Muitas coisas boas
Durante séculos, os agricultores usaram seu esterco como fertilizante. Esse esterco é rico em nutrientes e água e é simplesmente espalhado nos campos para ajudar as plantações a crescerem. No entanto, a pecuária em larga escala que domina a agricultura moderna hoje produz muito mais esterco do que costumava produzir na mesma área de terra.

“Embora o esterco seja um bom fertilizante, espalhá-lo pode causar escoamento e poluir fontes de água preciosas”, disse Thurston. “A tecnologia da LWR pode recuperar e purificar a água e concentrar nutrientes do esgoto.”

Ele disse que esse tipo de processamento também reduz o volume total de processamento, “fornecendo uma alternativa econômica e ecologicamente correta para os pecuaristas”.

Thurston explicou que o processo envolve tratamento mecânico e químico da água para separar nutrientes e patógenos das fezes.

“Ele se concentra na separação e concentração de nutrientes sólidos e valiosos, como fósforo, potássio, amônia e nitrogênio”, disse ele.

Cada etapa do processo captura nutrientes diferentes e, então, “a última etapa do processo usa um sistema de filtragem por membrana para recuperar água limpa”.

Ao mesmo tempo, “emissões zero, então todas as partes da captação inicial de água são reutilizadas e recicladas, como um resultado valioso, reutilizado na indústria pecuária”, disse Thurston.

O material afluente é uma mistura de esterco animal e água, que é alimentada no sistema LWR por meio de uma bomba helicoidal. O separador e a peneira removem os sólidos do líquido. Após a separação dos sólidos, o líquido é coletado no tanque de transferência. A bomba usada para mover o líquido para o estágio de remoção de sólidos finos é a mesma da bomba de entrada. O líquido é então bombeado para o tanque de alimentação do sistema de filtração por membrana.

A bomba centrífuga impulsiona o líquido através da membrana e separa o fluxo do processo em nutrientes concentrados e água limpa. A válvula reguladora na extremidade de descarga de nutrientes do sistema de filtragem por membrana controla o desempenho da membrana.

Válvulas no sistema
A LWR utiliza dois tipos deválvulasem suas válvulas de globo de sistema para sistemas de filtragem por membrana de estrangulamento eválvulas de esferapara isolamento.

Thurston explicou que a maioria das válvulas de esfera são de PVC, que isolam componentes do sistema para manutenção e reparos. Algumas válvulas menores também são usadas para coletar e analisar amostras do fluxo do processo. A válvula de corte ajusta a vazão de descarga da filtração por membrana para que os nutrientes e a água limpa possam ser separados em uma porcentagem predeterminada.

“As válvulas desses sistemas precisam ser capazes de suportar os componentes presentes nas fezes”, disse Thurston. “Isso pode variar dependendo da área e do rebanho, mas todas as nossas válvulas são feitas de PVC ou aço inoxidável. Os assentos das válvulas são todos de EPDM ou borracha nitrílica”, acrescentou.

A maioria das válvulas em todo o sistema é operada manualmente. Embora existam algumas válvulas que alternam automaticamente o sistema de filtração por membrana da operação normal para o processo de limpeza in situ, elas são operadas eletricamente. Após a conclusão do processo de limpeza, essas válvulas serão desenergizadas e o sistema de filtração por membrana retornará à operação normal.

Todo o processo é controlado por um controlador lógico programável (CLP) e uma interface de operação. O sistema pode ser acessado remotamente para visualizar parâmetros, fazer alterações operacionais e solucionar problemas.

“O maior desafio enfrentado por válvulas e atuadores neste processo é a atmosfera corrosiva”, disse Thurston. “O fluido do processo contém amônio, e o teor de amônia e H2S na atmosfera do edifício também é muito baixo.”

Embora diferentes regiões geográficas e tipos de gado enfrentem desafios distintos, o processo básico geral é o mesmo para cada local. Devido às sutis diferenças entre os sistemas de processamento de diferentes tipos de fezes, "Antes de construir o equipamento, testamos as fezes de cada cliente em laboratório para determinar o melhor plano de tratamento. Este é um sistema personalizado", disse Seuss He.

Demanda crescente
De acordo com o Relatório de Desenvolvimento dos Recursos Hídricos das Nações Unidas, a agricultura é atualmente responsável por 70% da extração de água doce do mundo. Ao mesmo tempo, até 2050, a produção mundial de alimentos precisará aumentar em 70% para atender às necessidades de cerca de 9 bilhões de pessoas. Sem avanço tecnológico, é impossível

Atenda a essa demanda. Novos materiais e avanços de engenharia, como a reciclagem de água para gado e inovações em válvulas, desenvolvidos para garantir o sucesso desses esforços, significam que o planeta tem maior probabilidade de ter recursos hídricos limitados e preciosos, que ajudarão a alimentar o mundo.

Para mais informações sobre esse processo, visite www.LivestockWaterRecycling.com.