Слишком много хороших вещей
На протяжении веков фермеры использовали навоз в качестве удобрения. Он богат питательными веществами и водой и просто разбрасывается по полям, способствуя росту растений. Однако крупномасштабное животноводство, доминирующее в современном сельском хозяйстве, производит гораздо больше навоза, чем раньше, на той же площади земли.

«Хотя навоз — хорошее удобрение, его разбрасывание может привести к загрязнению ценных водных источников», — сказал Терстон. «Технология LWR позволяет собирать и очищать воду, а также концентрировать питательные вещества из сточных вод».

Он сказал, что этот вид переработки также сокращает общий объем переработки, «представляя собой экономически эффективную и экологически чистую альтернативу для животноводов».

Терстон объяснил, что процесс включает механическую и химическую очистку воды для отделения питательных веществ и патогенов от фекалий.

«Основное внимание уделяется разделению и концентрации твердых и ценных питательных веществ, таких как фосфор, калий, аммиак и азот», — сказал он.

На каждом этапе процесса улавливаются различные питательные вещества, а затем «на последнем этапе процесса используется система мембранной фильтрации для получения чистой воды».

«В то же время выбросы нулевые, поэтому все части первоначального забора воды используются повторно и перерабатываются как ценный продукт, повторно используемый в животноводческой отрасли», — сказал Терстон.

Поступающий материал представляет собой смесь навоза и воды, которая подается в систему LWR винтовым насосом. Сепаратор и решетка удаляют твердые частицы из жидкости. После отделения твердых частиц жидкость собирается в перегрузочном резервуаре. Насос, используемый для подачи жидкости на стадию удаления мелких частиц, аналогичен насосу на входе. Затем жидкость перекачивается в расходный резервуар системы мембранной фильтрации.

Центробежный насос прокачивает жидкость через мембрану и разделяет технологический поток на концентрированные питательные вещества и чистую воду. Дроссельный клапан на выходе питательного вещества из системы мембранной фильтрации регулирует производительность мембраны.

Клапаны в системе
LWR использует два типаклапаныв своей системе - шаровые клапаны для дросселирования мембранных систем фильтрации ишаровые краныдля изоляции.

Терстон объяснил, что большинство шаровых кранов изготовлены из ПВХ и изолируют компоненты системы для обслуживания и ремонта. Некоторые клапаны меньшего размера также используются для сбора и анализа проб из технологического потока. Запорный клапан регулирует скорость потока на выходе мембранной фильтрации, обеспечивая разделение питательных веществ и чистой воды на заданный процент.

«Клапаны в этих системах должны выдерживать воздействие компонентов фекалий», — сказал Терстон. «Это может варьироваться в зависимости от региона и поголовья скота, но все наши клапаны изготовлены из ПВХ или нержавеющей стали. Сёдла клапанов изготовлены из EPDM или нитрилового каучука», — добавил он.

Большинство клапанов во всей системе управляются вручную. Хотя некоторые клапаны автоматически переключают систему мембранной фильтрации из обычного режима в режим очистки на месте, они управляются электроприводом. После завершения процесса очистки эти клапаны отключаются, и система мембранной фильтрации возвращается в обычный режим работы.

Весь процесс контролируется программируемым логическим контроллером (ПЛК) и операторским интерфейсом. К системе возможен удалённый доступ для просмотра параметров, внесения изменений в работу и устранения неполадок.

«Самая большая проблема для клапанов и приводов в этом процессе — это коррозионная среда», — сказал Терстон. «Технологическая жидкость содержит аммиак, а содержание аммиака и H₂S в атмосфере здания также очень низкое».

Хотя в разных географических регионах и для разных видов скота возникают разные проблемы, общий базовый процесс одинаков для всех локаций. Учитывая небольшие различия между системами обработки разных типов фекалий, «прежде чем создавать оборудование, мы тестируем фекалии каждого клиента в лаборатории, чтобы определить оптимальный план обработки. Это персонализированная система», — сказал Сьюз Хе.

Растущий спрос
Согласно Докладу ООН о развитии водных ресурсов, в настоящее время на сельское хозяйство приходится 70% мирового потребления пресной воды. В то же время, к 2050 году мировое производство продовольствия должно будет увеличиться на 70%, чтобы удовлетворить потребности примерно 9 миллиардов человек. Без технического прогресса невозможно…

Удовлетворить этот спрос. Новые материалы и инженерные прорывы, такие как переработка воды, используемой для животноводства, и инновационные клапаны, разработанные для обеспечения успеха этих усилий, означают, что на планете, скорее всего, будут ограниченные и ценные водные ресурсы, которые помогут прокормить мир.

Более подробную информацию об этом процессе можно найти на сайте www.LivestockWaterRecycling.com.