良いことが多すぎる
何世紀にもわたって、農家は肥料として肥料を使用してきました。この肥料は栄養分と水分が豊富で、畑に散布するだけで作物の成長を助けます。しかし、今日の現代農業の主流となっている大規模畜産は、かつて同じ面積の土地で生産していたものよりもはるかに多くの肥料を生産しています。

「肥料は良い肥料ですが、それを散布すると流出を引き起こし、貴重な水源を汚染する可能性があります」とサーストン氏は言う。「LWR の技術は水を回収して浄化し、下水から栄養分を濃縮することができます。」

同氏は、この種の処理により総処理量も削減され、「家畜経営者にとって費用対効果が高く、環境に優しい代替手段を提供できる」と述べた。

サーストン氏は、このプロセスには、糞便から栄養素と病原体を分離するための機械的および化学的な水処理が含まれると説明した。

「これは、リン、カリウム、アンモニア、窒素などの固体および貴重な栄養素の分離と濃縮に焦点を当てています」と彼は言いました。

プロセスの各段階でさまざまな栄養素が捕捉され、「プロセスの最終段階では膜ろ過システムを使用してきれいな水を回収します。」

同時に、「ゼロエミッションなので、最初に取水した水のすべての部分が再利用およびリサイクルされ、貴重な生産物として畜産業で再利用されます」とサーストン氏は述べた。

流入物質は家畜の糞尿と水の混合物で、スクリューポンプを通じて軽水炉システムに供給されます。分離器とスクリーンは液体から固体を除去します。固体が分離された後、液体は移送タンクに収集されます。液体を微細固体除去ステージに移動するために使用されるポンプは、入口ポンプと同じです。次に、液体は膜濾過システムの供給タンクにポンプで送られます。

遠心ポンプは液体を膜に流し、プロセスの流れを濃縮された栄養素ときれいな水に分離します。膜濾過システムの栄養素排出端にあるスロットル バルブは、膜の性能を制御します。

システム内のバルブ
LWR は 2 種類のバルブ膜濾過システムを絞るためのシステムグローブバルブ内で、ボールバルブ隔離のために。

サーストン氏は、ほとんどのボールバルブは PVC バルブであり、メンテナンスやサービスのためにシステムコンポーネントを隔離していると説明しました。一部の小型バルブは、プロセスの流れからサンプルを収集して分析するためにも使用されます。遮断弁は、栄養塩と上水が所定の割合で分離されるように膜ろ過の排出流量を調整します。

「これらのシステムのバルブは、糞便中の成分に耐えることができる必要があります」とサーストン氏は言う。「地域や家畜によって異なりますが、当社のバルブはすべてPVCまたはステンレス製です。バルブシートはすべてEPDMまたはニトリルゴムです」と彼は付け加えた。

システム全体のほとんどのバルブは手動で操作されます。膜濾過システムを通常運転から現場洗浄プロセスに自動的に切り替えるバルブがいくつかありますが、それらは電気的に操作されます。洗浄プロセスが完了すると、これらのバルブの電源が切られ、膜濾過システムは通常の動作に戻ります。

プロセス全体はプログラマブル ロジック コントローラー (PLC) とオペレーター インターフェイスによって制御されます。システムにリモートからアクセスして、システム パラメータを表示し、操作上の変更を加え、トラブルシューティングを行うことができます。

「このプロセスでバルブとアクチュエータが直面する最大の課題は、腐食性雰囲気です」とサーストン氏は述べています。「プロセス流体にはアンモニウムが含まれており、建物の雰囲気中のアンモニアと H2S の含有量も非常に低いです。」

地理的地域や家畜の種類が異なれば直面する課題も異なりますが、全体的な基本プロセスは各場所で同じです。異なる種類の糞便を処理するシステムには微妙な違いがあるため、「装置を構築する前に、最適な処理計画を決定するために、実験室で各顧客の糞便をテストします。これは個人に合わせたシステムです」とスース・ヒー氏は語った。

需要の増大
国連の水資源開発報告書によると、現在、世界の淡水採掘量の 70% が農業によるものです。同時に、推定90億人の需要を満たすためには、2050年までに世界の食料生産を70％増加させる必要がある。技術進歩がないと無理

この需要に応えます。これらの取り組みを確実に成功させるために開発された家畜の水のリサイクルやバルブの革新など、新しい材料やエンジニアリングの画期的な進歩は、地球上で世界に食料を供給するのに役立つ、限られた貴重な水資源が存在する可能性が高まることを意味します。

このプロセスの詳細については、www.LivestockWaterRecycling.com をご覧ください。