Какво приложение има пречистената с обратна осмоза вода в земеделието?
Обратна осмоза - Reverse Osmosis (RO) е процес, при който водата преминава под налягане през специална полупропусклива мембрана, задържаща почти всички замърсители, съдържащи се в нея – соли, хлор, тежки метали, микроорганизми, бактерии и паразити. Така се получава изключително чиста вода, наричана RO вода.
Обратната осмоза е един от най-ефективните методи за пречистване на водата до състав, приложим не само за питейни и битови нужди, но и в промишлеността и селското стопанство.
Необходимостта от използване на вода, преминала през обратна осмоза в земеделието, се обуславя от ниското съдържание на примеси след осмотичната филтрация и от ползите ѝ за растенията и оборудването.
Как протича процесът на пречистване на вода с обратна осмоза?
Предварителна филтрация - Предфилтрирането се извършва от механичен или въглероден филтър преди водата да достигне до RO мембраната. Механичният филтър е предназначен да задържа пясък, ръжда и утайки. Въглеродният филтър, поради порестарта си структура, има способността да отстранява органични и неорганични примеси и някои тежки метали. Тук е от особена важност елиминирането на хлора.
В земеделието въглеродни филтри обикновено се използват, когато водата идва от водопреносната мрежа или има риск от органично замърсяване, което изисква много висока степен на пречистване на водата за чувствителни култури или хидропоника.
Въглеродните филтри не са задължителни при сондажни или дъждовни води, които не съдържат хлор и при системи с предварителна механична и химическа обработка, които вече са отстранили вредните за мембраната вещества.
След пре-филтрацията, преди мембраните с обратна осмоза, водата преминава през омекотител за вода, който премахва варовика, като по този начин удължава живота им и позволява концентрирания разтвор да се използва за други цели.
Следва преминаване на водата през RO мембраната, което става под високо налягане. Полупропускливата мембрана, позволява преминаването само на водните молекули. Така се постига пълно отстраняване на замърсители от неорганичен и органичен произход. Изходната вода се разделя на два потока - пречистена вода (пермеат) – чиста, годна за пиене или промишлено и земеделско използване и отпадна вода (концентрат), която съдържа задържаните соли и замърсители.
Следфилтрацията не е задължителен процес за води, използвани в земеделието. Обикновено е необходима за получаване на чиста вода за битови и питейни нужди, като за целта се използва фин въглероден филтър за подобряване на вкуса на водата или UV лампа за допълнителна дезинфекция.
Приложения на пречистената чрез обратна осмоза вода в земеделието
Пречистените чрез метода на обратна осмоза води могат да бъдат използвани за селскостопански и напоителни цели в оранжерийното зеленчукопроизводство и земеделието като цяло.
Те намират приложение при:
- Разреждане на всякакъв вид препарати, включително предназначените за зърнени култури. Препоръчва се използването на вода, пречистена чрез обратна осмоза, която осигурава максимално използване на активните вещества и предотвратява нежелани химични реакции, които биха компроментирали тяхното действие.
Производството на разсади. В оранжерии и разсадници често RO вода се използва за напояване на разсади, тъй като младите растения са особено чувствителни към вода с висока електропроводимост и повишено съдържание на соли.
Напояване на чувствителни култури. Водата, пречистена чрез обратна осмоза е подходяща за напояване на растения, чувствителни към соли, като ягоди, салати, домати, краставици и някои цветя. В райони с твърда вода или такава с по-високо съдържание на соли, използването на обратна осмоза предотвратява натрупването им в почвата, което може да доведе до засоляване и увреждане на земеделските култури. Това е особено важно при отглеждането на деликатни култури като лозови насаждения и оранжерии растения.
Хидропонно земеделие. Хидропониката е съвременен метод за безпочвено отглеждане обикновено на извънсезонни плодове и зеленчуци в оранжерии и парници. Корените на растенията се потапят или оросяват с хранителен разтвор или се поставят в инертна среда (напр. перлит, кокосови влакна, каменна вата), в които се съдържат необходимите хранителни вещества за растеж и плодоносене. Основните предимства на хидропониката са по-бърз растеж, минимална нужда от напояване, пълен контрол върху храненето на растенията и възможност за целогодишно отглеждане.
Предимства на използването на вода, пречистена чрез обратна осмоза в хидропонното земеделие
Хидропонното земеделие, изпозващо пречистената с обратна осмоза вода, има няколко основни и изключително важни предимства:
Обратната осмоза значително намалява риска от заразяване на растенията с болести, пренасяни с водата. Системите за обратна осмоза елиминира до 99% от бактериите, вирусите, гъбичните спори и протозои. Освен това премахват разтворените соли и тежки метали, които отслабват растенията и ги правят по-податливи на болести. Отстраняват и органични вещества, които могат да служат като хранителна среда за различни патогени. Това прави водата практически стерилна, особено когато се използва веднага след пречистването.
Намалени количества на необходимите хранителни субстанции. От филтрираната чрез обратна осмоза вода са отстранени излишните соли, минерали и тежки метали, което позволява по-прецизно дозиране на необходимите хранителни компоненти и обикновено намалява общото им количество. Така се осъществява пълен контрол върху хранителния състав на разтвора без нежелани или ненужни компоненти.
Подобрява усвояването на хранителните вещества от растенията. При хидропониката, растенията се развиват без почва и хранителните вещества се подават чрез разтвор, което прави обратната осмоза почти задължителна. Благодарение на нея растенията получават само това, което е предвидено в рецептата на хранителния разтвор.
Прави ненужна корекцията на pH. RO водата обикновено е с pH около 5.5–6.0, което е почти идеално за повечето хидропонни култури. Това значи, че са нужни по-малко киселини или основи за настройка на киселинното съдържание, което понижава разходите и минимизира риска от грешки.
Предотвратява натрупване на соли в системата. При хидропонните системи солите, съдържащи се във водата, лесно се натрупват в резервоарите, маркучите и субстратите. Пречистената чрез обратна осмоза вода елиминира този проблем и удължава живота на оборудването.
Пречистване на вода с обратна осмоза се използва за оросяване и мъглуване, тъй като не оставя варовикови отлагания по листата и оборудването и подобрява микроклимата в парниците и оранжериите.
Водата, пречистена с обратна осмоза се препоръчва за приготвяне на разтвори с препарати за растителна защита (пестициди, фунгициди, инсектициди, хербициди). В тези случаи е критично препаратът да действа на 100%. Липсата на соли, които могат да неутрализират или отслабват активните вещества е от жизнена важност в борбата с вредителите. Във водата, получена чрез обратна осмоза няма примеси, които могат да влязат в нежелани реакции, да намалят ефективността или да ограничат действието на препаратите за растителна защита. Използването на тези води като разтворител осигурява по-добро прилепване и равномерно разпределяне на разтвора върху самите култури, което повишава ефективността им.
За какво могат да бъдат използвани отпадните води от системите за обратна осмоза?
Отпадните води от системите за обратна осмоза, които излизат като втори поток от мембраната, също могат да намерят приложения в земеделието, вместо да се изхвърлят. Те се използва за:
мъглуване (fogging) на по-непретенциозни насаждения и охлаждане на оранжериите и парниците. Тези води са частично омекотени — макар да съдържат повече соли от RO водата, все пак имат по-ниско съдържание на твърди частици в сравнение с непречистената вода. Това намалява риска от натрупване на варовик и запушване на фините дюзи на системите за мъглуване.
С нея могат да бъдат поливани тревни площи или по-малко взискателни култури или растения с висока устойчивост на соли.
Тези води могат да се използват за измиване на външни площи, селскостопанска техника и оранжерийни конструкции, защото са по-слабо агресивни от твърдата вода и не оставят варовикови следи.
Всичко това осигурява максимално оползотворяване на водите, получени чрез системите за обратна осмоза и повишава тяхната рентабилност при внедряването им в земеделската практика.