SU1692376A1

SU1692376A1 - Method for cultivation of plants under artificial conditions

Info

Publication number: SU1692376A1
Application number: SU884484175A
Authority: SU
Inventors: Юрий Николаевич Юдин
Original assignee: Ю.Н. Юдин
Priority date: 1988-07-15
Filing date: 1988-07-15
Publication date: 1991-11-23

Abstract

Изобретение относитс к выращиванию растений в услови х, создаваемым в замкнутом объеме. Цель изобретени - увеличение продуктивности растений, повышение эффективности утилизации вредных веществ . В предлагаемом способе растени выращивают на инертном субстрате, подава питательный раствор к корневой части растений. Транспирационна влага, содержаща с в воздухе, забираемом из отсека с растени ми, конденсируетс в холодильно- сушильном агрегате и направл етс в герметичные емкости, заполненные природной почвой. Микроорганизмы, содержащиес в почве, утилизируют вредные токсические вещества, перешедшие из воздуха в конденсат и св занные молекулами воды. Прошедший через емкости с почвой очищенный конденсат используют дл приготовлени питательного раствора и увлажнени воздуха . 1 ил.This invention relates to the cultivation of plants under conditions created in a confined space. The purpose of the invention is to increase the productivity of plants, increase the efficiency of disposal of harmful substances. In the proposed method, plants are grown on an inert substrate, feeding the nutrient solution to the root of the plants. The transpiration moisture contained in the air taken from the plant compartment is condensed in a refrigeration unit and sent to airtight containers filled with natural soil. Microorganisms contained in the soil utilize harmful toxic substances that have passed from air to condensate and are bound by water molecules. Purified condensate that has passed through the soil tanks is used to prepare a nutrient solution and humidify the air. 1 il.

Description

Изобретение относитс к выращиванию растений в замкнутом объеме, в частности в системах жизнеобеспечени экипажей летательных или подводных аппаратов.The invention relates to the cultivation of plants in a closed volume, in particular in the life support systems of the crews of flying or underwater vehicles.

Цель изобретени -увеличение продуктивности растений, повышение эффективности утилизации вредных веществ, выдел емых человеком и растени ми, а также исключение контакта человека с патогенной микрофлорой, утилизирующей вредные вещества.The purpose of the invention is to increase the productivity of plants, increase the efficiency of utilization of harmful substances emitted by humans and plants, as well as the exclusion of human contact with pathogenic microflora that disposes of harmful substances.

Известно, что почва, в которой имеют место интенсивные процессы гниени и разложени органических веществ, вл ютс идеальным субстратом дл утилизации токсических веществ, но одновременно она вл етс источником патогенных микроорганизмов , В предлагаемом способе растени выращивают на инертном субстрате, а утилизацию вредных веществ производ т вIt is known that the soil in which intensive processes of decay and decomposition of organic substances take place is an ideal substrate for the disposal of toxic substances, but at the same time it is a source of pathogenic microorganisms. In the proposed method, plants are grown on an inert substrate, and the disposal of harmful substances is at

изолированном объеме, содержащем природную почву. Дл этого почву помещают в несколько колонок, ограниченных сверху и снизу материалом, легко пропускающим воду (например, стекловатой) и соединенных между собой в нижней части. В верхние части колонок поочередно (через сутки или более) подают конденсат транспирацион- ной влаги. В колонках микроорганизмы ути- лизируют токсические вещества, а очищенна вода поступает в емкость с водой , из которой испар етс . Полив и питание растений осуществл ют любым известным способом: аэропонным, гидропонным , растени выращивают на субстрате или без него.isolated volume containing natural soil. For this, the soil is placed in several columns, bounded above and below by a material that easily passes water (for example, glass wool) and is interconnected at the bottom. Transpiration moisture condensate is alternately (after a day or more) fed to the upper parts of the columns. In the columns, the microorganisms utilize toxic substances, and the purified water enters the tank with water, from which it evaporates. Watering and feeding of plants is carried out by any known method: aeroponic, hydroponic, plants are grown on or without a substrate.

Предлагаемый способ реализуетс в устройстве , схема которого приведена на чертеже . Устройство включает камеру 1, сосуды с растени ми 2, через которые проход тThe proposed method is implemented in a device whose scheme is shown in the drawing. The device includes a chamber 1, vessels with plants 2 through which the

о о ю оэ VJoh oh oe vj

воздуховоды 3. Под сосудами 3 расположен вентил тор 4, за ним установлена центрифуга 5 с питательным раствором дл полива растений. Помимо того имеетс резервуар (не показан) дл хранени питательного раствора. С центрифугой 5 св зан водоза- борник 6, служащий дл подачи раствора к растени м, который включаетс по программе полива растений. В центрифугу 7 поступает конденсат транспирационной влаги после прохождени через колонки с почвой. Нагреватель 8 служит дл повышени интенсивности испарени воды из центрифуги 7. Двигатель 9 приводит в действие вентил торы и центрифуги. Водовод 10 служит дл подачи раствора из центрифуги 5 в сосуды 2. Колонки 11 с почвой посредством конденсатовода 12 св заны с центрифугой 7, Верхние части колонок 11 посредством конденсатовода 13 и вентилей 14 св заны с конденсатором 15, выполненным в виде тора . Колонки 11 с почвой посредством воздуховодов 16 св заны с камерой 1. В конденсатоводе 12 имеетс вентил тор 17, обеспечивающий движение конденсата и воздуха через колонки 11. На выходе конденсатора 15 имеютс нагреватели 18. В конденсаторе 15 имеютс охлаждающие элементы 19. В камере 1 имеютс зоздухо- отбойники 20, направл ющие воздух на растени , наход щиес в сосудах 2. Воздуховод 21 св зывает конденсатор 15с камерой 1. Жилой отсек или (и) утилизатор отходов 22 служат источниками С02 и токсических газов. Вентил тор 23 служит дл подачи воздуха из жилого отсека 22 по воздуховоду 24 в конденсатор 5, В жилой отсек 22 очищенный воздух поступает по воздуховоду 25. Отбойники 26 служат дл отвода конденсата в конденсатовод 13, а воздуховод 27 служит дл подачи испарившегос из центрифуги 7 конденсата в камеру 1. Кроме того, в устройстве имеетс система освещени , высоковольтный разр дник, автоматика , которые на чертеже не показаны.air ducts 3. A fan 4 is located under the vessels 3, followed by a centrifuge 5 with a nutrient solution for watering the plants. In addition, there is a reservoir (not shown) for storing the nutrient solution. A water collector 6 is connected to the centrifuge 5, which serves to supply the solution to the plants, which is included in the irrigation program. The condensate of transpiration moisture enters the centrifuge 7 after passing through the columns with the soil. The heater 8 serves to increase the intensity of the evaporation of water from the centrifuge 7. The engine 9 drives the fans and centrifuges. The conduit 10 serves to supply the solution from the centrifuge 5 to the vessels 2. The columns 11 are connected to the soil by means of the condensate line 12 to the centrifuge 7. The tops of the columns 11 are connected by means of the condensate line 13 and the valves 14 to the condenser 15, made in the form of a torus. The columns 11 are connected to the soil by means of the air ducts 16 to the chamber 1. In the condensate duct 12 there is a fan 17 providing movement of condensate and air through the columns 11. At the outlet of the condenser 15 there are heaters 18. In the condenser 15 there are cooling elements 19. In the chamber 1 there are air-baffles 20, which direct air to plants in vessels 2. Air duct 21 connects condenser 15 with chamber 1. Residential compartment or / and waste heat exchanger 22 serve as sources of CO2 and toxic gases. The fan 23 serves to supply air from the residential compartment 22 through the duct 24 to the condenser 5, To the residential compartment 22, the purified air enters through the duct 25. The baffles 26 serve to drain the condensate to the condensate duct 13, and the duct 27 serves to supply condensate evaporated from the centrifuge 7 camera 1. In addition, the device has a lighting system, a high-voltage glitter, and automation, which are not shown in the drawing.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

Поступающий через воздуховод 25 в жилой отсек 22 насыщенный кислородомComing through the air duct 25 into the living compartment 22 saturated with oxygen

чистый воздух насыщаетс токсическими веществами и СОа, выдел емыми людьми и оборудованием, наход щимис в жилом отсеке 22. Отработанный в жилом отсеке воздух по воздуховоду 24 поступает в конденсатор 15. Одновременно по воздуховоду 21 туда же поступает воздух из камеры с растени ми 1. В конденсаторе 15транспи- рационна влага конденсируетс на охлаждающих элементах 19 и вместе с растворенными в ней токсическими веществами под воздействием центробежной силы , возникающей при движении воздуха по тору 15, попадает в конденсатовод 13, откуда через один из вентилей 14 направл етс в колонку с почвой 11. При этом токсические вещества адсорбируютс в почве колонки 11. где утилизируютс микроорганизмами с выделением простых соединений (С02, МНз,clean air is saturated with toxic substances and COA released by people and equipment located in the residential compartment 22. The exhaust air in the residential compartment enters condenser 15 through duct 15. At the same time, air from plant 1 comes to duct 21. the condenser 15 conveys moisture condenses on the cooling elements 19 and together with toxic substances dissolved in it under the influence of centrifugal force arising when air moves along the torus 15 enters the condensate trap 13, from where Without one of the valves 14, the column 11 is sent to the column 11. At the same time, toxic substances are adsorbed in the soil of the column 11. Where they are utilized by microorganisms to release simple compounds (CO2, OHM,

Н20 и другие), поступающих с-конденсатом в центрифугу 7. В ней летучие вещества испар ютс , а нелетучие (соли) скапливаютс , образу соленый раствор. Дл испарени воды служит нагреватель 8. Летучие вещества по воздуховоду 27 поступают в камеру 1. Часть воздуха по воздуховоду 25 поступает в жилой отсек 22, а основной поток воздуха проходит через воздуховоды 3 сквозь субстрат , на котором :.астут растени . Растени утилизируют С&2 и выдел ют 02.H20 and others) entering the centrifuge with the condensate 7. Volatile substances in it are evaporated and nonvolatile (salts) accumulate to form a saline solution. A heater 8 serves to evaporate the water. Volatile substances through the duct 27 enter chamber 1. Part of the air through duct 25 enters the residential compartment 22, and the main air flow passes through the ducts 3 through the substrate, on which: a plant. Plants dispose of C & 2 and excrete 02.

Claims

The invention method of growing plants in artificial conditions, including the supply of nutrient solution to the root of plants, the air intake from the plant compartment and the condensation of transpiration moisture contained in the air, followed by purification

so that, in order to increase plant productivity, increase the efficiency of disposal of harmful substances and eliminate human contact with pathogenic microflora, the transpiration moisture condensate is alternately passed through sealed containers containing natural soil with microorganisms, then the condensate is heated and air saturated with moisture is fed into the plant compartment mi

/ 7

M 21 11

Vl m 1 7

,

73 22 K