一个新的论文发表在杂志上可持续性旨在探索冷冻浓缩技术的潜在用途恢复从digestate营养。这个新方法可以提供一个新的治疗手段的digestate农工业的废物废水避免地下水污染和营养饱和度通常与材料有关。
研究:应用冷冻浓缩技术限价营养丰富的农业废物的厌氧消化产生的废水。图片来源:Marsan / Shutterstock.com
随着全球人口继续增加,越来越多的和迫切的需求保持足够的粮食供应,扩大产能,以满足人口暴涨的需求。
努力满足这一需求围绕提高农业系统的效率,特别是那些涉及密集的动物生产。畜牧业产生大量的肥料和其他农业废弃物,许多农业社区使用这个牲畜粪便作为有机肥的有价值的来源。
牲畜粪便继续代表最普遍的废物来源之一,研究表明,其水平的营养,如氮和磷,提供一个健壮的替代化学肥料。肥料的使用化肥比合成更可持续的同行而提高土壤质量和实现作物产量高。
流程执行的实验装置通过PFC和证监会两digestated冻结阶段的肥料。图片来源:Uald-lamkaddam,我et al .,可持续性
牲畜粪便因此经常运输缺乏营养农田帮助改善这些,而是因为牲畜粪便是笨重的,必须小心翼翼地存储,长距离运输这是昂贵的,不节能,可能否定任何可持续发展效益提供其使用。
因此,大量的研究已经进行了成本效益,有效优化牲畜肥料浓度的方法。各种技术已经在这方面探索;例如,厌氧消化,压实、气化、热化学转换、过滤、肥料,水热碳化,蒸发和液化。
随着时间的推移,这些技术已推广使得他们能更好地优化能量回收等关键因素,体积减少,和营养浓度;但许多这些方法面临显著的限制在成本方面,能源使用、维护要求,需要昂贵的设备和资本支出。app亚博体育
冻结成冰作用在悬浮浓度的过程。图片来源:Uald-lamkaddam,我et al .,可持续性
冷冻浓缩技术的兴趣增长主要是由产品的质量从这个过程。这种方法将溶质从水冻结。一旦实现了高纯度结晶的水,然后集中流体分离形成冰。
这种方法提供了一个高分离因子,降低能源使用比很多同行,和容易使用设备。app亚博体育这也是自由的化学物质。
冻结浓度已广泛应用在食品、饮料、污水处理、海水淡化领域,但两位作者指出,目前还没有做过任何研究这项技术的适用性的复苏从动物肥料养分,泥浆或digestates。
他们,因此,评估冷冻浓缩技术的效率和适用性当用于复苏的氮、磷、钾的农工的浪费。
研究利用集中digestate猪粪浆,以提供营养丰富的解决方案与潜在作为农业生物肥料或稀释一部分用于nitrate-vulnerable区。
以及评估方法的效率方面的营养恢复,他们还调查了其能源消耗——另一个关键因素在建立冻结浓度作为可持续发展的选择。其重金属含量也在确保最小的环境影响评估——一个重要的因素,消费者安全、法规遵从性。
两种方法论的方法研究:一个渐进冷冻浓缩(PFC)和冻结悬浮浓度(证监会);这两个是在多个阶段完成。
这些方法使用一系列实验室规模配置进行评估,而各种技术和模型被用来量化和评估方法的复苏的氮、磷、钾、总固体量。其中包括计算揭示营养恢复,过程效率、产量、和其他关键因素。
冻结能力进步冻结期间使用浓度和悬浮浓度。图片来源:Uald-lamkaddam,我et al .,可持续性
这项研究的结果显示大量的承诺,与优秀的流程效率。冻结的应用集中发现减少的体积浪费,这是确认每个两种方法研究了集中分数,可以自信地作为一种营养丰富的有机肥料的重金属含量水平与当前协议规定。
稀释的分数也可以作为高密度牲畜地区的灌溉用水。
总的来说,这项研究证实的应用冻结的浓度可以帮助解决两个主要的局限性禽畜废物的使用作为一种作物施肥:散装运输和金融和环境的影响与土壤污染的问题过于高水平的营养或其他有害的化学物质。
引用
Uald-lamkaddam、Imane Arezoo Dadrasnia,拉娅llena,塞尔吉奥•Ponsa琼结肠癌、以斯帖织女星,梅布尔莫拉》2021。“冷冻浓缩技术的应用限价营养丰富的废水厌氧消化产生的农工的废物”可持续性13日。24:13769。https://www.mdpi.com/2071-1050/13/24/13769
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