способ восстановления гидропонных субстратов

Формула изобретения

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.

Описание изобретения к патенту

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.