Дек 01

Санитарно-гигиеническое оборудование на кораблях-спутниках

Человек выделяет в сутки около 1200 мл мочи (урины), 200 гс каловых масс (В. П. Ефимов и Е. А. Фролов. Некоторые способы транспортировки жидких отходов жизнедеятельности экипажа и санитарно-бытовых вод в условиях космического полета. – «Космическая биология и медицина», 1972, № 3.). Для сбора и хранения этих отходов применяется специальное ассенизационное устройство (АСУ). Отличительная особенность этого устройства в том, что оно приспособлено для работы в условиях невесомости.

На кораблях-спутниках могут применяться системы, собирающие отходы и хранящие их в емкостях в течение всего полета, и системы, выбрасывающие их за пределы корабля по мере наполнения.

Хранение продуктов жизнедеятельности возможно только в том случае, если приняты необходимые меры для подавления процесса их разложения. Разложение можно остановить замораживанием, высушиванием, химической обработкой.

Принципиальная схема ассенизационного устройства корабля «Восток» показана на рис. 13. Устройство состоит из приемника урины и каловых масс 1,  сборника урины 2, воздушного фильтра 3 и вентилятора 4.

Рис. 13. Принципиальная схема ассенизационного устройства:

1 – приемник; 2 – сборник урины; 3 – воздушный фильтр; 4 – вентилятор;

5 – сборник каловых масс; 6 – выход чистого воздуха; 7 – гибкий шланг;

8 – сигнальная лампа.

При включении вентилятора засасываемый в приемник воздух увлекает урину и транспортирует ее в сборник. В сборнике находится пористое вещество, которое пропускает воздух, но задерживает урину. Пройдя через фильтр, воздух очищается от пахучих веществ и снова поступает в кабину. Сборник каловых масс содержит сменные вкладыши, которые после употребления складываются в отдельную емкость.

При увеличении времени полета (более 20–30 сут.) целесообразно установить (с целью экономии веса) на корабле систему для получения питьевой воды из продуктов жизнедеятельности человека.

Из известных способов регенерации (восстановления) воды из влагосодержащих продуктов жизнедеятельности человека можно отметить перегонку при пониженном давлении, мокрое сжигание, электролиз.

Перегонка при пониженном давлении. При пониженном давлении окружающей среды урина, как и другие жидкости, кипит при более низкой температуре, чем при нормальном атмосферном давлении. В случае перегонки при температуре ниже 37°С мочевина не разлагается и, следовательно, вода (дистиллят) не содержит аммиака. Однако при пониженной температуре перегонки в дистилляте содержится большое количество бактерий кишечной группы, и для их уничтожения требуется дополнительный процесс стерилизации.

Рис. 14. Принципиальная схема установки для мокрого сжигания урины:

1 – сборник; 2 – насос; 3 – теплообменник; 4 – реактор; 5 – компрессор; б – воздушный баллон; 7 – редукционный клапан; 8 – конденсатор; 9 – фильтр; 10 – электродиализатор.

Мокрое сжигание является процессом окисления органических веществ, содержащихся в урине, при нагревании ее в присутствии воздуха (или кислорода) и при соответствующем давлении. При этих условиях содержащиеся в урине органические вещества окисляются («сгорают») и разлагаются на составные элементы. Основными продуктами процесса являются углекислый газ и азот. Окисляющиеся органические вещества способствуют повышению температуры жидкости таким образом, что начавшийся процесс продолжается непрерывно без подвода тепла извне.

Преимущество этого способа состоит в том, что с его помощью можно относительно быстро и без предварительного разбавления очищать урину от органических веществ.

Применение в процессе сжигания повышенных температур (300–350°С) гарантирует стерильность получаемых продуктов, а ведение процесса – без подвода тепла. Тепло, выделяющееся при сжигании (окислении) органических веществ используется для подогрева поступающих в установку урины и воздуха [5].

Принципиальная схема установки для мокрого сжигания урины приведена на рис. 14. Из сборника 1 урина поступает к насосу 2 и под большим давлением подается в реактор 4. Компрессор 5 засасывает из атмосферы воздух и также подает его в реактор 4. Содержащиеся в урине органические вещества окисляются под действием кислорода воздуха в реакторе.

Опытным путем установлено, что для окисления органических веществ, содержащихся в 1 л урины, требуется около 70 л воздуха. Из реактора продукты поступают в теплообменник 3, где отдают тепло подаваемой в реактор смеси. Редукционный клапан 7 поддерживает в системе давление около 200 ат. В конденсаторе 8 охлаждается продукт очистки (вода) и выделяются газообразные вещества. После очистки в фильтре 9 вода поступает в электродиализатор 10 для обессоливания.

Рис. 15. Душевая установка:

1 – нижний конус; 2 – сопловые насадки; 5 – отводной коллектор; 4 – вентиляционное отверстие; 5 – фиксаторы для ног; 6 – верхний конус.

Электролиз широко используется в наземных условиях для обессоливания воды с целью использования ее для питья. Основан, этот метод на способности проникновения под действием тока ионизированных частиц через пластмассовые мембраны, обладающие высокой избирательной способностью. Процесс осуществляется в три стадии: осаждение мочевины при помощи различных агентов, поглощение органических примесей активированным углем, поглощение минеральных примесей посредством электродиализа.

Похожие статьи:

  1. Обработка продуктов жизнедеятельности Под обработкой продуктов жизнедеятельности, в связи с полетами человека на...
  2. Душевая установка на космических кораблях С увеличением продолжительности пребывания экипажа в изолированных герметических объектах космических...
  3. Скафандры Скафандр – индивидуальное защитное снаряжение космонавта, под оболочкой которого поддерживается...

автор admin \\ теги: , ,



Написать ответ

Вы должны войти чтобы комментировать.