Quá nhiều điều tốt đẹp
Trong nhiều thế kỷ, nông dân đã sử dụng phân chuồng làm phân bón. Loại phân này giàu dinh dưỡng và nước, chỉ cần rải ra đồng ruộng là cây trồng sẽ phát triển tốt. Tuy nhiên, chăn nuôi quy mô lớn đang thống trị nền nông nghiệp hiện đại ngày nay lại tạo ra lượng phân chuồng lớn hơn nhiều so với trước đây trên cùng một diện tích đất.

Thurston cho biết: “Mặc dù phân chuồng là một loại phân bón tốt, nhưng việc rải phân có thể gây ra dòng chảy và ô nhiễm các nguồn nước quý giá. Công nghệ của LWR có thể thu hồi và làm sạch nước, đồng thời cô đặc chất dinh dưỡng từ nước thải.”

Ông cho biết loại chế biến này cũng làm giảm tổng khối lượng chế biến, “mang đến giải pháp thay thế tiết kiệm chi phí và thân thiện với môi trường cho những người chăn nuôi”.

Thurston giải thích rằng quá trình này bao gồm xử lý nước bằng phương pháp cơ học và hóa học để tách chất dinh dưỡng và mầm bệnh ra khỏi phân.

Ông cho biết: “Công nghệ này tập trung vào việc tách và cô đặc các chất dinh dưỡng rắn và có giá trị như phốt pho, kali, amoniac và nitơ”.

Mỗi bước của quy trình sẽ thu thập các chất dinh dưỡng khác nhau, sau đó, “giai đoạn cuối cùng của quy trình sử dụng hệ thống lọc màng để thu hồi nước sạch”.

Đồng thời, "không phát thải, do đó tất cả các bộ phận của nguồn nước đầu vào ban đầu đều được tái sử dụng và tái chế, như một sản phẩm đầu ra có giá trị, được tái sử dụng trong ngành chăn nuôi", Thurston cho biết.

Nguyên liệu đầu vào là hỗn hợp phân gia súc và nước, được đưa vào hệ thống LWR thông qua bơm trục vít. Bộ tách và sàng lọc sẽ loại bỏ chất rắn khỏi chất lỏng. Sau khi chất rắn được tách ra, chất lỏng được thu gom vào bể chuyển. Bơm được sử dụng để chuyển chất lỏng sang giai đoạn loại bỏ chất rắn mịn cũng giống như bơm đầu vào. Sau đó, chất lỏng được bơm vào bể cấp liệu của hệ thống lọc màng.

Bơm ly tâm đẩy chất lỏng qua màng và tách dòng chảy thành các chất dinh dưỡng đậm đặc và nước sạch. Van tiết lưu ở đầu xả chất dinh dưỡng của hệ thống lọc màng kiểm soát hiệu suất của màng.

Các van trong hệ thống
LWR sử dụng hai loạivantrong hệ thống của nó - van cầu cho hệ thống lọc màng tiết lưu vàvan biđể cô lập.

Thurston giải thích rằng hầu hết các van bi đều là van PVC, dùng để cô lập các thành phần hệ thống phục vụ cho việc bảo trì và bảo dưỡng. Một số van nhỏ hơn cũng được sử dụng để thu thập và phân tích mẫu từ dòng quy trình. Van khóa điều chỉnh lưu lượng xả của màng lọc để có thể tách chất dinh dưỡng và nước sạch theo tỷ lệ phần trăm định trước.

"Các van trong những hệ thống này cần phải chịu được các thành phần trong phân", Thurston nói. "Điều này có thể thay đổi tùy theo khu vực và vật nuôi, nhưng tất cả van của chúng tôi đều được làm bằng PVC hoặc thép không gỉ. Đế van đều bằng cao su EPDM hoặc nitrile", ông nói thêm.

Hầu hết các van trong toàn bộ hệ thống đều được vận hành thủ công. Mặc dù có một số van tự động chuyển hệ thống lọc màng từ chế độ hoạt động bình thường sang chế độ làm sạch tại chỗ, nhưng chúng được vận hành bằng điện. Sau khi quá trình làm sạch hoàn tất, các van này sẽ được ngắt điện và hệ thống lọc màng sẽ trở lại hoạt động bình thường.

Toàn bộ quy trình được điều khiển bởi bộ điều khiển logic khả trình (PLC) và giao diện người dùng. Hệ thống có thể được truy cập từ xa để xem các thông số hệ thống, thực hiện các thay đổi vận hành và khắc phục sự cố.

Thurston cho biết: “Thách thức lớn nhất mà van và bộ truyền động phải đối mặt trong quy trình này là môi trường ăn mòn. Chất lỏng trong quy trình có chứa amoni, và hàm lượng amoniac và H2S trong môi trường tòa nhà cũng rất thấp.”

Mặc dù các khu vực địa lý và loại vật nuôi khác nhau phải đối mặt với những thách thức khác nhau, nhưng quy trình cơ bản chung là giống nhau ở mỗi địa điểm. Do sự khác biệt tinh tế giữa các hệ thống xử lý các loại phân khác nhau, "Trước khi lắp đặt thiết bị, chúng tôi sẽ kiểm tra phân của từng khách hàng trong phòng thí nghiệm để xác định phương án xử lý tốt nhất. Đây là một hệ thống được cá nhân hóa", Seuss He nói.

Nhu cầu ngày càng tăng
Theo Báo cáo Phát triển Tài nguyên Nước của Liên Hợp Quốc, nông nghiệp hiện chiếm 70% sản lượng khai thác nước ngọt của thế giới. Đồng thời, đến năm 2050, sản lượng lương thực thế giới sẽ cần tăng 70% để đáp ứng nhu cầu của khoảng 9 tỷ người. Nếu không có tiến bộ công nghệ, điều này là không thể.

Đáp ứng nhu cầu này. Những đột phá về vật liệu và kỹ thuật mới như tái chế nước chăn nuôi và cải tiến van được phát triển để đảm bảo thành công cho những nỗ lực này đồng nghĩa với việc hành tinh này có nhiều khả năng có nguồn tài nguyên nước hạn chế và quý giá, giúp nuôi sống thế giới.

Để biết thêm thông tin về quy trình này, vui lòng truy cập www.LivestockWaterRecycling.com.