Zu viele gute Dinge
Jahrhundertelang nutzten Bauern ihren Stallmist als Dünger. Dieser Mist ist reich an Nährstoffen und Wasser und wird einfach auf den Feldern verteilt, um das Pflanzenwachstum zu fördern. Die großflächige Tierhaltung, die die moderne Landwirtschaft heute dominiert, produziert jedoch auf derselben Fläche deutlich mehr Mist als früher.

„Obwohl Gülle ein guter Dünger ist, kann ihre Ausbringung zu Oberflächenabfluss führen und wertvolle Wasserquellen verschmutzen“, sagte Thurston. „Die Technologie von LWR kann Wasser zurückgewinnen und reinigen sowie Nährstoffe aus Abwasser konzentrieren.“

Er sagte, dass diese Art der Verarbeitung auch das gesamte Verarbeitungsvolumen reduziere und somit „eine kostengünstige und umweltfreundliche Alternative für Viehhalter“ darstelle.

Thurston erklärte, dass der Prozess eine mechanische und chemische Wasseraufbereitung beinhaltet, um Nährstoffe und Krankheitserreger von den Fäkalien zu trennen.

„Im Mittelpunkt steht die Trennung und Konzentration fester und wertvoller Nährstoffe wie Phosphor, Kalium, Ammoniak und Stickstoff“, sagte er.

In jedem Verfahrensschritt werden unterschiedliche Nährstoffe aufgefangen, und anschließend wird im letzten Verfahrensschritt mithilfe eines Membranfiltrationssystems sauberes Wasser gewonnen.

Gleichzeitig sagte Thurston: „Null Emissionen, sodass alle Teile der ursprünglichen Wasserentnahme wiederverwendet und recycelt werden und als wertvolles Produkt in der Viehwirtschaft wiederverwendet werden.“

Das Zulaufmaterial ist ein Gemisch aus Tiermist und Wasser, das mittels einer Schneckenpumpe in das LWR-System gefördert wird. Separator und Sieb trennen die Feststoffe von der Flüssigkeit. Nach der Feststoffabtrennung wird die Flüssigkeit im Überlaufbehälter gesammelt. Die Pumpe, die die Flüssigkeit zur Feinfeststoffabscheidungsstufe befördert, ist dieselbe wie die Einlasspumpe. Anschließend wird die Flüssigkeit in den Vorratsbehälter der Membranfiltrationsanlage gepumpt.

Die Kreiselpumpe befördert die Flüssigkeit durch die Membran und trennt den Prozessstrom in konzentrierte Nährstoffe und Reinwasser. Das Drosselventil am Nährstoffauslass des Membranfiltrationssystems steuert die Membranleistung.

Ventile im System
LWR verwendet zwei Arten vonVentilein seinen System-Globeventilen zur Drosselung von Membranfiltrationssystemen undKugelhähnezur Isolation.

Thurston erklärte, dass die meisten Kugelhähne aus PVC bestehen und Systemkomponenten für Wartungs- und Servicearbeiten absperren. Kleinere Ventile dienen außerdem der Entnahme und Analyse von Proben aus dem Prozessstrom. Das Absperrventil reguliert den Durchfluss der Membranfiltration, um Nährstoffe und Reinwasser in einem vordefinierten Verhältnis zu trennen.

„Die Ventile dieser Systeme müssen den Bestandteilen der Fäkalien standhalten“, sagte Thurston. „Das kann je nach Region und Tierart variieren, aber alle unsere Ventile bestehen aus PVC oder Edelstahl. Die Ventilsitze sind aus EPDM oder Nitrilkautschuk“, fügte er hinzu.

Die meisten Ventile des gesamten Systems werden manuell betätigt. Zwar gibt es einige Ventile, die das Membranfiltrationssystem automatisch vom Normalbetrieb auf den In-situ-Reinigungsprozess umschalten, diese sind jedoch elektrisch betrieben. Nach Abschluss des Reinigungsprozesses werden diese Ventile stromlos geschaltet und das Membranfiltrationssystem wieder in den Normalbetrieb zurückgeführt.

Der gesamte Prozess wird von einer speicherprogrammierbaren Steuerung (SPS) und einer Bedienerschnittstelle gesteuert. Das System kann ferngesteuert aufgerufen werden, um Systemparameter einzusehen, Betriebsänderungen vorzunehmen und Fehler zu beheben.

„Die größte Herausforderung für Ventile und Stellantriebe in diesem Prozess ist die korrosive Atmosphäre“, sagte Thurston. „Das Prozessfluid enthält Ammonium, und der Ammoniak- und H₂S-Gehalt in der Gebäudeluft ist ebenfalls sehr niedrig.“

Obwohl verschiedene geografische Regionen und Tierarten vor unterschiedlichen Herausforderungen stehen, ist der grundlegende Prozess an jedem Standort derselbe. Aufgrund der feinen Unterschiede zwischen den Systemen zur Verarbeitung verschiedener Kotarten erklärt Seuss He: „Bevor wir die Anlagen bauen, testen wir den Kot jedes Kunden im Labor, um den optimalen Behandlungsplan zu ermitteln. Es handelt sich um ein personalisiertes System.“

Steigende Nachfrage
Laut dem UN-Bericht zur Wasserressourcenentwicklung entfallen derzeit 70 % der weltweiten Süßwasserentnahme auf die Landwirtschaft. Gleichzeitig muss die weltweite Nahrungsmittelproduktion bis 2050 um 70 % steigen, um den Bedarf von schätzungsweise neun Milliarden Menschen zu decken. Ohne technologischen Fortschritt ist dies unmöglich.

Diese Nachfrage muss gedeckt werden. Neue Materialien und technische Durchbrüche, wie beispielsweise die Wiederverwertung von Viehtränkwasser und innovative Ventile, die entwickelt wurden, um den Erfolg dieser Bemühungen zu gewährleisten, bedeuten, dass die Erde mit größerer Wahrscheinlichkeit über begrenzte und wertvolle Wasserressourcen verfügen wird, was dazu beitragen wird, die Welt zu ernähren.

Weitere Informationen zu diesem Verfahren finden Sie unter www.LivestockWaterRecycling.com.