Troppe cose belle
Per secoli, gli agricoltori hanno utilizzato il letame come fertilizzante. Questo letame, ricco di sostanze nutritive e acqua, viene semplicemente sparso nei campi per favorire la crescita delle colture. Tuttavia, l'allevamento intensivo che domina l'agricoltura moderna produce oggi una quantità di letame di gran lunga superiore a quella prodotta in passato a parità di superficie.

"Sebbene il letame sia un buon fertilizzante, spargerlo può causare deflusso superficiale e inquinare preziose risorse idriche", ha affermato Thurston. "La tecnologia di LWR è in grado di recuperare e purificare l'acqua e di concentrare i nutrienti presenti nelle acque reflue."

Ha affermato che questo tipo di lavorazione riduce anche il volume totale di lavorazione, "offrendo un'alternativa economicamente vantaggiosa ed ecocompatibile per gli allevatori".

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

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

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

Allo stesso tempo, "zero emissioni, quindi tutte le parti dell'acqua prelevata inizialmente vengono riutilizzate e riciclate, come un prodotto di valore, riutilizzato nell'industria zootecnica", ha affermato Thurston.

Il materiale in ingresso è una miscela di letame e acqua, che viene alimentata al sistema LWR tramite una pompa a vite. Il separatore e il setaccio rimuovono i solidi dal liquido. Dopo la separazione dei solidi, il liquido viene raccolto nel serbatoio di trasferimento. La pompa utilizzata per spostare il liquido alla fase di rimozione dei solidi fini è la stessa 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 di strozzatura 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 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 in PVC e servono a isolare 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 secondo 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 tipo di 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. Tuttavia, alcune valvole che commutano 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. È possibile accedere al sistema da remoto per visualizzare i parametri di sistema, apportare modifiche operative e risolvere eventuali problemi.

"La sfida più grande per valvole e attuatori in questo processo è rappresentata dall'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 presentino sfide differenti, il processo di base rimane lo stesso per ogni luogo. A causa delle sottili differenze tra i sistemi di trattamento dei diversi tipi di feci, "Prima di costruire l'attrezzatura, testiamo le feci di ciascun cliente in laboratorio per determinare il piano di trattamento più adatto. Si tratta di un sistema personalizzato", ha affermato Seuss He.

Domanda crescente
Secondo il Rapporto sullo sviluppo delle risorse idriche delle Nazioni Unite, l'agricoltura rappresenta attualmente il 70% del prelievo mondiale di acqua dolce. Allo stesso tempo, entro il 2050, la produzione alimentare mondiale dovrà aumentare del 70% per soddisfare le esigenze di circa 9 miliardi di persone. Senza un progresso tecnologico, è impossibile

Soddisfare questa esigenza. Nuovi materiali e scoperte ingegneristiche, come il riciclo dell'acqua per il bestiame e le innovazioni nelle valvole sviluppate per garantire il successo di questi sforzi, significano che il pianeta avrà maggiori probabilità di disporre di risorse idriche limitate e preziose, che contribuiranno a nutrire il mondo.

Per ulteriori informazioni su questo processo, si prega di visitare il sito www.LivestockWaterRecycling.com.