Príliš veľa dobrých vecí
Po stáročia používali farmári svoj hnoj ako hnojivo. Tento hnoj je bohatý na živiny a vodu a jednoducho sa rozmetáva na poliach, aby pomohol rastúcim plodinám. Rozsiahly chov zvierat, ktorý dnes dominuje modernému poľnohospodárstvu, však produkuje oveľa viac hnoja, ako kedysi na rovnakom rozlohe pôdy.

„Hoci je hnoj dobrým hnojivom, jeho rozmetanie môže spôsobiť odtok a znečistiť vzácne vodné zdroje,“ povedal Thurston. „Technológia LWR dokáže regenerovať a čistiť vodu a koncentrovať živiny z odpadových vôd.“

Povedal, že tento druh spracovania tiež znižuje celkový objem spracovania, „čo poskytuje prevádzkovateľom hospodárskych zvierat nákladovo efektívnu a ekologickú alternatívu.“

Thurston vysvetlil, že proces zahŕňa mechanické a chemické čistenie vody na oddelenie živín a patogénov od výkalov.

„Zameriava sa na separáciu a koncentráciu pevných a cenných živín, ako je fosfor, draslík, amoniak a dusík,“ povedal.

Každý krok procesu zachytáva rôzne živiny a potom „posledná fáza procesu využíva membránový filtračný systém na získanie čistej vody.“

Zároveň „nulové emisie, takže všetky časti počiatočného príjmu vody sa opätovne používajú a recyklujú ako cenný výstup, opätovne použitý v živočíšnej výrobe,“ povedal Thurston.

Vstupný materiál je zmesou hospodárskeho hnoja a vody, ktorá sa privádza do systému LWR pomocou skrutkového čerpadla. Separátor a sito odstraňujú pevné látky z kvapaliny. Po oddelení pevných látok sa kvapalina zhromažďuje v prenosovej nádrži. Čerpadlo používané na presun kvapaliny do fázy odstraňovania jemných pevných látok je rovnaké ako vstupné čerpadlo. Kvapalina sa potom čerpá do prívodnej nádrže membránového filtračného systému.

Odstredivé čerpadlo preháňa kvapalinu cez membránu a oddeľuje procesný prúd na koncentrované živiny a čistú vodu. Škrtiaci ventil na konci membránového filtračného systému, kde sú vypúšťané živiny, riadi výkon membrány.

Ventily v systéme
LWR používa dva typyventilyvo svojich systémových guľových ventiloch na škrtenie membránových filtračných systémov aguľové ventilypre izoláciu.

Thurston vysvetlil, že väčšina guľových ventilov sú PVC ventily, ktoré izolujú komponenty systému kvôli údržbe a servisu. Niektoré menšie ventily sa používajú aj na zber a analýzu vzoriek z procesného prúdu. Uzatvárací ventil upravuje prietok membránovej filtrácie tak, aby sa živiny a čistá voda mohli oddeliť o vopred určené percento.

„Ventily v týchto systémoch musia byť schopné odolávať zložkám vo výkaloch,“ povedal Thurston. „To sa môže líšiť v závislosti od oblasti a hospodárskych zvierat, ale všetky naše ventily sú vyrobené z PVC alebo nehrdzavejúcej ocele. Sedlá ventilov sú vyrobené z EPDM alebo nitrilovej gumy,“ dodal.

Väčšina ventilov v celom systéme je ovládaná manuálne. Hoci existujú ventily, ktoré automaticky prepínajú membránový filtračný systém z normálnej prevádzky na proces čistenia na mieste, sú ovládané elektricky. Po dokončení procesu čistenia sa tieto ventily odpoja od napätia a membránový filtračný systém sa prepne späť do normálnej prevádzky.

Celý proces je riadený programovateľným logickým ovládačom (PLC) a rozhraním operátora. K systému je možné pristupovať na diaľku, aby sa zobrazili systémové parametre, vykonali prevádzkové zmeny a riešili problémy.

„Najväčšou výzvou, ktorej čelia ventily a pohony v tomto procese, je korozívna atmosféra,“ povedal Thurston. „Procesná kvapalina obsahuje amónium a obsah amoniaku a H2S v atmosfére budovy je tiež veľmi nízky.“

Hoci rôzne geografické oblasti a druhy hospodárskych zvierat čelia rôznym výzvam, celkový základný proces je pre každú lokalitu rovnaký. Vzhľadom na jemné rozdiely medzi systémami na spracovanie rôznych typov výkalov „Pred výrobou zariadenia otestujeme výkaly každého zákazníka v laboratóriu, aby sme určili najlepší plán liečby. Ide o personalizovaný systém,“ povedal Seuss He.

Rastúci dopyt
Podľa Správy OSN o rozvoji vodných zdrojov poľnohospodárstvo v súčasnosti predstavuje 70 % svetovej ťažby sladkej vody. Zároveň sa do roku 2050 bude musieť svetová produkcia potravín zvýšiť o 70 %, aby sa uspokojili potreby odhadovaných 9 miliárd ľudí. Bez technologického pokroku je nemožné...

Uspokojenie tohto dopytu. Nové materiály a technické prelomy, ako napríklad recyklácia vody pre hospodárske zvieratá a inovácie ventilov, vyvinuté na zabezpečenie úspechu tohto úsilia, znamenajú, že planéta bude mať s väčšou pravdepodobnosťou obmedzené a vzácne vodné zdroje, ktoré pomôžu nakŕmiť svet.

Viac informácií o tomto procese nájdete na stránke www.LivestockWaterRecycling.com.