СПОСОБ ЭЛЕКТРОАКТИВИРОВАНИЯ ВОДЫ ДЛЯ СТИМУЛЯЦИИ ПРОРАЩИВАНИЯ СЕМЯН ЛУКА РЕПЧАТОГО Российский патент 2023 года по МПК C02F1/46 

Изобретение относится способам электроактивирования воды и может быть использовано в сельском хозяйстве, в частности, при предпосевной обработке семян.

Известен способ электроактивирования питьевой воды [RU №2252919, C02F 1/46, опубл. 27.05.2005], включающий униполярную обработку питьевой воды в проточном диафрагменном электролизере с раздельным ее вводом и выводом при заданном соотношении скоростей протока католита и анолита от 0,94:1 до 1,50:1 и пропускании удельного количества электричества в пределах 0,071-0,083 А ч на 1 л католита и анолита. Технический эффект - снижение удельного расхода количества электричества и электроэнергии.

Недостатком данного способа является большой расход водородной воды и образование анолита, который необходимо утилизировать.

Известен способ приготовления электроактивированной воды [RU №2501739, C02F 1/46, опубл. 20.12.2013], включающий обработку воды путем электролиза для получения двух фракций воды: щелочной - католита, насыщенной ионами ОН^-, и кислотной - анолита, насыщенной ионами Н⁺. Водород, выделившийся в течение процесса электролиза, собирают в емкость объемом не более 5 л и барботируют им образовавшийся католит с рН 7,5-8 из расчета (6-8)⋅10^-4 моль/л до полного его растворения в католите.

Недостатком данного способа является многостадийность процесса и сложность выполнения.

Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является способ получения электроактивированной воды [RU №2721322, C02F 1/46, опубл. 18.05.2020], включающий электрообработку постоянным электрическим током питьевой водопроводной воды с рН 7,7-8,7, ОВП 250-300 мВ по хлорсеребряному электроду сравнения (ХСЭ) и минерализацией 300 мг/л. Электрообработку ведут в непроточной установке с диафрагменным электролизером в течение 40 мин, при силе тока 0,10-0,15 А, напряжении 36-37 В, с получением католита с рН 9,5-9,6, ОВП -110-115 мВ (ХСЭ).

К недостаткам данного способа можно отнести обработку воды постоянным электрическим током, длительность процесса активации, высокий уровень энергозатрат.

Техническим результатом изобретения является разработка способа электроактивирования воды с целью повышение всхожести и увеличения урожайности семян.

Технический результат достигается тем, что в способе электроактивирования воды для стимуляции проращивания семян лука репчатого, включающим электрообработку воды в непроточном электролизере, новым является то, что электрообработку ведут в течение 3-6 сек при силе тока 2 кА с длительностью импульса 75 мкс, напряжении 8,5 кВ, из расчета 1-2 кДж/л и получают электроактивированную воду с окислительно-восстановительным потенциалом -150…-200 мВ.

Изобретение поясняется чертежом. На фиг. 1 приведена схема активации воды.

Способ осущестляют следующим образом.

Реактор 3 наполняют водой для активации из бака 7, через входной патрубок с вентилем 6. В реакторе 3 установлены электроды из нержавеющей стали 4, на которые подают высокое напряжение по высоковольтному коаксиальному кабелю 2, идущего из генератора импульсных токов 1. По заполнению реактора 3, с генератора импульсных токов 1, на электроды 4 поступает высоковольтный импульс и между электродами происходит электрический пробой, с выделением накопленной в генераторе импульсных токов энергии. Выделяемая при высоковольтном разряде энергия, обладающая рядом уникальных свойств, активирует воду в реакторе. При достижении необходимой удельной плотности энергии, процесс обработки останавливают, обработанную воду, через выходной патрубок и вентиль 5, сливают в приемную тару 8.

Окислительно-восстановительный потенциал измеряют прибором ORP-169, либо аналогичным и записывают данные в журнал. Активированную таким образом воду применяют для орошения семян.

Данный процесс активации воды характеризуется высокой удельной мощностью 1.25 МВт; малым временем процесса 75 мкС, наличием ударной волны высокой интенсивности до 10000 атм, ультрафиолетовым излучением и, при завершении фазы разряда, кавитационным процессом.

Кроме того, в начале процесса межэлектродный зазор характеризуется высокой электрической напряженностью 10кВ\см, а после пробоя, высоким током 3 кА и, как следствие, мощным магнитным вихрем 5-7 Тэсла.

Достаточный уровень активации определен как -150…-200 мВ. Для достижения необходимого уровня, необходим уровень удельной плотности энергии 1-2 кДж\л (0,00027-0,00054 А*час/л).

Пример осуществления способа.

В эксперименте использовали генератор импульсных токов с энергией разряда 0,2 кДж; реактор из нержавеющей стали на 1,5 л с заполнением 1 л; количество разрядов от 5 до 10, время активации воды составляло 3-6 сек; ток в разряде 2 кА с длительностью импульса менее 100 мкс, напряжение 8,5 мВ.

Эксперимент проводили с семенами лука репчатого. Наблюдения вели за тремя контрольными образцами, увлажненными отстоянной не менее 1 суток водопроводной водой и, за девятью образцами (по 3 в каждой группе), увлажненными активированной водой, с различной удельной плотностью энергии. Семена были приобретены в магазине и имели низкую всхожесть.

Для статистической обработки, контрольная и экспериментальные пробы, были разделены на 3 части, по 100 семян в каждой.

Эксперимент проводили при температуре 22-24°С, в затемненной части лаборатории.

Активация воды производилась тремя уровнями удельной энергии:

Контрольную группу семян обрабатывали отстоянной не менее 1 суток водопроводной водой.

Исследуемые группы семян обрабатывали активированной водой с различным уровнем ОВП. Обработку семян проводили 3 раза в день в определенное время - 8:00, 12:00 и 16:00. Ночью семена не обрабатывали.

Данные по всхожести приведены в таблице 1.

Таким образом, вода, обработанная предлагаемым способом, влияет на пророст семян в 2,5 раза, что способствует повышению всхожести и, следовательно, увеличению урожайности. Применение способа позволит в дальнейшем использовать менее дорогие семена, а также приведет к их экономии.

Преимущества предлагаемого способа электроактивирования воды заключаются в малых затратах элетроэнергии на активацию 1-2 кВт⋅ч/м³ (0,00054А*час\л), что минимум на 2 порядка меньше прототипа, малом времени активации 3-6 сек, а также наличием ударной волны, ультрафиолетового излучения и кавитационного схлопывания, позволяющего избавиться от патогенной флоры, что позволяет применять воду более низкого качества.

Изобретение относится к способам электроактивирования воды и может быть использовано в сельском хозяйстве, в частности при предпосевной обработке семян лука репчатого. Способ включает электрообработку воды в непроточном электролизере. Электрообработку ведут в течение 3-6 сек, при силе тока 2 кА с длительностью импульса 75 мкс, напряжении 8,5 мВ из расчета 1-2 кДж/л и получают электроактивированную воду с окислительно-восстановительным потенциалом -150…-200 мВ. Технический результат: получение электроактивированной воды с целью повышения всхожести и увеличения урожайности. 1 ил., 2 табл., 1 пр.

Способ электроактивирования воды для стимуляции проращивания семян лука репчатого, включающий электрообработку воды в непроточном электролизере, отличающийся тем, что электрообработку ведут в течение 3-6 сек при силе тока 2 кА с длительностью импульса 75 мкс, напряжении 8,5 кВ, из расчета 1-2 кДж/л и получают электроактивированную воду с окислительно-восстановительным потенциалом -150…-200 мВ.