Повышение эффективности гидропонного выращивания зеленных овощей путем ультрафиолетового облучения и фильтрации питательного раствора
Возможности применения данного комбинированного способа для очистки природных и сточных вод отражены в научных публикациях, однако изучены не полностью и требуют дальнейших исследований. В частности, не определено влияние фильтрации на физико-химические характеристики питательного раствора и связанные с ними энергетические затраты на процесс УФ-обеззараживанияотсутствует методика расчета… Читать ещё >
Содержание
- 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ
- 1. 1. Гидропонное растениеводство в современных производственно-экологических условиях
- 1. 2. Виды гидропонной культуры — 13 1.3 Инженерно-технологическое оборудование для гидропонного выращивания зеленных овощей
- 1. 4. Методы и технические средства электротехнологии для обеззараживания питательных растворов
- 1. 5. Рабочая гипотеза. Цель и задачи исследования
- 2. ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ФИЛЬТРАЦИИ И УФ-ИЗЛУЧЕНИЯ ДЛЯ ОБЕЗЗАРАЖИВАНИЯ ГИДРОПОННЫХ РАСТВОРОВ
- 2. 1. Определение основных факторов, влияющих на эффективность процесса фильтрации и УФ-облучения питательного раствора
- 2. 2. Основы расчета установки для фильтрации и УФ-облучения гидропонных растворов
- 2. 3. Элементы технологической схемы производства зеленных овощей на гидропонной основе, включающей фильтрацию и УФ-облучение 41 питательного раствора
- 2. 4. Обоснование параметров, определяющих эффективность использования фильтрации и УФ-облучения в технологии 44 гидропонного выращивания зеленных овощей
- 2. 5. Методика расчета установки для фильтрации и УФ-облучения питательного раствора
- 2. 6. Результаты и
- выводы по главе
- 3. ПРОГРАММА И МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
- 3. 1. Программа экспериментов и экспериментальные установки
3.1.1 Программа экспериментов 5 О 3.1.2. Экспериментальные установки 51 3.2. Методика проведения экспериментов 3.2.1 Методика экспериментального определения физико-химических показателей питательного раствора
3.2.2 Методика исследования влияния режимов фильтрации и УФ-облучения питательного раствора на отклик зеленных овощей
3.2.3 Методика исследования экологической чистоты и биологической полноценности гидропонной биомассы
3.2.4 Методика сравнения вариантов обеззараживания питательного раствора
3.3 Методика оценки эффективности обеззараживания гидропонных, растворов
3.4 Результаты и
выводы по главе
4. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОПТИМАЛЬНЫХ РЕЖИМОВ ФИЛЬТРАЦИИ И УФ-ОБ ЛУЧЕНИЯ ПИТАТЕЛЬНОГО РАСТВОРА И ПАРАМЕТРОВ УСТРОЙСТВА ДЛЯ ОБЕЗЗАРАЖИВАНИЯ ПИТАТЕЛЬНОГО РАСТВОРА
4.1 Параметры установки для фильтрации и УФ-облучения питательного раствора
4.2 Изменения физико-химических характеристик питательного раствора в процессе фильтрации
4.3 Изменения физико-химических характеристик питательного раствора в процессе вегетации
4.4 Влияние фильтрации и УФ-облучения на пораженность растений болезнетворными микроорганизмами
4.5 Влияние фильтрации и УФ-облучения на отклик зеленных овощей 78 4.6. Результаты и
выводы по главе
5 РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ ГИДРОПОННОГО ВЫРАЩИВАНИЯ ЗЕЛЕННЫХ ОВОЩЕЙ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ФИЛЬТРАЦИИ И УФ-ОБЛУЧЕНИЯ — ДЛЯ ОБЕЗЗАРАЖИВАНИЯ ПИТАТЕЛЬНОГО РАСТВОРА
5.1 Технологическая схема гидропонного выращивания зеленных овощей с использованием фильтрации и УФ-облучения для обеззараживания питательного раствора
5.2 Устройство для обеззараживания питательного раствора путем фильтрации и УФ-облучения
5.3. Программа и результаты технологических испытаний
5.4. Экономическая оценка
5.5. Результаты и
выводы по главе
ОСНОВНЫЕ
ВЫВОДЫ
Список литературы
- Авдеев М.В., Трушин П. М. Тепличный комплекс для выращивания * экологически чистых овощей / Вестник ЧГАУ, 2006, том 46, с. 7 — 9.
- Адлер Ю.П., Маркова Е. В., Грановский Ю. В. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий. М.: Наука, 1976. 219 с.
- Ажегиревич А.И. и др. Обеззараживание питьевой воды УФзоблучением с последующим внесением ионов серебра // Экологические системы и приборы, 2002, № 12, с. 26 — 30.
- Аклеев В. А, Киселев М. Ф. и др. Медико-биологические и экологические последствия радиоактивного загрязнения реки Теча / М.: Экология, 2000. 576 с.
- Алексахин P.M. и др. Сельскохозяйственная радиоэкология. М.: Экология, 1992. 400с.
- Алексеев Е.В. Физико-химическая очистка сточных вод. — М.: Изд-во АСВ, 2007.
- Алексеев Л.С. Контроль качества воды. М.: ИНФРА-М, 2004.
- Алиев Э.А. и др. Технология возделывания овощных культур и грибов в защищенном грунте. М: Агропромиздат, 1987. 351 с.
- Алферова A.A. Замкнутые системы водного хозяйства промышленных предприятий, комплексов и районов / A.A. Алферова, А. П. Нечаев. М.: Стройиздат, 1987.
- Аутко A.A. и др. Овощеводство защищенного грунта. Мн.: Изд-во «ВЭВЭР», 2006.
- Бабков A.B., Попков В. А., Пузаков С. А. и др. Биофизическая химия. Химия биогенных элементов. М.: Высшая школа, 2002. — 237 с.
- Басарыгина Е.А. Способы и средства электронно-ионной технологии для’гидропонного растениеводства. Дисс. докт. техн. наук, Челябинск, 2005.
- Басарыгина Е.М., Горяинова Т. Н., Басарыгина Т. А. Оценка эффективности очистки гидропонных растворов // Механизация и электрификация сельского хозяйства, 2009, № 11, с. 14 15.
- Басарыгина Е.М., Горяинова Т. Н., Басарыгина Т. А. Сравнение технологий гидропонного выращивания зеленных овощей // Механизация и электрификация сельского хозяйства, 2010, № 1, с. 14 15.
- Басарыгина Е.М., Трушин П. М., Басарыгина Т. А., Горяинова Т. Н. Использование нанотехнологий в растениеводстве защищенного грунта // Нанотехника, 2009, с. 41.45.
- Басов А.М., Быков В. Г. Лаптев A.B., Файн В. Б. Электротехнология. М.: Агропромиздат, 1985. — 256 с.
- Бледных В.В., Цитцер О. Ю., Сперанская O.A. и др. Глобальные агроэкологические проблемы: безопасность продукции сельского хозяйства. М.: Эко-Согласие, 2003. 120 с.
- Блянкман Л.М. Очистка фильтрующих материалов. М.: Энергоиздат, 1981. 110 с.
- Большой практикум, по физиологии растений. / Под ред. Б. А. Рубина. М.: Высшая школа, 1978.-408 с.
- Брызгалов В.А. и др. Овощеводство защищенного грунта. М.: Колос, 1995.-351 с.
- Бунин М.С. Овощеводство Японии. М.: 1991. 114 с.
- Ван дер Планк Я. Устойчивость растений к болезням / Пер. с англ. -М.: Колос, 1982.
- Варфоломеев С.Д., Гуревич К. Г. Биокинетика: Практический курс.- М.: ФАИР-ПРЕСС, 1999. 720 с.
- Вода. Технология и оборудование / НТС Стройинформ. М., 2002.
- Возная Н.Ф. Химия воды и микробиология. М.: Высшая школа, 1979.
- Войтович Н.В., Козьмин Г.В., 1 Платова А. Г. Перспективы использования физических факторов в растениеводстве. М.: ЦИНАО, 1995. — 128 с.
- Волков C.B. и др. Технологические аспекты обеззараживания воды УФ-облучением // Водоснабжение и санитарная техника, 2001, № 4, с. >11 -15.
- Волков C.B. и др. Опыт и перспективы применения УФ-обезараживания // Экология и промышленность России, 2000, сентябрь, с. 30 -34.
- Воловик E. JL, Бледных В. В., Авдеев М. В. и др. Электротехнологии и электрооборудование в гидропонном растениеводстве. Москва — Челябинск, 2004. 474 с.
- Воловник Г. И., Терехов Л. Д. Теоретические основы очистки воды. Хабаровск: Изд-во ДВГУПС, 2000.
- Вольпе И.М., Кучеренко В. Д. Практическое руководство по санитарной микробиологии. М.: Изд-во МГУ, 1997.
- ГН 1.1546−96 «Гигиенические нормативы содержания пестицидов в объектах окружающей среды».
- Головин П.Н. и др. Практикум по общей фитопатологии. М.: Агропромиздат, 1989.
- Голубовская Э.К. Биологические основы очистки воды. М.: Высшая школа, 1988.•¦¦¦¦ ' ' ¦¦' ¦ • ¦ ' «'¦'¦¦ ' ¦ 108 — -.•.'-.' ' '. ¦ ¦•-.
- Горский В.Г., Адлер- Ю.П, Талалай А. М.. Планирование промышленных экспериментов (модели динамики). 1VI-: Металлургия- 1978. • 112 с. ¦-¦. «.. «.••' ' '•¦,» ¦. .. ¦ -
- Горяинова-Т.Н: Использование УФ-излучения для обеззараживания¡- гидропонных растворов // Достижения науки и техники АПК. Материалы XLIX научно-технической конференции- Челябинск, ЧГАА, 2010.
- Горяинова Т.Н., Четыркин Ю. Б., Басарыгина Е. М. и др. Разработка установки для фильтрации и ультрафиолетового облучения гидропонных растворов // Механизация и электрификация сельского хозяйства, 2009, № 12, с. 11−14.
- Горяинова Т.Н., Четыркин Ю. Б., Басарыгина Е.М: и др. Использование УФ-излучения для повышения эффективности выращивания зеленных овощей методом тонкослойной гидропоники // Механизация и электрификация сельского хозяйства, 2010, № 3, с. 17 21.
- ГОСТ 52 830–20 071 Микробиология пищевых продуктов и кормов.
- ГОСТ Р52 723. Продукты и корма. Методы, определения сырьевого состава.
- Даниэл Э. Бактерицидная дезинфекция воды ультрафиолетовым излучением. М.:.Мир, 1988.
- Дэвис Д., Джованелли Дж., Рис Т. Биохимия растений / Под ред. B.JI. Кретовина. М.: Мир, 1968. -201 с.
- V 45. Живописцев З. И- Электротехнология в сельском хозяйстве. М.: ВНИИТЭИСХ, 1978. 296 с.
- Жужиков В.А. Фильтрование. М.: Химия, 1986.
- Захаров В.А. Исследование и разработка устройств электронно-ионной технологии для обработки: картофеля с целью снижения потерь при хранении. Дисс.. канд. техн. наук, Челябинск, 1999.
- Интегрированная защита растений и элементы технологии в тепличных комбинатах' Российской Федерации //• Сб. докладов 11 всероссийского семинара, М.: ЗАО МДТ, 2002.
- Использование ультрафиолетового излучения при обеззараживании воды плавательных бассейнов: Методические указания. М.: Интерсэн, 1998.
- Калинеченко Н.А., Толиков А. И. Эффективность гидропона // Земля * Сибирская, Дальневосточная. 1980. № 10. — С. 23−25.
- Калицун В.И. и др. Практикум по водоотведению и очистке сточных вод. М.: Стройиздат, 2001.
- Катюшина Г. Н. Очистка природных и сточных вод. Обзор отчетов о НИОКР и диссертаций. М.: ВНТИЦентр, 1991'.
- Клочко В.А., Апельцин И. Э. Подготовка воды для промышленного и городского водоснабжения. М., 1992.
- Коверга А.В. др. Пилотные испытания ультрафиолетового обеззараживания на московских станциях водоподготовки // Водоснабжение и санитарная техника, 2008, № 4, с. 1 7.
- Кожинов В.Ф. Очистка питьевой и технической воды. М.: Стройиздат, 1971.
- Колесников В.А. и др. Анализ, проектирование технологий и оборудования для очистки сточных вод. М.: Изд~во ACT, 2005.
- Комплексная оценка эффективности мероприятий, направленных на ускорение научно-технического прогресса // Методические рекомендации и комментарий по их применению. М.: 1989. 37 с.
- Комплексный доклад о состоянии окружающей природной среды Челябинской области. Челябинск, 2005 2009 гг.
- Концепция государственной политики в области здорового питания населения России // Инженерная экология. 1999, № 8. — С. 1−7.
- Корн Т., Корн Г. Справочник по математике. М.: Наука, 1968.722с.
- Костюченко С.В. и др. УФ-излучение для обеззараживания питьевой воды йз поверхностных источников // Водоснабжение и санитарная техника. 2000, № 2, с. 12 16.
- Котов A.B. Повышение энергетической эффективности ультрафиолетового обеззараживания жидких сред в сельскохозяйственном производстве на основе применения энергосберегающей технологическойсхемы облучения. Дис. канд. техн. наук, 2004.
- Круг Г. Овощеводство / Пер. с нем. В. И. Леунова. М.: Колос, 2000. 576с.
- Кругляков Ю.А. Оборудование для непрерывного выращивания зеленого корма гидропонным способом. М.: Агропромиздат, 1991. 79 с.
- Кулаев Д.Х. Федеральный закон «О техническом регулировании» и особенности его реализации в сфере продовольственной безопасности. М.: ДеЛи принт, 2004.
- Либберт Э. Физиология растений / Пер. с нем. под ред. Кефели В. Н. М.: Мир, 1976.-580 с.
- Маркова Е.В., Лисинков А. Н. Планирование эксперимента в условиях неоднородностей. М.: Наука, 1973. 580 с.
- Мейер А., Зейтц Э. Ультрафиолетовое излучение, получение, измерение и применение в медицине, биологии и технике (перевод с немецкого). М. Л., 1962.
- Мелехин Г. П., Свентицкий И. И. Ультрафиолетовое облучение животных и птицы. Минск, 1986.
- Методика определения экономической эффективности использования в сельском хозяйстве результатов научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ, новой техники, изобретений и рационализаторских предложений. М.: 1989. 27 с.
- Методические указания по проведению опытов и анализов растворов и субстратов при выращивании овощей гидропонным способом. М.: ЦИНАО, 1994.
- Миклашевский Н. В, Королькова C.B. Чистая вода. Системы очистки и бытовые фильтры. СПб.: «Издательская группа «Арлит», 2000.
- Моисеев H.H. Экология человечества глазами математика. М.: Молодая гвардия, 1988.-214 с.
- Многофакторный планируемый эксперимент в эколого-' физиологических исследованиях. Методические указания. Петрозаводск, 1986.-56 с.
- МУ 5048−89. Определений нитратов и нитритов в продукции растениеводства.
- МУ 5778−91. Стронций-90. Определение в пищевых продуктах. М., 1991. Свидетельство МА МВИ ИБФ № 14/1−89.
- МУ 5779−91. Цезий-137. Определение в пищевых продуктах. М., 1991. Свидетельство МА МВИ ИБФ № 15/1−89.
- МУ 01−19/47−11−92. Методические указания по атомно-абсорбционным методам определения токсических элементов в пищевых продуктах.
- Мэтыоз Р. Вирусы растений. М.: Мир, 1988.
- Налимов В.В., Чернова H.A. Статистические методы планирования экстремальных экспериментов. М.: Наука, 1965. — 340 с.
- Никифоров Н.И., Кушниренко И. Ю., Пуаллаккайнан Л. Л. Источники комплексной устойчивости ячмени к грибным болезням на Южном Урале: Тез. докл. IX Всесоюзного совещания по иммунитету растений к болезням и вредителям. Минск, 1991, т. 1, — С. 62−63.
- Новые технологии в водоподготовке и водоотведении. Сб. Вып. 1, 2. -М.: ВИМИ, 2000.
- Обеззараживание, воды бактерицидными лучами (расчет и проектирование установок). М., МГЦНТИ, 1995.
- Обеззараживание воды ультрафиолетовым излучением / Новые технологии в водоподготовке-и водоотведении. Сб. Вып. 1. М., ВИМИ, 2000, с. 47−52,114−121.
- Обезвреживание осадков сточных вод, хозяйственно-бытовых и промышленных отходов. Обзорная информация. М., МГЦНТИ, 1991, вып. 6.86. ©-мнигенная экология / Отв. редактор Гринин А. С. Т. 1. Брянск.: Изд-во Брянской ГСХА, 1995. 475 с.
- Омнигенная экология / Отв. редактор Гринин А. С. Т. 2.-Методические аспекты экологии. Брянск.: Изд-во Брянской ГСХА, 1996. 482 с.
- Панус Ю.В. и др. Методические указания к изучению тем: «Влияние научно-технического прогресса на экономическую эффективность производства»». Челябинск, ЧГАУ, 1989. 12'с.
- Патент РФ № 88 507. Гидропонная установка // Четыркин, Басарыгина Е. М., Горяинова Т. Н. и др. БИ № 32, 2009.
- Патент WO № 9 637 439. Лазерное устройство для очистки воды, 1996.
- Патент RU № 2 207 323. Способ обеззараживания жидких сред рентгеновским излучением, 2006 г.
- Патент FR № 98 677. Устройство для УФ-обработки жидких сред, 2001 г.
- Патент SU № 1 664 390. Устройство для ультразвуковой обработки жидкости, 2000.
- Плаксин A.M. Энергетическая оценка машинно-тракторных агрегатов и технологий в растениеводстве. Челябинск. ЧГАУ, 1999. 33 с.
- Попкова К.В. Общая фитопатология. М.: Агропромиздат, 1989.
- Потапенко Н.Г., Славук О. С. Использование УФ-излучения в практике обеззараживания воды // Химия и технология воды, 1989, т. 13, № 12, с. 1117−1129.
- Пребраженский А.Б. Обеззараживание воды УФ-излучением -универсальный метод // Аква Терм, 2002, март, с. 36 — 39.
- Применение бактерицидных ламп для обеззараживания воздуха и поверхностей в помещениях: Методические указания. М., 1995.
- Реймерс А.Ф. Экология (теория, законы, правила, принципы и гипотезы). М.: Наука, 1994. 367 с.
- Романовский Ю.М., Степанова Н. В., Чернавский Д. С. Математическое моделирование в биофизике. М.: Наука, 1975. 318 с.
- Рубин Б.В. Курс физиологии растений. М.: Высшая школа, 1977.448с.
- Рябчиков Б.Е. Современные методы подготовки воды для промышленного и бытового использования. М.: ДеЛи принт, 2004.
- Рядов В.Г. Применение бактерицидных ламп для обеззараживания воды. М.: Изд-во ВЭСТ, 2005.
- СанПиН 4540−87 «Допустимые уровни содержания пестицидов в объектах окружающей среды» и дополнения к ним: 4685−88, 5176−90 и 531 891.
- СаНПиН 2.1.4.1074−01. Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества. М.: Минздрав, 2002.
- Свентицкий И.Н. Экологическая биоэнергетика растений и сельскохозяйственное производство. Пущино, ОНТИ НЦБИ АН СССР. 1982. 222 с.
- Сельскохозяйственное использование сточных вод: Справочник / Л. П. Орлов, В. В. Игнатова, Э. Е. Элик и др.- Сост. Э. Е. Элик. М.: Росагропромиздат, 1989.
- Синекова Л.А., Стеканова Т. А., Цупак В. Ф. Практикум по основам агрономии с ботаникой. М.: Колос, 1984. — 336 с.
- Скурихин И.М. Химический состав российских пищевыхпродуктов. Справочник. М.: ДеЛи принт, 2002.
- Сметанин М.И. Обработка воды ультрафиолетом // Водоснабжение и санитарная техника, 2003, № 2, с. 31 37.
- Смирницкий Е.Г. Экономические показатели эффективности. М.: Экономика, 1980. 143 с.
- Современные Российские Технологии. Оборудование для очистки, опреснения, обеззараживания воды и стоков различного происхождения. М.: Эколайн, 1999.
- ИЗ. Современные технологии и оборудование для обработки воды на водоочистных станциях. Сб. -М.: НИИКВОВ, 1997.
- Соколов JI.B. Ресурсосберегающие технологии в системах водного хозяйства промышленных предприятий. М.: Изд-во АСВ, 1997.
- Соколов В.Ф. Обеззараживание водь1 бактерицидными лучами. М., 1993.
- Технология по обеспечению производства плодоовощной продукции, отвечающей нормативным требованиям, и показателям пищевой безопасности. М.: ЦИНАО, 1998. 170 с.
- Торосян Р. Н: Обеззараживание воды ультрафиолетовыми лучами в системе сельскохозяйственного водоснабжения. М.: Росагропромиздат, 1989.
- Троицкий В.Д., Свиридова Т. А. Действие ультрафиолетовых лучей на бактерии // Микробиология, эпидемиология и иммунобиология, т. XIV, вып. 6,1990, с. 233−246.
- Трушин П.М. Восстановление минеральных субстратов путем электрофизической обработки. Дисс.. канд. техн. наук, Челябинск, 2007.
- Ультрафильтрационные процессы. Обзорная информация. М., 1999, вып. 1.
- Уразаев H.A. Сельскохозяйственная экология. М.: Колос, 2000.304 с.
- Фальковская JI.H. Обеззараживание воды ультрафиолетом. М., 1998.
- Филатова Т.Н. Система нанофильтрации для проточной культуры // Труды Всероссийского совета молодых ученых и специалистов аграрных образовательных вузов. М.: Академия кадрового обеспечения АПК, 2008, с. 223.227.
- Фихтенгольц Г. М. Основы математического анализа. М.: Наука, 1968.-318 с.
- Фрог Б.Н. Водоподготовка. М.: МГУ, 2001.
- Хартман К. и др. Планирование эксперимента в исследованиях технологических процессов. М.: Мир, 1977. 470 с.
- Храменков C.B. и др. К вопросу рационального использования УФ-облучения в целях обеззараживания питьевой воды // Водоснабжение и санитарная техника, 2001, № 2, с. 17 19. '
- Шмыгая В.А. Вирусные и микоплазменные болезни растений. Методические указания по диагностике и изучению. M.: ТСХА, 1987.
- Экологизированная защита растений в овощеводстве, садоводстве и виноградарстве (в 2-х книгах) / Под ред. Н. Д. Шпаара. Санкт — Петербург, 2005.
- Юрина A.B. и др. Тепличное овощеводство Урала. Свердловск, Средне-Уральское кн. изд-во, 1979. 192 с.
- Massantini F., Magnam G. Hydroponing Growing. N.Y., 1996.351P.
- Caraurtets J. Le Hydroponique. Paris, 1978. — 234 P.
- Lonny J. Hydroponice plant. London, 1997. — 204 P.
- Ogiso M., Takei A. Proper range of soil base to fruit vegetables in structure house // Res. Bull Aichi-ken Arg. Ree. Centrr. Nakayute, Aichi, 1986. N. 18. P. 151−157.
- UV Usage and government regulation. What you need to know. J. Water Conditioning Purification. June. 1997. — P. 38 — 42.136. http://www.aquaexpert.ru137. http://www. mediana-filter.ru