Новое исследование в Орегоне: использование сточных вод для орошения

Исследователи разрабатывают двухступенчатую гибридную технологию мембранной фильтрации для очистки мутных жидких выбросов из анаэробных варочных котлов — типа биореактора, используемого на водоочистных станциях и на некоторых крупных фермах.

Исследователи из Инженерного колледжа Университета штата Орегон разрабатывают технологию преобразования сточных вод в продукт, который будет одновременно орошать и удобрять сельскохозяйственные культуры.

Трехлетний проект, возглавляемый Сюэ Цзинь, доцентом кафедры экологической инженерии, будет поддержан Министерством сельского хозяйства США в размере 750 000 долларов США и будет включать партнерство с фермерами, станциями очистки сточных вод и учеными Министерства сельского хозяйства США.

«На сельскохозяйственную деятельность приходится 70% всей доступной пресной воды», — сказал Джин. «Во всем мире спрос на продукцию продуктов питания продолжает расти вместе с населением. Поскольку засухи становятся все более частыми и сильными, существует острая потребность в эффективных технологиях очистки, которые обеспечивают безопасную очищенную воду для сельскохозяйственного орошения».

Проект также направлен на снижение зависимости от химических удобрений, которые производятся в результате горнодобывающих и производственных процессов, которые потребляют ограниченные природные ресурсы и оказывают значительное воздействие на окружающую среду. Дальнейшие воздействия происходят после внесения удобрений на поля.

«Сток удобрений является основным источником загрязнения поверхностных вод», — сказал Джин. «Это приводит к цветению водорослей, которые загрязняют источники питьевой воды и оказывают дальнейшие вредные экологические последствия ниже по течению».

Исследователи разрабатывают двухступенчатую гибридную технологию мембранной фильтрации для очистки мутных жидких выбросов из анаэробных варочных котлов — типа биореактора, используемого на водоочистных станциях и на некоторых крупных фермах. В варочных котлах используются бактерии, которые расщепляют органические вещества в отсутствие кислорода.

На первом этапе электрически заряженная мембрана притягивает ионы, такие как аммоний, фосфор и калий, и концентрирует их в рассол, богатый удобрениями. На втором этапе мембрана прямого осмоса удаляет загрязнения, такие как бактерии, а свободная от бактерий вода затем воссоединяется с рассолом для получения раствора с повышенным содержанием питательных веществ, который можно применять для сельскохозяйственных культур.

«В ходе лабораторных испытаний нам удалось восстановить 80% воды», — сказал Куанг Нгок Тран, аспирант, который был ключевым участником исследования. «Когда технология будет расширена до оптимальных условий эксплуатации, это число может стать еще выше. На выходе получается чистая вода с небольшим количеством растворенных солей, которые являются питательными веществами для растений».

Тала Наваб-Данешманд, доцент кафедры экологической инженерии в штате Орегон, и Дэвид Брайла, садовод-исследователь Службы сельскохозяйственных исследований Министерства сельского хозяйства США в Корваллисе, проведут тепличные исследования, чтобы оценить как эффективность очищенной воды для роста растений, так и биобезопасность. полученного урожая.

Команда также проведет экономическое обоснование. Джин говорит, что эта технология потенциально может быть внедрена непосредственно на фермах, которые используют собственные анаэробные варочные котлы, или даже на высокотехнологичных вертикальных фермах, расположенных рядом с муниципальными очистными сооружениями. Вертикальное земледелие подразумевает выращивание культур слоями, а не просто использование земли.

«Мы рассматриваем несколько потенциальных сценариев использования», — сказал Джин. «Бюджетные последствия этой технологии окажутся ключевым фактором в том, получит ли она широкое распространение. Цель состоит в том, чтобы сделать сельское хозяйство более устойчивым не только с экологической, но и с экономической точки зрения. Если мы сможем разработать доступную систему, которая позволит эффективно снизить затраты на производство сельскохозяйственных культур, это может быть очень привлекательно для фермеров».

Кейт Хаутала — старший редактор/писатель Инженерного колледжа Университета штата Орегон. С ним можно связаться по адресу [email protected] или по телефону 541-737-1478.

Авторизоваться

1. Будьте вежливы. Никаких издевательств, обзывательств и оскорблений.2. Держите его в чистоте и будьте милыми. Пожалуйста, избегайте непристойных, вульгарных, непристойных, расистских или сексуально ориентированных выражений.3. Не угрожайте. Угрозы причинения вреда другому человеку недопустимы.4. Будьте правдивы. Не лгите сознательно ни о ком, ни о чем. Быть инициативным. Сообщайте нам об оскорбительных сообщениях. Несколько отчетов будут переводить комментарий в автономный режим.6. Оставайтесь в теме. Любой комментарий, не связанный с исходным сообщением, будет удален.7. Злоупотребление этими правилами приведет к отключению темы, отказу в комментариях и/или блокировке пользователя.8. ПОЖАЛУЙСТА, ВЫКЛЮЧИТЕ CAPS LOCK.