Zamknięcie obiegu pożywki jest praktykowane w systemie uprawy na stołach zalewowych. W skład konstrukcji stołu wchodzi wanna wypełniana wodą lub pożywką. Po określonym czasie ciecz spływa do zbiorników, gdzie jest oczyszczana. Napełnianie i opróżnianie wanny umożliwiają zamontowane zawory. Jednym kanałem woda jest doprowadzana, a innym odbierany jest drenaż. Na stołach zalewowych pożywka sięga wysokości 2–3 cm, a więc na 10 m2 stołu potrzeba 200–300 l wody. Woda zalega na stole 5–15 min, a spływ trwa 10–20 min. Ustawione na stole doniczki mają kontakt z cieczą przez około 30 minut i w tym czasie pobierają do 40% pożywki. Reszta – 60% spływa powrotnie i trzeba ją oczyścić.
Na większych powierzchniach przy produkcji rozsady funkcjonują nawy zalewowe – to wybetonowane nawy z odpowiednim spadkiem. Instalacja odprowadzająca znajduje się pod posadzką. Tutaj praca jest prowadzona na dużych objętościach wody.

fot. Nawy zalewowe. Pożywka spływa właśnie do instalacji odprowadzającej, znajdującej się pod posadzką. Jest to możliwe dzięki wyprofilowaniu spadku nawy

Odzyskać, ale zdrową

W każdym zamkniętym obiegu pożywkę trzeba sterylizować. W przeciwnym razie moglibyśmy doprowadzić do przemieszania się patogenów niejako na własne życzenie. Niezbędne jest zatem zastosowanie sterylizacji drenażu. Służą do tego układy wykorzystujące promieniowanie UV. System składa się z pompy, filtrów dyskowych, żwirowych, układu UV i dozownika kwasu.
Wydajność układu sterylizacji musi być dostosowana do ilości drenażu (zależy od wielkości obiektu). W prezentowanym przypadku – uprawy pomidora w wełnie mineralnej na powierzchni 3 ha, układ musi mieć wydajność do 50 m3 na godzinę. Wymagany poziom radiacji dla pełnej sterylizacji – 99% zabitych drobnoustrojów – to 250 mJ na cm2. Wszystkimi procesami zarządza komputer.

fot. W obiegu zamkniętym konieczna jest sterylizacja pożywki.

Schemat instalacji do recyklingu

Instalacja składa się z rezerwuaru czystej wody i mieszalnika nawozowego, z którego pożywka jest podawana do szklarni. Przepompownia przekazuje brudny drenaż do zbiornika przejściowego, z którego jest przepompowany przez filtr żwirowy i układ do dezynfekcji UV do zbiornika na drenaż czysty. Urządzenia sterylizujące dobiera się dostosowując do ilości drenażu, którą trzeba sterylizować w ciągu doby.
Jeśli na przykładowej plantacji 3 ha w ekstremalnych dniach podawane jest 300 m3 pożywki, to objętość drenażu (30%) wynosi 100 m3. Taką musimy mieć objętość zbiornika na drenaż brudny. Jeśli mamy do sterylizacji 100 m3 pożywki, to układ do dezynfekcji musi mieć wydajność sterylizacji 5 m3 na godzinę i pracować przez 20 godzin. Zbiornik na drenaż czysty powinien mieć tę samą objętość – 100 m3.
W całym systemie konieczny jest też zawór wstępnego mieszania. Mieszalnik nawozowy komponuje teraz pożywkę z czystej wody i z odzyskanego drenażu. Nowa pożywka składa się w 70% z czystej wody i z drenażu. Proporcje między drenażem a czystą wodą ustala się na podstawie zadanej wartości EC wody i mieszaniny wejściowej.

Woda i pożywka w liczbach na 3 ha pomidora

• roczne zużycie wody – 45 000 m3;
• objętość drenażu (30%) – 15 000 m3;
• zawartość nawozów w drenażu – 50 000 kg;
• wartość oszczędności – 60 000 zł. 

Zakres i koszty modernizacji dla 3 ha pomidora

• przepompownie drenażu – 20 000 zł;
• instalacje przesyłowe – 20 000 zł;
• zbiornik na drenaż brudny o pojemności 100 m3 – 20 000 zł;
• zbiornik na drenaż czysty o pojemności 100 m3 – 20 000 zł;
• sterylizator UV dla przepływu 5 m3/godz. z układem filtrującym – 200 000 zł;
• układ wstępnego mieszania – 10 000 zł;
• rozbudowa sterowania – 10 000 zł;
• suma netto – 300 000 zł.

Bilans wydatków i oszczędności w 3-hektarowej szklarni pomidorów

• koszty inwestycyjne 300 000 zł;
• oszczędności wody i nawozów – rocznie – 60 000 zł;
• koszty eksploatacyjne – rocznie – 10 000 zł;
• okres spłaty inwestycji 6 lat.

 Można się ubiegać

Wsparcie dla inwestycji obejmujących gospodarowanie wodą. Fundusze w ramach Programu Rozwoju Obszarów Wiejskich 2014–2020; poddziałanie 4.1.3 „Modernizacja gospodarstw rolnych – w obszarze nawadniania w gospodarstwie”.
 
Opracowano na podstawie wykładu Ryszarda Łukowicza z firmy Adviser