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

用于温室和高强度都市农业的再生式原位电化学处理系统

• 批准号: 567541-2021
• 负责人: Graham, GaryThomas
• 金额: $ 9.11万
• 依托单位: University of Guelph
• 依托单位国家: 加拿大
• 项目类别: Idea to Innovation
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 加拿大
• 起止时间: 2021-01-01 至 2022-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://www.nserc-crsng.gc.ca/ase-oro/Details-Detailles_eng.asp?id=728729
• 关键词: Regenerative; situ; Electrochemcial; Treatment; Systems

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.

该项目的主要目标是改进一种新的电化学过程，用于处理控制环境农业（CEA）中使用的循环水培溶液。 由于资源利用效率，封闭系统水培提供了优于开放系统的优势。 提高资源利用效率，反过来，降低生产成本，并最终防止营养径流对接收水体的环境影响。虽然有许多优点，但病原体的增殖和有害化学物质的积累等因素可能会阻碍循环营养液用于作物灌溉的广泛采用。有许多技术可用于处理水培溶液，每一种都有优点和局限性。缺点可能包括高资本和/或运营成本、低处理速率、操作复杂性、高维护要求、缺乏耐久性以及使用危险化学品。虽然没有一种技术能够满足所有的水处理需求，但有一些新的方法可以用于更广泛的应用。用水培生菜证明的这一过程是在不对农作物造成植物毒性的情况下实现的。该研究还表明，与其他传统方法相比，该技术用于水处理的能源更少。(cr)#（如果）拟议项目的首要目标是完善一项电化学程序，以改进在环境农业中使用的水循环系统。 溶液在水培系统中的再循环在非循环系统中最大限度地利用资源方面具有优势。 L'efficacité des resources，a son tour，va réduire les coffeats associés avec la production et les impacts sur l'environment par rapport à l'écoulement de nutrients dans les plans d'eau receipt. 尽管图斯有这些优点，但事实上，病原体的繁殖和化学产物的积累都是在水培系统中防止水再循环的前提下进行的。 现有的传统技术在水培水处理中得到了应用，但实际上，这些技术的优点和缺点都很突出。某些不方便的因素包括投资成本、无法进行培训、使用或再利用的操作、所需的耐用性以及危险化学品的生产。虽然我们不需要再处理图斯所需的技术，但一种新的方法可以解决AEC工业所需的问题。这一过程是在无任何植物生长影响的情况下进行水培的。通过与其它常规工艺的比较，研究发现三种技术在灌溉水处理中的能量最大。