Regenerative in situ Electrochemcial Treatment Systems for Greenhouse and High Intensity Urban Agriculture

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The primary objective of the proposed project is for the refinement of a novel electrochemical process for treating recirculating hydroponic solutions that are used in Controlled Environment Agriculture (CEA). Closed system hydroponics provides an advantage over open systems due to resource use efficiency. Increasing resource use efficiency, in turn, reduces production costs and ultimately prevents environmental impacts from nutrient runoff to receiving water bodies. Although there are many advantages, factors such as the proliferation of pathogens and accumulation of recalcitrant chemicals can prevent the widespread adoption of recirculating nutrient solutions for crop irrigation. There are numerous technologies available for treating hydroponic solutions, each having benefits and limitations. Drawbacks can include high capital and/or operational costs, slow treatment rates, operational complexity, high maintenance requirements, lack of durability, and the use of hazardous chemicals. Although there is no single technology capable of addressing the full gamut of water treatment needs, there are novel methods that can be used for more encompassing applications. This process, demonstrated with hydroponically grown lettuce, was achieved without causing phytotoxicity to crops. The research also demonstrated the technology less energy for water treatment in comparison to other conventional methods.#(cr)#(lf)L'objectif premier du projet proposé est le perfectionnement d'un procédé électrochimique pour traiter des systèmes d'eau en recirculation qui sont utilisées dans l'Agriculture en Environnement Contrôlé (AEC). La recirculation des solutions dans les systèmes hydroponiques fermés présente un avantage sur des systèmes non-circulés en maximisant l'utilisation des ressources. L'efficacité des ressources, à son tour, va réduire les coûts associés avec la production et les impacts sur l'environnement par rapport à l'écoulement de nutriments dans les plans d'eau récepteurs. Malgré tous les avantages, les facteurs comme la prolifération des pathogènes et accumulation des produits chimique récalcitrants prévient la recirculation des eaux dans les systèmes hydroponiques. Il existe des technologies conventionnelles qui sont utilisés dans le traitement des eaux hydroponiques et qui ont, en effet, leurs propres avantages et inconvénients. Certains inconvénients pourraient comprendre des coûts d'investissement élevés, un faible taux de traitement, opération complexe pour l'utilisateur ou qui nécessite plus d'entretien, une durabilité réduite et la production de sous-produit chimique dangereux. Bien qu'on ne dispose pas encore de technologies qui répondent à tous les besoins dans le traitement des eaux en recirculation, une méthode plus récente peut adresser les besoins nécessaires de l'industrie AEC. Ce processus, démontré pour la laitue poussant en culture hydroponique, était atteint sans aucun effet phytotoxique. Les recherches ont aussi montré que la technologie consomme trois fois moins d'énergie dans le traitement des eaux d'irrigation par comparaison avec d'autres procédés conventionnels.