Za dużo dobrych rzeczy
Od wieków rolnicy używali obornika jako nawozu. Obornik ten jest bogaty w składniki odżywcze i wodę i jest po prostu rozrzucany na polach, aby pomóc uprawom rosnąć. Jednak hodowla zwierząt na dużą skalę, która dominuje dziś we współczesnym rolnictwie, produkuje znacznie więcej nawozu niż dawniej na tej samej powierzchni.

„Chociaż obornik jest dobrym nawozem, jego rozrzucanie może powodować spływ i zanieczyszczenie cennych źródeł wody” – powiedział Thurston. „Technologia LWR umożliwia odzyskiwanie i oczyszczanie wody oraz koncentrację składników odżywczych ze ścieków”.

Powiedział, że tego rodzaju przetwarzanie zmniejsza również całkowitą wielkość przetwarzania, „zapewniając opłacalną i przyjazną dla środowiska alternatywę dla hodowców zwierząt”.

Thurston wyjaśniła, że ​​proces ten obejmuje mechaniczne i chemiczne uzdatnianie wody w celu oddzielenia składników odżywczych i patogenów od kału.

„Koncentruje się na separacji i koncentracji stałych i cennych składników odżywczych, takich jak fosfor, potas, amoniak i azot” – powiedział.

Na każdym etapie procesu wychwytywane są różne składniki odżywcze, a następnie „ostatni etap procesu wykorzystuje system filtracji membranowej w celu odzyskania czystej wody”.

Jednocześnie „zero emisji, więc wszystkie części początkowego poboru wody są ponownie wykorzystywane i poddawane recyklingowi, tworząc cenny produkt wyjściowy, ponownie wykorzystywany w przemyśle hodowlanym” – stwierdził Thurston.

Dopływający materiał to mieszanina odchodów zwierzęcych i wody, która jest podawana do systemu LWR za pomocą pompy śrubowej. Separator i sito usuwają cząstki stałe z cieczy. Po oddzieleniu substancji stałych ciecz zbiera się w zbiorniku transferowym. Pompa używana do tłoczenia cieczy do etapu usuwania drobnych cząstek stałych jest taka sama jak pompa wlotowa. Następnie ciecz jest pompowana do zbiornika zasilającego systemu filtracji membranowej.

Pompa odśrodkowa tłoczy ciecz przez membranę i rozdziela strumień procesowy na skoncentrowane składniki odżywcze i czystą wodę. Zawór dławiący na końcu odprowadzania składników odżywczych z membranowego systemu filtracji kontroluje działanie membrany.

Zawory w systemie
LWR wykorzystuje dwa typyzaworyw swoim systemie zawory kulowe do dławiących układów filtracji membranowej izawory kulowedo izolacji.

Thurston wyjaśnił, że większość zaworów kulowych to zawory z PVC, które izolują elementy systemu na potrzeby konserwacji i serwisu. Niektóre mniejsze zawory służą również do zbierania i analizowania próbek ze strumienia procesowego. Zawór odcinający reguluje natężenie przepływu na wylocie filtra membranowego, tak aby składniki odżywcze i czysta woda mogły zostać oddzielone w określonej wartości procentowej.

„Zawory w tych systemach muszą być w stanie wytrzymać działanie składników zawartych w kale” – powiedział Thurston. „Może się to różnić w zależności od obszaru i hodowli, ale wszystkie nasze zawory są wykonane z PCV lub stali nierdzewnej. Wszystkie gniazda zaworów są wykonane z EPDM lub kauczuku nitrylowego” – dodał.

Większość zaworów w całym systemie jest obsługiwana ręcznie. Chociaż istnieją zawory, które automatycznie przełączają system filtracji membranowej z normalnej pracy na proces czyszczenia na miejscu, są one sterowane elektrycznie. Po zakończeniu procesu czyszczenia zawory te zostaną odłączone od zasilania, a membranowy system filtracji powróci do normalnej pracy.

Cały proces jest kontrolowany przez programowalny sterownik logiczny (PLC) i interfejs operatora. Dostęp do systemu można uzyskać zdalnie, aby przeglądać parametry systemu, wprowadzać zmiany operacyjne i rozwiązywać problemy.

„Największym wyzwaniem stojącym przed zaworami i siłownikami w tym procesie jest atmosfera korozyjna” – powiedział Thurston. „Płyn procesowy zawiera amon, a zawartość amoniaku i H2S w atmosferze budynku jest również bardzo niska”.

Chociaż różne regiony geograficzne i rodzaje zwierząt gospodarskich stoją przed różnymi wyzwaniami, ogólny podstawowy proces jest taki sam dla każdej lokalizacji. Ze względu na subtelne różnice między systemami przetwarzania różnych rodzajów odchodów „Przed zbudowaniem sprzętu przetestujemy odchody każdego klienta w laboratorium, aby określić najlepszy plan leczenia. To spersonalizowany system” – powiedział Seuss He.

Rosnący popyt
Według Raportu ONZ o rozwoju zasobów wodnych rolnictwo odpowiada obecnie za 70% światowego poboru słodkiej wody. Jednocześnie do 2050 r. światowa produkcja żywności będzie musiała wzrosnąć o 70%, aby zaspokoić potrzeby szacunkowo 9 miliardów ludzi. Jeśli nie ma postępu technologicznego, nie jest to możliwe

Spełnij to żądanie. Nowe materiały i przełomowe osiągnięcia inżynieryjne, takie jak recykling wody zwierzęcej i innowacje w zakresie zaworów opracowane w celu zapewnienia powodzenia tych wysiłków, oznaczają, że planeta prawdopodobnie będzie miała ograniczone i cenne zasoby wody, które pomogą wyżywić świat.

Więcej informacji na temat tego procesu można znaleźć na stronie www.LivestockWaterRecycling.com.