Liiga palju häid asju
Sajandeid on põllumehed oma sõnnikut väetisena kasutanud. See sõnnik on toitainete- ja veerikas ning seda lihtsalt põldudele laotatakse, et aidata põllukultuuridel kasvada. Kuid tänapäeva põllumajanduses domineeriv ulatuslik loomakasvatus toodab sama maa-ala puhul palju rohkem sõnnikut kui varem.

„Kuigi sõnnik on hea väetis, võib selle laotamine põhjustada äravoolu ja reostada väärtuslikke veeallikaid,“ ütles Thurston. „LWR-i tehnoloogia suudab vett taaskasutada ja puhastada ning reoveest toitaineid koondada.“

Ta ütles, et selline töötlemine vähendab ka töötlemismahtu tervikuna, pakkudes loomakasvatajatele kulutõhusat ja keskkonnasõbralikku alternatiivi.

Thurston selgitas, et protsess hõlmab mehaanilist ja keemilist veetöötlust, et eraldada väljaheitest toitained ja patogeenid.

„See keskendub tahkete ja väärtuslike toitainete, näiteks fosfori, kaaliumi, ammoniaagi ja lämmastiku eraldamisele ja kontsentreerimisele,“ ütles ta.

Protsessi iga etapp püüab kinni erinevaid toitaineid ja seejärel „kasutab protsessi viimane etapp puhta vee eraldamiseks membraanfiltratsioonisüsteemi”.

Samal ajal on „nullheitmed, seega taaskasutatakse ja ringlusse võetakse kõik esialgse veevõtu osad väärtusliku väljundina, mida taaskasutatakse loomakasvatuses,“ ütles Thurston.

Sissevoolav materjal on loomasõnniku ja vee segu, mis juhitakse kruvipumba abil LWR-süsteemi. Eraldaja ja sõel eemaldavad vedelikust tahked ained. Pärast tahkete ainete eraldamist kogutakse vedelik ülekandepaaki. Vedeliku peente tahkete ainete eemaldamise etappi viimiseks kasutatav pump on sama mis sisselaskepump. Seejärel pumbatakse vedelik membraanfiltratsioonisüsteemi toitepaaki.

Tsentrifugaalpump juhib vedeliku läbi membraani ja eraldab protsessivoo kontsentreeritud toitaineteks ja puhtaks veeks. Membraanfiltratsioonisüsteemi toitainete väljalaskeotsas olev drosselklapp kontrollib membraani jõudlust.

Süsteemi ventiilid
LWR kasutab kahte tüüpiventiilidoma süsteemi-gloobusventiilides membraanfiltratsioonisüsteemide drosseldamiseks jakuulventiilidisolatsiooni jaoks.

Thurston selgitas, et enamik kuulventiile on PVC-ventiilid, mis isoleerivad süsteemi komponendid hoolduse ja teeninduse jaoks. Mõningaid väiksemaid ventiile kasutatakse ka protsessivoost proovide kogumiseks ja analüüsimiseks. Sulgeventiil reguleerib membraanfiltratsiooni väljalaskevoolukiirust nii, et toitaineid ja puhast vett saab eraldada etteantud protsendimäära võrra.

„Nende süsteemide ventiilid peavad vastu pidama väljaheites sisalduvatele komponentidele,“ ütles Thurston. „See võib olenevalt piirkonnast ja kariloomadest erineda, kuid kõik meie ventiilid on valmistatud PVC-st või roostevabast terasest. Ventiilipesad on kõik EPDM-ist või nitriilkummist,“ lisas ta.

Enamikku kogu süsteemi ventiilidest juhitakse käsitsi. Kuigi on olemas ventiile, mis lülitavad membraanfiltratsioonisüsteemi automaatselt tavarežiimilt kohapealsele puhastusprotsessile, juhitakse neid elektriliselt. Pärast puhastusprotsessi lõppu lülitatakse need ventiilid välja ja membraanfiltratsioonisüsteem lülitatakse tagasi tavarežiimi.

Kogu protsessi juhib programmeeritav loogikakontroller (PLC) ja operaatoriliides. Süsteemile pääseb ligi kaugjuurdepääsuga, et vaadata süsteemi parameetreid, teha töömuudatusi ja tõrkeotsingut.

„Selle protsessi suurim väljakutse ventiilidele ja ajamitele on söövitav atmosfäär,“ ütles Thurston. „Protsessivedelik sisaldab ammooniumi ning ammoniaagi ja H2S sisaldus hoone atmosfääris on samuti väga madal.“

Kuigi eri geograafilised piirkonnad ja kariloomade liigid seisavad silmitsi erinevate väljakutsetega, on üldine põhiprotsess igas asukohas sama. Kuna erinevat tüüpi väljaheidete töötlemise süsteemide vahel on peeneid erinevusi, siis „testime enne seadmete ehitamist iga kliendi väljaheiteid laboris, et määrata kindlaks parim raviplaan. See on personaalne süsteem,“ ütles Seuss He.

Kasvav nõudlus
ÜRO veevarude arenguaruande kohaselt moodustab põllumajandus praegu 70% maailma magevee kaevandamisest. Samal ajal peab maailma toidutootmine 2050. aastaks suurenema 70%, et rahuldada hinnanguliselt 9 miljardi inimese vajadusi. Ilma tehnoloogilise arenguta on võimatu

Rahuldada see nõudlus. Uued materjalid ja inseneriteaduse läbimurded, nagu kariloomade vee ringlussevõtt ja ventiilide uuendused, mis on välja töötatud nende jõupingutuste edu tagamiseks, tähendavad, et planeedil on tõenäolisemalt piiratud ja väärtuslikud veevarud, mis aitavad maailma toita.

Lisateavet selle protsessi kohta leiate aadressilt www.LivestockWaterRecycling.com.