экв/л, цветностью от 10 до 150º.

При добавлении  в схему водоочистки к шунгиту других ПМС (кремень, доломит, глауконит) очищенная вода обогащалась до физиологически оптимальных значений кальцием, магнием, кремнием, гидрокарбонатами.

Положительными моментами  использования ПМС является наличие  отечественной сырьевой базы сорбентов, высокая эффективность устранения загрязнений из воды, кондиционирование  воды (обогащение эссенциальными элементами), невысокая стоимость устройств и технологий, использующих ПМС по сравнению с мембранными и другими современными методами.

 

Эффективность шунгитовых фильтров

Шунгит обладает полифункциональными  сорбционными свойствами и позволяет  удалять из воды различные примести как органической (нефть, нефтепродукты, диоксины, пестициды), так и неорганической природы (хлор, тяжёлые металлы и др.), а сорбировать на своей поверхности бактериальные клетки.

Шунгит как сорбент  характеризуется рядом положительных  характеристик:

·                     высокой адсорбционной способностью и технологичностью, характеризуемой малым сопротивлением напора жидкости;

·                     механической прочностью и малой истираемостью;

·                     коррозионной устойчивостью;

·                     способностью к сорбции многих веществ как органических (нефтепродуктов, бензола, фенола, пестицидов и др.) так и неорганических (хлор, аммиак, тяжёлые металлы),