Demasiadas cosas buenas
Durante siglos, los agricultores han utilizado su estiércol como fertilizante. Este estiércol es rico en nutrientes y agua, y simplemente se esparce en los campos para favorecer el crecimiento de los cultivos. Sin embargo, la ganadería a gran escala que domina la agricultura moderna produce mucho más estiércol del que se producía antes en la misma extensión de tierra.

“Aunque el estiércol es un buen fertilizante, esparcirlo puede causar escorrentía y contaminar valiosas fuentes de agua”, dijo Thurston. “La tecnología de LWR puede recuperar y purificar el agua, y concentrar los nutrientes de las aguas residuales”.

Dijo que este tipo de procesamiento también reduce el volumen total de procesamiento, “proporcionando una alternativa rentable y respetuosa con el medio ambiente para los operadores ganaderos”.

Thurston explicó que el proceso implica un tratamiento mecánico y químico del agua para separar los nutrientes y patógenos de las heces.

“Se centra en la separación y concentración de nutrientes sólidos y valiosos como fósforo, potasio, amoníaco y nitrógeno”, explicó.

Cada paso del proceso captura diferentes nutrientes y luego, “la última etapa del proceso utiliza un sistema de filtración de membrana para recuperar agua limpia”.

Al mismo tiempo, “cero emisiones, por lo que todas las partes de la ingesta inicial de agua se reutilizan y reciclan, como un resultado valioso, reutilizado en la industria ganadera”, dijo Thurston.

El material influente es una mezcla de estiércol y agua, que se introduce en el sistema LWR mediante una bomba de tornillo. El separador y la malla eliminan los sólidos del líquido. Una vez separados, el líquido se recoge en el tanque de transferencia. La bomba utilizada para transportar el líquido a la etapa de eliminación de sólidos finos es la misma que la bomba de entrada. Posteriormente, el líquido se bombea al tanque de alimentación del sistema de filtración por membrana.

La bomba centrífuga impulsa el líquido a través de la membrana y separa la corriente de proceso en nutrientes concentrados y agua limpia. La válvula de mariposa, ubicada en el extremo de descarga de nutrientes del sistema de filtración por membrana, controla el rendimiento de la membrana.

Válvulas en el sistema
LWR utiliza dos tipos deválvulasen sus válvulas de globo de sistema para estrangular sistemas de filtración de membrana yválvulas de bolapara aislamiento.

Thurston explicó que la mayoría de las válvulas de bola son de PVC, lo que permite aislar los componentes del sistema para su mantenimiento y servicio. También se utilizan válvulas más pequeñas para recolectar y analizar muestras del flujo de proceso. La válvula de cierre ajusta el caudal de descarga de la filtración por membrana para que los nutrientes y el agua limpia se separen en un porcentaje predeterminado.

“Las válvulas de estos sistemas deben ser resistentes a los componentes de las heces”, explicó Thurston. “Esto puede variar según la zona y el ganado, pero todas nuestras válvulas están hechas de PVC o acero inoxidable. Los asientos de las válvulas son de EPDM o caucho de nitrilo”, añadió.

La mayoría de las válvulas del sistema son de accionamiento manual. Si bien algunas válvulas cambian automáticamente el sistema de filtración por membrana del funcionamiento normal al proceso de limpieza in situ, estas son de accionamiento eléctrico. Una vez finalizado el proceso de limpieza, estas válvulas se desactivan y el sistema de filtración por membrana vuelve al funcionamiento normal.

Todo el proceso se controla mediante un controlador lógico programable (PLC) y una interfaz de operador. Se puede acceder al sistema de forma remota para consultar los parámetros, realizar cambios operativos y solucionar problemas.

“El mayor desafío que enfrentan las válvulas y actuadores en este proceso es la atmósfera corrosiva”, dijo Thurston. “El fluido del proceso contiene amonio, y el contenido de amoníaco y H₂S en la atmósfera del edificio también es muy bajo”.

Si bien las diferentes regiones geográficas y tipos de ganado enfrentan distintos desafíos, el proceso básico general es el mismo en cada ubicación. Debido a las sutiles diferencias entre los sistemas para procesar los distintos tipos de heces, "Antes de construir el equipo, analizamos las heces de cada cliente en el laboratorio para determinar el mejor plan de tratamiento. Este es un sistema personalizado", afirmó Seuss He.

Demanda creciente
Según el Informe de las Naciones Unidas sobre el Desarrollo de los Recursos Hídricos, la agricultura representa actualmente el 70 % de la extracción mundial de agua dulce. Al mismo tiempo, para 2050, la producción mundial de alimentos deberá aumentar un 70 % para satisfacer las necesidades de aproximadamente 9 000 millones de personas. Sin avances tecnológicos, es imposible.

Satisfacer esta demanda. Nuevos materiales y avances de ingeniería, como el reciclaje de agua para el ganado y las innovaciones en válvulas desarrolladas para garantizar el éxito de estas iniciativas, aumentan la probabilidad de que el planeta cuente con recursos hídricos limitados y valiosos, lo que contribuirá a alimentar al mundo.

Para obtener más información sobre este proceso, visite www.LivestockWaterRecycling.com.