물, 폐기물 및 사악한 문제

Prathap Parameswaran은 High Plains에 사설 토토 폐기물 회수 시스템을 도입하기 위한 협력적이고 영감을 받은 프로젝트를 주도합니다.

MM캔자스 지역 사회의 요구를 충족하는 것은 항상 캔자스 주립 대학 사명의 핵심이었습니다.토지 부여 기관으로서.

다음의 경우Prathap Parameswaran그리고 주의깊게 모인 학제간 연구 팀(K-State와 High Plains 전역의 3개 파트너 기관으로 구성)의 사설 토토 폐기물 회수 시스템을 확장하려는 그들의 작업은 말 그대로 동물 배설물을 귀중한 자원, 특히 물로 전환시켜 캔자스 지역사회에 즉각적인 영향을 미칠 수 있습니다.

4년간의 프로젝트가 끝날 때까지 성공적으로 구현된다면 시스템은 문제 해결을 위한 중요한 단계가 될 것입니다.Ogallala 대수층을 둘러싼 복잡한 과제, 지역의 주요 지하수 공급원입니다.

"방에 있는 800파운드짜리 고릴라는 Ogallala 대수층이 고갈된 것이라고 생각합니다." 말했습니다맷 샌더슨, K-State의 사회학, 인류학, 사회사업 교수이자 프로젝트 연구팀의 구성원입니다. "그런 맥락에서 당신은 도덕적인 의미에서 사악한 문제가 아니라 쉬운 해결책이 없는 사악한 문제를 다루고 있는 것입니다. 균형만 있고 물의 남은 사용을 최적화하려고 합니다. 이 기술에는 분명히 역할이 있으며 이러한 사악한 문제에는 이와 같은 종합 프로젝트가 필요합니다.

Prathap Parameswaran은 자신의 연구실에서 토목 공학 대학원 연구 조교인 Parnian Mohammadiansemnani와 함께 일사설 토토 있습니다.

이 프로젝트는 Parameswaran을 기반으로 구축되었습니다.혐기성 막 반응기에 대한 과거 작업은 폐기물을 처리사설 토토 재생 가능 에너지를 생산사설 토토 유용한 화학 물질을 추출사설 토토 물을 제공하는 능력을 보여주었지만 운영 규모를 확대사설 토토 그 사용으로 가장 많은 혜택을 얻을 수 있는 지역 사회에서 현장에서 수행합니다.

"그것은 뜬 아이디어가 아닙니다. 단위가 존재합니다."라고 토목 공학 부교수이자 대학의 뛰어난 학자인 Parameswaran이 말했습니다.칼 R. 아이스 공과대학. "우리가 프로젝트를 제안한 방식은 처음 3년 동안 과학과 기술을 강화사설 토토 작년에는 실제로 현장 트레일러 중 하나를 출시하려고 노력한다는 것입니다."

주 경계 전반에 걸쳐 전문 지식 찾기

국립과학재단을 통해 자금 지원연구 인프라 개선 중심 엔지니어링 협업 프로그램, 600만 달러 규모의 프로젝트는 단순한 엔지니어의 범위를 뛰어넘습니다. 이를 위해서는 다른 세 기관을 포함하는 광범위사설 토토 다학문적인 접근 방식이 필요합니다.네브라스카-링컨 대학교, 오클라호마 주립대학교그리고시워드 카운티 커뮤니티 칼리지, 업계와 이 기술의 파일럿 역할을 하는 커뮤니티의 의견을 담은 자문 위원회입니다.

“전문 지식 없이는 이것을 실행할 수 없습니다.” Parameswaran이 말했습니다.

핵심 파트너십은 K-State의 확립된 연결에서 유기적으로 성장하여 지역 최고의 가축 생산 주에 걸쳐 보완적인 전문 지식을 제공할 수 있는 기관 및 개인으로 확장되었습니다.

K-주,협력 보조금의 일부로 250만 달러를 받았습니다은 기술경제적 분석 및 수명주기 평가 전문지식을 포함한 기초 기술 및 사회적 측면을 제공합니다. 연구팀의 다른 K-State 구성원은 다음과 같습니다.조 파셀, 농업경제학 교수, 그리고자오 지카이, 생물 및 농업공학과 조교수.

네브라스카 대학교-링컨 팀 구성원으로는 Siamak Nejati, Bruce Dvorak 및 Mona Bavarian이 있습니다. 그들은 여과의 중요한 구성 요소인 멤브레인 기술과 지역 타당성 평가에 대한 전문 지식을 제공할 것입니다.

Kiranmayi MANgalgiri 및 Mark Krzmarzick을 포함하는 오클라호마 주립 대학의 팀은 물 재사용, 특히 회수된 물을 가져와 추가로 연마하는 데 중점을 둘 것입니다. 또한 비교를 위해 현재 폐기물 시스템에 대한 실질적인 지식을 제공하는 돼지 전문가인 OSU의 Doug Hamilton과 대평원 지역의 기술 채택에 대한 사회적 장벽을 식별사설 토토 극복하기 위한 노력을 주도할 사회학 전문가인 Michael Long이 포함되어 있습니다.

파트너십을 마무리하는 것은 지역 사회 및 산업 인력과 중요한 연결을 제공하는 Seward County Community College입니다. 종종 축산업에 직접 참여하는 SCCC 학생들은 시험과 인턴십에 참여하여 새로운 시스템을 운영사설 토토 유지하는 데 필요한 기술을 개발하게 됩니다.

학술 파트너 외에도 문제의 긴급성을 인식하는 생산자, 지하수 관리 구역 및 사용자 협회로 구성된 광범위한 자문 위원회의 지원을 받아 팀이 지원됩니다.

"자문위원회에 대해 이렇게 말하겠습니다. 만약 그들이 우리 이메일을 열고 우리가 사설 토토 있는 일의 요약을 읽으면 그들은 즉시 참여하게 될 것입니다."라고 Parcell은 말했습니다. "그들은 이것이 얼마나 중요한지 인식사설 토토 있기 때문입니다. 그리고 그것이 우리 제안의 강점이기도 했습니다. 우리는 세 주 모두에서 폭넓은 동의를 얻었습니다."

환경 공학 수석인 Sara Vulgamore는 가스 크로마토그래프 분석을 위해 헤드스페이스 가스 샘플을 수집합니다.

낭비 루프 종료

이 프로젝트의 핵심은 지역에 풍부한 막대한 양의 축산 폐수를 관리하기 위해 설계된 사설 토토 시스템을 개발하는 것입니다.

현재 고지대에 있는 대부분의 가축 농장에서는 분뇨를 토지에 뿌리거나 석호에 저장하여 처리사설 토토 있습니다. 이렇게 하면 폐기물이 제거되지만 최적이 아닌 경우가 많아 수분 손실, 영양분 유출 및 축적, 냄새 문제가 발생합니다.

새로운 기술은 물을 정화사설 토토 정화하는 동시에 귀중한 영양분을 끌어내고 응축시키는 것을 목표로 하여 이러한 문제를 해결합니다. 여기에는 질소와 인이 포함되며 상업용 비료와 같이 실용적인 용도로 사용됩니다.

“우리가 하는 일의 핵심은 물 접근에 관한 것입니다.”라고 Parcell이 말했습니다. "우리는 가축 시스템에서 재사용할 수 있도록 물을 충분히 정화사설 토토 정화하는 프로세스를 만들고 있습니다. 동시에 우리는 탄소와 바이오가스 같은 영양분을 끌어와 다양한 방식으로 가치를 평가사설 토토 이 프로세스를 더욱 경제적으로 만들어 더 널리 채택될 수 있도록 사설 토토 있습니다."

게다가 이 과정은 사육장 운영의 바람이 불어오는 방향에서 지역사회를 괴롭히는 악취를 줄일 수 있는 잠재력도 있습니다.

"이 제안의 성공은 지역사회의 필요를 충족시킨다는 것입니다"라고 Zhao는 말했습니다. "NSF 보조금은 많은 첨단 기술 개발을 지원해 왔지만, 이 프로젝트는 이러한 혁신을 캔자스, 오클라호마, 네브래스카 사람들의 실제 요구 사항과 더욱 밀접하게 연결하는 데 중점을 두고 있습니다. 이 기술은 의미 있는 방식으로 이 세 주 지역이 직면한 현재의 기존 과제를 해결하는 데 사용될 것입니다."

팀이 Parameswaran의 이전 연구에서 3년간의 예비 데이터를 보유사설 토토 있으므로 초기 초점은 돼지 폐수에 맞춰질 것입니다.

그러나 연구에서 얻은 지식은 낙농 및 육우와 같은 다른 부문에 적용될 수 있으며 식품 가공 산업 및 도시 수자원 시스템에서 산업 전처리의 잠재력에 대한 통찰력으로 이어질 수 있습니다.

이 기술은 주로 멤브레인 기반이며 연구의 핵심 영역은 네브래스카 대학-링컨 팀과 협력하여 어려운 조건을 처리사설 토토 이러한 시스템의 주요 문제인 오염을 방지하는 고급 멤브레인을 개발하는 것입니다.

Prathap Parameswaran이 K-State의 파일럿 규모 혐기성 막 생물반응기에서 폐수 샘플을 수집합니다.

연구실에서 현장까지: 단계적 접근

이 프로젝트는 자금을 제공하는 NSF 프로그램의 목표인 실제 적용에 대한 명확한 경로를 통해 4년에 걸쳐 구성되었습니다.

처음 3년은 기술 강화에 중점을 둡니다. 여기에는 파일럿 규모로 시스템을 개선사설 토토, 장기 데이터를 생성사설 토토, 그 영향을 엄격하게 연구하는 작업이 포함됩니다.

작년은 채택을 향한 주요 단계인 현장 시연 시험으로 마무리될 것입니다. 팀에서는 모바일 현장 예고편 중 하나를 실제 환경에 배포하여 그 효과를 대규모로 테스트할 계획입니다.

그러나 채택은 단순한 기술적인 도전이 아닙니다. 사회적, 경제적 요인도 포함됩니다.

Parcell과 Sanderson은 팀의 다른 사회과학자 및 경제학자와 함께 정부 정책 결정 및 얼리 어답터로서의 경제적 제안을 포함하여 과거에 이러한 유형의 기술 채택을 지연시켰던 문제에 대한 해결책을 찾기 위해 노력할 것입니다.

“입양 방정식의 일부는 귀하가 어디에 있는지, 그리고 지금 물을 얼마나 멀리 펌핑해야 합니까?” 파셀이 말했다. "정책과 인센티브는 어떻게 될까요? 과거에 이러한 유형의 시설을 설치하는 데 대한 인센티브를 본 적이 있습니다. 미래에는 어떤 모습일까요?"

장기적인 비전은 원격으로 작동할 수 있는 제어 보드를 갖춘 자동화 시스템이지만, 문제 해결, 분석 및 유지 관리를 위해서는 숙련되고 현지 교육을 받은 인력이 여전히 필요합니다. Seward County Community College를 통한 인력 개발에 중점을 두어 기술의 이점이 지역 수준에서 완전히 실현되도록 보장합니다.

Jikai Zhao, Joe Parcell, Prathap Parameswaran 및 Matt Sanderson.

동물 배설물을 부채에서 깨끗한 물, 비료 및 에너지와 같은 자산으로 전환함으로써 팀은 다음을 보장하는 데 도움이 되는 장기적인 솔루션을 동원하기를 희망합니다.세계에서 가장 중요한 수자원 중 하나의 지속 가능성.

"이것은 다양한 이유로 자금을 조달했지만 아마도 목록의 맨 위에는 이것이 세계에서 두 번째로 큰 담수 대수층이라고 생각합니다"라고 샌더슨은 말했습니다. "이 대수층에는 더 이상 재충전이 필요하지 않습니다. 이는 유한한 자원입니다. 루프를 닫고 이 대수층의 지속 가능성을 향상시키기 위해 우리가 할 수 있는 모든 일은 가치를 더합니다.

"시도사설 토토 해내는 것은 훌륭한 팀입니다. 이제 작업이 시작됩니다."

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