Очистка сточных вод в условиях космоса
Loading...
Date
2020
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Днипровский национальный университет железнодорожного транспорта имени академика В. Лазаряна,
Abstract
RU: Цель. Основная цель статьи – разработать технологию очистки сточных вод в условиях космоса. Методика. Исследования выполнены на основании анализа украинских и зарубежных научных источников и отчётных данных о специфике использования воды на космических станциях и способах очистки сточных вод. Для разработки технологии очистки сточных вод в условиях космоса, кроме мирового опыта, использованы собственные исследования. Результаты. Комплексное рассмотрение вопросов, связанных с очисткой сточных вод в условиях космоса, позволяет сделать вывод о необходимости регенерации воды на Международных космических станциях (МКС). Ведь для обеспечения жизнедеятельности космонавтов требуется колоссальное количество воды, а её доставка на МКС с Земли является дорогостоящей. Научная новизна. Авторы статьи провели анализ работы существующих сооружений по очистке сточных вод в условиях космоса и представили рекомендации по их использованию на МКС. Разработанная технология для очистки сточных и питьевых вод в условиях невесомости (космоса) основывается на использовании различных реакторов. Реакторы могут быть выполнены из различных материалов (металл, пластик и др.), они не содержат нестандартного оборудования, которое требует заводского изготовления. Компактность, полная герметичность и небольшие габариты био- и физико-химических реакторов позволяют устанавливать их в пределах МКС. Процесс очистки прост в управлении и может быть полностью автоматизирован. Практическая значимость. Водные проблемы являются главными во всём мире, в том числе и в условиях космоса. На МКС должна быть предусмотрена система по обработке сточных вод и их замкнутому использованию, так как снабжение станций новой водой значительно удорожает освоение космического пространства. Качественная вода – это здоровье и благополучная работа людей в условиях космоса. Поскольку в космосе отсутствует гравитация, для отделения взвешенных частиц от воды нужно использовать центробежные силы (центрифуги).
UK: Мета. Основна мета статті – розробити технологію очищення стічних вод в умовах космосу. Методика. Дослідження виконані на підставі аналізу українських і зарубіжних наукових джерел і звітних даних про специфіку використання води на космічних станціях і способи очищення стічних вод. Для розробки технології очищення стічних вод в умовах космосу, окрім світового досвіду, використано власні дослідження. Результати. Комплексний розгляд питань, пов'язаних з очищенням стічних вод в умовах космосу, дозволяє зробити висновок про необхідність регенерації води на Міжнародних космічних станціях (МКС). Адже для забезпечення життєдіяльності космонавтів потрібна величезна кількість води, а її доставляння на МКС із Землі дорого коштує. Наукова новизна. Автори статті провели аналіз роботи наявних споруд з очищення стічних вод в умовах космосу і подали рекомендації щодо їх використання на МКС. Розроблена технологія для очищення стічних і питних вод в умовах невагомості (космосу) ґрунтується на використанні різних реакторів. Реактори можуть бути виконані з різних матеріалів (метал, пластик та ін.), вони не містять нестандартного устаткування, яке вимагає заводського виготовлення. Компактність, повна герметичність і невеликі габарити біо- й фізико-хімічних реакторів дозволяють установлювати їх у межах МКС. Процес очищення простий в управлінні й може бути повністю автоматизований. Практична значимість. Водні проблеми є головними у всьому світі, у тому числі й в умовах космосу. На МКС має бути передбачена система обробки стічних вод і їх замкнутого використання, тому що постачання станцій новою водою значно здорожує освоєння космічного простору. Якісна вода – це здоров’я й успішна робота людей в умовах космосу. Оскільки в космосі відсутня гравітація, для відділення зважених часток від води потрібно використовувати відцентрові сили(центрифуги).
EN: Purpose. The main purpose of the article is to develop a technology for wastewater treatment in space. Methodology. The studies were performed based on the analysis of Ukrainian and foreign scientific sources and reporting data on the specifics of water use at space stations and the treatment methods of the used waters (wastewaters). In addition to international experience, our own research was used to develop a technology for wastewater treatment in space. Findings. A comprehensive review of the issues related to wastewater treatment in space, allows us to conclude that it is necessary to regenerate water at International space stations (ISS). Indeed, to ensure the life support of the astronauts, a colossal amount of water is required, and its delivery to the ISS from the Earth is expensive. Originality. The authors of the article analyzed the operation of existing wastewater treatment facilities in space and made recommendations for their use at the ISS. The developed technology for the treatment of wastewater and drinking water in zero-gravity (space) is based on the use of various reactors. They can be made of various materials (metal, plastic, etc.); they do not contain non-standard equipment that requires factory manufacturing. Compactness, complete tightness and small dimensions of bio- and physicochemical reactors allow them to be installed within the ISS. The cleaning process is easy to manage and can be fully automated. Practical value. Water problems are central to the whole world, including in space. The ISS should have a system for the wastewater treatment and their closed use, since the supply of new water to stations significantly increases the cost of space exploration. Quality water is the health and well-being of people in space. Since there is no gravity in space, centrifugal forces (centrifuges) must be used to separate suspended particles from water.
UK: Мета. Основна мета статті – розробити технологію очищення стічних вод в умовах космосу. Методика. Дослідження виконані на підставі аналізу українських і зарубіжних наукових джерел і звітних даних про специфіку використання води на космічних станціях і способи очищення стічних вод. Для розробки технології очищення стічних вод в умовах космосу, окрім світового досвіду, використано власні дослідження. Результати. Комплексний розгляд питань, пов'язаних з очищенням стічних вод в умовах космосу, дозволяє зробити висновок про необхідність регенерації води на Міжнародних космічних станціях (МКС). Адже для забезпечення життєдіяльності космонавтів потрібна величезна кількість води, а її доставляння на МКС із Землі дорого коштує. Наукова новизна. Автори статті провели аналіз роботи наявних споруд з очищення стічних вод в умовах космосу і подали рекомендації щодо їх використання на МКС. Розроблена технологія для очищення стічних і питних вод в умовах невагомості (космосу) ґрунтується на використанні різних реакторів. Реактори можуть бути виконані з різних матеріалів (метал, пластик та ін.), вони не містять нестандартного устаткування, яке вимагає заводського виготовлення. Компактність, повна герметичність і невеликі габарити біо- й фізико-хімічних реакторів дозволяють установлювати їх у межах МКС. Процес очищення простий в управлінні й може бути повністю автоматизований. Практична значимість. Водні проблеми є головними у всьому світі, у тому числі й в умовах космосу. На МКС має бути передбачена система обробки стічних вод і їх замкнутого використання, тому що постачання станцій новою водою значно здорожує освоєння космічного простору. Якісна вода – це здоров’я й успішна робота людей в умовах космосу. Оскільки в космосі відсутня гравітація, для відділення зважених часток від води потрібно використовувати відцентрові сили(центрифуги).
EN: Purpose. The main purpose of the article is to develop a technology for wastewater treatment in space. Methodology. The studies were performed based on the analysis of Ukrainian and foreign scientific sources and reporting data on the specifics of water use at space stations and the treatment methods of the used waters (wastewaters). In addition to international experience, our own research was used to develop a technology for wastewater treatment in space. Findings. A comprehensive review of the issues related to wastewater treatment in space, allows us to conclude that it is necessary to regenerate water at International space stations (ISS). Indeed, to ensure the life support of the astronauts, a colossal amount of water is required, and its delivery to the ISS from the Earth is expensive. Originality. The authors of the article analyzed the operation of existing wastewater treatment facilities in space and made recommendations for their use at the ISS. The developed technology for the treatment of wastewater and drinking water in zero-gravity (space) is based on the use of various reactors. They can be made of various materials (metal, plastic, etc.); they do not contain non-standard equipment that requires factory manufacturing. Compactness, complete tightness and small dimensions of bio- and physicochemical reactors allow them to be installed within the ISS. The cleaning process is easy to manage and can be fully automated. Practical value. Water problems are central to the whole world, including in space. The ISS should have a system for the wastewater treatment and their closed use, since the supply of new water to stations significantly increases the cost of space exploration. Quality water is the health and well-being of people in space. Since there is no gravity in space, centrifugal forces (centrifuges) must be used to separate suspended particles from water.
Description
Л. Долина: ORCID 0000-0001-6082-7091; Ю. Ждан: ORCID 0000-0002-0837-642X
Keywords
очистка сточных вод, космос, сооружения по очистке сточных вод, технология очистки вод в условиях космоса, система жизнеобеспечения в космосе, очищення стічних вод, споруди з очищення стічних вод, технологія очищення вод в умовах космосу, система життєзабезпечення в космосі, waste water treatment, space, wastewater treatment facilities, space water treatment technology, space life support system, КГВ
Citation
Долина Л. Ф., Ждан Ю. А., Долина Д. А. Очистка сточных вод в условиях космоса. Наука та прогрес транспорту. 2020. № 2 (86). С. 7–15. DOI: 10.15802/stp2020/202612.