RU111384U1 - Установка для выращивания растений - Google Patents
Установка для выращивания растений Download PDFInfo
- Publication number
- RU111384U1 RU111384U1 RU2011127976/13U RU2011127976U RU111384U1 RU 111384 U1 RU111384 U1 RU 111384U1 RU 2011127976/13 U RU2011127976/13 U RU 2011127976/13U RU 2011127976 U RU2011127976 U RU 2011127976U RU 111384 U1 RU111384 U1 RU 111384U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- chamber
- utilizer
- soil
- substrate
- plant
- Prior art date
Links
Abstract
Установка для выращивания растений, содержащая вегетационную камеру, емкость с ирригационной водой, нитрификатор, модуль для культивирования грибов и утилизатор съедобной биомассы, отличающаяся тем, что утилизатор выполнен в виде камеры для культивирования улиток с двумя отделениями, причем в верхнем отделении камеры расположены кормушки для улиток на опорах, а нижнее отделение камеры заполнено почвоподобным субстратом, при этом утилизатор размещен внутри вегетационной камеры.
Description
Полезная модель относится к растениеводству, а именно к установкам для выращивания растений в замкнутом технологическом цикле.
Из существующего уровня техники известна установка с рециклом биомассы, которая включает две герметичные камеры, соединенные воздуховодом, - камера для выращивания растений (вегетационная камера) и камера со смесью почвы и растительных отходов [L.Lamotte, В.Saugier, D.Т.Smemofft and M.Andre. A simplified closed artificial ecosystem - recycling of organic matter into wheat plants. Advances in Space Research, 1999, vol.24, No.3, pp.303-308]. Через воздуховод между камерами осуществляется газообмен: растениями в вегетационной камере продуцируется кислород, а растительные отходы во второй камере выделяют углекислый газ. Известное устройство является недостаточно эффективным, так как рециклу подвергается лишь та часть биомассы растений, которая конвертируется в углекислый газ.
Наиболее близкой к заявленному техническому решению является установка для выращивания растений с рециклом биомассы, которая является экспериментальной моделью биологической системы жизнеобеспечения человека [Tikhomirov A.A., Ushakova S.A., Manukovsky N.S., Lisovsky G.M., Kudenko Yu.A., Kovalev V.S., Gribovskaya I.V., Tirranen L.S., Zolotukhin I.G. Synthesis of biomass and utilization of plant wastes in a physical model of biological life-support system. Acta Astronautica, 2003, vol.53, pp.249-257]. Установка содержит вегетационную камеру, емкость с ирригационной водой, нитрификатор и модуль для культивирования грибов. Растения выращивают в вегетационных сосудах на почвоподобном субстрате, который является продуктом биологической переработки растительных отходов. Функцию человека в установке моделирует утилизатор съедобной биомассы растений, который представляет собой физико-химический реактор. Рецикл съедобной биомассы растений осуществляют путем ее выноса из вегетационной камеры с последующим окислением в реакторе. В качестве окислителя используют перекись водорода. Продуктами окисления съедобной биомассы являются вода и зола, которые переносят из реактора в вегетационную камеру под растения. Другой продукт окисления - углекислый газ - вводят в вегетационную камеру из постороннего источника. Чтобы полностью смоделировать функцию человека, из вегетационной камеры вместе со съедобной биомассой необходимо вывести эквивалентное количество газообразного кислорода, что связано с решением дополнительных технических вопросов.
Недостатком известного устройства являются трудности организации газообмена между вегетационной камерой и утилизатором. Кроме того, технологический цикл выращивания растений замкнут не полностью, поскольку для окисления съедобной биомассы в утилизаторе используют перекись водорода - вещество, не подлежащее рециклу в данной установке.
Задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является создание установки для выращивания растений в замкнутом технологическом цикле.
Данная задача решается за счет того, что в установке для выращивания растений, содержащей вегетационную камеру, емкость с ирригационной водой, нитрификатор, модуль для культивирования грибов и утилизатор съедобной биомассы, утилизатор выполнен в виде камеры для культивирования улиток с двумя отделениями. В верхнем отделении камеры расположены кормушки для улиток на опорах. Нижнее отделение камеры заполнено почвоподобным субстратом, при этом утилизатор размещен внутри вегетационной камеры.
Технический результат от использования полезной модели:
- упрощение газообмена между вегетационной камерой и утилизатором;
- осуществление полного замыкания технологического цикла выращивания растений за счет отказа от использования перекиси водорода и перехода на биологическое окисление съедобной биомассы с помощью улиток;
- возможность масштабирования полезной модели для расчета конфигурации биологической системы жизнеобеспечения человека.
Сущность полезной модели поясняется чертежами:
фиг.1 - установка для выращивания растений;
фиг.2 - утилизатор (вид спереди в разрезе);
фиг.3 - утилизатор (вид справа в разрезе).
Установка для выращивания растений (фиг.1) содержит вегетационную камеру 1, емкость с ирригационной водой 2, нитрификатор 3, модуль для культивирования грибов 4 и утилизатор съедобной биомассы 5, выполненный в виде камеры для культивирования улиток с двумя отделениями - верхним отделением 6 и нижним отделением 7.
В вегетационной камере 1 находятся растения, которые выращивают в вегетационных сосудах 8 на почвоподобном субстрате 9. Вегетационная камера снабжена системами охлаждения и терморегуляции, а также датчиками углекислого газа и кислорода. Вегетационные сосуды размещены в поддоне 10, который трубой 11 с насосом 12 и клапаном 13, а также трубой 14 с клапаном 15 соединен с ирригационной водой в емкости 2. На потолке вегетационной камеры 1 размещены осветительные лампы 16. Модуль для культивирования грибов 4 состоит из 2-х камер - ферментационной 17 и культивационной 18, снабженных системой нагрева и терморегуляции и соединенных воздуховодами 19. Внутри камер 17 и 18 размещены культивационные сосуды 20 с соломой злаковых культур. Посредством воздуховодов 21 и 22 культивационная камера 18 соединена с вегетационной камерой 1. В воздуховод 22 вмонтирован вентилятор 23. Нитрификатор 3 трубой 24 с насосом 25 и клапаном 26, а также трубой 27 с клапаном 28 соединен с ирригационной водой в емкости 2. К утилизатору съедобной биомассы 5 присоединены вентилятор 29, а также сточная труба 30 с фильтром 31.
Верхнее отделение 6 утилизатора 5 выполнено в виде короба, закрываемого сверху крышкой 32 (фиг.2), а нижнее отделение 7 имеет форму округлого желоба (фиг.3). Соединение отделений камеры осуществляется с помощью креплений 33 (фиг.3). В верхнем отделении 6 утилизатора 5 расположены кормушки для улиток 34, закрепленные на опорах 35, а также штуцеры 36-39 для воздухообмена между вегетационной камерой и утилизатором. Каждая опора 35 состоит из двух расходящихся к низу пластин с фланцами. Соединение опор 35 со стенками верхнего отделения камеры 6 выполнено с помощью креплений 40. В нижнем отделении камеры 7 на подложке-фильтре 41 размещен почвоподобный субстрат 42, под которым находится штуцер 43. Утилизатор размещен внутри вегетационной камеры 1 на опорах 44.
Установка для выращивания растений работает следующим образом.
Растения культивируют в вегетационной камере 1 при освещении с помощью ламп 16 в вегетационных сосудах 8 на почвоподобном субстрате 9. Функция растений в предлагаемой установке - продукция биомассы и кислорода, а также поглощение углекислого газа. Увлажнение почвоподобного субстрата 9 проводят путем подтопления ирригационной водой из емкости 2. При этом открывают клапан 13, закрывают клапан 15 и включают насос 12. Ирригационная вода поступает из емкости 2 через трубу 11 в поддон 10. Когда ирригационная вода достигает в поддоне 10 заданного уровня, выключают насос 12. Ирригационная вода проникает в почвоподобный субстрат 9 через отверстия в дне вегетационных сосудов 8. После увлажнения почвоподобного субстрата открывают клапан 15 и спускают воду из поддона 10 в емкость 2 через трубу 14. Если рН ирригационной воды поднимается выше определенного уровня, проводят ее закачку в нитрификатор 3 через трубу 24. При этом открывают клапан 26, закрывают клапан 28 и включают насос 25. В нитрификаторе 3 происходит подкисление ирригационной воды. Продолжительность выдержки ирригационной воды в нитрификаторе 3 определяют экспериментально. Спуск воды из нитрификатора 3 в емкость 2 проводят через трубу 27 при открытом клапане 28.
Урожай растений делят на несъедобную и съедобную части. Листовую несъедобную биомассу измельчают и закапывают в почвоподобный субстрат 9, находящийся в вегетационных сосудах 8. Солому злаковых культур помещают в культивационные сосуды 20 и подвергают тепловой обработке в ферментационной камере 17. Культивационные сосуды с обработанной соломой засевают мицелием гриба, проводят проращивание соломы мицелием и переводят в культивационную камеру 18, в которой получают плодовые тела гриба. Пророщенную солому закапывают в почвоподобный субстрат 9, находящийся в вегетационных сосудах 8. Пассивный воздухообмен между ферментационной камерой 17 культивационной камерой 18 осуществляется через воздуховоды 19. Между культивационной камерой 18 и вегетационной камерой 1 воздухообмен проводится через воздуховоды 21 и 22 с помощью вентилятора 23.
После сбора урожая часть съедобной биомассы растений используют как посевной материал в очередном технологическом цикле. Оставшуюся часть съедобной биомассы растений, а также плодовые тела гриба измельчают и размещают в кормушках 34 и на поверхности почвоподобного субстрата 42 в утилизаторе 5 как корм для улиток. В утилизаторе 5 с помощью улиток осуществляется биологическое окисление корма. Продуктами биологического окисления съедобной биомассы растений являются углекислый газ, метаболическая вода и отходы жизнедеятельности улиток. Распределение корма между кормушками 34 и почвоподобным субстратом 42 стимулирует движение улиток, поскольку, съев корм на почвоподобном субстрате 42, улитки вынуждены подниматься вверх к кормушкам 34 по опорам 35, а затем снова спускаться на почвоподобный субстрат 42, который является благоприятной средой их обитания. Назначение опор 35 - увеличение площади обитания и двигательной активности улиток, что положительно влияет на их состояние. Отходы жизнедеятельности улиток накапливаются в почвоподобном субстрате 42, где происходит их частичная минерализация. При этом почвоподобный субстрат 42 выполняет роль дезодоранта. Избыток влаги и жидких выделений улиток проходит слой почвоподобного субстрата 42, подложку-фильтр 41, штуцер 43, фильтр 31, трубу 30 и попадает в емкость 2 с ирригационной водой. Периодически разъединяют верхнее и нижнее отделения утилизатора 5, чтобы извлечь почвоподобный субстрат 42, распределить его под растения и заменить на почвоподобный субстрат 9 из вегетационных сосудов 8. В почвоподобном субстрате 9 под растениями происходит полная минерализация отходов жизнедеятельности улиток. Воздухообмен между утилизатором 5 и вегетационной камерой 1 осуществляется с помощью вентилятора 29, который вводит воздух через штуцеры 36 и 37. Выход воздуха из утилизатора 5 происходит через штуцеры 38 и 39. С помощью воздухообмена из утилизатора 5 удаляют избыток углекислого газа и восполняют недостаток кислорода, необходимого для биологического окисления съедобной биомассы растений.
Полезная модель обеспечивает выращивание растений в замкнутом технологическом цикле и может быть использована как аналог биологических систем жизнеобеспечения человека.
Claims (1)
- Установка для выращивания растений, содержащая вегетационную камеру, емкость с ирригационной водой, нитрификатор, модуль для культивирования грибов и утилизатор съедобной биомассы, отличающаяся тем, что утилизатор выполнен в виде камеры для культивирования улиток с двумя отделениями, причем в верхнем отделении камеры расположены кормушки для улиток на опорах, а нижнее отделение камеры заполнено почвоподобным субстратом, при этом утилизатор размещен внутри вегетационной камеры.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011127976/13U RU111384U1 (ru) | 2011-07-07 | 2011-07-07 | Установка для выращивания растений |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011127976/13U RU111384U1 (ru) | 2011-07-07 | 2011-07-07 | Установка для выращивания растений |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU111384U1 true RU111384U1 (ru) | 2011-12-20 |
Family
ID=45404523
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2011127976/13U RU111384U1 (ru) | 2011-07-07 | 2011-07-07 | Установка для выращивания растений |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU111384U1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU196200U1 (ru) * | 2019-07-31 | 2020-02-20 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный научный центр агроэкологии, комплексных мелиораций и защитного лесоразведения Российской академии наук" | Климатическая камера для выращивания растений |
-
2011
- 2011-07-07 RU RU2011127976/13U patent/RU111384U1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU196200U1 (ru) * | 2019-07-31 | 2020-02-20 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный научный центр агроэкологии, комплексных мелиораций и защитного лесоразведения Российской академии наук" | Климатическая камера для выращивания растений |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6125744B2 (ja) | バイオマスによる太陽熱と炭酸ガスの固定装置及び同固定装置を備えた家屋 | |
CN104542231B (zh) | 家庭立体式农业工厂 | |
CN103025860A (zh) | 用于使光合成生物生长的方法和装置 | |
CN207269464U (zh) | 渔菜共生系统 | |
CN107318621A (zh) | 生态水自循环果蔬与水产一体式养殖方法及专用装置 | |
CN103782948B (zh) | 绿色,有机农业种植、养殖生态循环系统和方法 | |
CN102630515A (zh) | 屋顶生物质循环种植系统 | |
AU2010337846A1 (en) | An improved composting pot | |
EP3902389A1 (en) | A microalgae-based system for producing products and a process using thereof | |
WO2003069977A1 (fr) | Systeme ecologique a etages multiples pour culture et recolte sequentielle avec regulation de la temperature | |
CN103964648A (zh) | 使用生活污水的一体化生态景观装置及活水循环方法 | |
CN206212739U (zh) | 多植物生物活性堆肥盆 | |
CN213907703U (zh) | 一种生态循环种养殖大棚 | |
CN206909360U (zh) | 一种鱼、植物、微生物共生的生态循环系统 | |
CN206559930U (zh) | 一种箱式种养同体生态养殖浮床 | |
RU111384U1 (ru) | Установка для выращивания растений | |
CN208285966U (zh) | 一种具有照明装置的植物育苗箱 | |
CN208166874U (zh) | 一种预热式好氧堆肥装置 | |
CN108425540A (zh) | 一种充分利用建筑底层和顶层空间的生态生产可循环建筑 | |
CN203820610U (zh) | 使用生活污水的一体化生态景观装置 | |
CN210695223U (zh) | 一种智慧农业多功能恒温培植箱 | |
CN201786056U (zh) | 一种十位一体的低碳循环生态大棚 | |
KR101667332B1 (ko) | 태양광발전을 이용한 농축산설비 | |
RU69698U1 (ru) | Биокомплекс | |
CN219577917U (zh) | 生态种植养殖一体棚 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20120107 |