NL1024924C1 - Method for production of fresh water involves condensing evaporated water from plants in a greenhouse - Google Patents
Method for production of fresh water involves condensing evaporated water from plants in a greenhouse Download PDFInfo
- Publication number
- NL1024924C1 NL1024924C1 NL1024924A NL1024924A NL1024924C1 NL 1024924 C1 NL1024924 C1 NL 1024924C1 NL 1024924 A NL1024924 A NL 1024924A NL 1024924 A NL1024924 A NL 1024924A NL 1024924 C1 NL1024924 C1 NL 1024924C1
- Authority
- NL
- Netherlands
- Prior art keywords
- water
- greenhouse
- plants
- stream
- medium
- Prior art date
Links
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 86
- 239000013505 freshwater Substances 0.000 title claims abstract description 21
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 8
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims abstract description 23
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 21
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 claims abstract description 19
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 claims abstract description 17
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 239000003621 irrigation water Substances 0.000 claims description 6
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 claims description 4
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 4
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 claims description 2
- 239000008213 purified water Substances 0.000 claims description 2
- 238000009833 condensation Methods 0.000 abstract description 5
- 230000005494 condensation Effects 0.000 abstract description 5
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 31
- 244000061456 Solanum tuberosum Species 0.000 description 7
- 235000002595 Solanum tuberosum Nutrition 0.000 description 7
- 241000227653 Lycopersicon Species 0.000 description 6
- 235000007688 Lycopersicon esculentum Nutrition 0.000 description 6
- 241000746413 Spartina Species 0.000 description 5
- 239000003651 drinking water Substances 0.000 description 5
- 235000020188 drinking water Nutrition 0.000 description 5
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 description 5
- 235000012015 potatoes Nutrition 0.000 description 5
- 238000010612 desalination reaction Methods 0.000 description 4
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 4
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 3
- 238000003306 harvesting Methods 0.000 description 3
- 230000015784 hyperosmotic salinity response Effects 0.000 description 3
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000003973 irrigation Methods 0.000 description 3
- 230000002262 irrigation Effects 0.000 description 3
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 3
- 238000004378 air conditioning Methods 0.000 description 2
- AEMOLEFTQBMNLQ-BKBMJHBISA-N alpha-D-galacturonic acid Chemical compound O[C@H]1O[C@H](C(O)=O)[C@H](O)[C@H](O)[C@H]1O AEMOLEFTQBMNLQ-BKBMJHBISA-N 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 239000003657 drainage water Substances 0.000 description 2
- 238000000909 electrodialysis Methods 0.000 description 2
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 2
- 238000007667 floating Methods 0.000 description 2
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 2
- 238000001223 reverse osmosis Methods 0.000 description 2
- 239000013535 sea water Substances 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- 241000894007 species Species 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 1
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- 101100114416 Neurospora crassa (strain ATCC 24698 / 74-OR23-1A / CBS 708.71 / DSM 1257 / FGSC 987) con-10 gene Proteins 0.000 description 1
- 240000007594 Oryza sativa Species 0.000 description 1
- 235000007164 Oryza sativa Nutrition 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003124 biologic agent Substances 0.000 description 1
- 238000009395 breeding Methods 0.000 description 1
- 230000001488 breeding effect Effects 0.000 description 1
- 239000012267 brine Substances 0.000 description 1
- 239000000567 combustion gas Substances 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 235000009508 confectionery Nutrition 0.000 description 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 1
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 1
- 239000002384 drinking water standard Substances 0.000 description 1
- -1 electrodialysis Chemical compound 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 230000037406 food intake Effects 0.000 description 1
- 235000012631 food intake Nutrition 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- 230000002363 herbicidal effect Effects 0.000 description 1
- 239000004009 herbicide Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 239000011490 mineral wool Substances 0.000 description 1
- 230000008520 organization Effects 0.000 description 1
- 239000000575 pesticide Substances 0.000 description 1
- 239000004476 plant protection product Substances 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 231100000614 poison Toxicity 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 239000011814 protection agent Substances 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 230000025508 response to water Effects 0.000 description 1
- 235000009566 rice Nutrition 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- HPALAKNZSZLMCH-UHFFFAOYSA-M sodium;chloride;hydrate Chemical compound O.[Na+].[Cl-] HPALAKNZSZLMCH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 1
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 description 1
- 239000003440 toxic substance Substances 0.000 description 1
- 230000005068 transpiration Effects 0.000 description 1
- 230000035899 viability Effects 0.000 description 1
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01G—HORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
- A01G9/00—Cultivation in receptacles, forcing-frames or greenhouses; Edging for beds, lawn or the like
- A01G9/24—Devices or systems for heating, ventilating, regulating temperature, illuminating, or watering, in greenhouses, forcing-frames, or the like
- A01G9/246—Air-conditioning systems
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01G—HORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
- A01G9/00—Cultivation in receptacles, forcing-frames or greenhouses; Edging for beds, lawn or the like
- A01G9/24—Devices or systems for heating, ventilating, regulating temperature, illuminating, or watering, in greenhouses, forcing-frames, or the like
- A01G2009/248—Devices or systems for heating, ventilating, regulating temperature, illuminating, or watering, in greenhouses, forcing-frames, or the like with distillation of water
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A40/00—Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production
- Y02A40/10—Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production in agriculture
- Y02A40/25—Greenhouse technology, e.g. cooling systems therefor
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Environmental Sciences (AREA)
- Cultivation Of Plants (AREA)
Abstract
Description
55
WERKWIJZE VOOR HET PRODUCEREN VAN ZOET WATER DOOR HET CON-10 DENSEREN VAN IN EEN KAS MET PLANTEN VERDAMPT WATERPROCESS FOR PRODUCING FRESH WATER BY CON-10 DENSING WATER VAPORIZED IN A GREENHOUSE
GEBIED VAN DE UITVINDINGFIELD OF THE INVENTION
Onderhavige uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het produceren van zoet water door het terug-15 winnen via condensatie van door planten verdampt en rechtstreeks verdampt water. Naast zoet water levert de werkwijze van de uitvinding een gewasoogst op. De werkwijze van de uitvinding is bijzonder nuttig in aride gebieden, waar gebrek aan een geschikte bron voor zoet water is en 20 irrigatie in het open veld al snel zal leiden tot een te sterke verzilting van de bodem en een significant verlies van irrigatiewater door verdamping.The present invention relates to a method for producing fresh water by recovering via condensation of water evaporated and directly evaporated by plants. In addition to fresh water, the method of the invention provides a crop harvest. The method of the invention is particularly useful in arid regions, where there is a lack of a suitable source of fresh water and open field irrigation will soon lead to excessive salinization of the soil and a significant loss of irrigation water due to evaporation.
In veel gebieden is er een tekort aan zoet water van 25 goede kwaliteit. Organisaties als WHO, FAO en Unesco zien dit als een groot probleem. Er zijn daarom nieuwe en innovatieve oplossingen gewenst om het tekort aan zoet water te dekken, rekening houdend met de regionale en klimatologische situatie.In many areas there is a shortage of good quality fresh water. Organizations such as WHO, FAO and Unesco see this as a major problem. New and innovative solutions are therefore required to cover the shortage of fresh water, taking into account the regional and climatic situation.
30 In veel droge gebieden zijn de beschikbare waterbron nen zout of brak en moet ontzouting worden toegepast.In many dry areas, the available water sources are salt or brackish and desalination must be applied.
Huidige oplossingen voor zoetwaterproductie zijn vaak gebaseerd op het gebruik van kunstmatige verdampingssyste- 1024924 2 men (zoals multi-stage-flash verdamping (MSF), vapour com-pression. verdamping (VC)) en membraanprocessen (RO (omgekeerde osmose), ED (elektrodialyse)). Een belangrijk nadeel van deze technieken is het grote energieverbruik. Bo-5 vendien vereisen veel van deze technieken hoge investeringen .Current solutions for freshwater production are often based on the use of artificial evaporation systems (such as multi-stage flash evaporation (MSF), vapor compression (VC)) and membrane processes (RO (reverse osmosis), ED ( electrodialysis)). A major disadvantage of these techniques is the large energy consumption. Bo-5 also requires that many of these techniques require high investments.
Het gebruik van hernieuwbare energiebronnen wordt gezien als een mogelijkheid om de levensvatbaarheid van wa-terproductieprocessen met een hoog energieverbruik te ver-10 beteren. Door de Euro-Carribean Island Cooperation is een uitvoerig vergelijkend onderzoek naar de beschikbare hernieuwbare energiebronnen en de toepassing daarvan bij ont-zouting van water uitgevoerd [ECIC, 2000]. Recent is voorgesteld om zonne-energie toe te passen bij verdampings-15 technologie (Solar Dew, 2003]. Ook is een drijvende zeewater ontzoutingseenheid voorgesteld [Gebelius, 1984].The use of renewable energy sources is seen as an opportunity to improve the viability of water production processes with high energy consumption. A detailed comparative study of the available renewable energy sources and their application in the desalination of water has been carried out by the Euro-Caribbean Island Cooperation [ECIC, 2000]. It has recently been proposed to use solar energy with evaporation-15 technology (Solar Dew, 2003). A floating seawater desalination unit has also been proposed [Gebelius, 1984].
Hernieuwbare energiebronnen brengen echter vaak ook hoge investeringskosten met zich mee en veelal zijn er aanvullende energiebronnen nodig wegens de beperkte be-20 schikbaarheid van hernieuwbare energiebronnen.However, renewable energy sources often entail high investment costs and often additional energy sources are needed due to the limited availability of renewable energy sources.
Daarnaast wordt in droge gebieden het schaarse beschikbare zoete water vaak toegepast voor irrigatie, waarbij een aanzienlijk deel ervan door verdamping verloren gaat.In addition, the scarce available fresh water is often used in irrigated areas for irrigation, with a significant part of it being lost due to evaporation.
25 Een doel van de onderhavige uitvinding is het verbe teren van de zoetwatervoorziening, met name in droge gebieden. Een ander doel van de uitvinding is het tegengaan van verlies aan zoet water bij irrigatie van gewassen.An object of the present invention is to improve the freshwater supply, in particular in dry areas. Another object of the invention is to prevent loss of fresh water when irrigating crops.
Volgens de uitvinding worden deze doelen bereikt door 30 planten in een kas te kweken en het door de planten verdampte en het rechtstreeks verdampte water door condensatie terug te winnen met gebruikmaking van een klimaatbe-heersingsysteem.According to the invention, these objectives are achieved by growing plants in a greenhouse and recovering the water evaporated by the plants and the directly evaporated by condensation using a climate control system.
1024924 31024924 3
. SAMENVATTING VAN DE UITVINDING. SUMMARY OF THE INVENTION
Aldus voorziet de uitvinding in een werkwijze voor het produceren van zoet water omvattende 5 het verschaffen van een kas, het verschaffen van een medium om planten op te kweken , het kweken van planten op het medium in de kas, het toevoeren van water aan de planten op het medium, 10 waarbij ten minste een deel van dat water door de planten opgenomen wordt, het laten condenseren van de luchtvochtigheid in de kas zodat een condensaat bestaande uit gecondenseerd water gevormd wordt, 15 waarbij de luchtvochtigheid in de kas ten minste ge deeltelijk gevormd is door'de verdamping van water door de planten in het medium, het verzamelen van het condensaat ter verkrijging van een stroom gezuiverd water met een zoutgehalte dat lager 20 is dan dat van het aan de planten toegevoerde water, en het regelen van het klimaat in de kas om de luchtvochtigheid en de temperatuur in de kas in te stellen.The invention thus provides a method for producing fresh water comprising providing a greenhouse, providing a medium for growing plants, growing plants on the medium in the greenhouse, supplying water to the plants on the medium, wherein at least a part of that water is absorbed by the plants, allowing the air humidity to condense in the greenhouse so that a condensate consisting of condensed water is formed, wherein the air humidity in the greenhouse is at least partially formed by evaporating water from the plants in the medium, collecting the condensate to obtain a stream of purified water with a salt content lower than that of the water supplied to the plants, and controlling the climate in the greenhouse to adjust the humidity and temperature in the greenhouse.
Volgens een uitvoeringsvorm van de uitvinding wordt het niet door de planten opgenomen water dat uit het medi-25 urn wegloopt verzameld zodat een stroom water wordt verkregen met een zoutgehalte dat hoger is dan dat van het aan de planten toegevoerde water.According to an embodiment of the invention, the water not taken up by the plants that runs out of the medium is collected so that a stream of water is obtained with a salt content higher than that of the water supplied to the plants.
Volgens een andere uitvoeringsvorm van de uitvinding worden de in het medium gekweekte planten geoogst.According to another embodiment of the invention, the plants grown in the medium are harvested.
30 Volgens andere uitvoeringsvormen van de uitvinding worden het zuurstofgehalte en het koolstofdioxidegehalte in de kas ingesteld.According to other embodiments of the invention, the oxygen content and the carbon dioxide content in the greenhouse are adjusted.
1024924 ' t 41024924 to 4
Volgens een andere uitvoeringsvorm van de uitvinding worden wordt de stroom water met een zoutgehalte dat hoger is dan dat van het aan de planten toegevoerde water voor de klimaatregeling in de kas gebruikt door het te laten 5 verdampen. De daarbij benodigde verdampingsenergie wordt onttrokken aan de lucht in de kas en zo benut voor de klimaatbeheersing van de kas.According to another embodiment of the invention, the stream of water with a salt content that is higher than that of the water supplied to the plants is used for climate control in the greenhouse by allowing it to evaporate. The evaporation energy required for this is extracted from the air in the greenhouse and thus used for climate control of the greenhouse.
Volgens een andere uitvoeringsvorm van de uitvinding wordt de stroom water met een zoutgehalte dat hoger is dan 10 dat van het aan de planten toegevoerde water als irriga-tiewater gevoerd naar een kas waar de werkwijze van de uitvinding wordt uitgevoerd met een meer zoutminnend gewas dan de planten in de eerste kas.According to another embodiment of the invention, the stream of water with a salt content higher than that of the water supplied to the plants is fed as irrigation water to a greenhouse where the method of the invention is carried out with a more salt-loving crop than the plants in the first greenhouse.
Volgens een andere uitvoeringsvorm van de uitvinding 15 wordt de stroom water met een zoutgehalte dat hoger is dan dat van het aan de planten toegevoerde water met een gebruikelijke techniek eerst ontzout waarbij een stroom ont-zout water en een reststroom van water met een verhoogd zoutgehalte worden verkregen en de stroom onzout water als 20 voedingswater wordt gebruikt en de reststroom van water met een verhoogd zoutgehalte voor klimaatregeling in de kas wordt gebruikt door het water te laten verdampen.According to another embodiment of the invention, the stream of water with a salt content that is higher than that of the water supplied to the plants is first desalted with a conventional technique whereby a stream of desalted water and a residual stream of water with an increased salt content are and the unsalted water stream is used as feed water and the residual stream of water with an increased salt content for climate control in the greenhouse is used by evaporating the water.
Volgens een andere uitvoeringsvorm van de uitvinding wordt het condensaat als deel van het aan de in het medium 25 gekweekte planten toegevoerde water gebruikt.According to another embodiment of the invention, the condensate is used as part of the water supplied to the plants grown in the medium.
GEDETAILLEERDE BESCHRIJVING VAN DE UITVINDING .DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
In een kas worden gewassen geteeld. De gewassen worden niet in de volle grond maar op een van de volle grond 30 gescheiden medium geteeld. Dit kan bijvoorbeeld een substraat als steenwol zijn. Het zal de vakman duidelijk zijn dat ook andere typen substraat met succes bij de uitvinding zullen kunnen worden toegepast. Bovendien kan als me- 1024924 ' » 5 dium ook aarde worden toegepast. De gewassen worden van water voorzien met een gebruikelijk systeem. Dit water kan zoet, brak of zout zijn. Afhankelijk van de bron di«nen minder of meer zouttolerante plantensoorten te worden ge-5 selecteerd. Aan het water kunnen zonodig nutriënten worden toegediend. Een deel van het toegevoerde water en daarin opgeloste nutriënten en mineralen zal worden opgenomen door de in het medium gekweekte planten. De plant gebruikt de opgenomen mineralen en nutriënten voor weefselopbouw en 10 scheidt het overtollige water uit door transpiratie. De plant bewerkstelligt zo biologische zuivering en ontzou-ting. Naast transpiratie door planten zal een deel van het aangevoerde water direct verdampen. De. luchtvochtigheid in de kas zal als gevolg van de verdamping stijgen. Ook de 15 temperatuur in de kas zal als gevolg van de stralingswarm-te van de zon overdag toenemen. Het klimaat in de kas wordt daarom met een klimaatsysteem beheerst. Hierbij worden ten minste de luchtvochtigheid en temperatuur beheerst. Een mogelijke uitvoeringsvorm hiervan is een air-20 conditioner, bijvoorbeeld werkend door middel van absorptiekoeling, aangedreven door zonne-energie [Henkel, 2001; Hug, 2002], elektrische energie of een verbrandingsmotor. Behalve de temperatuur en de luchtvochtigheid worden bij voorkeur ook het zuurstofgehalte en het koolstofdioxidege-25 halte in de kas geregeld. Men kan bijvoorbeeld vochtige, zuurstofrijke lucht continu door de airconditioner circuleren. De van de airconditioner afkomstige lucht kan verrijkt worden met koolstofdioxide (bijvoorbeeld uit verbrandingsgas) om groeibeperkende omstandigheden voor de 30 planten te voorkomen.Crops are grown in a greenhouse. The crops are not grown in the open ground but on a medium separate from the open ground. This can be, for example, a substrate such as rock wool. It will be clear to those skilled in the art that other types of substrate can also be used successfully with the invention. In addition, earth can also be used as the medium. The crops are supplied with water using a conventional system. This water can be sweet, brackish or salty. Depending on the source, fewer or more salt-tolerant plant species should be selected. If necessary, nutrients can be added to the water. Part of the water supplied and nutrients and minerals dissolved therein will be absorbed by the plants grown in the medium. The plant uses the absorbed minerals and nutrients for tissue building and secretes the excess water through perspiration. The plant thus achieves biological purification and desaturation. In addition to transpiration by plants, part of the water supplied will immediately evaporate. The. humidity in the greenhouse will rise as a result of the evaporation. The temperature in the greenhouse will also increase as a result of the radiant heat from the sun during the day. The climate in the greenhouse is therefore controlled with a climate system. Hereby at least the humidity and temperature are controlled. A possible embodiment of this is an air conditioner, for example operating by means of absorption cooling, driven by solar energy [Henkel, 2001; Hug, 2002], electrical energy or an internal combustion engine. In addition to the temperature and the air humidity, the oxygen content and the carbon dioxide content in the greenhouse are preferably also controlled. For example, moist, oxygen-rich air can be continuously circulated through the air conditioner. The air coming from the air conditioner can be enriched with carbon dioxide (for example from combustion gas) to prevent growth-limiting conditions for the plants.
De temperatuur wordt, afhankelijk van het gewas, zodanig geregeld dat de planten niet doodgaan (enzymsysternen 1024924 6 functioneren niet meer boven circa 40 °C) en dat ze optimaal groeien en verdampen (gebruikelijk is boven 20 °C) .Depending on the crop, the temperature is regulated in such a way that the plants do not die (enzyme systems 1024924 6 no longer function above approximately 40 ° C) and that they grow and evaporate optimally (usually above 20 ° C).
De luchtvochtigheid wordt geregeld, afhankelijk van het gewas en een bèoogde opbrengst: 5 - bij opbrengst wordt gestreefd naar optimale groeiomstan- digheden - wanneer niet gestreefd wordt naar opbrengst wordt gestreefd naar de optimale verdampingssnelheid.The air humidity is regulated, depending on the crop and a yield yield: 5 - yield aims for optimum growth conditions - if yield is not aimed for, the optimum evaporation rate is aimed for.
Bij te lage luchtvochtigheid (dit is sterk afhanke- j 10 lijk van het gewas) kunnen de planten slap gaan hangen, bij te hoge luchtvochtigheid wordt de water- en voedselop- name geremd.If the humidity is too low (this is highly dependent on the crop), the plants can hang limply, if the humidity is too high, the water and food intake will be inhibited.
Bij . de klimaatbeheersing komt gecondenseerd water (condensaat) vrij. Als gevolg van het temperatuurverschil 15 tussen dag en nacht zal daarnaast condensatie van de voch- » tige lucht optreden aan de kaswand. Ook dit condensaat kan worden opgevangen.Bee . the climate control releases condensed water (condensate). As a result of the temperature difference between day and night, condensation of the moist air will also occur on the greenhouse wall. This condensate can also be collected.
Het condensaat (zowel afkomstig van condensatie op kaswand als van klimaatbeheersing) zal vrij zuiver, mine-20 raalarm, zoet water zijn. Dit condensaat wordt’ gebruikt voor de watervoorziening (drinkwater, irrigatiewater of andere toepassingen van zoet water). Het zal duidelijk zijn dat de uitdrukking zoet water niet beperkt is tot drinkwater.The condensate (both from condensation on greenhouse wall and from climate control) will be fairly pure, low-mineral, fresh water. This condensate is "used for water supply (drinking water, irrigation water or other applications of fresh water). It will be clear that the term fresh water is not limited to drinking water.
25 De werkwijze is niet beperkt wat betreft de bron van het water, mits het zoutgehalte van het water de zouttole-rantie van de gekweekte planten niet overschrijdt. Het is zelfs mogelijk (geklaard) afvalwater te gebruiken. Ook het productiewater bij de oliewinning is een mogelijke water-30 bron. Ook gedeeltelijk ontzout zeewater kan worden gebruikt, evenals water uit brakke bronnen.The method is not limited with regard to the source of the water, provided that the salt content of the water does not exceed the salt tolerance of the cultivated plants. It is even possible to use (clarified) waste water. The production water in oil extraction is also a possible water source. Partially desalted seawater can also be used, as well as water from brackish sources.
Als gevolg van de wateropname door het gewas en de verdamping van water zal de zoutconcentratie van het door 1024924 7 het substraat gevoerde water toenemen. Bij het overschrijden van 'de zouttolerantie van het geteelde gewas (of de geteelde gewassen) wordt het zoutere water afgevoerd.As a result of the water uptake by the crop and the evaporation of water, the salt concentration of the water fed through the substrate will increase. When the salt tolerance of the cultivated crop (or the cultivated crops) is exceeded, the saltier water is discharged.
Dit water kan mogelijk twee nuttige bestemmingen krijgen: 5 - het zoutere effluent of spui-water van de kas kan worden verdampt, waarbij de verdampingsenergie wordt benut voor de klimaatbeheersing in de kas (bijvoorbeeld via een warmtewisselaar) - het spui-water kan met ontzoutingstechnieken worden 10 behandeld en hergebruikt als voedingswater. Bij voor keur worden hiervoor technieken gebruikt die selectief zijn voor natrium en chloride (zoals elektrodia-lyse, met monovalent selectieve membranen). Het vervolgens bij deze behandeling vrijkomende brijn kan 15 worden verdampt, waarbij de verdampingsenergie wordt benut voor de klimaatbeheersing in de kas.This water can possibly have two useful destinations: - the saltier effluent or drainage water can be evaporated from the greenhouse, whereby the evaporation energy is used for climate control in the greenhouse (for example via a heat exchanger) - the drainage water can be carried out with desalination techniques are treated and reused as feed water. Preference is given to using techniques that are selective for sodium and chloride (such as electrodialysis, with monovalently selective membranes). The brine subsequently released during this treatment can be evaporated, the evaporation energy being utilized for climate control in the greenhouse.
Om het condensaat als drinkwater in te zetten dient aan een aantal voorwaarden te worden voldaan: 20 - het condensaat moet voldoen aan de WHO-normen voor drinkwater - het gebruik van gewasbeschermingsmiddelen in de kas dient zoveel mogelijk te worden beperkt, om zodoende te voorkomen dat deze stoffen in het drinkwater komen 25 - het condensaat behoeft mogelijk een additionele zui vering (desinfectie en/of verwijdering gewasbeschermingsmiddelen)To use the condensate as drinking water, a number of conditions must be met: 20 - the condensate must comply with the WHO drinking water standards - the use of plant protection products in the greenhouse must be limited as much as possible in order to prevent that these substances enter the drinking water - the condensate may require additional purification (disinfection and / or removal of crop protection agents)
Het condensaat kan ook in de kas zelf worden ge-30 bruikt. Hierdoor wordt voorkomen dat irrigatiewater als gevolg van verdamping en transpiratie verloren gaat. Met name in gebieden met waterschaarste of gebieden waar geen 102492' 8 zoet water beschikbaar is, kan dit een grote kostenbesparing geven.The condensate can also be used in the greenhouse itself. This prevents irrigation water from being lost as a result of evaporation and perspiration. In particular in areas with water scarcity or areas where fresh water is not available, this can result in a large cost saving.
De gewassen worden geoogst. Naarmate de zoutgehalten van het voedingswater lager worden, wordt de keuzevrijheid 5 voor de te telen gewassen groter. Bij niet te hoge zout-concentraties en een verder chemisch vrij goede kwaliteit (weinig toxische stoffen e.d.) kunnen voedingsgewassen worden geteeld, waar veel vraag naar is, zoals rijst, tomaten, aardappelen. Door "gewasveredeling" zijn inmiddels 10 varianten met tolerantie voor betrekkelijk hoge zoutgehalten beschikbaar. Voedingsgewasteelt kan daardoor bij een grote variatie aan zoutgehalten plaatsvinden en levert baten op, die de kosten van het totale waterwinsysteém gedeeltelijk of geheel dekken.The crops are harvested. As the salt contents of the feed water become lower, the freedom of choice for the crops to be grown becomes greater. If the salt concentrations are not too high and the quality of chemicals is relatively low (low in toxic substances and the like), it is possible to grow food crops that are in high demand, such as rice, tomatoes and potatoes. By "crop breeding", 10 variants with tolerance for relatively high salt levels are now available. Food crop cultivation can therefore take place with a wide variety of salt contents and yields benefits that partially or completely cover the costs of the total water recovery system.
15 Wordt het zoutgehalte te hoog of is het irrigatiewa- ter te zeer verontreinigd, dan kunnen geen consumptiege-wassen worden geteeld. De oogst heeft dan hooguit een beperkte waarde, bijvoorbeeld voor vezelindustrie of moet worden gestort. In die gevallen kan het voordelig zijn 20 planten te kiezen met een hoge zouttolerantie gecombineerd met een sterke transpiratie.If the salt content is too high or the irrigation water is too contaminated, then consumer crops cannot be grown. The harvest then has at most a limited value, for example for the fiber industry or must be dumped. In those cases it may be advantageous to select plants with a high salt tolerance combined with a strong perspiration.
De werkwijze zal in het algemeen uitgevoerd worden in een speciaal voor dit doel gebouwde kas. De kas kan met gebruikelijke kasbouwtechnieken en -materialen zoals rui-25 ten van glas of kunststof en metalen profielen worden gebruikt. De kas wordt voorzien van de hiervoor besproken klimaatbeheersingsmiddelen. De planten worden op gebruikelijke wijze gekweekt, bijvoorbeeld op substraatmatten.The method will generally be carried out in a greenhouse specially built for this purpose. The greenhouse can be used with conventional greenhouse building techniques and materials such as glass or plastic windows and metal profiles. The greenhouse is provided with the climate control resources discussed above. The plants are grown in the usual way, for example on substrate mats.
In de kas kunnen plantenziekten met biologische mid-30 delen bestreden worden zodat het gebruik van herbicidenpesticiden sterk verminderd of geheel vermeden kan worden, waardoor de kwaliteit het condensaat verbeterd kan worden 1024924 1 9 en de behoefte aan nabehandeling geminimaliseerd kan worden. ·In the greenhouse, plant diseases can be controlled with biological agents so that the use of herbicide pesticides can be greatly reduced or completely avoided, whereby the quality of the condensate can be improved and the need for after-treatment can be minimized. ·
De grootte van de kas wordt enerzijds bepaald door de behoefte aan zoet water. Anderzijds zal de grootte mede 5 afhankelijk zijn van de verdamping door de planten. De verdampingssnelheid van planten varieert sterk van soort tot soort. In de literatuur zijn waarden van 3 mm/dag tot 18 mm/dag gerapporteerd [Schouwenaars, 1993; Doorenbos en Kasam, 1986].The size of the greenhouse is on the one hand determined by the need for fresh water. On the other hand, the size will partly depend on the evaporation by the plants. The evaporation rate of plants varies greatly from species to species. Values from 3 mm / day to 18 mm / day have been reported in the literature [Schouwenaars, 1993; Doorenbos and Kasam, 1986].
1010
VOORBEELDEXAMPLE
Uitgaande van een waterconsumptie van 120 liter per persoon per dag, verdamping van 11 mm/dag, kostprijs van de kas inclusief klimaatbeheersing van 460.000 $/ha, af-15 schrijving in 30 jaar (6% rente, jaarlijks), een tomatenprijs van 700 $/ton, een aardappelprijs van 200 $/ton, en arbeid voor 2 (tomaten), 0,5 (aardappelen) en 0,25 ('cord grass'(Spartina pectina)) personen per hectare en een nu-tiëntenbehoefte van 1 $/m3 condensaat (tomaten), 0,1 $/ m3 20 condensaat (aardappelen) en een verwachte oogst van 300 ton/ha (onder optimale omstandigheden 500/ha ton) tomaten en 250 ton/ha aardappelen kunnen het benodigde kasoppervlak (tabel 1) en de kosten (tabel 2) voor de bereiding van drinkwater berekend worden) Het hergebruik van het 25 spui-water is niet berekend. De eventueel kosten voor het voedingswater en het afvoeren van het spuiwater zijn genegeerd.Assuming a water consumption of 120 liters per person per day, evaporation of 11 mm / day, cost of the greenhouse including climate control of $ 460,000 / ha, depreciation in 30 years (6% interest, annually), a tomato price of 700 $ / tonne, a potato price of $ 200 / tonne, and labor for 2 (tomatoes), 0.5 (potatoes) and 0.25 ('cord grass' (Spartina pectina)) persons per hectare and a current need of 1 $ / m3 condensate (tomatoes), 0.1 $ / m3 condensate (potatoes) and an expected harvest of 300 tonnes / ha (under optimal conditions 500 / ha tonnes) tomatoes and 250 tonnes / ha potatoes can provide the required greenhouse area (table 1) and the costs (table 2) for the preparation of drinking water are calculated) The reuse of the drain water is not calculated. The possible costs for the feed water and the discharge of the drain water have been ignored.
1024924 ' ♦ 10 . TABEL 11024924 '10. TABLE 1
Verband tussen aantal inwoners, vereiste wateraanvoer en benodigd kasoppervlak,___Relationship between the number of inhabitants, required water supply and required greenhouse area, ___
Aantal inwoners I Vereiste wateraan- Verdampingsopper- _voer (m3/dag)_vlak in kas (ha) _1_0,12_1,1. IQ"3 10.000_ 1.200 _11_ 100.000_ 12.000__110_ 1.000.000 I120.000 I1.100 5 TABEL 2Number of inhabitants I Required water supply Evaporation area (m3 / day) _surface in greenhouse (ha) _1_0,12_1.1. IQ "3 10,000_ 1,200 _11_ 100,000_ 12,000__110_ 1,000,000 I120,000 I1,100 5 TABLE 2
Schatting van de kosten per m3 geproduceerd zoet water · voor het kweken van tomaten, aardappels en cord grass (Spartina pectina), inclusief de afschrijving op kassen en klimaatbeheersingsysteem, arbeidskosten, nutriënten, op- 10 brengst van het gewas. ___Estimation of costs per m3 of fresh water produced · for growing tomatoes, potatoes and cord grass (Spartina pectina), including depreciation on greenhouses and climate control system, labor costs, nutrients, crop yield. ___
Gewas Afschrij- Arbeids- Opbrengst Totale ving kosten en ($/M3) kosten ($/m3) kosten ($/m3) nutriënten ___($/m3)__.__Crop Depreciation - Labor - Revenue Total capture costs and ($ / M3) costs ($ / m3) costs ($ / m3) nutrients ___ ($ / m3) __.__
Tomaten__0, 83_2,00_ 5,23 _-2,40___Tomatoes__0, 83_2.00_ 5.23 _-2.40 ___
Aardappe- 0,83 0,35 1,25 —0,06 len____·__Potato 0.83 0.35 1.25 - 0.06 len ____ · __
Cord grass 0,83__0,12_0,00_0, 96_Cord grass 0.83__0.12_0.00_0, 96_
LITERATUURLITERATURE
15 - Doorenbos, J., Kassam, A.H. (1986) : Yield response to water. FAO Irrigation and drainage paper 33. Food and Agricülture organization of the United Nations. Rome - Gebelius, S. (1984). Wind, waves and sun power floating desalter. World water vol 7, no 8, p.36, 1984.15 - Doorenbos, J., Kassam, A.H. (1986): Yield response to water. FAO Irrigation and drainage paper 33. Food and Agricultural organization of the United Nations. Rome - Gebelius, S. (1984). Wind, waves and sun power floating desalter. World water vol 7, no. 8, p.36, 1984.
20 - Henkel E.T.(2001) An airconditioning system using solar energy. Article provided to NCSEA, June 22, 2001.20 - Henkel E.T. (2001) An air conditioning system using solar energy. Article provided to NCSEA, June 22, 2001.
- Hug, R. (2002). Cooling with solar heat: growing interest in solar airconditioning. Solarmagazin, June 2002.- Hug, R. (2002). Cooling with solar heat: growing interest in solar air conditioning. Solarmagazin, June 2002.
1024924 11 - Kathib Z., Verbeek P. (2002) . HSE horizons: water te value-produced water management for sustainable field development of mature and green fields..Paper on the SPE international Conference on Health# Safety and 5 Environment in Oil and Gas E&P Kuala Lumpur, Malaysia, 20-22 March 2002, 10 1024S241024924 11 - Kathib Z., Verbeek P. (2002). HSE horizons: water-value-produced water management for sustainable field development of mature and green fields..Paper on the SPE international Conference on Health # Safety and 5 Environment in Oil and Gas E&P Kuala Lumpur, Malaysia, 20-22 March 2002, 10 1024S24
Claims (8)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL1024924A NL1024924C1 (en) | 2003-12-02 | 2003-12-02 | Method for production of fresh water involves condensing evaporated water from plants in a greenhouse |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL1024924A NL1024924C1 (en) | 2003-12-02 | 2003-12-02 | Method for production of fresh water involves condensing evaporated water from plants in a greenhouse |
| NL1024924 | 2003-12-02 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NL1024924C1 true NL1024924C1 (en) | 2005-06-06 |
Family
ID=34806157
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NL1024924A NL1024924C1 (en) | 2003-12-02 | 2003-12-02 | Method for production of fresh water involves condensing evaporated water from plants in a greenhouse |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| NL (1) | NL1024924C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2472041A (en) * | 2009-07-22 | 2011-01-26 | Questor Group Ltd C | Greenhouse having a system of watering by collecting condensate |
-
2003
- 2003-12-02 NL NL1024924A patent/NL1024924C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2472041A (en) * | 2009-07-22 | 2011-01-26 | Questor Group Ltd C | Greenhouse having a system of watering by collecting condensate |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Grange et al. | A review of the effects of atmospheric humidity on the growth of horticultural crops | |
| Hand | Effects of atmospheric humidity on greenhouse crops | |
| Molitor | The European perspective with emphasis on subirrigation and recirculation of water and nutrients. | |
| Menzies et al. | Recent advances in cultural management of diseases of greenhouse crops | |
| Tattini et al. | The effect of NaCl stress and relief on gas exchange properties of two olive cultivars differing in tolerance to salinity | |
| DE69921297T2 (en) | Plant growth medium with hydrophilic membrane and use of the membrane to control the moisture | |
| Kubota et al. | Greenhouse tomato production. | |
| EP4051006B1 (en) | Method for eliminating pathogens in plant growing and corresponding system | |
| Dieleman et al. | Interacting effects of temperature integration and light intensity on growth and development of single-stemmed cut rose plants | |
| US7435317B2 (en) | Desalination of ocean water | |
| NL1024924C1 (en) | Method for production of fresh water involves condensing evaporated water from plants in a greenhouse | |
| WO2001074721A2 (en) | Improved desalination of ocean water | |
| Roberts | The response of urban trees to abiotic stress | |
| Van Os | Comparison of some chemical and non-chemical treatments to disinfect a recirculating nutrient solution | |
| US20170203232A1 (en) | Low Energy Process for purifying water and reducing crop water consumption | |
| Triguii et al. | Effects of humidity on tomato | |
| Itoh et al. | Control of Ralstonia solanacearum in tomato hydroponics using a polyvinylidene fluoride ultrafiltration membrane | |
| Olsen | Powdery mildew | |
| KR101928514B1 (en) | Eco-friendly grass protectant using sea water | |
| Jamwal et al. | 23 soilless culture | |
| US20240352546A1 (en) | Method and System for Cultivation and Processing of Sugar Beets | |
| Sirhan et al. | Hydroponics as a sustainable water-efficient agricultural strategy for enhancing resilience and food security in the Gaza Strip | |
| GB2472040A (en) | Cultivation of algae for microclimate modification | |
| Esteban et al. | Determinación del contenido y distribución de iones en hoja y raíz en plantas adultas del maíz (Zea mays L.)" lluteño" de la XVRegión de Arica y Parinacota, Chile | |
| Isaac et al. | Effect of electrical conductivity and supply rate of the nutrient solution on stomatal conductance of rose plant leaves |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| SD | Assignments of patents |
Owner name: KIWA WATER RESEARCH B.V. Effective date: 20061222 |
|
| VD1 | Lapsed due to non-payment of the annual fee |
Effective date: 20080701 |