خیلی چیزهای خوب زیاده
قرن‌هاست که کشاورزان از کود حیوانی خود به عنوان کود استفاده می‌کنند. این کود سرشار از مواد مغذی و آب است و به سادگی در مزارع پخش می‌شود تا به رشد محصولات کمک کند. با این حال، دامپروری در مقیاس بزرگ که امروزه بر کشاورزی مدرن تسلط دارد، کود بسیار بیشتری نسبت به گذشته در همان مقدار زمین تولید می‌کند.
تورستون گفت: «اگرچه کود حیوانی کود خوبی است، اما پخش آن می‌تواند باعث رواناب و آلودگی منابع ارزشمند آب شود. فناوری LWR می‌تواند آب را بازیابی و تصفیه کند و مواد مغذی را از فاضلاب تغلیظ کند.»
او گفت که این نوع فرآوری همچنین حجم کل فرآوری را کاهش می‌دهد و «جایگزینی مقرون‌به‌صرفه و سازگار با محیط زیست برای دامداران فراهم می‌کند.»
تورستون توضیح داد که این فرآیند شامل تصفیه مکانیکی و شیمیایی آب برای جداسازی مواد مغذی و عوامل بیماری‌زا از مدفوع است.
او گفت: «این [روش] بر جداسازی و تغلیظ مواد مغذی جامد و ارزشمند مانند فسفر، پتاسیم، آمونیاک و نیتروژن تمرکز دارد.»
هر مرحله از این فرآیند، مواد مغذی مختلفی را جذب می‌کند و سپس، «آخرین مرحله از این فرآیند از یک سیستم فیلتراسیون غشایی برای بازیابی آب تمیز استفاده می‌کند.»
تورستون گفت، در عین حال، «هیچ گونه انتشار گازهای گلخانه‌ای وجود ندارد، بنابراین تمام بخش‌های ورودی اولیه آب دوباره استفاده و بازیافت می‌شوند، به عنوان یک خروجی ارزشمند، که در صنعت دامداری دوباره مورد استفاده قرار می‌گیرد.»
ماده ورودی مخلوطی از کود دامی و آب است که از طریق یک پمپ پیچی به سیستم LWR تغذیه می‌شود. جداکننده و غربال، جامدات را از مایع جدا می‌کنند. پس از جداسازی جامدات، مایع در مخزن انتقال جمع‌آوری می‌شود. پمپی که برای انتقال مایع به مرحله حذف جامدات ریز استفاده می‌شود، همان پمپ ورودی است. سپس مایع به مخزن تغذیه سیستم فیلتراسیون غشایی پمپ می‌شود.
پمپ گریز از مرکز، مایع را از میان غشاء عبور می‌دهد و جریان فرآیند را به مواد مغذی غلیظ و آب تمیز جدا می‌کند. شیر کنترل در انتهای تخلیه مواد مغذی سیستم فیلتراسیون غشاء، عملکرد غشاء را کنترل می‌کند.
شیرآلات در سیستم
LWR از دو نوع استفاده می‌کنددریچه‌هادر شیرهای کروی سیستم خود برای سیستم‌های فیلتراسیون غشایی با قابلیت تنظیم فشار وشیرهای توپیبرای انزوا.
تورستون توضیح داد که بیشتر شیرهای توپی، شیرهای PVC هستند که اجزای سیستم را برای نگهداری و سرویس ایزوله می‌کنند. برخی از شیرهای کوچکتر نیز برای جمع‌آوری و تجزیه و تحلیل نمونه‌ها از جریان فرآیند استفاده می‌شوند. شیر قطع و وصل، سرعت جریان تخلیه فیلتراسیون غشایی را تنظیم می‌کند تا مواد مغذی و آب تمیز با درصد از پیش تعیین‌شده‌ای از هم جدا شوند.
تورستون گفت: «شیرهای این سیستم‌ها باید بتوانند اجزای موجود در مدفوع را تحمل کنند. این ممکن است بسته به منطقه و دام متفاوت باشد، اما تمام شیرهای ما از PVC یا فولاد ضد زنگ ساخته شده‌اند. نشیمنگاه شیرها همگی از EPDM یا لاستیک نیتریل هستند.»
بیشتر شیرهای موجود در کل سیستم به صورت دستی کار می‌کنند. اگرچه برخی شیرها وجود دارند که به طور خودکار سیستم فیلتراسیون غشایی را از حالت عادی به فرآیند تمیز کردن در محل تغییر می‌دهند، اما آنها به صورت الکتریکی کار می‌کنند. پس از اتمام فرآیند تمیز کردن، این شیرها بی‌برق می‌شوند و سیستم فیلتراسیون غشایی به حالت عادی خود باز می‌گردد.
کل فرآیند توسط یک کنترل‌کننده منطقی قابل برنامه‌ریزی (PLC) و یک رابط اپراتور کنترل می‌شود. می‌توان از راه دور به سیستم دسترسی داشت تا پارامترهای سیستم را مشاهده کرد، تغییرات عملیاتی ایجاد کرد و عیب‌یابی انجام داد.
تورستون گفت: «بزرگترین چالش پیش روی شیرها و محرک‌ها در این فرآیند، جو خورنده است. سیال فرآیند حاوی آمونیوم است و میزان آمونیاک و H2S در جو ساختمان نیز بسیار کم است.»
اگرچه مناطق جغرافیایی و انواع دام‌های مختلف با چالش‌های متفاوتی روبرو هستند، اما فرآیند کلی اساسی برای هر مکان یکسان است. با توجه به تفاوت‌های ظریف بین سیستم‌های پردازش انواع مختلف مدفوع، سوس هی گفت: «قبل از ساخت تجهیزات، مدفوع هر مشتری را در آزمایشگاه آزمایش خواهیم کرد تا بهترین برنامه درمانی را تعیین کنیم. این یک سیستم شخصی‌سازی شده است.»
تقاضای رو به رشد
طبق گزارش توسعه منابع آب سازمان ملل متحد، کشاورزی در حال حاضر ۷۰ درصد از استخراج آب شیرین جهان را به خود اختصاص می‌دهد. در عین حال، تا سال ۲۰۵۰، تولید مواد غذایی جهان باید ۷۰ درصد افزایش یابد تا نیازهای حدود ۹ میلیارد نفر را برآورده کند. اگر پیشرفت تکنولوژیکی وجود نداشته باشد، غیرممکن است.
برآورده کردن این تقاضا. مواد جدید و پیشرفت‌های مهندسی مانند بازیافت آب دام و نوآوری‌های شیرآلات که برای تضمین موفقیت این تلاش‌ها توسعه یافته‌اند، به این معنی است که سیاره زمین به احتمال زیاد منابع آب محدود و گرانبهایی خواهد داشت که به تغذیه جهان کمک خواهد کرد.
برای اطلاعات بیشتر در مورد این فرآیند، لطفاً به سایت www.LivestockWaterRecycling.com مراجعه کنید.
زمان ارسال: ۱۹ آگوست ۲۰۲۱
