Жилищно-производственная вертикальная ферма

Жилищно-производственная вертикальная ферма

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к сельскохозяйственному производству и к строительной индустрии, в частности к устройствам автоматизации сельскохозяйственного производства и к конструкциям жилищно-производственных комплексов, пригодных не только для деревни, но и для города.

Изобретение может быть использовано в населенных пунктах, испытывающих трудности обеспечения качественными продовольственными товарами и жильем по доступным ценам. В частности, в городах-спутниках оборонного комплекса страны, в санаториях, в загородных коттеджевых поселках, в монастырском подворье, в воинских частях, на приисках, а также при реконструкции и строительстве продовольственных рынков городов и населенных пунктов страны.

Известна жилищно-производственная вертикальная ферма, запатентованная Савицким В.И. в 1994 году [1], в которой имеются двухэтажные жилые и производственные помещения и бассейн. Недостатком вертикальной фермы Савицкого В.И. является низкая эффективность производства сельскохозяйственной продукции из-за больших затрат на возделывание, заготовку и хранение кормов, на выемку из хранилищ, приготовление и раздачу кормов, на доение и хранение молока, на уборку, хранение и использование навоза, а также малая номенклатура выпускаемой продукции.

Известна жилищно-производственная вертикальная ферма, запатентованная Хяниненом Т.И. в 1994 году [2], имеющая жилые помещения, трехэтажные животноводческие помещения и подвальные производственные помещения.

Недостатком вертикальной фермы Хянинена Т.И. является низкая эффективность производства сельскохозяйственной продукции из-за больших затрат на возделывание, заготовку и хранение кормов, на выемку из хранилищ, приготовление и раздачу кормов, на доение и хранение молока, на уборку, хранение и использование навоза и из-за малой номенклатуры выпускаемой продукции.

Известна жилищно-производственная вертикальная ферма Диксона Деспоммье [3], которая содержит тридцатиэтажные здания по производству растительной и животноводческой продукции и жилые, отдельно стоящие многоэтажные здания. Часть кормов производится в вертикальной ферме Деспоммье, остальные корма привозные.

Недостатком вертикальной фермы Деспоммье является то, что она рассчитана лишь на производство мелких животных и имеет низкую эффективность из-за применения раздельных технологий производства растениеводческой продукции и мяса, больших затрат на привозные корма и высокие издержки при замене номенклатуры выпускаемой продукции при смене требований рынка.

Наиболее близкими, в совокупности, прототипами изобретения являются жилищно-производственная вертикальная ферма «Harwest green» канадской компании Ramses Architects [5], «Спасательный круг для землян» российского ученого Шарупича В.П. [6], проект совместной американско-шведской фирмы «Plantagon» [7] и проект «Anti-Smog» бельгийского архитектора Vinsent Callebaut [24].

В вертикальной ферме «Harwest green» используются корма собственного производства и дополнительно применена пастбищная технология содержания животных. Недостатком жилищно-производственной вертикальной фермы «Harwest green» является низкая эффективность производства сельскохозяйственной продукции из-за применения традиционных раздельных технологий возделывания и использования пастбищных культур, низких темпов восстановления травостоя и высоких издержек при смене номенклатуры выпускаемой продукции или ее существенном расширении при смене требований рынка.

В жилищно-производственной ферме Шарупича В.П. [6], несмотря на космический характер назначения фермы, сформулированы вполне земные требования к роботатизации производственных процессов, заставившие авторов заняться технической реализацией проекта жилищно-производственной фермы.

Недостатком проекта [7] «Plantagon» является незавершенность его в части производства животноводческой продукции и решения жилищных, бытовых и общественных проблем, а также нерешенность проблем автоматизации производства растениеводческой продукции. Проект «Anti-Smog» [24], напротив, предназначен для жизни и отдыха людей в окружении скромной зелени.

Попытки объединить технологии производства растениеводческой и животноводческой продукции приводятся в исследованиях Джима Стила [4], США, в работах израильской компании Органи Tech [8], голландских ученых [9], канадца Кейси Хоуэлинга [10], ставропольского ученого Мамедова Н.А. [11], японского фермера Мицудамо [12], голландских авторов проекта «Pig City» [13], российского фермера А.Давыдова [14].

Большинство действующих проектов, объединенных технологий защищенного грунта, посвящено производству растений, рыбы, креветок [8], [10], [12], [15], а производству растений и мяса посвящена работа [13].

Наиболее продуктивная и широко распространенная за рубежом объединенная технология производства мраморной говядины под открытым небом представлена в [14].

Однако еще высока себестоимость продукции в этих фермерских хозяйствах и ее рост прямо пропорционально зависит от продолжительности зимнего пастбищного сезона. Такая технология может быть убыточна в России при стоимости земли свыше 150000 рублей/га.

Объединенные технологии в защищенном грунте широко изучают при производстве растениеводческой и животноводческой продукции [4] и пытаются объединить с производством осетров, икры, креветок, водорослей в работах [9], [11].

Джим Стил [4] считает, что объединенные технологии растениеводства и животноводства в защищенном грунте принесут прибыль только при появлении пастбищных культур, способных восстанавливаться в десять раз быстрее, чем это происходит на лучших пастбищах Бразилии. Решение этого вопроса он видит лишь к 2050 году. Однако нужно срочно создавать новое сельское хозяйство России.

Самый близкий путь к решению этого вопроса - найти техническое решение по объединенным многоцелевым роботизированным технологиям, позволяющим значительно расширить номенклатуру зеленых кормов, использовать не только стебли, но и корешки, и водоросли, и биопланктоны, и зоопланктоны. Зеленые корма производить с использованием лазерного катализа фотосинтеза [23] и на базе быстрорастущих растений, таких как сахарный тростник, кенаф, подсолнечник, сорго, маниока, бамбук, лотос и корнеклубнеплоды.

Расширить номенклатуру выпускаемой продукции - молоко, яйца кур и страусов, элитный молодняк животных, осетры, черная икра, креветки, черепахи, спирулины, водород и многое другое.

Такая многоцелевая ферма, оснащенная райским жильем для людей, обеспечит низкую себестоимость продукции и творческую занятость специалистов по освоению новых технологий и новой продукции.

Закон многоцелевой интеграции гласит: снижение трудоемкости производства продукции (Т) зависит от количества совмещенных операций (n) в первой степени, а снижение энергоемкости (Э) и материалоемкости (М), как минимум, - в квадрате. Математическое выражение (для последовательной технологической цепочки) получаемого эффекта выглядит следующим образом:

где ΔS - снижение себестоимости в каждом звене последовательной цепочки технологий;

m - количество последовательных звеньев;

А - нормы амортизационных отчислений в звене.

Для параллельных звеньев вычисляется среднеарифметическое значение:

Для последовательно-параллельных звеньев:

Co времен первой волны научно-технической революции на селе флагманы научно-технического прогресса - зерноуборочные, кормоуборочные, корнеклубнеуборочные комбайны, комбинированные почвообрабатывающие и посевные агрегаты, технологическо-транспортные и уборочно-транспортные многооперационные машины, претерпели значительное изменение как по части увеличения количества совмещенных операции, так и по части увеличения универсальности, а значит и годовой загрузки.

Судя по кукурузоуборочному комбайну Мекс Специаль австрийской фирмы «Петтингер», в случае появления дешевого топлива или конверторов Богданова [21] следует ожидать комбайны, способные производить муку, гранулы, брикеты, сахар, крахмал и другие сухие или быстрозамороженные продукты прямо в поле.

Фирма «Де Лаваль» уже сегодня представила на рынок самоходный кормораздатчик-смеситель с самозагрузкой любых компонентов, с годовой загрузкой более 250 дней, заменяющий целые кормоцеха и мобильные кормораздатчики-погрузчики.

Широкое распространение получили доильные роботы фирмы «Де Лаваль», выполняющие более 50 операций при доении каждой коровы, с 24 часовой суточной загрузкой 365 дней в году [16].

Из приведенного краткого анализа не трудно заметить, что темпы развития многооперационной полевой техники значительно отстают от темпов развития техники для стационарного содержания животных. Это не случайно, поскольку полевая техника чрезвычайно энергоемка, материалоемка, сложна в эксплуатации и имеет малую годовую загрузку. Главная причина отставания прежде всего в том, что не найдены технические решения, объединяющие полевые и стационарные технологии в широких масштабах, по многим видам продукции велики затраты на заготовку и хранение кормов, на хранение и ремонт техники, высоки амортизационные отчисления из-за низкой годовой загрузки техники и малых сроков ее эксплуатации. Не найдены пути реализации сельскохозяйственной продукции в местах ее производства.

Требователен закон интеграции и по отношению совмещения жилища человека и производства, в том числе, по объединенным технологиям в сельском хозяйстве и по отношению к увеличению этажности и расширению номенклатуры выпускаемой продукции и к росту продуктивности животных и растений.

Создание систем энергоснабжения на базе конверторов, использующих неиссякаемые источники энергии [21], [25], является самым современным требованием закона интеграции.

Цель изобретения - создать конструкцию жилищно-производственной вертикальной фермы, существенно повышающую эффективность сельскохозяйственного производства за счет многоцелевых роботизированных объединенных технологий в растениеводстве и животноводстве.

Указанная цель достигается тем, что вертикальная ферма содержит поэтажные многослойные перекрытия и кровлю с домкратами. В первом слое перекрытия размещены плантации, оранжереи, растильни зеленых кормов и биологической очистки воды с пастбищами для животных на поверхности и таунхаусы с проездами и тротуарами. Под ними, в ряд и слоями, размещены проточные системы бассейнов с приемниками готовой продукции для водорослей, планктонов, креветок, осетров и для биологической переработки воды. Такая водопадно-каскадная система бассейнов с приемниками готовой продукции и с растильней-пастбищем на поверхности обеспечивают независимую вентиляцию помещения, аэрацию бассейнов и размещение мальков, постличинок, водорослей, планктонов и аквакормов, подачу питательного раствора растениям, а также водную транспортировку урожая к местам реализации. Плантации, оранжереи, растильни зеленых кормов и биологической очистки воды с пастбищем на поверхности выполнены в виде наборов дроссельных растилен с приводами, оснащенными устройствами подачи и откачки воздуха, сыпучих материалов, питьевой воды и растворов. Тем самым обеспечивается возвратно-поступательное движение животных во время кормления и поения на поверхности пастбища, плантации, оранжереи и растильни биологической очистки воды в самоходных пастбищных загонах, сформированных дроссельными растильнями.

Конструктивное решение растильни и бассейнов дало возможность автоматического управления продуктивностью растений, животных, осетров, креветок, спирулины, возможность реализации любой программы точных посевов, возгонки, сбора семян и скармливания зеленых кормов, их корней, водорослей, планктонов, семенников, корнеклубнеплодов и других кормов любым видам животных и их возрастных групп.

Появилась возможность возделывания и уборки на плантациях и в оранжереях зерновых, овощных, ягодных, бахчевых культур, корнеклубнеплодов, возделывания и уборки в растильне биологической очистки воды лотоса, осоки, камыша и других растений, проведения санитарно-гигиенических мероприятий, производства удобрений и водорода и другой продукции стоков. Указанное конструктивное исполнение и система конверторного энергоснабжения выполнены с возможностью значительного расширения номенклатуры и объемов производства без простоев на реконструкцию.

Дроссельные ратильни с приводами выполнены в виде трехлопастных перфорированных дросселей, оснащенных сопловыми регистрами по контуру лопастей с клапанами подачи и откачки воздуха и сыпучих материалов и с клапанами подпитки и удаления растворов. Эти лопасти прикреплены к перфорированным валам. Валы оборудованы в корневой зоне растений поилками и клапанами запитки питьевой воды. Появилась возможность в автоматическом режиме выполнять следующие технологические операции:

- Производить точный посев и посадку черенков культур как пневмоспособом, так и гидроспособом.

- Обеспечивать подрезку корней зеленых растений за счет отщипования их животными.

- Воспроизводить культуры черенками, приготовленными животными.

- Подавать питательный раствор в виде эмульсий в корневую и стеблевую зоны растений, в том числе методом окунания.

- Создавать в зоне корней и стеблей растений и в вегетационных слоях бассейнов для водорослей повышенные концентрации углекислого газа.

- Реализовывать технологии ускоренной, более чем в четыре раза, возгонки зеленых кормов за счет создания стебле - корневых гибридов как над растильней, так и под ней, то есть создания так называемых «сиамских гибридов», в том числе с помощью лазерного катализа фотосинтеза [23].

- Осуществлять выемку и подачу животным корней, водорослей и планктонов.

- Кормить животных, осетров, креветок зелеными кормами, их корнями, водорослями, планктонами.

- Поить животных с добавлением в поилки поощрительной подкормки в виде дробленого зерна и спирулины.

- Подавать корневые остатки, полову и некондиционные семена на скармливание животным, осетрам и креветкам.

- Готовить и скармливать семенники, их корни и корнеклубнеплоды с ботвой.

- Очищать дроссельные растильни от корневых остатков перед посевом.

- Ликвидировать полеглость растений после вытаптывания их животными.

- Производить и убирать семена кормовых, зерновых, овощных и других культур.

- Возделывать и убирать с загрузкой приемников готовой продукции бассейнов для водной транспортировки урожая ягодных, овощных, бахчевых культур, корнеклубнеплодов к местам реализации.

- Убирать стоки с поверхности дроссельных растилен как гидросмывом, так и с помощью вакуума.

- Герметизировать стыки между дроссельными растильнями как с помощью напорных струй воздуха, так и с помощью вакуума.

- Использовать все три лопасти дроссельных растилен для производства зеленых кормов, включая производство пресноводных растений.

- Изменять ширину и высоту ограждений самоходных пастбищных загонов.

- Проводить аэрацию и очистку внутренних стенок проточных систем бассейнов водорослей, планктонов, креветок, осетров и бассейнов переработки стоков.

- Обеспечивать вылов осетров, креветок, водорослей, планктонов.

- Проводить санитарно-гигиенические мероприятия, в том числе почесывание и чистку копыт животных.

Перфорированные лопасти дроссельных растилен содержат армированные стальными решетками резиновые перфорированные коврики с поверхностными пазами, жидкостно-воздушными семяпроводами на верхней и нижней плоскостях ковриков. Между пазами, по бокам, размещены конусообразные сопла-лунки со средним диаметром, не превышающим диаметры семян зеленых кормов, зерновых, овощных, бахчевых культур или картофеля, или семян культур растильни для биологической очистки воды - лотоса, камыша, осоки и других.

Поэтажные многослойные перекрытия содержат во втором слое проточные системы бассейнов с приемниками готовой продукции водорослей, планктонов, креветок, осетров и проточную систему бассейнов биологической переработки воды. В третьем слое размещена проточная система бассейнов реверсивного биофотолиза. В четвертом слое имеется проточная система бассейнов с приемниками готовой продукции спирулины. Размещение слоев растильни обеспечило возможность раздельного поддержания температурного, влажностного, углекислотного и кислородного режимов в каждом слое. Конструктивное исполнение бассейнов позволяет автоматизировать селекционную работу по созданию гибридов аквапродукции с едиными условиями содержания.

Устройства подачи растворов на дроссельные растильни подключены к бункерам-дозаторам семян и к устройствам подготовки питательного раствора для растений, запитанным от нижнего бассейна очищенной воды и от водопровода артезианской воды. Предусмотрена возможность подачи питательного раствора растениям, очистки растилен и удаления стоков гидросмывом и проведения точного гидропосева культур и внесения бактерий, нейтрализующих запахи, типа «Восток-ЭМ1» Терроу Хига [17] и для борьбы с мухами типа Ларвацид BIO «Де Лаваль».

Поилки дроссельных растилен через устройства подачи питьевой воды подключены к водопроводам артезианской воды, к бункеру сыпучих кормов, к приемникам готовой продукции бассейнов спирулины, соединенным с кормушками доильных роботов типа «Де Лаваль» [16], с возможностью поения животных, подкармливания животных и осетров дробленым зерном и спирулиной [18].

Трубопровод стоков через бассейны - септики, соединенным с поэтажными корректорами температуры, CO₂, S₂ по типу Slurry Card фирмы Ener Tech и ферментаторами и накопителями продукции стоков, дозаторами штаммов водорослей и бактерий [26], [27], в том числе водородопроизводящих и обеззараживающих [19], типа Rhodopseudomonas capsulata (сокращенно бактерий RSC), и системой электролитической стерилизации, типа Био Олигамат «CriMan S.R.L.», с верхними бассейнам переработки воды.

Нижний бассейн очищенной воды и водопровод артезианской воды подключены к верхним бассейнам водорослей, планктонов, креветок и осетров. Верхние бассейны оснащены дозаторами штаммов водорослей и продуктов для зоопланктонов. Бассейны водорослей, планктонов, креветок и осетров оборудованы устройствами для сброса и последующего использования избытков воды.

Устройства подачи и откачки воздуха от дроссельных растилен оснащены приемниками семян с циклонами и бункерами - дозаторами семян и сыпучих кормов и приемниками стоков, подключенными к бассейнам-септикам стоков, с возможностью заготовки семян, вакуумного удаления стоков с поверхности дроссельных растилен, производства точного пневмопосева на дроссельных растильнях, подачи пневмотранспортом дробленого зерна в бассейны, с возможностью осуществления подкормки осетров и креветок.

Светораспределители, в том числе лазерные, размещены по стыковым плоскостям дроссельных растилен, с двух сторон - сверху и снизу каждого слоя растильни и по слоям вегетации каждого бассейна, с возможностью более чем трехкратного увеличения полезной площади растильни зеленых растений и восьмикратного увеличения объемов бассейнов в каждом слое, с возможностью использования световодов естественного освещения и автоматического регулирования освещенности в зависимости от места нахождения групп животных в самоходных пастбищных загонах.

Система автоматического управления продуктивностью растений содержит датчик скорости роста растений, который через оптимизатор продуктивности растений, датчик скорости потребления световой энергии и углекислоты, корректоры температуры и влажности воздуха, CO₂, pH и ЕС питательного раствора соединен с устройством изменения уровня воды в бассейнах. Параллельно датчик скорости роста растений через оптимизаторы, датчики, корректоры и шаговый искатель соединен с клапаном подачи питательного раствора и воздуха. Питательный раствор и воздух, насыщенный углекислотой CO₂, подаются к корневой и стеблевой зонам растений дроссельных растилен.

Предложенное техническое решение обеспечило возможность поиска оптимальной частоты подачи питательного раствора, CO₂ и N₂ с воздухом, оптимального объема световой энергии в зависимости от максимальной скорости роста зеленых растений и семенников различных культур.

Система автоматического управления продуктивностью животных содержит устройства идентификации животных и датчик скорости роста продуктивности животных, который через оптимизатор продуктивности животных, корректоры отсутствия кормов и животных у действующего переднего и заднего ограждений пастбищного загона, корректора освещенности, температуры, влажности воздуха и концентрации кислорода внутри пастбищного загона, а также через шаговый искатель соединен с приводами и пульсирующим высоконапорным устройством подачи воздуха и фиксатором положения дроссельных растилен, выбранных в качестве очередных переднего и заднего ограждений пастбищного загона.

Датчик скорости роста продуктивности животных через шаговый искатель соединен с клапанами подачи питьевой воды, дробленого зерна и спирулины на поилки очередных ограждений пастбищного загона.

Это техническое решение дает возможность в зависимости от максимальной скорости роста продуктивности групп животных осуществлять поиск оптимальной скорости передвижения животных в пастбищных загонах, кормление животных зелеными кормами, корешками, водорослями и планктонами на поверхности заранее отведенного для этой группы животных пастбищного участка, осуществлять поощрительную подкормку дробленым зерном и спирулиной в зависимости от максимальной скорости роста продуктивности групп животных.

Система автоматического управления продуктивностью осетров (креветок) содержит датчик скорости роста, который через оптимизатор продуктивности, датчик скорости роста потребления световой энергии, корректоры температуры и концентрации pH, ЕС и O₂ в бассейне соединен с клапаном подачи водорослей, планктонов, в том числе аквакормов, из нижних бассейнов очищенной воды, спирулины и реверсивного биофотолиза. Датчик скорости роста через шаговые искатели параллельно соединен с клапаном аэрации бассейнов, с бункером сыпучих кормов и регулятором потребления световой энергии, с устройством изменения уровня воды в бассейнах, с приводами дроссельных растилен и шлюзов приемников готовой продукции бассейнов.

Таким образом создана возможность поиска оптимальной частоты подачи корма, воздуха и оптимального объема световой энергии в зависимости от максимальной скорости роста осетров (креветок), а также автоматической посадки мальков, постличинок и штаммов аквакормов в бассейнах.

Система автоматического управления продуктивностью спирулины (бактерий RSC) содержит датчики скорости роста биомассы в бассейнах спирулины и реверсивного биофотолиза, которые через оптимизатор продуктивности, датчик скорости роста потребления световой энергии, корректоры температуры, pH, EC, CO₂ и S₂ в бассейнах спирулины, устройство подачи CO₂, S₂ из приемников продукции стоков, устройство изменения уровня воды в бассейнах, приводы шлюзов приемников готовой продукции и через шаговый искатель соединен с клапанами аэрации бассейнов и с регулятором потребления световой энергии.

По такой схеме осуществлен поиск оптимальной частоты подачи CO₂ и S₂ с воздухом и оптимальной световой энергии в зависимости от скорости роста биомассы спирулины (бактерий RSC) и автоматическая посадка (посев) штаммов в бассейнах.

Система очистки дроссельных растилен от корневых остатков перед посевом через датчики скорости роста растений, оптимизаторы продуктивности растений, корректоры отсутствия кормов и животных на двух дроссельных растильнях, расположенных за задним ограждением пастбищного загона, блокировщики различных команд, корректоры реверсивных углов наклона и фиксаторы положения дроссельных растилен, датчики скважности дроссельных растилен и шаговый искатель соединена с приводом этих растилен и с пульсирующим высоконапорным устройством подачи воздуха.

Практически каждая пара дроссельных растилен обеспечена аналогичной струйной водовоздушной системой очистки перфорированных резиновых ковриков и выдачей сигнала о готовности дросселей к посеву.

Система автоматического посева семян (черенков) через команды системы автоматической очистки дроссельных растилен, определитель способа посева (пневмо или гидро, или в стерню и т.д), блокировщик других команд, датчик окончания посева и через шаговый искатель соединена с бункером-дозатором семян и с клапаном подачи воздуха на поверхность дроссельной растильни и с ее приводом, а через корректоры pH и ЕС - с клапаном подачи питательного раствора и с растворным узлом.

Эта схема, как до заполнения пастбищных загонов животными, так и после заполнения, на каждой дроссельной растильне полностью обеспечивает возможность проведения посева в стерню или точного размещения семян в конусообразные сопла - лунки резиновых ковриков дроссельных растилен.

Система автоматического сбора семян кормовых, зерновых культур и корнеплодов через датчик наличия семян на резиновых ковриках дроссельных растилен, блокировщик различных команд, определитель вида семян, приемник семян с циклонами, устройства подачи половы и некондиционных семян креветкам и осетрам через шаговый искатель соединена с устройством подачи и откачки воздуха и семян с поверхности резиновых ковриков дроссельных растилен.

Простейшая конструкция зерноуборочного механизма обладает на дроссельной растильне возможностью постепенного сбора семян по мере их созревания и сушки, исключая операции скашивания, сушки и обмолота семенников.

Система автоматической уборки готовой продукции ягодных, овощных, бахчевых культур и корнеклубнеплодов через датчики наличия готовой продукции, корректоры отсутствия животных на двух выбранных дроссельных растильнях, блокировщик других команд, привод шлюза приемника готовой продукции, устройства возврата воды из приемника готовой продукции, датчики наполнения приемников готовой продукции, урожайные корректоры реверсивных углов наклона и фиксаторы положения выбранных дроссельных растилен через шаговый искатель соединена с приводами и пульсирующими высоконапорными устройствами подачи воздуха выбранных дроссельных растилен и аэраторы бассейнов.

В соответствии с законами рыночной экономики все дроссельные растильни, плантации и оранжереи оборудованы аналогичными системами, обладающими возможностью постепенной, по мере созревания, уборки готовой продукции с помощью струйно-воздушного съема со стеблей, корней, погрузки, водной транспортировки к шлюзу приемника и последующим возвратом воды в бассейн.

Система автоматического вылова готовой продукции осетров (креветок) через датчик скорости роста и оптимизатор продуктивности, корректоры отсутствия животных на двух дроссельных растильнях, выбранных в качестве погонщиков осетров (креветок), блокировщик команд, пришедших от других систем на исполнительные органы растилен-погонщиков, привод шлюза, устройство возврата воды и нестандартных осетров (креветок) из приемника, датчик наполнения приемника, рыболовные корректоры реверсивных углов поворота и фиксаторов положения растилен-погонщиков и через шаговый искатель соединена с приводами и устройствами подачи пульсирующего высоконапорного воздуха на аэраторы бассейнов и дроссельных растилен-погонщиков осетров (креветок).

Аналогичной системой оборудован каждый бассейн осетров (креветок). Каждый бассейн обладает возможностью постепенно, по мере достижения товарных размеров, производства отлова с прохождением их через шлюзы и сортировщик приемника осетров (креветок) с последующим возвратом в бассейн их недорослей и воды.

Система автоматического вылова готовой продукции спирулины (бактерий RSC) через датчик скорости роста биомассы и оптимизатор продуктивности, привод шлюза приемника спирулины, устройство возврата воды из приемника, датчик наполнения приемника и через шаговый искатель соединена с устройством подачи пульсирующего высоконапорного воздуха к аэраторам спирулины (бактерий RSC).

Каждый бассейн обладает возможностью постепенной и одновременной заготовки спирулины (бактерий RSC) на продовольственные, лекарственные и кормовые цели, а также для производства водорода и других видов топлива.

Система автоматической уборки стоков с поверхности дроссельных растилен через датчики наличия стоков с определителем уровня загазованности и наличия насекомых на поверхности дроссельных растилен, устройство распознания вида животных, устройство формирования исполнительных систем уборки стоков, шаговый искатель и через бункер-дозатор штаммов бактерий, по типу «Восток ЭМ1» (Ларвицид BIO) соединена с клапанами подачи раствора и воздуха на дроссельные растильни, с клапаном удаления раствора в трубопровод стоков либо соединена с клапанами подачи раствора и откачки воздуха с дроссельных растилен и с приемниками стоков.

Каждая дроссельная растильня содержит вышеупомянутую систему автоматизации. Дроссельные растильни, расположенные внутри пастбищных загонов, обладают такой возможностью осуществления уборки стоков в пастбищных загонах не только для крупных, но и для животных малых размеров.

Система автоматического управления производством водорода, белково-витаминных добавок - БВД, тяжелой - D₂O и сверхтяжелой - Т₃О воды, кормовых дрожжей - КДж и удобрений через задатчик оператора, датчики наличия в аккумуляторах-накопителях водорода, БВД, D₂O, Т₃О, КДж и удобрений, дозаторы штаммов водородопроизводящих бактерий по типу Rhodopseudomonos capsulata (бактерий RSC) и водорослей и стерилизаторами удобрений по типу «Био Олигомат» через устройства выбора исполнительных систем переработки стоков соединена с устройством подачи стоков из бассейнов-септиков в корректоры температуры, CO₂, S₂ по типу Slurdy Card фирмы Ener Tech с устройством подачи водорослей (бактерий RSC) в ферментаторы БВД, D₂O, T₂O, КДж, с регуляторами потребления тепловой и световой энергии, с оптимизаторами продуктивности и с комбинациями исполнительных звеньев систем посадки штаммов, производства и вылова спирулины и бактерий RSC.

Указанная система автоматического управления ежегодно, без остановки на реконструкцию, обеспечивает возможность поиска экономичных режимов переработки стоков и гибкого перераспределения объемов производства продуктов переработки стоков в зависимости от конъюнктуры рынка и собственной потребности вертикальной фермы.

Поэтажные многослойные перекрытия выполнены с возможностью размещения не только трубопроводного, кабельного, технологического, лифтового оборудования и жилых (типа таунхаусов) помещений, но и производственных и общественных помещений с максимальной степенью унификации несущих межэтажных стоечно-балочных конструкций, бассейнов, дроссельных растилен пастбищных участков и других перекрытий.

Здание содержит преимущественно светопрозрачные стены и кровлю плоской, полипирамидальной или поликупольной конструкции, на домкратах, оснащенные вентиляционными фрамугами, водосборниками и затемнетелями.

Основание здания выполнено в виде сборной пространственной платформы [20], помещенной в изолированную емкость, тем самым обеспечивается возможность использования этой емкости для размещения бассейнов-септиков стоков. В том числе пригодных для производства спирулины, бактерий RSC, водорода Н₂ и кислорода O₂.

Все электрооборудование для производства высококачественной пищевой продукции и лекарств подключено к аппарату для выработки энергии на новых физических принципах - конвертору [21], к электросети по однопроводной схеме [22]. Конверторные источники энергии и однопроводные схемы реализованы с большим запасом по мощности, что дает возможность снабжать электроэнергией других потребителей и расширять объемы производства. Исполнительные механизмы дроссельных растилен, вентиляционных фрамуг, домкратов и систем циркуляции воды в бассейнах и удаления стоков дополнительно подключены к источникам аварийного электроснабжения, например к топливным элементам, с возможностью создания дополнительной безопасности среды обитания животных и растений.

Сущность изобретения отражена на четырех фигурах:

Фиг.1. Общий вид. Фрагмент жилищно-производственной вертикальной фермы.

Фиг.2. Поперечное сечение дроссельной растильни.

Фиг.3. Принципиальная схема технологического оборудования.

Фиг.4. Блок-схема системы управления продуктивностью растений.

Фиг.5. Блок-схема системы управления продуктивностью животных.

Фиг.6. Блок-схема системы управления продуктивностью осетров (креветок).

Фиг.7. Блок-схема системы управления продуктивностью спирулины (бактерий RSC)

Фиг.8. Система очистки дроссельных растилен от корневых остатков и посева растений.

Фиг.9. Система автоматического сбора семян.

Фиг.10. Система уборки ягодных, овощных культур и корнеклубнеплодов.

Фиг.11. Блок-схема управления уборкой стоков.

Фиг.12. Блок-схема управления переработкой стоков.

В соответствии с творческим замыслом авторов и во имя светлой памяти гения Победы - маршала Г.К.Жукова, подвиги которого призывают к спасению человечества, изобретение следует называть жилищно-производственная вертикальная ферма маршала Жукова. Далее в тексте изобретение называется вертикальная ферма Жукова.

Вертикальная ферма Жукова содержит поэтажные многослойные перекрытия 1 и кровлю 2 с домкратами 3. В первом слое перекрытий 1 размещены плантации 4, оранжереи 5, растильни зеленых кормов 6 и биологической очистки воды 7 с пастбищами 8 для животных на поверхности и таунхаусы 9 с проездами и тротуарами. Под ними, в ряд и слоями, размещены проточные системы бассейнов с приемниками готовой продукции для водорослей 10, планктонов, креветок, осетров 11 и для биологической переработки воды 12. Плантации 4, оранжереи 5, растильни зеленых кормов 6 и биологической очистки воды 7 с пастбищем 8 на поверхности выполнены в виде наборов дроссельных растилен 13 с приводами 14, оснащенными устройствами подачи 15 и откачки 16 воздуха и сыпучих материалов, питьевой воды 17 и растворов 18. С помощью дроссельных растилен 13, за счет включения их в определенном порядке обеспечивается возвратно-поступательное движение животных во время кормления и поения на поверхности пастбища 8, плантаций 4, оранжереи 5 и растильни зеленых кормов 6 и биологической очистки воды 7 в самоходных пастбищных загонах 19, сформированных этими дроссельными растильнями 13.

Конструктивное решение растильни-пастбища 8, 13, 19 и бассейнов 10, 11, 12 дало возможность автоматического управления продуктивностью растений 20, животных 21, осетров 22, креветок 22, спирулины 23. Это решение позволило реализовать любую программу точных посевов 24, возгонки 20, сбора семян 25 и скармливания зеленых кормов, их корней, водорослей, планктонов, семенников, корнеклубнеплодов и других кормов любым видам животных и их возрастных групп 21. Обеспечена возможность возделывания 20 и уборки в плантациях 4, оранжереях 5 зерновых 25, овощных, ягодных, бахчевых культур, корнеклубнеплодов 26, возделывания 20 и уборки в растильне биологической очистки воды 7 лотоса, осоки, камыша и других растений 21, проведения санитарно-гигиенических мероприятий 27, производства удобрений и водорода и другой продукции стоков 28.

Конструктивное исполнение 1-28 и система конверторного энергоснабжения 29 выполнены с возможностью значительного расширения номенклатуры и объемов производства без простоев на реконструкцию.

Дроссельные растильни 13 с приводами 14 выполнены в виде трехлопастных 30 перфорированных дросселей, оснащенных сопловыми регистрами 31 с клапанами подачи 15 и откачки 16 воздуха по контурам и с клапанами подпитки 18 и удаления 33 раствора. Лопасти 30 прикреплены к перфорированным