너무 좋은 것들이 많아요
수 세기 동안 농부들은 가축 분뇨를 비료로 사용해 왔습니다. 이 분뇨는 영양분과 수분이 풍부하며, 밭에 뿌리기만 하면 작물 성장을 돕습니다. 그러나 오늘날 현대 농업을 지배하는 대규모 축산업은 과거와 같은 면적의 땅에서 훨씬 더 많은 분뇨를 생산합니다.

"비료로 가축 분뇨를 사용하는 것은 좋지만, 살포 과정에서 유출수가 발생하여 소중한 수자원을 오염시킬 수 있습니다."라고 서스턴은 말했습니다. "LWR의 기술은 물을 회수 및 정화하고 하수에서 영양분을 농축할 수 있습니다."

그는 이러한 가공 방식이 전체 가공량을 줄여주며, "축산 농가에 비용 효율적이고 환경 친화적인 대안을 제공한다"고 말했다.

서스턴은 이 과정에는 기계적 및 화학적 수처리를 통해 영양분과 병원균을 대변에서 분리하는 작업이 포함된다고 설명했습니다.

그는 "이 기술은 인, 칼륨, 암모니아, 질소와 같은 고형의 귀중한 영양소를 분리하고 농축하는 데 중점을 두고 있다"고 말했다.

이 과정의 각 단계는 서로 다른 영양분을 포착하며, "마지막 단계에서는 멤브레인 여과 시스템을 사용하여 깨끗한 물을 회수합니다."

동시에 "배출량이 제로이므로 초기 취수 과정의 모든 부분이 재사용 및 재활용되어 가치 있는 산출물로 가축 산업에 다시 사용됩니다."라고 서스턴은 말했습니다.

유입 물질은 가축 분뇨와 물의 혼합물이며, 스크류 펌프를 통해 LWR 시스템으로 공급됩니다. 분리기와 스크린은 액체에서 고형물을 제거합니다. 고형물이 분리된 후, 액체는 이송 탱크에 모입니다. 액체를 미세 고형물 제거 단계로 이송하는 데 사용되는 펌프는 유입 펌프와 동일합니다. 그런 다음 액체는 막 여과 시스템의 공급 탱크로 펌핑됩니다.

원심 펌프는 액체를 멤브레인을 통해 밀어내어 공정 흐름을 농축된 영양액과 깨끗한 물로 분리합니다. 멤브레인 여과 시스템의 영양액 배출단에 있는 스로틀 밸브는 멤브레인의 성능을 제어합니다.

시스템 내 밸브
LWR은 두 가지 유형의 기술을 사용합니다.밸브이 시스템은 막 여과 시스템의 스로틀링용 글로브 밸브를 사용합니다.볼 밸브격리를 위해.

서스턴은 대부분의 볼 밸브는 PVC 재질로 만들어졌으며, 유지보수 및 서비스를 위해 시스템 구성 요소를 격리하는 데 사용된다고 설명했습니다. 일부 소형 밸브는 공정 흐름에서 샘플을 채취하고 분석하는 데에도 사용됩니다. 차단 밸브는 멤브레인 여과의 배출 유량을 조절하여 영양분과 깨끗한 물이 미리 정해진 비율로 분리되도록 합니다.

"이러한 시스템의 밸브는 가축 배설물에 포함된 성분을 견딜 수 있어야 합니다."라고 서스턴은 말했습니다. "지역과 가축 종류에 따라 다를 수 있지만, 저희 밸브는 모두 PVC 또는 스테인리스강으로 제작됩니다. 밸브 시트는 모두 EPDM 또는 니트릴 고무입니다."라고 그는 덧붙였습니다.

전체 시스템의 대부분 밸브는 수동으로 작동됩니다. 막 여과 시스템을 정상 작동 모드에서 현장 세척 모드로 자동 전환하는 밸브도 일부 있지만, 이 밸브들은 전기식으로 작동됩니다. 세척 과정이 완료되면 이 밸브들의 전원이 차단되고 막 여과 시스템은 다시 정상 작동 모드로 전환됩니다.

전체 공정은 프로그래밍 가능 로직 컨트롤러(PLC)와 사용자 인터페이스에 의해 제어됩니다. 시스템에 원격으로 접속하여 시스템 매개변수를 확인하고, 작동 설정을 변경하고, 문제를 해결할 수 있습니다.

"이 공정에서 밸브와 액추에이터가 직면한 가장 큰 과제는 부식성 환경입니다."라고 서스턴은 말했다. "공정 유체에는 암모늄이 포함되어 있고, 건물 내부의 암모니아와 H2S 함량 또한 매우 낮습니다."

지리적 지역과 가축 종류에 따라 직면하는 어려움은 다르지만, 전반적인 기본 과정은 어느 지역에서든 동일합니다. 다만, 다양한 종류의 분변을 처리하는 시스템에는 미묘한 차이가 있기 때문에, "장비를 제작하기 전에 각 고객의 분변을 실험실에서 분석하여 최적의 처리 계획을 수립합니다. 이는 맞춤형 시스템입니다."라고 수스 씨는 말했습니다.

증가하는 수요
유엔 수자원 개발 보고서에 따르면, 현재 전 세계 담수 사용량의 70%는 농업 부문에서 소비되고 있습니다. 동시에, 2050년까지 약 90억 명에 달하는 인구의 식량 수요를 충족하기 위해서는 세계 식량 생산량을 70% 늘려야 할 것으로 예상됩니다. 기술 발전이 없다면 이는 불가능합니다.

이러한 수요를 충족해야 합니다. 가축용수 재활용 및 밸브 혁신과 같은 새로운 소재 및 엔지니어링 혁신은 이러한 노력의 성공을 보장하며, 지구의 소중한 수자원이 제한적일 가능성이 낮아지고 세계 식량 문제 해결에 도움이 될 것입니다.

이 과정에 대한 자세한 내용은 www.LivestockWaterRecycling.com을 방문하십시오.