Использование ультрафиолетового излучения при восстановлении гидропонных растворов

• Автор: Путилова, Татьяна Александровна
• Шифр специальности: 05.20.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Челябинск
• Количество страниц: 143 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ.

1.1. Гидропонное овощеводство в современных производственноэкологических условиях

1.2. Технологическое оборудование гидропонного растениеводства

1.3 Способы подачи гидропонных растворов и технологическое оборудование аквапоники

1.4. Методы и технические средства оптической электротехнологии для восстановления гидропонных растворов

1.5. Рабочая гипотеза. Цель и задачи исследования

2. ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ УФ-ИЗЛУЧЕНИЯ ПРИ ВОССТАНОВЛЕНИИ ГИДРОПОННЫХ РАСТВОРОВ
2.1. Теоретическое обоснование использования УФ-излучения при восстановлении гидропонных растворов
2.2. Основы расчета параметров установки для УФ-облучения восстанавливаемых гидропонных растворов
2.3. Методика расчета и выбора УФ-облучателя для восстановления гидропонных растворов
2.4. Элементы технологической схемы выращивания зеленных овощей с использованием УФ-излучения при восстановлении гидропонных растворов
2.5. Энергобиологическая оценка овощей
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
3.1.2. Экспериментальные установки

3.2. Методика проведения экспериментов
3.2.1. Методика экспериментального определения спектральных оптических и физико-химических показателей гидропонного раствора
3.2.2. Методика исследования влияния режимов восстановления гидропонного раствора на отклик зеленных овощей
3.2.3. Методика исследования экологической чистоты и биологической полноценности гидропонной биомассы
3.2.4. Методика сравнения вариантов восстановления гидропонного раствора
3.3. Методика оценки эффективности использования УФ-излучения при восстановлении гидропонных растворов
3.4. Результаты и выводы по главе
4. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОПТИМАЛЬНЫХ РЕЖИМОВ УФ-ОБЛУЧЕНИЯ
ВОССТАНАВЛИВАМОГО РАСТВОРА И ПАРАМЕТРОВ УСТРОЙСТВА ДЛЯ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ГИДРОПОННЫХ РАСТВОРОВ
4.1. Изменение спектральных оптических характеристик гидропонных растворов в процессе вегетационной эксплуатации
4.2. Технические характеристики установки для УФ-облучения восстанавливаемых гидропонных растворов
4.3. Влияние режимов УФ-облучения восстанавливаемых растворов на отклик растений
4.3.1. Электропроводность, показатель кислотности и ионный состав восстановленных гидропонных растворов
4.3.2. Определение оптимального режима УФ-облучения восстанавливаемых гидропонных растворов
4.4. Результаты и выводы по главе

5. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ГИДРОПОННОГО ВЫРАЩИВАНИЯ ЗЕЛЕННЫХ ОВОЩЕЙ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ У Ф-ОБ ЛУЧЕНИЯ ВОССТАНАВЛИВАЕМЫХ ГИДРОПОННЫХ

РАСТВОРОВ
5.1 Технология выращивания зеленных овощей с использованием УФ-
обеззараживания восстанавливаемых гидропонных растворов
5.2. Устройство для УФ-облучения восстанавливаемых гидропонных растворов
5.3. Программа и результаты технологических испытаний
5.4. Экономическая и энергетическая оценка
5.5. Результаты и выводы по главе
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ
НАПРАВЛЕНИЕ ДАЛЬНЕЙШИХ ИССЛЕДОВАНИЙ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЯ

2.2. ОСНОВЫ РАСЧЕТА ПАРАМЕТРОВ УСТАНОВКИ ДЛЯ УФ-ОБЛУЧЕНИЯ ВОССТАНАВЛИВАЕМЫХ ГИДРОПОННЫХ
РАСТВОРОВ
Основы расчета облучательной установки
Природная вода способна поглощать бактерицидные лучи вследствие наличия в ней различных примесей. Поглощение бактерицидного излучения возрастает с увеличением концентрации примесей и толщины слоя жидкости [69, 136; 169]. Главным условием эффективного обеззараживания жидкости являются ее прозрачность и бесцветность, поскольку в мутной среде внутри взвешенных частиц могут находиться бактерии, избегающие, таким образом, действия бактерицидных лучей [85; 153].
При прохождении световой волны через вещество часть энергии волны затрачивается на возбуждение колебаний электронов. Эта энергия частично возвращается излучению в виде вторичных волн, порождаемых электронами; частично она переходит в энергию движения атомов, то есть во внутреннюю энергию вещества. Поэтому интенсивность света при прохождении через вещество уменьшается - свет поглощается в веществе [24; 153; 164].
Закономерность систематического уменьшения облученности по мере прохождения лучистой энергии слоя поглощающего вещества была установлена экспериментально Бугером (1729 г.), а затем выведена теоретически Ламбертом (1760 г.); она носит название закона Ламберта-Бугера [15; 23; 56; 69; 70; 153].
Согласно этому закону при прохождении потока параллельных лучей через поглощающее вещество [153]
Е=Е0 е'ах, (2.1)
где Ео - облученность на поверхности вещества, мкВт/см2; Е - облученность после прохождения слоя поглощающегося вещества, мкВт/см2; х - толщина слоя поглощающего вещества, см; а - показатель поглощения, см'1.
При выведении закона принимались следующие допущения: