สิ่งดีๆมากมายเหลือเกิน
เป็นเวลาหลายศตวรรษแล้วที่เกษตรกรใช้มูลสัตว์เป็นปุ๋ย ปุ๋ยคอกนี้อุดมไปด้วยสารอาหารและน้ำ และเพียงกระจายไปในทุ่งนาเพื่อช่วยให้พืชเจริญเติบโต อย่างไรก็ตาม การเลี้ยงสัตว์ขนาดใหญ่ซึ่งครอบงำเกษตรกรรมสมัยใหม่ในปัจจุบันผลิตปุ๋ยคอกได้มากกว่าที่เคยผลิตบนพื้นที่เท่ากัน

“แม้ว่าปุ๋ยคอกจะเป็นปุ๋ยที่ดี แต่การแพร่กระจายอาจทำให้เกิดการไหลบ่าและสร้างมลพิษให้กับแหล่งน้ำอันมีค่า” Thurston กล่าว “เทคโนโลยีของ LWR สามารถฟื้นฟูและบำบัดน้ำให้บริสุทธิ์ และรวมสารอาหารจากน้ำเสีย”

เขากล่าวว่าการประมวลผลประเภทนี้ยังช่วยลดปริมาณการประมวลผลทั้งหมด “เป็นทางเลือกที่คุ้มค่าและเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมสำหรับผู้ประกอบกิจการปศุสัตว์”

Thurston อธิบายว่ากระบวนการนี้เกี่ยวข้องกับการบำบัดน้ำเชิงกลและเคมีเพื่อแยกสารอาหารและเชื้อโรคออกจากอุจจาระ

“มุ่งเน้นไปที่การแยกและความเข้มข้นของสารอาหารที่เป็นของแข็งและมีคุณค่า เช่น ฟอสฟอรัส โพแทสเซียม แอมโมเนีย และไนโตรเจน” เขากล่าว

แต่ละขั้นตอนของกระบวนการจะจับสารอาหารที่แตกต่างกัน จากนั้น "ขั้นตอนสุดท้ายของกระบวนการจะใช้ระบบการกรองแบบเมมเบรนเพื่อนำน้ำสะอาดกลับมาใช้ใหม่"

ในเวลาเดียวกัน “การปล่อยมลพิษเป็นศูนย์ ดังนั้นทุกส่วนของปริมาณน้ำเริ่มแรกจึงถูกนำมาใช้ซ้ำและรีไซเคิล ซึ่งเป็นผลผลิตที่มีคุณค่าและนำกลับมาใช้ใหม่ในอุตสาหกรรมปศุสัตว์” Thurston กล่าว

วัสดุที่มีอิทธิพลคือส่วนผสมของมูลปศุสัตว์และน้ำ ซึ่งถูกป้อนเข้าสู่ระบบ LWR ผ่านปั๊มสกรู เครื่องแยกและตะแกรงขจัดของแข็งออกจากของเหลว หลังจากแยกของแข็งแล้ว ของเหลวจะถูกรวบรวมไว้ในถังถ่ายโอน ปั๊มที่ใช้ในการเคลื่อนย้ายของเหลวไปยังขั้นตอนการกำจัดของแข็งละเอียดจะเหมือนกับปั๊มทางเข้า จากนั้นของเหลวจะถูกสูบเข้าไปในถังป้อนของระบบกรองเมมเบรน

ปั๊มหอยโข่งขับเคลื่อนของเหลวผ่านเมมเบรน และแยกกระแสกระบวนการออกเป็นสารอาหารเข้มข้นและน้ำสะอาด วาล์วปีกผีเสื้อที่ปลายท่อจ่ายสารอาหารของระบบกรองเมมเบรนจะควบคุมประสิทธิภาพของเมมเบรน

วาล์วในระบบ
LWR ใช้สองประเภทวาล์วในวาล์วระบบกลมสำหรับระบบการกรองเมมเบรนแบบควบคุมปริมาณและบอลวาล์วเพื่อการแยกตัว

Thurston อธิบายว่าบอลวาล์วส่วนใหญ่เป็นวาล์ว PVC ซึ่งแยกส่วนประกอบของระบบเพื่อการบำรุงรักษาและการบริการ วาล์วขนาดเล็กบางตัวยังใช้ในการรวบรวมและวิเคราะห์ตัวอย่างจากกระแสกระบวนการอีกด้วย วาล์วปิดจะปรับอัตราการไหลของการกรองแบบเมมเบรน เพื่อให้สามารถแยกสารอาหารและน้ำสะอาดออกเป็นเปอร์เซ็นต์ที่กำหนดไว้ล่วงหน้าได้

“วาล์วในระบบเหล่านี้จำเป็นต้องสามารถทนต่อส่วนประกอบในอุจจาระได้” Thurston กล่าว “สิ่งนี้อาจแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับพื้นที่และปศุสัตว์ แต่วาล์วทั้งหมดของเราทำจากพีวีซีหรือสแตนเลส บ่าวาล์วทั้งหมดเป็น EPDM หรือยางไนไตรล์” เขากล่าวเสริม

วาล์วส่วนใหญ่ในระบบทั้งหมดทำงานแบบแมนนวล แม้ว่าจะมีวาล์วบางตัวที่เปลี่ยนระบบการกรองเมมเบรนจากการทำงานปกติไปเป็นกระบวนการทำความสะอาดในแหล่งกำเนิดโดยอัตโนมัติ แต่วาล์วเหล่านั้นจะทำงานด้วยระบบไฟฟ้า หลังจากกระบวนการทำความสะอาดเสร็จสิ้น วาล์วเหล่านี้จะถูกตัดพลังงาน และระบบการกรองเมมเบรนจะเปลี่ยนกลับสู่การทำงานปกติ

กระบวนการทั้งหมดถูกควบคุมโดยตัวควบคุมลอจิกที่ตั้งโปรแกรมได้ (PLC) และอินเทอร์เฟซผู้ปฏิบัติงาน สามารถเข้าถึงระบบจากระยะไกลเพื่อดูพารามิเตอร์ของระบบ ทำการเปลี่ยนแปลงการปฏิบัติงาน และแก้ไขปัญหา

“ความท้าทายที่ใหญ่ที่สุดที่วาล์วและแอคทูเอเตอร์ต้องเผชิญในกระบวนการนี้คือบรรยากาศที่มีฤทธิ์กัดกร่อน” Thurston กล่าว “ของเหลวในกระบวนการประกอบด้วยแอมโมเนียม และปริมาณแอมโมเนียและ H2S ในบรรยากาศอาคารก็ต่ำมากเช่นกัน”

แม้ว่าพื้นที่ทางภูมิศาสตร์และประเภทปศุสัตว์ที่แตกต่างกันจะเผชิญกับความท้าทายที่แตกต่างกัน แต่กระบวนการพื้นฐานโดยรวมจะเหมือนกันสำหรับแต่ละสถานที่ เนื่องจากความแตกต่างเล็กน้อยระหว่างระบบการประมวลผลอุจจาระประเภทต่างๆ “ก่อนที่จะสร้างอุปกรณ์ เราจะทดสอบอุจจาระของลูกค้าแต่ละรายในห้องปฏิบัติการเพื่อกำหนดแผนการรักษาที่ดีที่สุด นี่เป็นระบบส่วนบุคคล” Seuss He กล่าว

ความต้องการที่เพิ่มขึ้น
ตามรายงานการพัฒนาทรัพยากรน้ำแห่งสหประชาชาติ ปัจจุบันเกษตรกรรมคิดเป็น 70% ของการสกัดน้ำจืดทั่วโลก ในเวลาเดียวกัน ภายในปี 2593 การผลิตอาหารของโลกจะต้องเพิ่มขึ้น 70% เพื่อตอบสนองความต้องการของผู้คนประมาณ 9 พันล้านคน หากไม่มีความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีก็เป็นไปไม่ได้

ตอบโจทย์ความต้องการนี้ ความก้าวหน้าทางวัสดุและวิศวกรรมใหม่ๆ เช่น การรีไซเคิลน้ำสำหรับปศุสัตว์ และนวัตกรรมวาล์วที่พัฒนาขึ้นเพื่อให้มั่นใจว่าความพยายามเหล่านี้ประสบความสำเร็จ หมายความว่าโลกมีแนวโน้มที่จะมีทรัพยากรน้ำอันมีค่าและจำกัดมากขึ้น ซึ่งจะช่วยหล่อเลี้ยงโลก

สำหรับข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับกระบวนการนี้ กรุณาเยี่ยมชมที่ www.LivestockWaterRecycling.com