أشياء جيدة كثيرة جداً
لطالما استخدم المزارعون السماد العضوي كسماد على مرّ القرون. هذا السماد غنيّ بالعناصر الغذائية والماء، ويُفرش ببساطة في الحقول لمساعدة المحاصيل على النمو. مع ذلك، فإن تربية الحيوانات على نطاق واسع، والتي تُهيمن على الزراعة الحديثة اليوم، تُنتج كميات من السماد العضوي تفوق بكثير ما كان يُنتج في السابق على نفس مساحة الأرض.

قال ثورستون: "على الرغم من أن السماد العضوي يُعدّ سماداً جيداً، إلا أن نشره قد يتسبب في جريان المياه السطحية وتلويث مصادر المياه الثمينة. تستطيع تقنية شركة LWR استعادة المياه وتنقيتها، وتركيز العناصر الغذائية من مياه الصرف الصحي."

وقال إن هذا النوع من المعالجة يقلل أيضًا من إجمالي حجم المعالجة، "مما يوفر بديلاً فعالاً من حيث التكلفة وصديقًا للبيئة لمربي الماشية".

وأوضح ثورستون أن العملية تتضمن معالجة المياه ميكانيكياً وكيميائياً لفصل العناصر الغذائية ومسببات الأمراض عن البراز.

وقال: "إنها تركز على فصل وتركيز العناصر الغذائية الصلبة والقيمة مثل الفوسفور والبوتاسيوم والأمونيا والنيتروجين".

تلتقط كل خطوة من خطوات العملية عناصر غذائية مختلفة، ثم "تستخدم المرحلة الأخيرة من العملية نظام ترشيح غشائي لاستعادة المياه النظيفة".

وفي الوقت نفسه، قال ثورستون: "لا توجد انبعاثات، لذلك يتم إعادة استخدام جميع أجزاء مدخل المياه الأولي وإعادة تدويرها، كمنتج قيّم، يتم إعادة استخدامه في صناعة الثروة الحيوانية".

المادة الداخلة عبارة عن خليط من روث الماشية والماء، تُضخ إلى نظام المعالجة السائلة المائية (LWR) عبر مضخة لولبية. يقوم الفاصل والمنخل بفصل المواد الصلبة عن السائل. بعد فصل المواد الصلبة، يُجمع السائل في خزان النقل. المضخة المستخدمة لنقل السائل إلى مرحلة إزالة المواد الصلبة الدقيقة هي نفسها مضخة المدخل. ثم يُضخ السائل إلى خزان التغذية لنظام الترشيح الغشائي.

تقوم المضخة الطاردة المركزية بدفع السائل عبر الغشاء، وتفصل تيار العملية إلى مغذيات مركزة وماء نظيف. ويتحكم صمام الخنق الموجود عند طرف تصريف المغذيات في نظام ترشيح الغشاء بأداء الغشاء.

الصمامات في النظام
يستخدم نظام LWR نوعين منالصماماتفي نظامها - صمامات كروية للتحكم في أنظمة ترشيح الأغشية وصمامات كرويةللعزل.

أوضح ثورستون أن معظم صمامات الكرة مصنوعة من مادة PVC، وتُستخدم لعزل مكونات النظام لأغراض الصيانة والخدمة. كما تُستخدم بعض الصمامات الأصغر حجمًا لجمع وتحليل عينات من تيار العملية. ويقوم صمام الإغلاق بضبط معدل تدفق تصريف الترشيح الغشائي بحيث يمكن فصل المغذيات عن الماء النظيف بنسبة محددة مسبقًا.

قال ثورستون: "يجب أن تكون الصمامات في هذه الأنظمة قادرة على تحمل مكونات البراز. قد يختلف هذا الأمر باختلاف المنطقة والماشية، لكن جميع صماماتنا مصنوعة من مادة PVC أو الفولاذ المقاوم للصدأ. أما مقاعد الصمامات فهي مصنوعة من مطاط EPDM أو مطاط النتريل".

معظم الصمامات في النظام بأكمله تُشغَّل يدويًا. مع أن هناك بعض الصمامات التي تُحوِّل نظام ترشيح الأغشية تلقائيًا من التشغيل العادي إلى عملية التنظيف الموضعي، إلا أنها تعمل بالكهرباء. بعد اكتمال عملية التنظيف، تُفصل الطاقة عن هذه الصمامات، ويعود نظام ترشيح الأغشية إلى التشغيل العادي.

تُدار العملية برمتها بواسطة وحدة تحكم منطقية قابلة للبرمجة (PLC) وواجهة تشغيل. ويمكن الوصول إلى النظام عن بُعد لعرض معايير النظام، وإجراء تغييرات تشغيلية، واستكشاف الأخطاء وإصلاحها.

قال ثورستون: "إن التحدي الأكبر الذي يواجه الصمامات والمشغلات في هذه العملية هو البيئة المسببة للتآكل. يحتوي سائل العملية على الأمونيوم، كما أن نسبة الأمونيا وكبريتيد الهيدروجين في جو المبنى منخفضة للغاية".

على الرغم من اختلاف التحديات التي تواجهها المناطق الجغرافية وأنواع الماشية، إلا أن العملية الأساسية العامة تبقى واحدة في جميع المواقع. ونظرًا للاختلافات الدقيقة بين أنظمة معالجة أنواع الروث المختلفة، قال سوس هي: "قبل بناء المعدات، نقوم بتحليل روث كل عميل في المختبر لتحديد أفضل خطة معالجة. إنه نظام مُصمم خصيصًا لكل عميل".

الطلب المتزايد
بحسب تقرير الأمم المتحدة لتنمية موارد المياه، تستحوذ الزراعة حاليًا على 70% من استخراج المياه العذبة في العالم. وفي الوقت نفسه، بحلول عام 2050، سيتعين زيادة إنتاج الغذاء العالمي بنسبة 70% لتلبية احتياجات ما يُقدّر بنحو 9 مليارات نسمة. وبدون تقدم تكنولوجي، يصبح ذلك مستحيلاً.

تلبية هذا الطلب. المواد الجديدة والاختراقات الهندسية مثل إعادة تدوير مياه الماشية وابتكارات الصمامات التي تم تطويرها لضمان نجاح هذه الجهود تعني أن الكوكب من المرجح أن يمتلك موارد مائية محدودة وثمينة، مما سيساعد في إطعام العالم.

للحصول على مزيد من المعلومات حول هذه العملية، يرجى زيارة الموقع الإلكتروني www.LivestockWaterRecycling.com.