Способ восстановления гидропонных субстратов

Изобретение относится к растениеводству. Способ восстановления гидропонного субстрата из натролита и вермикулита осуществляют после промывки водой, затем готовят водную суспензию промытого субстрата, барботируют ее воздухом, проводят ультразвуковую обработку, удаляют водой, субстрат промывают, высушивают и обрабатывают в электрическом поле с напряженностью 300-350 кВ/м. Изобретение позволяет интенсифицировать процесс восстановления субстрата.

 

Изобретение относится к сельскохозяйственному производству, а именно производству продукции растениеводства на гидропонной основе.

Известен способ химической регенерации корнеобитаемых субстратов (А.С. СССР №400286), включающий применение растворов из едкого калия, который растворяет биогенные продукты выветривания субстратов, а также растительные остатки.

Однако данный способ недостаточно эффективен, поскольку поступление регенерирующего раствора в поры субстратов затруднено, что приводит к повышению концентрации щелочи.

Наиболее близким по технической сущности к заявленному решению является способ регенерации искусственных корнеобитаемых сред (Е.И.Ермаков, В.В.Владимиров. Способ регенерации искусственных корнеобитаемых сред. А.С. СССР №443652, 1974), включающий ультразвуковую обработку корнеобитаемой среды, залитой раствором едкого калия.

Однако данный способ недостаточно эффективен, поскольку процесс очистки протекает недостаточно интенсивно, затруднена отмывка остаточных количеств щелочи и не предусмотрено восстановление ионообменных свойств субстратов.

Целью изобретения является повышение эффективности способа за счет интенсификации очистки, облегчения отмывки и восстановления ионообменных свойств субстратов.

Это достигается тем, что ультразвуковой обработке подвергают водную суспензию промытого субстрата, предварительно смешанную с воздухом, а после ультразвуковой обработки субстрат промывают, высушивают и обрабатывают в электрическом поле с напряженностью 300-350 кВ/м.

В результате поиска, проведенного по научно-технической и патентной литературе, не обнаружено идентичное техническое решение.

Предлагаемое техническое решение основывается на известных приемах очистки материалов, в том числе при использовании ультразвука, и известных приемах электрообработки материалов. Отличием предлагаемого способа является указанная совокупность признаков, которая не известна с получением следующего эффекта.

Применение предлагаемого способа приводит к очистке субстратов от растительных остатков с помощью ультразвуковой обработки и восстановлению ионообменных свойств субстратов путем ионизации в электрическом поле, что делает возможным их многократное использование. Учитывая вышеизложенное, можно считать, что изобретение соответствует «критерию изобретательский уровень».

Способ может быть реализован с использованием известного устройства (Авдеев М.В., Воловик Е.Л., Попов В.М. и др. Гидропонная установка. Патент РФ №40840, бюллетень №28, 2004) при соответствующих режимах ультразвуковой обработки и электрообработки.

Поскольку гидропонные субстраты известны как корнеобитаемая среда при выращивании растений, то изобретение соответствует критерию «промышленная применимость».

Способ восстановления гидропонных субстратов реализуется следующим образом.

Гидропонный субстрат предварительно промывают водой, которая сбрасывается в канализацию. Приготавливают водную суспензию предварительно промытого субстрата, которую смешивают с воздухом и подают в установку для ультразвуковой обработки, где она очищается под воздействием ультразвуковых колебаний. Насыщение воздухом суспензии предварительно промытого субстрата позволяет интенсифицировать процесс очистки в ультразвуковом поле. После очистки из водной суспензии удаляют воду, субстрат промывают, а затем подвергают высушиванию в аэрожелобе. Высушенный субстрат обрабатывают в электрическом поле.

Следует отметить, что при восстановлении гидропонных субстратов с использованием предложенного метода, возможно их многократное использование на различных культурах. В каждом конкретном случае следует рекомендовать параметры ультразвуковой обработки и электрообработки, продолжительность высушивания и другие показатели.

Пример 1. Отработанный гидропонный субстрат (натролит, вермикулит и др.) промывают водой при температуре 15-20°С, после чего воду сливают в канализацию. Приготавливают водную суспензию предварительно промытого субстрата, барботируют ее воздухом и подают в ультразвуковую установку для очистки. Ультразвуковое поле в данной установке создается магнитострикционными преобразователями МПС-2,5-18, подключенными к ультразвуковому генератору УЗГ 3-10. Из очищенной суспензии удаляют воду и промывают субстрат. Влажный субстрат высушивают в аэрожелобе в течение 10-20 минут. Высушенный субстрат обрабатывают в электрическом поле с напряженностью 300-350 кВ/м в течение 10-15 секунд.

На субстрате, восстановленном в соответствии с предложенным способом, осуществлялось выращивание зеленых овощей (многолетних луков) и зеленого корма (из овса, гороха и кукурузы). При этом урожайность на восстановленном субстрате не отличалась от урожайности на неиспользованном субстрате (разница заключалась в пределах ошибки опыта).

Как показали исследования, гидропонные субстраты могут использоваться многократно, что значительно снижает стоимость продукции гидропонного растениеводства. Выше изложенное позволяет считать данный способ исключительно эффективным для производства.

Способ восстановления гидропонного субстрата, включающий его промывку и ультразвуковую обработку, отличающийся тем, что в качестве субстрата используют натролит и вермикулит, промывку осуществляют водой, готовят водную суспензию промытого субстрата, барботируют ее воздухом, проводят ультразвуковую обработку, удаляют воду, субстрат промывают, высушивают и обрабатывают в электрическом поле с напряженностью 300-350 кВ/м.