Порошковые нанонапористые фильтры

ТЕОРИЯ И ПРАКТИКА НЕСОСТОЯТЕЛЬНОСТИ
ПОРОШКОВЫХ НАНОПОРИСТЫХ ФИЛЬТРОВ ДЛЯ ОЧИСТКИ ВОДЫ

— на примере УСВР с позиции научной теории фильтрования воды —
— журнал Водоснабжение и канализация. 2009. №6 даёт комплексную оценку УСВР —

В Интернете есть адреса видеороликов, которые демонстрируют состоявшиеся ещё 9.11.2007 выступления председателя Госдумы РФ Б.В. Грызлова, главы Росатома С.В. Кириенко и В.И. Петрика перед журналистами в Радиевом институте (Санкт-Петербург), например, www.goldenfilter.ru/...105 (след. 106, 107). Интересно посмотреть, особенно послушать о разработках академика РАЕН В.И. Петрика, в том числе опус его самого. Всё - в жанре "Впервые в мире". Невольно созрел вопрос, есть ли научное подтверждение столь прогрессивным достижениям, ярко представленным в этих сообщениях. В частности, о получении из жидких радиоактивных отходов фильтрата с качеством "до уровня невмешательства", т.е. качества питьевой воды. Всякого ранга заключения и словесные ссылки на президентскую лабораторию США - на слуху и давно настораживают признаками фокусов, крикливым, революционным смыслом речей в противопоставлении современным технологиям очистки воды фильтрами, отсутствием целостной научной оценки таких заявлений.

Поэтому, и учитывая действительную важность направлений, подчёркнутую в выступлениях, мы решили испытать эти разработки инженерными расчётами. Уже даже краткие выводы из них заслуживают внимания. Современный арсенал методик обеспечивает многое, к примеру, известная теория нанотехнологий Дельта-фильтрования (суть её - в упорядочении раскладки окатанных зёрен песчаной загрузки в завершении промывки фильтра, придании этим фактом главенствующей роли в фильтровальном извлечении примесных микрои наночастиц из воды не площади внутренней поверхности загрузки, а особой форме пор вокруг точек взаимного контакта зёрен песка и частиц в образующейся среде нанопористых отложений, где микрои наночастицы фиксируются приумноженными силами адгезии и аутогезии) [1]. Такому расчёту хорошо поддаются "нашумевшие" бытовой "нанофильтр фильтр-воронка" и другие УСВР-фильтры В.И. Петрика, а также их модификации "Геракл", "Серебряная формула", "Золотая формула" и прочие для доочистки водопроводной воды в домах, детских садах, школах..., для очистки жидких радиоактивных отходов. Зная необходимые исходные данные, особенно легко проверить фильтры в главном: на соответствие критерию работоспособности и нанометрическому классу, назовём его "Нанофильтры" (поры в поперечном сечении не более 100 нм). Исходные данные известны по материалам сайта В.И. Петрика и другим "публикациям", которыми насыщен Интернет. Это - габариты, производительности и некоторые вспомогательные параметры. Важным является огромное разнообразие крупности и формы частиц в УСВР, аналогичное разнообразию минеральных частиц размерами меньше 1 мкм в глинах.

Заметим также, при поиске этих данных для нас совершенно случайно проявились в Интернете уникальные признаки необычного стиля изобретательской деятельности В.И. Петрика. О подобном в целом уже немало писалось в мировой литературе. Но такое затронуло, как оказалось, и нас. Выглядят неотразимыми. Желательно ознакомиться с ними после прочтения расчётов и выводов. Это живой классический пример тому, как можно числиться изобретателем в области водоснабжения и канализации (водоотведения), ничего самому не изобретая, в лучшем случае, безнадёжно отстав, пытаться обойти соперников путём нарушения правил. В итоге же - плагиат?

С целью упрощения методики исследования считаем зёрна нанопористого материала в "фильтрах" по форме шаровыми, разных диаметров и равномерно смешанными в массе. Почему слово "фильтрах" взято в кавычки, станет ясно из приведённого простенького, но надёжного и разительного по результатам, трёхэтапного гидравлического расчёта фильтрации и фильтрования воды в рассматриваемой порошковой нанопористой среде (смысл расчётов: 1 - определение рабочего напора воды для наливного УСВР-нанофильтра, при котором он будет обладать паспортной производительностью 10 л/ч; 2 - определение истинных гранулометрических параметров, диаметров зёрен и пор, УСВР-порошка в наливном "фильтре", обладающем производительностью 10 л/ч при реальной глубине воды в нём до 10 см; 3 - выявление причины быстрого "самозапирания" "фильтра").

1. Прямая задача по определению рабочего напора воды для нанофильтра.

Принимаем к расчёту фильтр-воронку с наибольшим средним диаметром транзитных пор [1] наноматериала (рис. вверху - по теории нанотехнологий Дельта-фильтрования), как обладающий наименьшим гидравлическим сопротивлением (в нём "до 20% наноструктур" - данные разработчика; среди большинства крупных зёрен выглядят грязью, создают впечатление грязного материала),
d = 100 нм = 0,1 мкм = 0,0001 мм.

Тогда, на основе [1] эквивалентный диаметр зёрен нанофильтра (диаметр зёрен однородной среды, т. е. с зёрнами одинакового диаметра в объёме, площадь внутренней поверхности которой равна таковой реальной среды с разными по размеру зёрнами)
D = d/0,154 = 0,0001/0,154 = 0,000649 мм = 649 нм (УСВР обладает "текстурой в виде пуха и пыли" - данные разработчика; примечание: пыли - аэрозоли с твердыми частицами дисперсной фазы размером преимущественно больше 100 нм; пух - тончайшие волокна. Поэтому размер частиц 649 нм хорошо отвечает текстуре УСВР с учётом наличия в нём наноструктур до 20%). Коэффициент 0,154 в этой формуле говорит о том, что диаметр каждого из трёх контактирующих между собой зёрен материала больше в 1/0,154=6,49 раза диаметра отвертия (транзитного для воды канала) между ними (коэффициент получен из геометрических построений для осреднённого вида укладки зёрен).

Ему соответствует коэффициент фильтрации [2] чистого наноматериала (без учёта связанной воды на столь мелких зёрнах, замедляющей процесс фильтрации, - запас в пользу фильтра)
k = 12,5D^2 = 12,5 0,000649^2 = 0,00000526 м/ч.

Площадь фильтр-воронки диаметром 0,135 м на ср. глубине наноматериала (живое сечение)
w = 0,785 0,135^2 = 0,0143 м^2.

Высота слоя наноматериала в фильтр-воронке L=0,1 м.

Начальная производительность фильтр-воронки (согласно паспорту)
q = 10 л/ч = 0,01 м^3/ч,
q = wv = wkh/L = 0,0143 0,00000526h/0,1, где
v = kh/L - скорость фильтрации по Дарси [3].

Отсюда необходимый напор воды для работы фильтр-воронки в нанометрическом режиме
h = Lq/(wk) = 0,1 0,01/(0,0143 0,00000526) = 13300 м = 13,3 км,

который должен быть ещё больше (в несколько раз) по накоплении в нём грязи, радиоактивных веществ, микронутриентов и размножающихся микробов (в состав h включена мизерная высота слоя наноматериала L=0,1 м; величина h равна потерям напора на наноматериале; напор h отсчитывается относительно основания слоя наноматериала).

Следовательно, чтобы водоочистной фильтр-воронка с указанными параметрами фильтрующего наноматериала w = 0,0143 м^2; L = 0,1 м и самыми крупными нанопорами d = 100 нм обладал производительностью 10 л/ч, он должен работать под гигантским напором около 13300 метров и выше (столб воды над фильтром). А этого воронка создать не может, высота её не 13,3 км.

Этот простейший инженерный расчёт развенчивает нашумевший блеф «Нанофильтров XXI века» для очистки воды на основе порошковых нанопористых материалов - в целом, а не только "нанофильтров" "Геракл", "Серебряная формула", "Золотая формула" и прочих. Получается, что всеобщая эйфория с грандиозными нанопорошковыми посулами в очистке воды не имеет никакого теоретического и практического основания. Переходить же на нанопористые плёнки с целью снижения потерь напора h, это означает уйти от объёмного, адсорбционного фильтрования жидкостей к механическому процеживанию через мембраны, как делали с молоком ещё "пещерные" люди и делают домохозяйки на деревне, используя марлю (Ученые из Рочестерского университета, штат Нью-Йорк США, создали пористую мембрану-фильтр специального назначения толщиной в 50 атомов. Это в 4 тысячи раз тоньше человеческого волоса диаметром ~0,1 мм и в тысячи раз - существующих аналогов. Потери напора h на таком американском фильтре ничтожны, это легко вычислить по выше приведённой формуле).

ВЫВОД 1. "Нанофильтр фильтр-воронка" и прочие из УСВР В.И. Петрика - "Геракл", "Серебряная формула", "Золотая формула"... для доочистки водопроводной воды в домах, детских садах, школах..., а также очистки жидких радиоактивных отходов, не отвечают критерию работоспособности.

2. Обратная задача по определению диаметров зёрен фильтрующего материала и его пор в фильтр-воронке для очистки воды (приведённые диаметры, отражающие неравномерность пористости материала и боковые неплотности прилегания к корпусу).

При минимальном рабочем перепаде напора h = 0,1 м, который можно реально обеспечить на "нанофильтре фильтр-воронке" (разность напоров воды на входе и выходе), q=0,01 м^3/ч; L=0,1 м; w=0,0143 м^2 коэффициент фильтрации "наноматериала"
k = qL/(wh) = 0,01 0,1/(0,0143 0,1) = 0,699 м/ч, а также:
D = (k/12,5)^0,5 = (0,699/12,5)^0,5 = 0,237 мм - эквивалентный диаметр зёрен;
d = 0,154D = 0,154 0,237 = 0,0365 мм (36500 нм) - диаметр чистых транзитных пор.

Увеличение перепада напора до возможной максимальной величины h = 0,2 м (корпус воронки полностью заполнен водой) принципиально не влияет на дальнейшие отрицательные итоговые выводы по порошковым нанопористым фильтрам:
k = qL/(wh) = 0,01 0,1/(0,0143 0,2) = 0,35 м/ч, а также:
D = (k/12,5)^0,5 = (0,35/12,5)^0,5 = 0,167 мм - эквивалентный диаметр зёрен;
d = 0,154D = 0,154 0,167 = 0,0257 мм (25700 нм) - диаметр чистых транзитных пор.

Проверка. Вычисленные диаметры зёрен D = 649... 167000... 237000 нм = 0,649... 167... 237 мкм хорошо отвечают приближённым значениям, описанным в патенте В.И. Петрика РФ № 2163883: "частицы УСВР имеют размеры порядка десятков мкм и образуют гранулы, имеющие на поверхности вытянутую волокнистую структуру (подобную мочалу) с диаметром волокон порядка единиц и даже долей мкм. Основу УСВР составляют нанокристаллы углерода...". Здесь D, учитывающие рыхлость УСВР, выглядят завышеными, но это в пользу снижения гидравлического сопротивления изделия.

Таким образом, диаметр пор, транзитных для воды, в фильтрующем материале фильтр-воронки для очистки воды составляет 36500 нм, что в 365 раз больше 100 нм, характерных предельных по крупности пор для фильтрующего наноматериала.

На основе пунктов 1 и 2 можно утверждать, что "нанофильтр фильтр-воронка" (и другие на том же принципе - "Геракл", "Серебряная формула", "Золотая формула" и пр.), обладающий свойством "самозапирания" (согласно рекламам), когда из него перестаёт течь вода якобы вследствие накопления в нём грязи - смотрите, мол, какая грязная водопроводная вода (!), запирается по другой причине, а именно, усадки и постепенного уплотнения под действием потока воды чересчур мелкозернистого, но рыхлого вначале, пухообразного материала фильтра. Он запирается в "момент", далеко-далеко не уплотнившись до нанометрических пор (почему? - это классика фильтрации). А рекламное утверждение о том, что фильтр пропускает полезные вещества для организма человека и вредные задерживает, указывает на неработоспособность фильтрующего "наноматериала" как адсорбента . То есть "нанофильтр фильтр-воронка" (и др. на том же принципе) представляет собой примитив с крупнопористым материалом, да ещё... "не кстати" уплотняющийся, и с др. недостатками.

А вот АРТЕФАКТ "не кстати" есть незаметный физический (в широком смысле) процесс в воронке и фильтрах закрытого типа (напорных), крупно порочащий государственные хозяйственно-питьевые водопроводы во имя производства дорогих безделушек для ничего не подозревающих пользователей ими в быту и, что самое главное, организаторов их применения на водопроводах - в детских садах, школах и других местах. Как они непринуждённо все обманываются скрытой, тихой усадкой и уплотнением пуха, коварно понуждающих частую замену картриджей, выворачивающей карманы водопотребителей!

3. Доказательство усадки и уплотнения УСВР в "нанофильтре".

Доказывается это достаточно просто на основе графика на странице
mirnanowo.narod.ru/promstok/promstokfile.htm#8 - рис. 19 - следующим образом.

Объём "наноматериала" в фильтр-воронке
W = wL = 0,0143 0,1 = 0,00143 м^3 = 1430 см^3.

Скорость фильтрования воды через "наноматериал" (не путать с истинной скоростью фильтрации воды в порах)
V = q/w = 0,01/0,0143 = 0,699 м/ч.

Для вычисленного эквивалентного диаметра зёрен "наноматериала" D = 0,237 мм и скорости V = 0,699 м/ч согласно рис. 19 (по ссылке выше или в [4] - наши давние эмпирические показатели по зернистым фильтрам, кварцевый песок) имеем предельную грязеёмкость "наноматериала" (подняв перепад напоров с 0,1 до 2,5 м для поддержания расхода q=0,01 м^3/ч постоянным во времени) в объёмных единицах g = 0,12 м^3/м^3. При плотности грязевых отложений 130 кг/м^3 [1] эта грязеёмкость "наноматериала" в весовом выражении составляет
g = 0,12 130 = 15,6 кг/м^3 = 15,6 мг/см^3.

Следовательно, в "наноматериале" объёмом W = 1430 см^3 фильтр-воронки в результате фильтрования воды с постоянной скоростью V = 0,699 м/ч может накопиться максимальное количество грязи
G = gW = 15,6 1430 = 22300 мг.

При мутности поступающей в фильтр-воронку воды p=2,65 мг/л (такой средней величиной мутности водопроводной воды из-за ржавчины, которая определяет и цветность воды, обычно оперируют создатели "Нанофильтров XXI века", что больше нормы 1,5 мг/л) к моменту исчерпания грязеёмкости G = 22300 мг фильтр-воронка должен очистить воды в объёме
Q = G/p = 22300/(2,65... 1,5) = 8415... 14870 л.

В паспорте же ресурс фильтр-воронки указан равным всего лишь 800 л при равенстве химических показателей качества питьевой воды на входе и выходе изделия (вредные вещества задерживаются - ржавчина и т. п., а полезные для организма, какие есть в воде, проходят ).

Так почему же ресурс равен не 8415... 14870 л, а лишь 800 л в паспорте фильтр-воронки?

Да потому что пористый материал, не успев отработать положенный ему ресурс 8415... 14870 л воды (в переводе на грязь 15,6 мг/см^3), преждевременно "самозапирается", на 800-м литре (накапливается лишь [2,65... 1,5] 800/1430=1,48... 0,84 мг/см^3 грязи), в основном из-за быстрой усадки и уплотнения рыхлого пухообразного "наноматериала" под действием воды. Если бы не было усадки и уплотнения, пористый "наноматериал" отработал бы ресурс минимум 8415... 14870 л, как кварцевый песок с зёрнами D = 0,237 мм при скорости фильтрования V = 0,699 м/ч (при некоторых дополнительных условиях для песка).

На эффекте скрытой усадки УСВР в воронке под действием воды может зиждиться и самоуверенность психолога В.И. Петрика в ускоренном "доказательстве" человеку наличия в питьевой воде отравы, запирающей фильтр, которой на самом деле и нет в воде: "Мы все отравлены — вот в чём причина. Я в любом месте налью воду из-под крана и докажу, что её пить нельзя". Теперь так могут доказывать и другие. Не пора ли ввести в общеобразовательных школах дисциплину "Противостояние шарлатанству"?

К тому же, где ж крикливая сверх поглотительная способность Углеродной Смеси Высокой Реакционной способности (УСВР) применительно к суспензии и коллоидному раствору на воде, если обычный кварцевый песок даёт чистой воды в n = (8415... 14870)/800 = 10,5... 18,6 раза больше к моменту исчерпания его грязеёмкости 15,6 мг/см^3, да ещё песок можно многократно регенерировать, а УСВР выбрасывается в мусорку после 800 л, т.е. после накопления лишь 1,48... 0,84 мг/см^3 грязи? Конфуз получается - с фильтр-воронкой, УСВР, "Гераклами", "Серебряной формулой", "Золотой формулой" и пр. порошковыми "нано...", с авторами, производителями и дилерами. А какие цены! Ничего себе поборы на "самозапирании" с коэффициентом n>>10,5... 18,6 раз! И это вместо вполне достаточной часто копеечной фильтр-салфетки (губчатой на целлюлозной основе) или просто марли.

Что и требовалось доказать на базе графика 19, опубликованного ещё в 1995 г. [4].

ВЫВОД 2. "Нанофильтр фильтр-воронка", а также "Геракл", "Серебряная формула", "Золотая формула" и пр. для очистки воды со своими начальными гигантскими "нанопорами" 36500 нм никак и ни в какой момент фильтрации не подпадают под класс гипотетических нанофильтров с нанопорами не более 100 нм. Поэтому «нанофильтры фильтр-воронка" и пр. воду не очищают, как очищали бы нанофильтры. Но для того, чтобы настоящие нанофильтры такого типа были работоспособными, нужны колоссальные напоры воды перед ними, измеряемые десятками километров водяного столба с вытекающими из этого техническими и экономическими трудностями. В принципе лучше продавливать воду через кусок деревянной доски - эффект будет полезнее.

Все перечисленные так называемые "нанофильтры" на основе графитовых "пушистых" тонкозернистых порошков, из которых действительно течёт вода, являются бутафорией с неадекватным использованием бренда "нанофильтр".

Они есть липа-нанофильтры, в бутафорном виде кратковременны подобно сигаретам и экологически вредны (в одном случае слишком велики поры при малой толщине слоя, во втором - нужен громадный напор h, в третьем - не лишены бесконтрольного выделения в воду каких-то остаточных от производства веществ; в четвёртом - служат благоприятной средой для размножения бактерий и вирусов, неподвластных даже хлору и поступающих в фильтрат; в пятом - способны выделять в воду остроугольные наночастицы, безусловно, вредные для организма человека; невозможно обеспечить идеальное обращение с такими фильтрами, как это должно быть и делается с обычными крупными зернистыми фильтрами на станциях централизованного водоснабжения городов и сёл; по исчерпании поглотительной наноёмкости материал выбрасывается, как окурок, в окружающую среду; не защищены фильтры от возможной недобросовестности вплоть до заправки корпусов какой-нибудь подобной "нечистой силой" и сопровождаются в торговую сеть несостоятельными легендами и искажёнными мифами, например, "Они подобно эллинскому герою Гераклу, первым из людей очистившему грязные воды Авгиевых конюшен, очень эффективны" - www.shaping.ru/tech/herakles.asp).

Об упомянутой выше интернет-ссылке. Геракл не очищал грязные воды Авгиевых конюшен, он очистил лишь Авгиевы конюшни - в греческой мифологии огромные и сильно загрязненные конюшни царя Элиды Авгия, очищенные от нечистот в один день Гераклом, направившим в них воды реки. Так зачем же было подкреплять "Нанофильтры XXI века для очистки воды" надуманным подвигом Геракла? Ведь не было такого подвига Геракла! Ответ прост - потому что нет силы у фильтров "Геракл", "Серебряная формула", "Золотая формула" и тому подобных нанозернистых "фильтрах". Все эти громкие наименования призваны работать на коммерциализацию негодной по функциональной сути идеи очистки воды для населения пропусканием (фильтрацией) её через УСВР.

ВЫВОД 3. Широко рекламируемые авторами, производителями, неосведомлёнными дилерами и СМИ порошковые углерод-деструктивные "Нанофильтры XXI века» в очистке воды, УСВР-фильтры В.И. Петрика, какими бы демонстрациями они не сопровождались (физика и химия способны на многое), гидравлически и технологически несостоятельны.

ВЫВОД 4. Это: опасные для населения, экономики и престижа Российской федерации лже-«Нанофильтры XXI века» от безграмотных дилетантов; очередное стыдобище наших "Леонардо да Винчи" - теперь оно даёт себя знать даже на арене Федеральной целевой программы "ЧИСТАЯ ВОДА".

ВЫВОД 5. У этой истории с "Нанотехнологии XXI века в очистке воды" есть ещё одно отрицательное последствие. Буйное рекламирование рассмотренного нанобогатства академика РАЕН В.И. Петрика в СМИ, в т. ч. на высокопоставленном уровне, отвлекло многие пытливые умы и даже институты на ложное научное направление порошковых (насыпных) нанофильтров для очистки воды, что может привести к ещё большему отставанию России от Запада в высоких технологиях.

Опыт по "обесцвечиванию" Кока-Колы может проделать каждый желающий. Покупаем Кока-Колу в пластиковой бутылке любого объёма. Сливаем Кока-Колу в банку. Отрезаем дно бутылки. Прополаскиваем её. Плотно набиваем вату, или нечто подобное водопроницаемое, в горлышко бутылки. Переворачиваем бутылку и заполняем её на 3/4 объёма хорошо отмытым от грязи мелкозернистым песком (как можно мельче). Удерживаем бутылку вниз горлышком, и полностью опускаем её в ведро с прозрачной водой, например, водопроводной. Ловим момент, когда вода вытеснит из песка воздух. Извлекаем бутылку из ведра так, чтобы она была наполнена водой. Ждём истечения воды из горлышка до последней капли. "Нанофильтр" готов для дальнейшей демонстрации эффекта "обесцвечивания" Кока-Колы. Заливаем Кока-Колу в "нанофильтр", в пространство над песком. Тут же замечаем, что из горлышка потекла прозрачная вода. Впечатление, что Кока-Кола обесцвечивается. На самом деле не так. Это вытесняется из песка чистая вода, оставшаяся в нём по причине капиллярного удержания после, казалось бы, полного истечения её перед подачей в песок Кока-Колы. И так чистая вода будет течь из горлышка до тех пор, пока фильтрующаяся Кока-Кола не вытеснит всю чистую капиллярную (рыхлосвязанную) воду. Такой же эффект получается после заливки в подготовленный "нанофильтр" любой загрязнённой жидкости, в т.ч. нефтепродуктами. Но можно обойтись без капилярной воды. Накручиваем на горлышко шланг (через штуцер в крышке), поднимаем его вверх, изгибаем на уровне песка и опускаем свободный конец не ниже "нанофильтра". Шланг (трубочку) можно запрятать в песок. Делаем из той же бутылки фильтр восходящего фильтрования. В этих случаях "нанофильтр" в нерабочем положении всегда насыщен чистой водой. Наливаем сверху, что хотим, но из "нанофильтра" сначала обильно вытечет остаточная чистая вода в объёме 0,37 литра от каждого литра песка! Есть и другие способы воздействия подобными эффектами на телезрителей, и не только на них, но и наяву, в т.ч. на... ошеломлённых опытом или совсем несмекалистых руководителей, плохо знавших по школе элементарную физику и химию. Поэтому демонстрационные опыты должны быть абсолютно ясными, а не такими как у В.И. Петрика в видеороликах - наливает грязную воду, а вытекает чистая, и в очередном кадре пьёт на "просточка".

Некоторые создатели "нанофильтров" (и других бытовых) договорились уже до навязываемых нелепостей, что городам не нужны водопроводы с чистой питьевой водой, и сельские водопотребители вместо подземных водозаборов также обойдутся картриджными бытовыми фильтрами и бутылированной водой. Говоря другими словами, мешают развитию централизованных систем водоснабжения повсеместным в России проталкиванием порошковых «нанофильтров». Каково же будет водопотребителям ?


Академик РАЕН В. И. Петрик: "Мной впервые в мире". Посмотрим, так ли.

На основе одной из ключевых публикаций в Интернете с обстоятельной, но противоречивой характеристикой порошковых "нанофильтров" академика РАЕН В.И. Петрика "Геракл" и прочих - mera.com.ru/2006/04/25/nanotehnologii-xxi-veka-v-ochistke-vodyi, нами делались замечания на форумах о возможности поглощения из питьевой воды фильтрующей загрузкой УСВР ценных для организма человека микроэлементов (микронутриентов), если УСВР обладает в режиме фильтрации высокой поглотительной способностью. Однако изменений в характеристике, что микронутриенты проходят через УСВР, по настоящее время не произошло. А независимые от нас испытания показывают сильное поглощение микронутриентов УСВР-фильтрами.

Нами было высказано также предположение, что возможна отдача в питьевую воду веществ, осуществляющих деструкцию графита. Следом же производители приписали УСВР благоприятное обогащение питьевой воды йодом и калием, входящими в одно из токсичных взрывных веществ (перечислены в патенте В.И. Петрика RU 2163840: галоген-кислородные соединения, имеющие формулу МХОn, где М - одно из химических веществ ряда: Н, NH4, Na, K; X - одно из химических веществ ряда: Cl, Br, J; a n = 1-4; одним из них, надо полагать, является токсичный йодат калия KJO3, поступающий в воду в нестабильных количествах при переменном режиме работы "нанофильтров"). Это видно на сайте В.И. Петрика www.goldenformula.net/ , в шапке.

Третье замечание (август, 2007) заключалось в возможности опасного для быта накопления в УСВР радиоактивных веществ из питьевой воды. Так оно и есть. Независимые от нас испытания показали недопустимо высокое их накопление УСВР-фильтрами, например стронция. Поэтому в обычных нестационарных условиях работы водопроводов возможны залповые вымывы радионуклидов в питьевую воду из углеродных фильтров. Первоначально защитники УСВР вяло отстаивали полезность очистки воды от радионуклидов, а несколько позже стали появляться рекламные сообщения о высокой эффективности УСВР в очистке радиоактивных сточных вод атомной промышленности. И не только такие превращения, а даже грому подобные вести "Впервые в мире!".

Здесь просматривается молниеносное словесное преобразование недостатков УСВР в желаемую благодатную форму (желаемое выдаётся за действительное), а также «изобретательская» хватка В.И. Петрика на только что обнародованные свойства УСВР-фильтров по извлечению радионуклидов из воды. В связи с этим представляют интерес следующие окончательно открывшиеся хронологические факты. Стоило мне заговорить (письменно сообщать) с 02.08.2007 @ 16:50 на широко известном интернет-форуме о "В.И.Петрик – уникальный человек, которого можно назвать русским Леонардо да Винчи нашего времени" mera.com.ru/2006/12/08/interv_petrik_2/ (сейчас там не найти пост от 02.08.2007 @ 16:50, но "Мера" предлагает полную версию на DVD), mera.com.ru/2006/04/25/nanotehnologii-xxi-veka-v-ochistke-vodyi (тоже),
mera.com.ru/2005/09/22/interv_petrik/ (тоже),
а также других, в т.ч. на скандальном в ряде отношений сайте (модератор манипулирует сообщениями и не терпит критики) В.И. Петрика "Золотая формула" (наверное, имеется в виду известная геометрическая формула АВ:ВС=АС:АВ, характеризующая понятие "Золотое сечение", введённое Леонардо да Винчи; она имеет такое же отношение к лже-нанофильтрам "Геракл", "Серебряная формула", "Золотая формула"... , как и силач Геркулес) -
www.goldformula.ru/forum/ (форум изъят из Интернета ещё до 29.07.2009),
о накоплении радионуклидов в УСВР (цитата из моего сообщения: "Фильтры “Геракл” с УСВР В.Петрика - накопители радиоактивных веществ и источники радиоактивного излучения..."), обосновывая известной способностью к этому активированных углей при очистке воды, как через месяц, точнее 10.09.2007, в Роспатенте регистрируется заявка этого "Леонардо да Винчи" - В.И. Петрика с Б.В. Грызловым (есть и "Отказ автора от публикации имени" - имён?) на изобретение "СПОСОБ ОЧИСТКИ ЖИДКИХ РАДИОАКТИВНЫХ ОТХОДОВ" с применением полного комплекта обсуждавшихся на форумах углей - УСВР и других. Всё это видно в Интернете документально. И недавно Роспатент признал изобретением заявленное В.И. Петриком и Б.В. Грызловым техническое решение в очистке радиоактивных стоков с выдачей им патента РФ [5], опубликовано 27.01.2009.

Но, думается, если бы экспертиза Роспатента знала о сообщениях упомянутых форумов и, особенно, о моих гидравлических расчётах в настоящей статье (а Роспатент узнает теперь из этой публикации), то, очень вероятно, решение Роспатента в части УСВР было бы отрицательным по заявке В.И. Петрика и Б.В. Грызлова, может быть, даже с аннулированием патентов на изобретения по очистке воды УСВР (как не отвечающие критерию работоспособности - УСВР в нанопористом виде водонепроницаем подобно бетону, а в рыхлом виде по динамической поглотительной способности в отношении суспензий и коллоидов во много раз хуже кварцевого песка - в 10,5... 18,6 раза и ещё ничтожнее, ядовит и нерегенерирумый, одним словом, это регресс в технике фильтрования воды) на любой стадии их действия (согласно Патентному Закону РФ, сегодня согласно ГК).

У меня нет претензий к изобретателям и Роспатенту, я только хочу этим сказать, будучи преподавателем дисциплин "Водоснабжение" и "Патентоведение" в ВУЗе, о важности корректной постановки задачи перед изобретателями, даже на форумах, и показать на этом примере небольшой секрет, как делаются "гениями", хватая звёзды с "неба", особенно в условиях открытого Интернета. Говоря иначе, "гении" пасутся на форумах и сайтах, черпают "невероятное" для патентования из рассуждений специалистов, и представляют их в патентоспособной форме с небольшим марафетом.

Нечто подобное ярко описано в отношении В.И. Петрика одним из его компаньонов на сайте
vprosak.com (вскоре, после выхода в свет в феврале 2009, отключён Администратором, но 23.02.2010 обнаружена копия www.lebed.com/vprosak/petrik.htm), а также на страницах
humanism.su/ru/articles.phtml?num=000601,
humanism.su/ru/articles.phtml?num=000553 - автор Валерий Лебедев,
www.humanism.su/ru/articles.phtml?num=000645 - автор Борис Жуков.

Суть изобретения В.И. Петрика и Б.В. Грызлова состоит в давно известном промышленности способе обработки сточных вод электролизёром с растворением металлических электродов (получение гидроокисей) и последующем фильтровании смеси на зернистом фильтре. Этот способ применён ещё в 1986 в нашей установке [6], к которой даже не нужно подводить электроэнергию (и никто из авторов не делал по этому отличительному признаку громкого шума: электролизёр в установке есть, а электроэнергия не подводится к ней - это уж слишком, кто-то сказал бы; но это так). Вижу небольшое отличие нового изобретения от известного способа, которым пользовались и мы с участием нашего патента [7], в применении титанового сплава в качестве растворимого электрода и УСВР - в качестве фильтра, делающих способ, однако, чрезвычайно энергоёмким и абсолютно неработоспособным практически (по схеме патента с УСВР согласно приведённому выше расчёту).

Поэтому сообщение главы Росатома С.В. Кириенко 9.11.2007 в видеоролике (встреча с журналистами в Радиевом институте) об очистке на установке 100 куб. м (со слов В.И. Петрика) радиоактивной жидкости при себестоимости очистки "45,39 рубля" за 1 кубометр выглядит спешным, научно некорректным (не перед учёными в данной области, без научного обсуждения) и вызывает глубокое сомнение по существу, авторству и приоритетной дате технического решения. Опять выдано желаемое за действительное? Причём, путём привлечения СМИ и с нескромным трезвоном на весь мир в обход доклада перед учёными. А оно-то ничтожно по новизне в сравнении с достижениями науки и техники в электрохимии и фильтровании жидкостей за последние 10-20 лет.

И тем не менее, кто, строго говоря, первым открыто вскрыл (это произошло на указанных форумах, безбожно славящих В.И. Петрика) поглощение радионуклидов фильтрующей загрузкой УСВР в фильтрах, наподобие активированного угля? Конкретный оппонент с реальным ФИО в указанном выше сообщении на "Мера". Но кто подал тут же, в течение месяца, заявку на способ с обнародованным в Интернете этим отличительным признаком? Истинные Борис Вячеславович Грызлов и Виктор Иванович Петрик (10.09.2007). Следовательно, по части УСВР и активированного угля в заявке должен присутствовать не В.И. Петрик, а оппонент (п.1 формулы изобретения). Но уже теперь оппонент - автор статьи - доказал расчётом несостоятельность УСВР в фильтрах. Значит, из авторов выпадает и оппонент? Нет. Он остаётся по активированному углю (пп.1 и 6 формулы) вместе с Б.В. Грызловым по его электролизёру (он радиоинженер). А В.И. Петрик должен отсутствовать в патенте, если он не вложил творчества даже в электролизёр. Логика проста - получающим упомянутый выше патент коллегам нужно обдумать данную ситуацию, чтобы не подвести Роспатент. Но по всем признакам патент РФ № 2345430 (2009.01.27) может быть аннулирован как неработоспособный в части УСВР и содержащий признаки плагиата материалов интернет-форумов, например, forum.kprf.ru/viewtopic.php?f=32&t=25377&start=0 (сообщения 02 авг 2007 23:20 - 08 авг 2007 12:01). Подробнее: mirnanowo.narod.ru/marss/marssfile.htm.

Важно и другое. Обращает на себя внимание такая деталь: образующиеся в электролизёре гидроокиси накапливаются далее на поверхности УСВР (на входе в слой). Известна и другая схема водоочистки, для попытки получения бутылированной воды, в которой УСВР-фильтр установлен между отстойником гидроокисей и кварцевым фильтром, а не после кварцевого фильтра, где вода окончательно чистая. Эти два родственных факта говорят о превалирующей роли в очистке воды фильтрованием не УСВР, а накапливающихся на её входе гидроокисей, оставшихся в воде после неполного осаждения хлопьев коагулята в отстойнике и, в случае с радиацией, образующихся в электролизёре. Во всех случаях УСВР в несостоятельных порошковых "нанофильтрах" выступает лишь в роли неудачной по водопроницаемости "самозапирающейся" подстилки для накапливающихся на ней тонкопористых гидроокисных сорбентов. Продуктивный же подстилающий эффект даёт речной и карьерный мелкозернистый кварцевый песок. Поэтому он, а не какая-то пыль типа УСВР, применяется в качестве стабильной подложки накапливающейся грязи в крупных производственных медленных фильтрах, работающих месяцами до регенерации песка. По-настоящему работающих, а не "самозапирающихся" за несколько часов, как УСВР-фильтры даже в нерабочем положении.

Вот так... настойчиво высказанное на форумах, прославляющих "мыслителя" В.И. Петрика, утверждение оппонента об опасном для быта поглощении УСВР (и другими углями) радионуклидов из воды нашло подтверждение в изобретении [5] Б.В. Грызлова и В.И. Петрика. Оно же стало предметной опорой доказательства нами несостоятельности УСВР в эффективной очистке радиоактивных стоков и воды "нанофильтрами" "Геракл", "Серебряная формула", "Золотая формула" и аналогичными.

К тому же, видно, что их авторы не в дружбе с технико-экономическим обоснованием "новации" (говорят о 45,39 рублях за 1 кубометр очищенных радиоактивных стоков, и в то же время продаются населению фильтры по рекламной цене 21 тыс. руб. с ресурсом работы всего лишь 0,5 кубометра; - ложь и нелепость рядом). Прослезятся же, когда экономисты совместно с инженерами сделают ТЭО УСВР, условно допустив работоспособность лже-"Нанофильтров XXI века» для очистки воды. Поэтому было бы рачительным для народного хозяйства направить на экспертизы ТЭО программы «ЧИСТАЯ ВОДА» (объемом обещаемого финансирования 15 трлн. руб. на 10 лет). Ведь в её составе намечается применять лже-нанофильтры на основе УСВР, причём в связке с устаревшими технологиями.

А очистка радиоактивных стоков в водоёмах, это лишь плохой рекламный трюк возвеличивания бедного знаниями самоучки, поскольку есть ещё радиоактивные накопления в донных отложениях и фильтрационных грунтовых толщах под ними мощностью в десятки метров, которые будут давать знать о себе практически бесконечно.

Совершенно недопустимо, чтобы к очистке питьевой воды для населения прикасались недобросовестные в этом деле дилетанты, слетевшие на неё как вороньё на падаль, представляющие ядовитый результат своей деятельности как “эпохальное событие не только для России, но и для всего мира" ("крылатые" слова психолога В.И. Петрика о... себе). А в итоге? Известно же чем заканчиваются соблазны поживиться проводами на столбах. Обугленными трупами. Но "Элементарная теория и практика несостоятельности порошковых нанопористых фильтров для очистки воды", надеюсь, поможет отвратить подобную беду для дилетантов в водоочистке. Хватит пустозвонства, очковтирательства и глумления над специалистами. Но последние тоже хороши - как в рот воды набрали, а местами даже содействуют внедрению глупостей, облицованных чехлами цвета синего неба. Да и специалисты ли это? Их лексикон состоит лишь из 6 слов и одной фразы: УСВР, США, Геракл, серебро, золото, конюшня, "впервые в мире".

Спецы водоснабжения, подайте голос! Не съели Вас лже-гераклы нашего времени. Они не знают даже требований к водоочистному фильтру. Которых-то и в учебниках днём с огнём не сыскать. А варганят же... "Для миллиардов населения!", как они сами с неподражаемым по уверенности восторгом восклицают. При разработке Региональных Программ «Чистая вода» дайте отпор этим фокусникам, покусившимся на всенародные средства водоснабжения!

Так что же выдумывают и производят эти знахари - "лекари" питьевой воды?!

Вредящий людям и природе нанопорошковый "водоочистной" ХЛАМ, причём в массовом количестве: "нанофильтры" "Геракл", "Серебряная формула", "Золотая формула", "Геракл-Шойгу", ZF и прочие на основе углерод-деструктивного УСВР и его двойника Графенового сорбента ГС. Они одинаковы по наноструктуре, но разные по токсичным примесям, в том числе опасных в производстве. Особенно настораживает, что на сайтах авторов УСВР и Графенового сорбента эти вещества преподносятся населению как наноматериалы, содержащие до 20% наноструктур (подтверждается фотографиями). В то же время, фильтры на основе УСВР и ГС, как и сами вещества, по состоянию на 18.06.2009 г. не числятся согласно данным Роспотребнадзора в Разделе Реестров санитарно-эпидемиологических заключений и свидетельств госрегистрации на продукцию, изготовленную с использованием наноматериалов и нанотехнологий (как, например, "умеренно опасное" вещество "Материал углеродный наноструктурный "ТАУНИТ" для химической и нефтеперерабатывающей промышленности) – fp.crc.ru/nano/?oper=...E0 . В чём дело? Доверяя Роспотребнадзору, можно утверждать, что он дал заключения не на эти сорбенты, а на крупные фракции частиц из этих материалов, полученных путём удаления из сорбентов мелких фракций, в том числе наночастиц. А это уже не наноматериалы и не нанофильтры с описанными выше свойствами, которые активно рекламировались и продолжают рекламироваться, теперь представляя собой лже-УСВР(ГС) в лже-нанофильтрах. Упаси бог, если их производство продолжается и в том, и другом виде.

Нельзя исключать также заправку дилетантами этих "нанофильтров" другими грязными материалами, в том числе древесными опилками или куриными перьями, с добавлением печной сажи для пущей важности?

А самое примечательное в этой кампании - бряцание именами известных политиков. От президентов стран до министров, депутатов Госдумы РФ и других. В то же время авторы "водоочистного" хлама не знают работ классиков водоснабжения, ни тпру ни ну!

Похоже, УСВР(ГС) - ХИМИО-БАКТЕРИАЛЬНЫЕ ВЕЩЕСТВА МАССОВОГО ПОРАЖЕНИЯ?

Уточняю: со свойством ЗАМЕДЛЕННОГО ДЕЙСТВИЯ для всего живого на Земле. Также фильтры на их основе в часы "молчания" (уроки в школах, ночью, нерабочие дни) могут являться инкубаторами, а затем рассадниками посредством питьевой воды энтеровирусов (кишечных вирусов) серозного вирусного менингита у детей школ и садов, в которых фильтры установлены. В Интернете обращается внимание, что известная вспышка менингита 2007-2008 годов в России произошла как раз в Северо-Западном регионе, где были "впервые в мире" пущены в ход такие фильтры (на 500 тысяч человек), и, естественно, люди задаются вопросом такой связи. Сегодня установить есть ли связь между вспышкой и фильтрами легко, изучив статистику заболеваемости на объектах с фильтрами "доочистки" питьевой воды и без них. Кто-либо из пытливых умов науки это обязательно сделает.

На фоне грандиозной Федеральной программы "Чистая вода" полыхает незатейливая расшифровка открытого в статье артефакта. "Нанотехнологии XXI века в очистке воды" на основе УСВР, действительно, УНИКАЛЬНАЯ СВИНЬЯ ВСЕМ РОССИЯНАМ?

Подытожу: ... как и всему СВЕТУ - согласно букве "С", утаившейся от немощного места в аббревиатуре УСВРС, несостоятельного и опасного для водоочистки в быту, системах городского, сельскохозяйственного и промышленного водоснабжения, а также на стационарных и подвижных объектах, в полевых и чрезвычайных ситуациях. Это относится и к Графеновому сорбенту ГС (новое название УСВР, подлежащего полному запрету).

Только совершенно некомпетентные люди в затронутых малюсеньких, но важных для водоснабжения, специфичных вопросах фильтрации и фильтрования мутной воды могли "сотворить" и проталкивать не отвечающие в полной мере требованиям санитарии порошковые "нанофильтры" в торговлю, в системы водоснабжения и пищеблоки. Да ещё с помпой - на арену крупной Федеральной Государственной программы "Чистая вода" - www.goldenformula.net/.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Изложенное в настоящей статье основано на многочисленных публикациях в Интернете о физико-химических свойствах вещества УСВР и ему подобных, "водоочистных" фильтрах на их основе, а также официальных документах анализа воды из-под этих фильтров различными лабораториями. Все эти сведения дают основание посоветовать авторам графит-деструктивных фильтров воздержаться от их производства до положительного решения связанных с ними следующих семи задач: экономически неприглядного "самозапирания", поглощения из питьевой воды микронутриентов, заражения фильтра радионуклидами, отдачи в воду технологических примесей, выноса наночастиц, микробиологической опасности воды после простоя фильтра, регенерации фильтрующего материала для многократного использования его в фильтре наподобие природного кварцевого песка. Надеюсь, что авторы будут благодарны за этот научный анализ и выявленные серьёзные, опасные для населения технические недостатки изделий [8]. Попросят - поможем больше.

ДОПОЛНЕНИЯ

01.07.2009 - www.svobodanews.ru/content/transcript/1765717.html... Председатель Верховного Совета Российской Федерации в 1991-1993 годах, член-корреспондент РАН Руслан Хасбулатов - о непрофессионализме;

04.01.2010: ФОКУС с фильтром для очистки воды - обычно это трюк наглядной эффективности фильтра в рамках непродолжительной демонстрации осветления грязной на вид воды, но с несоблюдением для зрителя множества требований к фильтрам [9, 10]; целью трюка может быть МОШЕННИЧЕСТВО в форме продажи населению "фильтров для доочистки водопроводной воды", оснащённых внутри любым материалом, который лишь бы пропускал воду; известны более изощрённые трюки.

Использованная литература.

1. Ищенко Ю. А. Явление и технология Дельта-фильтрования природных и сточных вод. Волгоград. Изд-во ВГСХА, 1997.

2. Справочное руководство гидрогеолога / Под ред. В.М. Максимова. Л.: Недра, 1967. Т. 2.

3. Чугаев Р. Р. Гидравлика. Учебник для вузов. - 4-е изд., доп. и перераб. - Л.: Энергоиздат. Ленингр. отд-ние. 1982. - 672 с., ил.

4. Ищенко Ю. А. СИСТЕМЫ ВОДОСНАБЖЕНИЯ, ЭКОЛОГИЯ: патентованные решения коренных проблем водоочистки. Волгоград. Изд-во ВГСХА, 1995.

5. Патент РФ № 2345430 (2009.01.27). Способ очистки жидких радиоактивных отходов.

6. А.с. SU 1223956 (1986.04.15). Установка для очистки воды.

7. Патент РФ № 2045481 (1995.10.10). Напорный электролизёр Ищенко.

8. Водоснабжение и канализация. 2009. №6. Нанотехнологии в очистке питьевой воды: за и против. Расчёты, испытания, отчёты, экспертизы. - vik-nik-2009.narod.ru/VODA_june.pdf.

9. Дзюбо В. В. Выбору бытовых водоочистных фильтров - особое внимание и осторожность! Водоснабжение и канализация. №6, 2009. С. 115-116. - vik-nik-2009.narod.ru/VODA_june.pdf.

10. ГОСТ Р 51871-2002. Устройства водоочистные. Общие требования к эффективности и методы ее определения.

Автор статьи, гидравлического и технологического анализа "Нанотехнологий XXI века в очистке воды" на основе деструктивных тонкозернистых материалов графита Юрий Алексеевич Ищенко -
г. Волгоград. Телефоны: городской 8-(8442)-35-11-82, сотовый 8-905-399-69-06, linza2004@mail.ru .