СПОСОБ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ГИДРОПОННЫХ СУБСТРАТОВ Российский патент 2006 года по МПК A01G31/00 B01J20/34 

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

Известен способ химической регенерации корнеобитаемых субстратов (АС 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. АС 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 сорбционных свойств субстратов.

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

Это достигается тем, что ультразвуковой обработке подвергают водную суспензию промытого субстрата, предварительно смешанную с воздухом, а после ультразвуковой обработки субстрат промывают и обрабатывают в магнитом поле с напряженностью 100-200 мТл.

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 магнитной обработки 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 сорбционных свойств путем упорядочивания доменных структур в магнитном поле, что делает возможным многократное использование субстратов. 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. Устройство для обработки гидропонных субстратов в магнитом поле. Заявка №2004118010, 2004) при соответствующих режимах ультразвуковой обработки и магнитной обработки.

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 обработке в магнитом 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 магнитной обработки, другие показатели.

Пример 1. Отработанный гидропонный субстрат (цеолиты 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, субстрат промывают, а затем обрабатывают в магнитном поле с индукцией 100-200 мТл в течение 10-20 секунд.

На субстрате, восстановленном в соответствии с предложенным способом, осуществлялось выращивание зеленных 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). О восстановлении сорбционных свойств субстратов из цеолитов свидетельствуют экспериментальные данные, приведенные в таблице.

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

Таблица
Содержание тяжелых металлов и радионуклидов в зеленом кормеЗеленый кормТяжелые металлыРадионуклиды ZnPbCu¹³⁷Cs⁹⁰SrВыращенный без гидропонных субстратов из цеолита8,340,171,7310,496Выращенный на восстановленных гидропонных субстратах из цеолитов7,370,121,548,7679Выращенный на ранее не использовавшихся гидропонных субстратах из цеолитов7,360,121,538,7577

Изобретение относится к области растениеводства. Предложен способ восстановления гидропонного субстрата из цеолита, который промывают водой, готовят водную суспензию промытого субстрата, барботируют ее воздухом, проводят ультразвуковую обработку, удаляют воду, субстрат промывают и подвергают обработке в магнитном поле с индукцией 100-200 мТл. Изобретение позволяет интенсифицировать процесс восстановления субстрата. 1 табл.

Способ восстановления гидропонного субстрата, включающий его промывку и ультразвуковую обработку, отличающийся тем, что в качестве субстрата используют цеолит, который промывают водой, готовят водную суспензию промытого субстрата, барботируют ее воздухом, проводят ультразвуковую обработку, удаляют воду, субстрат промывают и подвергают обработке в магнитном поле с индукцией 100-200 мТл.