Troppe cose belle
Per secoli, gli agricoltori hanno utilizzato il letame come fertilizzante. Questo letame è ricco di sostanze nutritive e acqua e viene semplicemente sparso nei campi per favorire la crescita delle colture. Tuttavia, l'allevamento su larga scala che domina l'agricoltura moderna produce oggi molto più letame di quanto se ne producesse in passato sulla stessa superficie di terreno.

"Sebbene il letame sia un buon fertilizzante, spargerlo può causare deflusso e inquinare preziose fonti d'acqua", ha affermato Thurston. "La tecnologia LWR può recuperare e purificare l'acqua e concentrare i nutrienti dalle acque reflue".

Ha affermato che questo tipo di lavorazione riduce anche il volume totale di lavorazione, "fornendo un'alternativa conveniente ed ecologica per gli allevatori".

Thurston ha spiegato che il processo prevede il trattamento meccanico e chimico dell'acqua per separare i nutrienti e gli agenti patogeni dalle feci.

"Si concentra sulla separazione e sulla concentrazione di nutrienti solidi e preziosi come fosforo, potassio, ammoniaca e azoto", ha affermato.

Ogni fase del processo cattura nutrienti diversi e poi, "l'ultima fase del processo utilizza un sistema di filtrazione a membrana per recuperare acqua pulita".

Allo stesso tempo, "zero emissioni, quindi tutte le parti dell'acqua iniziale vengono riutilizzate e riciclate, come output prezioso, riutilizzate nell'industria zootecnica", ha affermato Thurston.

Il materiale in ingresso è una miscela di letame e acqua, che viene immessa nel sistema LWR tramite una pompa a coclea. Il separatore e il vaglio rimuovono i solidi dal liquido. Dopo la separazione dei solidi, il liquido viene raccolto nel serbatoio di trasferimento. La pompa utilizzata per trasferire il liquido alla fase di rimozione dei solidi fini è la stessa della pompa di ingresso. Il liquido viene quindi pompato nel serbatoio di alimentazione del sistema di filtrazione a membrana.

La pompa centrifuga spinge il liquido attraverso la membrana e separa il flusso di processo in nutrienti concentrati e acqua pulita. La valvola a farfalla all'estremità di scarico dei nutrienti del sistema di filtrazione a membrana controlla le prestazioni della membrana.

Valvole nel sistema
LWR utilizza due tipi divalvolenel suo sistema di valvole a globo per la strozzatura dei sistemi di filtrazione a membrana evalvole a sferaper l'isolamento.

Thurston ha spiegato che la maggior parte delle valvole a sfera sono valvole in PVC, che isolano i componenti del sistema per la manutenzione e l'assistenza. Alcune valvole più piccole vengono utilizzate anche per raccogliere e analizzare campioni dal flusso di processo. La valvola di intercettazione regola la portata di scarico della filtrazione a membrana in modo che i nutrienti e l'acqua pulita possano essere separati in base a una percentuale predeterminata.

"Le valvole di questi sistemi devono essere in grado di resistere ai componenti presenti nelle feci", ha affermato Thurston. "Questo può variare a seconda della zona e del bestiame, ma tutte le nostre valvole sono realizzate in PVC o acciaio inossidabile. Le sedi delle valvole sono tutte in EPDM o gomma nitrilica", ha aggiunto.

La maggior parte delle valvole dell'intero sistema è azionata manualmente. Sebbene alcune valvole commutino automaticamente il sistema di filtrazione a membrana dal funzionamento normale al processo di pulizia in situ, sono azionate elettricamente. Al termine del processo di pulizia, queste valvole vengono disattivate e il sistema di filtrazione a membrana torna al funzionamento normale.

L'intero processo è controllato da un controllore logico programmabile (PLC) e da un'interfaccia operatore. Il sistema è accessibile da remoto per visualizzare i parametri di sistema, apportare modifiche operative e risolvere i problemi.

"La sfida più grande che valvole e attuatori devono affrontare in questo processo è l'atmosfera corrosiva", ha affermato Thurston. "Il fluido di processo contiene ammonio e anche il contenuto di ammoniaca e H₂S nell'atmosfera dell'edificio è molto basso".

Sebbene diverse regioni geografiche e tipologie di bestiame affrontino sfide diverse, il processo di base è lo stesso per ogni località. A causa delle sottili differenze tra i sistemi di trattamento dei diversi tipi di feci, "Prima di costruire l'attrezzatura, testeremo le feci di ciascun cliente in laboratorio per determinare il piano di trattamento migliore. Si tratta di un sistema personalizzato", ha affermato Seuss He.

Domanda crescente
Secondo il Rapporto delle Nazioni Unite sullo Sviluppo delle Risorse Idriche, l'agricoltura rappresenta attualmente il 70% dell'estrazione mondiale di acqua dolce. Allo stesso tempo, entro il 2050, la produzione alimentare mondiale dovrà aumentare del 70% per soddisfare il fabbisogno di circa 9 miliardi di persone. Senza progresso tecnologico, è impossibile.

Soddisfare questa domanda. Nuovi materiali e innovazioni ingegneristiche, come il riciclo dell'acqua per il bestiame e le innovazioni nelle valvole, sviluppate per garantire il successo di questi sforzi, significano che è più probabile che il pianeta disponga di risorse idriche limitate e preziose, che contribuiranno a nutrire il mondo.

Per maggiori informazioni su questo processo, visitare www.LivestockWaterRecycling.com.