좋은 일이 너무 많아요
수 세기 동안 농부들은 분뇨를 비료로 사용해 왔습니다. 이 분뇨는 영양분과 수분이 풍부하여 작물 성장에 도움이 되도록 밭에 뿌리기만 하면 됩니다. 그러나 오늘날 현대 농업을 지배하는 대규모 축산은 같은 면적의 토지에서 과거보다 훨씬 많은 분뇨를 생산합니다.

"분뇨는 좋은 비료이지만, 이를 뿌리면 유출이 발생하고 귀중한 수원을 오염시킬 수 있습니다."라고 서스턴은 말했습니다. "LWR의 기술은 물을 회수하고 정화하며, 하수에서 영양분을 농축할 수 있습니다."

그는 이러한 종류의 가공은 전체 가공량을 줄여 "가축 사육자에게 비용 효율적이고 환경 친화적인 대안을 제공한다"고 말했습니다.

서스턴은 이 과정에는 영양소와 병원균을 대변에서 분리하기 위한 기계적, 화학적 물 처리가 포함된다고 설명했습니다.

그는 "인, 칼륨, 암모니아, 질소 등 고형 및 귀중한 영양소의 분리 및 농축에 중점을 두고 있다"고 말했다.

이 과정의 각 단계에서는 서로 다른 영양소를 포집하고, "마지막 단계에서는 멤브레인 여과 시스템을 사용하여 깨끗한 물을 회수합니다."

동시에 "배출량이 0이므로 초기 취수수의 모든 부분이 재사용되고 재활용되어 귀중한 생산물이 축산업에 재사용됩니다."라고 Thurston은 말했습니다.

유입수는 가축 분뇨와 물이 혼합된 것으로, 스크류 펌프를 통해 경수로(LWR) 시스템으로 유입됩니다. 분리기와 스크린을 통해 액체에서 고형물을 제거합니다. 고형물이 분리된 후, 액체는 이송 탱크에 모입니다. 액체를 미세 고형물 제거 단계로 이동시키는 펌프는 유입 펌프와 동일합니다. 이후 액체는 막 여과 시스템의 공급 탱크로 펌핑됩니다.

원심 펌프는 액체를 멤브레인을 통과시켜 농축된 영양분과 깨끗한 물로 분리합니다. 멤브레인 여과 시스템의 영양분 배출구에 있는 스로틀 밸브는 멤브레인의 성능을 제어합니다.

시스템의 밸브
LWR은 두 가지 유형을 사용합니다.밸브멤브레인 여과 시스템을 조절하기 위한 시스템 글로브 밸브 및볼 밸브격리를 위해.

서스턴은 대부분의 볼 밸브가 PVC 밸브로, 유지보수 및 서비스를 위해 시스템 구성 요소를 분리한다고 설명했습니다. 일부 소형 밸브는 공정 흐름에서 샘플을 수집하고 분석하는 데에도 사용됩니다. 차단 밸브는 멤브레인 여과의 배출 유량을 조절하여 영양소와 깨끗한 물을 미리 정해진 비율로 분리합니다.

"이 시스템의 밸브는 배설물 속 성분을 견딜 수 있어야 합니다."라고 서스턴은 말했습니다. "지역과 가축에 따라 다를 수 있지만, 저희 밸브는 모두 PVC 또는 스테인리스 스틸로 제작됩니다. 밸브 시트는 모두 EPDM 또는 니트릴 고무로 제작됩니다."라고 그는 덧붙였습니다.

전체 시스템의 밸브는 대부분 수동으로 작동합니다. 멤브레인 여과 시스템을 정상 작동 상태에서 현장 세척 과정으로 자동 전환하는 밸브도 있지만, 이러한 밸브는 전기적으로 작동합니다. 세척 과정이 완료되면 이러한 밸브의 전원이 꺼지고 멤브레인 여과 시스템은 다시 정상 작동 상태로 전환됩니다.

전체 프로세스는 프로그래밍 가능 로직 컨트롤러(PLC)와 운영자 인터페이스에 의해 제어됩니다. 시스템에 원격으로 접속하여 시스템 매개변수를 확인하고, 운영 방식을 변경하고, 문제를 해결할 수 있습니다.

"이 공정에서 밸브와 액추에이터가 직면한 가장 큰 어려움은 부식성 환경입니다."라고 Thurston은 말했습니다. "공정 유체에는 암모늄이 포함되어 있으며, 건물 대기의 암모니아와 황화수소(H₂S) 함량 또한 매우 낮습니다."

지역과 가축의 종류에 따라 직면하는 어려움은 다르지만, 전반적인 기본 절차는 각 지역마다 동일합니다. 다양한 종류의 배설물을 처리하는 시스템 간에 미묘한 차이가 있기 때문에, 수스 허는 "장비를 제작하기 전에 실험실에서 각 고객의 배설물을 테스트하여 최적의 처리 계획을 결정합니다. 이는 개인 맞춤형 시스템입니다."라고 말했습니다.

증가하는 수요
유엔 수자원 개발 보고서에 따르면, 현재 농업은 전 세계 담수 추출의 70%를 차지합니다. 동시에, 2050년까지 약 90억 명에 달하는 인구의 식량 수요를 충족시키기 위해서는 세계 식량 생산량이 70% 증가해야 합니다. 기술 발전이 없다면 불가능합니다.

이러한 수요를 충족해야 합니다. 가축 용수 재활용 및 밸브 혁신과 같은 신소재 및 공학적 혁신은 이러한 노력의 성공을 보장하기 위해 개발되었으며, 이는 지구가 한정적이고 귀중한 수자원을 확보할 가능성을 높여 전 세계 식량 공급에 기여할 것임을 의미합니다.

이 과정에 대한 자세한 내용은 www.LivestockWaterRecycling.com에서 확인하세요.