способ сохранения лечебной концентрации радоновой воды на этапе доставки к потребителю процедур

Формула изобретения

1. Способ сохранения лечебной концентрации радоновой воды на этапе доставки к потребителю процедур, включающий транспортировку радоновой воды, прогрев путем прохождения воды через зону повышенных температур, подачу ее в ванну, отличающийся тем, что транспортировку радоновой воды проводят в емкости, которую заполняют путем подачи струи радоновой воды под ее зеркало, формируемое в этой емкости, до полного вытеснения из нее воздуха и перелива 5-10% верхнего обедненного радоном объема воды, после чего емкость герметизируют, доставленную радоновую воду дополнительно хранят путем переливания в накопительную емкость, отбирая ее снизу из-под зеркала воды в транспортировочной емкости и подавая аналогично снизу зеркало воды, формируемое в накопительной емкости, подогрев воды осуществляют путем деления потока воды, отобранной из-под ее зеркала в накопительной емкости на тонкие струи и равномерного прогрева последних за 9-15 с до температуры 37-38^oC при прохождении струй воды через зоны повышенных температур, а подачу воды в ванну осуществляют объединенным потоком нагретой воды под ее зеркало, формируемое в этой ванне.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что зеркало радоновой воды в транспортировочной и/или накопительной емкостях предохраняют от контакта с воздухом путем размещения на нем подвижного легкого непроницаемого покрытия.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что столб радоновой воды формируют в накопительной емкости высотой, превышающей в 3-4 раза диаметр формируемого зеркала воды.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области использования радона в медицине и может быть применено при использовании радоновой воды для приготовления бальнеологических процедур в лечебных и санаторно-курортных учреждениях, удаленных от источника на значительное расстояние.

По существующей классификации к лечебной радоновой воде относится вода, содержащая более 185 Бк/л радона, являющегося элементом нулевой группы периодической системы элементов. Известны несколько изотопов радона, самым долгоживущим является Rn-222 с периодом полураспада, равным 3,825 суток. В процессе распада радон преимущественно излучает альфа-частицы и превращается в изотоп - радий А, давая начало группе так называемых короткоживущих дочерних продуктов радона (RaA, RaB, RaC и С1), которые всегда находятся там, где имеется радон. Основная часть энергии распада радона и его дочерних продуктов приходится на долю альфа-лучей, с чем связывают физиологические и лечебные эффекты действия радона, поэтому лечение радоном еще называют альфа-терапией.

Газообразный радон в 7,6 раза тяжелее воздуха, обладает низким коэффициентом растворимости в воде, еще более снижающимся при повышении ее температуры. Из-за малой растворимости он легко выделяется из воды в воздух. Основная сложность использования радоновой воды в лечебных целях - быстрое снижение концентрации радона в воде, чему в значительной степени способствует ее контакт с воздухом, перемешивание и гидравлические удары в емкости для доставки воды к потребителю, относительно короткий период полураспада радона. Все вышеперечисленное обуславливало максимальное приближение радонолечебниц к природным источникам радоновых вод или к местам сооружения добычных скважин с целью сокращения длины радонопроводов и времени транспортировки.

В настоящее время в Российской Федерации функционируют несколько построенных по этому принципу радоновых курортов, например в Пятигорске, Увильдах, Молоковке, Георгиу-Деж и других, радоновую воду в которых подают от скважины до места принятия процедур по трубопроводам. (И. И. Гусаров, А. В. Дубовской. Современное состояние и проблемы радонотерапии в России. Актуальные вопросы радонотерапии. Материалы международной конференции. Минск - Дятлово, 1999, с. 5).

Ухудшение социального положения большей части российского общества, повышение степени занятости трудоспособного населения, целесообразности проведения оздоровительных мер без отрыва от работы привели к необходимости приближения места проведения процедур к местам проживания потребителя процедур.

Частично эту проблему решают путем создания радонолечебниц, обеспечивающих проведение искусственно приготавливаемых радоновых процедур. В настоящее время в Российской Федерации функционирует около 100 таких учреждений. Недостатком этого способа является искусственное приготовление радоновой воды, не позволяющее воссоздать уникальный природный комплекс минеральной радоновой воды, характеризующейся сложнейшей системой связей в виде взаимодействия компонентов минеральной воды с радоном и его дочерними продуктами.

В последнее время появились способы транспортировки природной радоновой воды от скважины к радонолечебнице на значительные расстояния с помощью транспорта в закрытых емкостях за период, ограниченный временем полураспада радона-222. (И. И. Гусаров, А. В. Дубовской. Современное состояние и проблемы радонотерапии в России. Актуальные вопросы радонотерапии. Материалы международной конференции. Минск - Дятлово, 1999, с. 5). Положительным качеством этого способа транспортировки является возможность устройства радонолечебниц на базе существующих лечебных учреждений в месте проживания потребителей процедур. К отрицательным качествам на начальной стадии следует отнести значительное снижение концентрации радона на этапе загрузки воды в емкость, транспортировки, нагревания и залива в ванну с потерей радона.

С учетом аналогии по температурным характеристикам в качестве прототипа выбран способ сохранения лечебной концентрации радона в минеральной воде при проведении лечебных процедур в санатории "Радон", функционирующем на основе Дятловского месторождения. Снабжение санатория радоновой водой осуществляется из 4-х скважин. Глубина скважин от 296 до 307 метров. Из интервала глубин 170-300 метров получены пресные радоновые холодные воды с минерализацией 0,34-0,5 г/л, умеренно жесткие, слабощелочные. Температура подземных вод составляет 11-13 градусов Цельсия. Концентрация радона составляет от 740 Бк/м³ до 1480 Бк/м³, т. е. по основным показателям вода относится к слаборадоновой и среднерадоновой воде. Транспортировку воды к месту процедур осуществляют по полиэтиленовым трубам. Подогрев воды производят в бойлерном отделении. К недостаткам способа следует отнести прорывы трубопроводов, снижение концентрации радона в воде из-за сильной адсорбции последнего полиэтиленом, нерегулируемый подогрев воды, затрудняющий обеспечение оптимальной концентрации радона и комфортной для организма температуры в воде лечебной ванны. Последнее обстоятельство влечет за собой значительные финансовые затраты (Н. В. Нечаев, Н. В. Мазур. Организация освоения дятловского месторождения холодных радоновых вод, Материалы международной конференции, Минск-Дятлово, 1999, с. 19).

Задачей изобретения является разработка способа сохранения лечебной концентрации радона при транспортировке радоновой воды в емкости в радонолечебницы, удаленные от источника на значительные расстояния, с учетом периода полураспада радона 222 и необходимости последующего нагрева и подачи радоновой воды в ванну. Техническими результатами являются:

- снижение потери радона на этапе скважина-процедурная до 15-20%;

- доставка радоновой воды в количестве, необходимом для проведения процедур;

- возможность осуществления лечебно-профилактических процедур на базе существующих лечебниц.

Решение указанной задачи и достижение вышеперечисленных результатов стали возможны благодаря тому, что в известном способе сохранения лечебной концентрации радоновой воды на этапе доставки к потребителю процедур, включающем транспортировку радоновой воды, прогрев путем прохождения воды через зону повышенной температуры и подачу в ванну, заполнение емкости радоновой воды проводят путем подачи струи радоновой воды под ее зеркало до полного вытеснения воздуха и последующего 5-10% перелива верхнего слоя налитой в емкость радоновой воды, после чего емкость герметизируют, доставленную воду для необходимого хранения и сохранения кондиционных свойств переливают в накопительную емкость, также с переливом, отбирая ее снизу транспортировочной емкости и подавая аналогично под зеркало воды, формируемое в накопительной емкости. Подогрев воды для процедур осуществляют путем отбора воды из-под ее зеркала в накопительной емкости и делением на тонкие струи с равномерным прогревом последних за 9-15 секунд до температуры 37-38 градусов Цельсия при прохождении струй воды через зоны повышенных температур, а подачу в ванну осуществляют объединенным потоком нагретой воды под зеркало воды, формируемое в ванне. В лучшем варианте исполнения возможно зеркало воды в накопительной емкости предохранять от длительного контакта с воздухом за счет размещения на зеркале воды подвижного легкого непроницаемого покрытия. При этом возможно формирование столба радоновой воды в накопительной емкости с высотой, превышающей в 3-4 раза диаметр формируемого зеркала воды, что снижает площадь контактирующей поверхности.

Осуществление совокупности существенных признаков позволяет свести потери радона до 15-20%, что сохраняет кондиционность лечебной воды за счет сведения к минимуму физического воздействия на радоновую воду (гидравлические удары и переливания) и контакта с воздухом, приводящему к выделению радона в воздух, что позволят максимально сохранить первоначальную природную структуру этого природного комплекса. Подогрев воды в струях с малым поперечным сечением в свою очередь позволяет быстро и практически равномерно подогреть весь объем и избежать конвекционного перемешивания за счет разницы температур. Потери радона из воды при ее подогреве указанным способом не превышают 15%.

Способ иллюстрируют фигуры 1 и 2, на которых отражена последовательность выполнения предложенной совокупности признаков без защитного покрытия на зеркале воды (фиг. 1) и с защитным (фиг. 2).

Способ осуществляют следующим образом. Радоновую воду подают по шлангу 1 (фиг. 1) в транспортировочную емкость 2, установленную на передвижном средстве 3, например автомобиле. При этом шланг 1 подсоединяют к выходу емкости к ее нижней части, формируют зеркало воды 4 и наполняют до полного вытеснения воздуха из емкости 2, а затем и 5-10% перелива воды из нее. После чего емкость 2 герметизируют и перевозят к радонолечебнице (на фиг. не показано). Доставленную воду из нижней точки транспортировочной емкости 2 по шлангу 1 сливают под зеркало воды 5 в накопительную емкость 6 с переливом. Отбор воды для процедур осуществляют по трубопроводу 7 и направляют поток в скоростной бойлер 8, в котором его делят на тонкие струи 9, равномерно быстро подогревают до температуры 37-38 градусов, объединяют на выходе в единый поток и по трубопроводу 10 подают на дно ванны 11 под зеркало воды 12, формируемое в этой ванне.

Для снижения воздействия контакта радоновой воды с воздухом на зеркало воды 5, формируемое в накопительной емкости 6, помещают покрытие 13 (фиг. 2), а емкость исполняют таким образом, чтобы высота формируемого в них столба воды превышала диаметр формируемого зеркала в 3 раза.

ПРИМЕР 1.

Для лечения используют радоновые воды Белгородской области, относящиеся к водам средней концентрации 1480-2220 Бк/л с температурой 12 градусов Цельсия и средней минерализацией. Особенностью эксплуатации радоновой воды в Белгородской области является организация бальнеологических процедур в радонолечебнице областной поликлиники восстановительного лечения в г. Белгороде, которая находится на расстоянии 120 км от скважины.

Воду заливают из скважины через шланг под зеркало в емкость автомашины. Объем перевозимой воды 10 м³. Температура окружающего воздуха 30 градусов Цельсия. Привезенную воду перекачивают в вертикальный накопитель, подавая ее снизу. В качестве нагревателя используют скоростной бойлер. Температура нагрева составила 38 градусов Цельсия, время прогрева - 11 секунд.

Температура окружающего воздуха, град. Цельсия - 20

Начальная концентрация радона, Бк/л - 1660

Время перевозки, ч - 3

Концентрация радона после перевозки, Бк/л - 1350

Концентрация радона в ванне, Бк/л - 1330

Потери радона составили 330 Бк/л - 20%.

ПРИМЕР 2. Способ осуществляют аналогично примеру 1.

Температура окружающего воздуха, град. Цельсия - 0

Начальная концентрация радона, Бк/л - 1660

Время перевозки, ч - 3

Концентрация радона после перевозки, Бк/л - 1450

Концентрация радона в ванне, Бк/л - 1410

Потери радона составили, 250 Бк/л - 15%.

На зеркало воды в накопительной емкости устанавливают подвижное покрытие из полиэтилена, высота накопительной емкости превышает диаметр зеркала в 3 раза. Потери радона составили 15%.

Таким образом, приведенные примеры доказывают, что использование совокупности существенных признаков позволяет решить поставленную задачу и достигнуть сокращения потерь радона до 15-20%.

Разработанный способ вписывается в современную тенденцию приближения процедур к потребителю, позволяет сохранить кондиционность радоновых вод. При полной заполняемости радонолечебница экономически рентабельна. Предложенный способ экономически применим и может быть использован для организации лечения радоновыми водами в других регионах. Перевозка воды емкостями позволяет доставлять ее в требуемых количествах. Вода подается в ванну с сохранением ее лечебных кондиций и необходимых температурных параметров.

Анализ технического уровня существующих аналогов показывает, что предложенный способ обладает новизной и полезностью.