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可持续发展伙伴

安海斯-布希公司的麋鹿山农场位于邦纳斯费里附近,以其规模而闻名. 它拥有1700英亩的土地,是世界上最大的连续啤酒花农场.

Elk Mountain的运营商与365滚球官网农业与生命科学学院(CALS)的研究人员开始了第二年的合作,以获得新的荣誉——作为创新的开拓者, 可持续生产实践.

2022年夏天, 麋鹿山测试了犹他大学的专利技术,用于处理其财产下的浅层地下水并回收磷. 在环境中, 流域内的磷可能渗入地表水,并可能导致藻类大量繁殖,耗尽水体的溶解氧. 研究人员使用铁和生物炭在一个流过的过滤器中处理地下水. 回收的富含营养的生物炭正在作为土壤改良剂进行测试,以滋养和施肥农场上的啤酒花植物.

“磷的数量是有限的,麋鹿山的经理、CALS毕业生拉德利·彼得森说, ’15, 谁获得了以植物生物技术为重点的可持续作物和景观系统学士学位. “如果我们能在那里创造更多的循环系统,我们就能避免水道中磷的积累和磷矿的枯竭, 这对我们来说是双赢.”

一个包括研究人员在内的CALS团队 丹-, 马丁贝克, 格雷格•穆勒 和 亚历克斯嘎吱声 和研究生迈克·沃格勒和卢辛·塔斯拉克扬一起,把365滚球官网的中试净水机带到了现场. 安装在拖车上的过滤系统模拟了清洁水的自然过程, 还有技术, 由伊利诺伊大学申请专利, 正在全球范围内使用.

在麋鹿山测试的系统增加了一个由伊利诺伊大学申请专利的额外过程, 称为反应性生物炭过滤. 生物炭是一种由植物物质产生的木炭, 哪一种也可以用作促进碳排放的土壤改良剂. 农场地下下水道中未使用的水通过生物炭进行过滤,以捕获营养物质, 在通过铁包砂过滤器之前. 最终, 彼得森想用啤酒花收获后的生物质废料生产生物炭来清洁农场的水.

彼得森说,如果分析显示安海斯-布希公司可以通过回收磷的价值来收回投资,那么安海斯-布希公司可能会考虑长期实施这项技术, 或者这项技术是否能帮助公司实现其可持续发展目标之一.

“随着磷供应不断枯竭,这是一条简单的供需曲线. 如果它现在还不能发挥作用,再给它10年,它就会发挥作用。. “我对这项技术非常乐观.”

沃格勒,一个在读硕士的学生 水资源, 一直在帮助团队评估生物炭的各种化学和物理改性,以优化除磷效果.

“当安海斯-布希公司安装净水机时,我们把我一直在研究的一些改性生物炭带到了他们那里,沃格尔说. “我花了整整一年的时间在实验室里做实验,对我的治疗方法进行各种迭代,测试不同的变量. 在实际应用程序中进行更大规模的测试是很好的.”

这台机器在啤酒花农场每分钟处理大约15加仑的水, 研究人员预计数据将显示该过程去除约90%的磷. 水质改善的实际数字和磷的回收量将在秋季公布.

Taslakyan, 一位来自亚美尼亚研究水资源的博士候选人, 是否对使用该技术对环境的影响和环境效益进行了建模. 回收养分的过程需要电力和化学品的投入.

“整个想法是看看热点在哪里,以及如何改进它以降低能源密集型,如何修改技术以减少对环境的影响,塔斯拉克扬说.

今年春天, 研究人员将开始在农场进行温室试验, 利用回收的含磷生物炭作为啤酒花生产中的肥料和土壤改良剂.

在啤酒花农场进行的实验是伊利诺伊大学研究人员一直在研究的过滤技术的众多应用之一, 由联邦环境保护局拨款100万美元支持. CALS团队还使用该系统的迭代来处理农业输送管道中的水, 来自食品加工厂的废水,并作为城市污水处理厂的三级处理. 甚至在大多数市政污水设施的最后处理阶段之后, 污水通常含有高浓度的磷. 机器“抛光”污水以去除大部分.

“我们真的可以处理废水,使其具有超低的出水磷浓度,斯特朗说, 该项目的联合首席研究员和环境土壤化学教授. “与此同时,既然我们已经回收了磷,我们将如何处理它? 治疗要花钱. 我们或许可以通过创造增值产品来抵消这一点.”

该团队正在进行的另一项1000万美元的美国农业部拨款,正在支持使用生物炭从乳制品泻湖水中捕获磷的研究, 在其他旨在提高乳制品可持续性的技术中. 伊利诺伊大学还可以在处理过程中加入一种称为臭氧催化氧化的过程,以分解乳制品废水中的细菌, 还有可能残留在处理过的城市废水中的药物.

啤酒花农场的项目是众多测试该技术的研究项目之一,该项目获得了一项名为“将磷去除到低营养水平:创新三种使用反应过滤的高流量水技术”的资助, 生物炭吸附和纳米气泡增强仿生分离.“它是由美国政府资助的.S. 环境保护署批准编号. R84008701. 项目资金总额为100万美元,其中100%由联邦政府出资.

一名男子正在调整净水机.
水资源研究生Mike Vogler正在评估生物炭的化学和物理改性,以优化除磷效果.

本文由 约翰·奥康奈尔农业与生命科学学院

图片由格雷格•穆勒提供

出版于2023年4月

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