الولايات المتحدة : تكنولوجيا جديدة براءة اختراع مشتركة يزيل الفوسفور من السماد
الولايات المتحدة – تم تطوير ابتكار يمكن أن يكون له تأثير كبير على مشاكل جودة المياه في الولايات المتحدة، وهو نظام قادر على إزالة جميع الفوسفور تقريبًا من سماد الماشية المخزن، من قبل فريق من الباحثين من ولاية بنسلفانيا ودائرة البحوث الزراعية في وزارة الزراعة الأمريكية ..
والفوسفور الزائد، الذي يحدث أساساً في الجريان الآخر من استخدام السماد الطبيعي في الأراضي، يمثل نحو 66 في المائة من الظروف الضعيفة للأنهار في الولايات المتحدة، وقد أوجد مساحات واسعة من المغذيات – المناطق الميتة – في خليج تشيسابيك وخليج المكسيك، حيث لا يمكن للحياة المائية البقاء على قيد الحياة. التلوث الغذائي هو واحد من المشاكل البيئية الأكثر انتشارا وتكلفة وتحديا في أميركا، وفقا لوكالة حماية البيئة.
ويشمل النظام الذي ابتكره علماء ولاية بنسلفانيا ووزارة الزراعة الأمريكية – الذي يطلق عليه اسم MAPHEX لـ MAnure PHosphorus EXtraction – عملية من ثلاث مراحل، بما في ذلك الفصل بين السائل والصلبة مع الصحافة أوجير وأجهزة الطرد المركزي؛ المعالجة الكيميائية مع إضافة كبريتات الحديد؛ والترشيح النهائي مع الأرض diatomaceous. تم تصميم الجهاز لمعالجة السماد الطبيعي من خزانات تخزين السماد أو الحفر في مزارع الألبان.
وقال الباحث الرئيسي في ولاية بنسلفانيا، أليكس هريستوف، أستاذ تغذية الألبان في كلية العلوم الزراعية: “يمكن أن تغير هذه التكنولوجيا قواعد اللعبة إذا تمكنا من تعديلها لتحقيق تكاليف تشغيل أقل. “المرحلة النهائية تستخدم الأرض الدياتومية لتصفية الفوسفور من السائل وتلك المادة مكلفة.”
وقالت كنيسة كلينتون، مع وحدة أبحاث المراعي وإدارة مستجمعات المياه التابعة لدائرة البحوث الزراعية التابعة لوزارة الزراعة الأميركية، إن الفريق يبحث حالياً في إعادة تدوير الأرض الدياتومية. وقال السيد تشيرش: “نحاول أيضًا إيجاد بديل أقل تكلفة لمرحلة الترشيح في عملية MAPHEX، مثل استبدال مرحلة الترشيح بطارد مركزي آخر.
وعند اختبارها في 150 و700 2 بقرة، أزيل نحو 98 في المائة من الفوسفور من ملاط السماد، إلى جانب 93 في المائة من المواد الصلبة. وكما هو الحال حالياً، فإن نظام MAPHEX سيكلف حوالي 750 دولاراً لكل بقرة حلوب سنوياً لعملية الألبان – وهي تكلفة غير واقعية عندما لا تفرض وكالة حماية البيئة قيوداً على الجريان الغربي للفوسفور من المزارع ولا توجد إعانات حكومية لدفع تكاليف هذه التكنولوجيا.
ولكن في المستقبل ، إذا كانت الحكومة إنفاذ لوائح المياه النظيفة على الزراعة وإذا
يمكن جعل MAPHEX أكثر بأسعار معقولة للعمل ، وإمكاناتها هائلة ، يعتقد الدكتور هريستوف.
وقال ” اننا نتوقع ان تحسين العملية والاستخدامات المفيدة للمواد الصلبة التى يتم ازالها من السماد — مثل الفراش النباتى والسماد والسماد — سيحسن بشكل كبير من فعالية التكلفة ” . ومن وجهة نظر الإشراف، قد يرغب بعض المزارعين الأكبر حجماً الذين يستطيعون تحمل تكاليف تنفيذ نظام كهذا.”
وتتطلع ولاية بنسلفانيا ووزارة الزراعة الأميركية، اللتان حصلتا على براءة اختراع مشتركة على النظام في عام 2017، إلى ترخيص هذه التكنولوجيا، ربما لشركة زراعية كبيرة أو شركة لمعالجة النفايات. وأشار الدكتور هريستوف والسيد تشيرش إلى أنهما لا يتطلعان إلى الدخول في ترتيب تجاري لإنتاج النظام.
أجريت أبحاث على نظام MAPHEX في وسط ولاية بنسلفانيا، وهي جزء من مستجمعات مياه خليج تشيسابيك ومنطقة مع تركيز مكثف على تطوير أنظمة علاج السماد الطبيعي. وقُدِّر السماد من قطاع الألبان في عام 2010 بـ 20 في المائة من جميع الفوسفور في مستجمعات المياه في خليج تشيسابيك.
وشرح الدكتور هريستوف سبب أن بنسلفانيا هي المكان المثالي لتطوير MAPHEX، وأشار إلى أن غالبية مزارع الألبان في منطقة الدراسة صغيرة، مع أقل من 100 رأس من الأبقار التي تم حلبها. ولكن يمكن العثور الآن على عدد متزايد من العمليات الأكبر التي يزيد عدد رؤوسها عن 1000 رأس.
وقال الدكتور هريستوف: “تقلل الطبيعة السائلة لمعظم السماد الحلوب المخزن من إمكاناتها للنقل خارج المزرعة وكانت الدافع لتطوير خيارات العلاج للتلاعب بالمواد الصلبة والمواد المغذية للسماد.
تم تصميم MAPHEX ليكون نظام ًا متنقلًا يناسب مقطورتين كبيرتين مسطحتين لخدمة عدد من الأديرة الصغيرة أو المتوسطة الحجم. إذا تم توسيع نطاقها لتكون لديها القدرة على علاج السماد من منتجات الألبان الكبيرة ، فإنه لن يكون متنقلًا بعد الآن. “إذا تم إنتاج النظام من قبل شركة AG، نعتقد أن ناقلي السماد الطبيعي يمكنهم صنع عمل تجاري منه، يمكن لعدد قليل من المئين الصغيرة التعاون وشراء واحدة، أو يمكن للأديرة الكبيرة مع آلاف الأبقار بناء نظام ثابت.”
وMAPHEX ليست فقط لروث البقر. وقال السيد الكنيسة التكنولوجيا متوافقة مع السماد الخنازير وربما يمكن أن تعمل مع سماد الدجاج، أيضا، ولكن لأن هذا الأخير هو جاف، فإنه يجب أن تضعف قبل أن تتمكن العملية من العمل.
مكتب أخبار موقع المواشي
Qvetech.com