Біотехнічна система життєзабезпечення

Биотехническая сис тема жизнеобеспечения, содержащая сообщающиеся между собой фигокамеру и обитаемый отсек, о т л и ч а ю щаяся тем, что центральная часть обитаемого отсека выполнена в виде ландшафтного участка, в нижней час ти которого смонтирована поригтая перег ородка и с борник жидкос ти связанный через испаритель с фигокамерами, npvi э том верхняя час ть обитаемого отсека снабжена перфорированной перегородкой, за которой установлен электоо »аурядник. Изобретение относ итс я к с ельскому и лесному хозяйс тву, а именно, к устройс твам и с пособам выращивания рас тений в замк ну том по масс е прос транс тве Целью изобретения являетс я оптимизация условий обитания человека в замкну том прос транс тве и повышение с тепени у тилизации продуктов его жизнед еятельнос ти. Пос тавленную цель осущес твляют с ледующим образом. С одной с тороны, созд ают оптимальные (с мед ицинской, эс тетической, э кологической и т д точек зрения) ус ловия внеш ней сред ы д ля человека, которые регу лиру ют в завис имос ти от потребнос тей обитателей биологичес кой с ис темы; в ней с озд ают постройки, угодья, фермы, зоны отд ыха, вод оемы и другие э лементы, необход имые д ля нормальной жизнед еятельнос ти люд ей, из 2 расчета 300-1000 м площади биотех нической с ис темы на человека, при объеме 7003 15000 м на человека, в зависимос ти от степени ком фортнос ти. С д ругой с тороны, в фитокамерах, с одержащих почву, конденсаторы паров воды, емкое и с вод ой, разрядника, созд ают оптимальн ю д ля рас тений ус ловия (^ перату ру , влажное . , , с вещ еннос ть, гпз< вый сос тав) произрос таьия. из рас чета 0,0150,05 м фитокамеры на 1 кг веса людей и сопу тс твующих им животных. В оздух из отсека с людьми в фитокамеры вводят с помощ ью возд у х овод ов (с зас ло нк ами ) в конд енс аторы паров вод ы фи токамер, с целью снижения концентрации токс ических веществ в воздухе фитокамер. Утилизаторы отх одов выполнены в вид е изолированных емкос тей с регу лируемой температурой, для созд ания оптимальных ус ловий гниения и брожения органических вещес тв Утилизаторы через распред елитель соединяю т с фито ка м е ра м и, п ри ч ем вв од г аз ов и з утилизаторов отх одов в фитокамеры осуществляю т через конденсаторы паров воды фиток ам ер, в ыв од га зов из фи то ка ме р, работающих на у тилизаторы отх од ов, производят по замкну тому циклу через распределитель, с целью исключения попадания продуктов разложения отход ов в жилой отсек. Периодически камеры с растениями, ра С с ч с о 6575 ботающие на утилизаторы отходов и жилые помещения, меняют местами Пример осуществления биотехнической системы жизнеобеспечения приведен на чертеже 5 Устройство содержит герметичный корпус 1, который разделен на отсеки: обитаемый отсек для жизни людей и сопутствующих животных (область обитания людей) - 2; отсеки для выращивания растений (фитокамеры) 10 по интенсивной технологии - 3. Обитаемый отсек 2 содержит жилые помещения 4 для жилья людей и животных, в центральной части выполнен ландшафтный участок в виде угодий 5 и водоема 6. Вода из 15 водоема 6 используется для хозяйственных нужди для поддержания необходимой влажности системы. Предусмотрены конденсаторы 7 паров воды с входными отверстиями 8 для воздуха и выходными отверстиями 9 для 20 сконденсировавшейся воды. Теплоизолято-ры 10 служат для отделения конденсаторов 7 паров воды от обитаемого отсека 2. В обитаемом отсеке 2 имеются системы освещения и жизнеобеспечения (регулиро- 25 вание температуры, влажности, газового состава и т.п.), которые на фиг. не показаны. В верхней части обитаемого отсека 2 расположена ловушка 12 легких газов, выполненная в виде конуса с острием, направленным 30 вверх и отделенная от отсека перфорированной перегородкой 13. В нижней части отсека 2 смонтированы ловушка 14 жидких фракций, отделенная от почвы 15 пористой перегородкой 16. в которой имеется люк 17, 35 соединяющий отсек 2 с отстойником жидких фракций 18, заполненный адсорбентом, например, известняком, смешанным с керамикой. Между пористой перегородкой 16 и ловушкой 14 жидких фракций расположена 40 непроницаемая для воды и жидких фракций перегородка 19, которая содержит ловушку 20 легких фракций. На другом конце ловушки 14 имеется испаритель 21, соединенный водоводом 22 с ловушкой 14. Испаритель 21 45 пароводом 23 соединен с конденсатором 24 паров воды одной из фитокамер 3. Фитокамеры 3 выполнены в виде отдельных блоков, в каждой фитокамере установлен конденсатор 24 паров воды, соединенный отверстием 50 25 с обитаемым отсеком 2 для подачи воздуха. Отверстие 25 имеет заслонку (на фиг. 1 не показано), воздух через отверстие 25 в фитокамеру 3 поступает принудительно; фитокамеры 3 с конденсаторами 24 паров воды 55 соединены входными отверстиями 26 для воздуха; конденсатор 24 паров воды с фитокамерой 3 соединен выходным отверстием 28 для воздуха; фитокамеры 3 с областью обитания людей 2 соединены выходными для воздуха отверстиями 29, которые имеют заслонки; конденсатор паров воды 24 соединен с распределителем конденсата 30, который с помощью конденсатоотводов 31 соединен с сосудами с почвой 32; фитокамеры 3 имеют резервуары 33 с аодой, в которых находятся ловушки 34 для жидких и твердых веществ, представляющие собой более глубокие части резервуаров 33 и ловушки 14; резервуары 33 соединены с обитаемыми отсеками 2 с помощью патрубка с краном 35; в отсеках 2 и 3 имеются электрические разрядники 36, 37, кроме того, в области обитания людей 2 имеется полость 38, в которой собирается вода. В перегородке 19 предусмотрено отвер стие 39 для отвода воды и жидких фракций. Имеются утилизаторы отходов с распреде лителями воздушных потоков, которые, что бы не загромождать чертеж на фиг.1 не представлены. " s Устройство работает следующим образом. В процессе жизнедеятельности людей и окружающих их растений и животных выделяются токсические газообразные и жидкие вещества, которые необходимо нейтрализовать. В отстойниках и ловушках накапливаются тяжелые фракции, которые с течением времени уплотняются и могут находиться в таком состоянии длительное время, так как количество их незначительно. Вода поступает в ловушку 14 и ловушку 20 для легких газообразных и жидких фракций. В ловушке 20 легкие фракции накапливаются, частично полимеризуются, если ловушка 20 переполняется, то часть веществ через водовод 22 попадает в испаритель 2f, где эти вещества вступают в химические реакции, а затем поступают в одну из фитокамер, где утилизируются. По водоводу 22 вода из ловушки 14 поступает в испаритель 21, на котором вода испаряется и по пароводу 23 поступает в одну из фитокамер 3, этим самым обеспечивается круговорот воды по замкнутому циклу; почва 32 фитокамер - резервуары с водой 33 фитокамер - водосливы 35 - почва 15 области обитания людей - резервуар (ловушка) с водой 24 - испаритель 21 - паровод 22 - конденсатор паров воды 24 и опять почва 32. Вода, дважды проходя через почву, становится биологически активной и пригодной для употребления в пищу. Добывать воду можно через люк 17. Легкие газы, такие, как водород, гелий, проходя через отверстия перегородки 13, скапливаются в ловушке 12 и медленно диффундируют через внешнюю стенку наружу. Во всех отстойниках и ловушках вещества могут находиться длительное время, по мере необходимости 6575 лову ш ки можно чис тить , од нак о, д аже без очис тки так ие ловуш ку могу т фу нк ционировать д есятки - сотни лет, то ес ть практически весь период фу нк ционирования пред лагаемой биотехнической с ис темы жизнеобеспе- 5 чения, так как ос новная масс а токс ических вещес тв у тилизиру етс я фи токамерами 3 интенс ивног о типа. В озд ух из облас ти обитания людей 2 посту пает в фитокамеры 3 через конденсаторы паров вод ы 24, проходя через 10 вх од ные отверс тия 25 с зас лонками, кроме того, в фи токамеры 3 пос ту пает возд у х из у тил иза то ров о тх од ов через рас пред е литель, что позволяет оператору (или автоматич ес к и по зад анной прог рамме) 15 подк лю чать ту или иную фиток амеру 3 д ля очис тк и воздух а от токс ическ их газов пос ту пающ ег о из обитаемог о отс ек а, или из у тилизаторов отх од ов. Прох од я через вход ное отверс тие 25, пары вод ы вмес те с токс иче- 20 скими вещ ес твами пос ту пают в конденс атор паров вод ы, гд е конд енс иру ютс я, прох од я через рас пред е ли те ль конд енс ата 30, по конд енс атовод ам 31 пос ту паю т в с ос уд ы с поч вой 32, на почве токс ичес кие вещ ес тва 25 адс орбируются, у тилизиру ютс я почвенными микр оо рган изм ам и, выде ляю щ иес я п ри э том прос тые г азы, так ие как СОг, НгО, МНз и д ругие у тилизиру ютс я рас тениями. Оч ищенный воздух, проход я через выход ное от- 30 верс тие конд енс а то ра па ров в од ы 2 8, пос ту пает в фитокамеру 3, гд е нас ыщаетс я фитонцид ами и через отверс тие 29 пос тупает в обитаемый отс ек 2. Р ас тения в фитока-мерах 3 рас ту т при температуре близкой к 35 темпера ту ре жароус тойчивос ти рас тений, выс окой освещ еннос ти (более 50 т люкс ), при э том ид ет интенс ивное накопление биомассы (порядка 0,5 кг сухого вещества на 1 м воздушного объема фитокамеры 3 в су тки), 40 котору ю по мере необх од имос ти извлекают из фи токамеры. Б иомасс а ид ет на питание люд ей (плод ы, фрук ты, овощи) и животных. Урожай в фитокамерах 3 с нимают пос лед овательно, например, ежед невно из од ной, 45 двух фитокамер, причем, ос тавляя час ть зеленой масс ы в фи токамере таким образом, чтобы зеленая мас с а заполняла не менее 0, 5-0,7 объема фи токамеры 3. Можно, например, ес ли в фитокамерах 3 имеетс я по 50 четыре с осу да с почвой 32, то с нимать у рожай с од ного - двух с осуд ов 32, ос вобод ивш иес я с ос у д ы 32 зас ева ть нов ыми рас тениями. Так как период вегетации рас тений, используемых человеком в пищу, со- 55 ставляет 2-4 месяца (в сред нем 3 месяца), то ес ть 90 д ней, то д ля ус пешного фу нк циони рования биотех ничес кой с ис темы жизнеобес печения необх од имо порядка 25 фи то3 камер 3, которые, при объеме каждой 1 м , в состоянии обеспеч ить жизнед еятельнос ть 510 человек, при этом объем облас ти обитания люд ей 2 может быть произвольным. Разряд ники 36, 37 мож но вк люч ать од ин раз в су тки все одновременно из расчета 0,1 кВт • с на 1 3 м объема биотех нической сис темы жизнеобеспечения. Для технических нужд исполь зуют воду, пос ту пающую из резервуаров 33 через краны 35, или из резерву ара (водоема) б, для пищевых нужд используют воду, поступающую из конденсаторов паров воды 7, смешанную с водой из резерву ара 33, которую необх одимо кипятить, кроме того для пищевых ну жд можно ис пользовать воду резервуара 14 (ловушка жидких фракций), которую можно д обывать через люк 17 или сд еланную для э тих целей скважину. Испаритель 21 поддерживает уровень воды в водос борнике (ловушке) 14 на таком уровне, чтобы почва 15 не с оприкас алась с вод ой ловуш ки жидких фракций 14, а полос ть 38 отд еляет почву 15 о/вод ы резерву ара (ловушки) 14, исключая под ъем вод ы вверх по капиллярам. При заполнении ловушки 14 вод а через отверс тие 22 пос тупает в испаритель 21, где испаряется, пар по пароводу 23 пос тупает в конд енсатор паров вод ы 24 одной из фитокамер 3. Осветители 11 расположены над фитокамерами 3 таким образом, чтобы в обитаемый отсек 2 свет попадал проходя через фитокамеры 3. При с троительс тве биотехнической сис темы жизнеобеспечения на Лу не, или в других мес тах, в которых можно использовать свет Солнца, верхние и боковые с тенки биотехнической сис темы жизнеобеспечения частично или полнос тью могу т быть прозрач ными. Пищевые и другие биологические отходы утилизируются в утилизаторах отх одов, которые через распределитель с зас лонками соединены с фитокамерами 3. "Сухие остатки" (компос т пос ле отработки у тилизаторов отходов) используют в качестве удобрения для почвы фитокамер 3 и обитаемого отсека 2. Применение пред лагаемого изобретения дает возможнос ть утилизировать как токсичные, так и не токсичные продукты жизнед еяте льнос ти люд е й, животн ых , рас тени й, обеспеч ивать необходимое содержание в атмосфере углекислого газа (0,03%) и кислорода (21%), а также с лужить ис точником питания люд ей и животных и, тем самым с оздавать благоприятные условия для жизнедеятельности людей вне атмос феры Земли. 6575 /I MS 26 29 51 Упоря дник К. Юдін Замовлення 634 Техред М.Моргентал Тираж Коректор о. Кравцова Підписне 52 Держа вне пате нтне відомство Ук раїни, 254655, ГСП, Киї в-53, Льві вська пл., 8 Виробничо-видавничий комбінат "Патент", м. Ужгород, вул.Гагаріна, 101