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Diesel de laiterie

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L'engrais liquide des exploitations laitières de Scott Brothers en Californie est l'ingrédient d'étoile en le propre gazole de la ferme

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La durabilité dans l'agriculture est une expression qui est employée beaucoup de nos jours. Sous sa forme plus simple, c'est opération environ continuelle avec l'impact minimal sur l'environnement. Aux exploitations laitières de Scott Brothers en Moreno Valley, la Californie, durabilité a atteint un niveau jamais-avant-réalisé, un qui attire l'attention du monde entier.

L'engrais joue un rôle central dans le concept d'énergie de la ferme “cercle” : le troupeau 1 100 fort mange de l'alimentation de haute qualité produite à partir des 700 acres de la ferme, moissonnées avec des machines actionnées par un gazole de NO--soufre dérivé de l'engrais des vaches. Si ce n'était pas assez impressionnant, le système produit également l'eau d'irrigation, l'eau potable, engrais, cire de haute valeur, le soufre et les éléments nutritifs précieux, qui, selon Steve McCorkle, permet ces et de futurs agriculteurs de commander vraiment leurs propres destins.

McCorkle est le Président des solutions de déchets d'AG (AWS) du village de Westlake, de la Californie, du concepteur et de l'installateur du système chez Scott Brothers. Il a eu l'idée de faire le diesel à partir de l'engrais pendant des années voyageant le fonctionnement de globe dans le secteur de l'énergie.

« Il s'est avéré pour moi que les agriculteurs ont partout dans le monde semblé partager deux très forts, objectifs communs : un désir d'être les meilleurs administrateurs de leur terre, et un désir d'être aussi indépendant comme possible, » il dit.

En même temps, quand McCorkle travaillaient dans les déserts à distance dans le Moyen-Orient sans l'infrastructure pour des centaines de milles, il et ses collègues a dû convertir des gaz d'échappement en électricité et réutiliser des eaux usées.

« Je me suis rendu compte que si nous pourrions économiquement convertir des déchets en gazole, nous pourrions littéralement alimenter notre propre exploration pétrolière – et également réaliser quels agriculteurs voulus, être beaucoup plus d'indépendant du monde extérieur leurs fermes, » il dit.

Il lui a semblé qu'il y avait deux facteurs principaux qui rendraient la production diesel à la ferme à petite échelle viable. On était équipement de raffinage modulaire et portatif, et, le deuxième, une matière de base de rebut avec une composition chimique cohérente pour faire préconditionner moins coûteux. Avec l'engrais répondant au besoin de matière de base, McCorkle a commencé en 2006 à travailler à la technologie de raffinage. D'ici 2012, il collaborait avec les frères de Scott, qui regardaient dur à ce moment là pour que les solutions traitent de nouveaux règlements de charge d'eaux souterraines et de sel de ligne de partage – et une interdiction imminente d'appliquer l'engrais des plantes fourragères pour rejeter. Avec de l'aide de financement de la Commission d'énergie de la Californie (CCE), le système pilote actuel était en service chez Scott Brothers avant avril 2015.

Comment cela fonctionne

Le système enlève d'abord presque tous les solides en suspension et 40 pour cent de matières solides dissoutes de l'engrais liquide de la laiterie. Une partie de l'eau extraite est encore épurée pour la rendre potable (et donc répondre à des exigences d'application d'engrais spécifiques à un organisme de normalisation régional d'état). Les solides entrent dans un générateur à gaz de pyrolyse et les syngas en résultant est épurés. Utilisant le processus de 90 ans bien-prouvé de Fischer-Tropsch (pi), l'hydrogène et le carbone dans le gaz est converti en produits diesel renouvelables complètement sans soufre. Une cire de raffinage (en valeur jusqu'à trois fois le prix du diesel) peut être traitée plus loin et/ou mélangée avec des carburants tels que le kérosène – un courant de revenus supplémentaire significatif de ferme. AWS peut également récupérer le soufre élémentaire et d'autres éléments nutritifs du processus en vente ou réutilisation à la ferme.

Défis le long de la route

Aussi pourraient être imaginés, des obstacles significatifs se sont présentés pendant les années du développement de technologie d'AWS, avec la pensée et les règlements conventionnels complétant la liste.

« Les autorisations de fonctionnement sont très difficiles d'obtenir quand la technologie est nouvelle, » McCorkle explique. Les « concessions et les incitations sont généralement - disponible pour de nouveaux concepts et systèmes commercial-prouvés, mais elle il n'est pas facile pour “entre les” concepts de technologie comme ce que nous avons développé, utilisant de nouvelles améliorations rendre le processus de pi économiquement viable sur un à petite échelle, pour recevoir l'aide financière. »

Quand il était temps d'installer chez Scott Brothers, plus de questions d'autorisation et de placement ont été soulevées.

« On ne nous a pas permis de déplacer même l'équipement d'AWS à la ferme jusqu'à ce que “l'autorisation d'avance” ait été fixée (secteur de gestion de qualité de l'air de côte sud, SCAQMD), » McCorkle se rappelle. « Bien qu'AWS avait obtenu une de ces autorisations à un autre site de ferme précédemment, et a payé pour accélérer les applications de l'autorisation du Scott Brothers, cela a pris un bon moment d'obtenir. Nous avons finalement reçu l'aide du bureau du Gouverneur des affaires et du développement économique. »

La concession de CCE a exigé que le projet obtiennent une exemption de CEQA (acte de qualité environnementale de la Californie), et la seule manière dont de faire était d'établir une structure provisoire pour abriter l'équipement d'AWS.

« C'est une grande structure couverte de tissu que nous avons ancrée à la terre avec les récipients d'expédition standard, » explique McCorkle. « Le comté a stipulé que nous avons dû fournir des dessins industriels de l'installation entière, y compris les efforts que les récipients d'expédition rencontreraient. Nous avons dû engager un ingénieur aux modifications de conception pour adresser le vent et d'autres forces transversales que les récipients d'expédition rencontreraient à la ferme. »

Adoptant la longue position, AWS a veillé que son système dépasse les règlements de la Californie les plus rigoureux.

« Scott Brothers nous a convaincus que que si nous pourrions répondre et dépasser à ces exigences, nous pourrions alors répondre et dépasser à toutes les normes à travers le globe, » indique McCorkle. « Un exemple de ceci serait toutes les matières solides dissoutes zéro (TDS) mandat et restrictions de chargement de sel dans la ligne de partage. Nous montrons que nous pouvons répondre à ces exigences dures par seule la technologie, comme nous avons fait chez Scott Brothers, en enlevant tous les sels et TDS de l'eau et en produisant une décharge de l'eau potable. Une fois que cela a été identifié, nous pouvons pouvoir montrer que nous pouvons ajouter des certain montants de TDS dans le sol sous forme de biochar. »

McCorkle ajoute l'AWS biochar combine les deux éléments clé des amendements de sol sains, du carbone et des oligo-éléments, dans un produit, avec le même contenu que l'engrais cru mais sans questions potentielles de surface et d'eaux souterraines. C'est pourquoi il a décidé de concentrer les efforts de gazéification sur fabriquer un produit biochar riche en élément, et profite de celui avant d'autres générateurs à gaz d'engrais pourrait obtenir permis en Californie de la produire.

Actuellement, le système pilote aux convertis de Scott Brothers environ 12 pour cent de l'engrais gazéifié de la laiterie au gazole par jour, et environ 88 pour cent dans produits biochar et autres. Pour être commercialement une viable, l'opération 24-7 et accomplir le “cercle de l'énergie,” le module de production de combustibles liquides devra upsized.

« Nous sollicitons maintenant une concession de CCE de la phase II pour accomplir ceci, » dit McCorkle. « Nous irons alors lancer sur le marché avec notre nouvelle conception de générateur à gaz, commençant par les systèmes biochar aux fermes pour aider des agriculteurs à répondre à leurs exigences d'autorisation tout en se vendant et/ou stockant biochar comme matière de base pour la future production de combustible organique de pi aux usines centrales. Biochar est une excellente matière de base pour la production de combustible organique de pi qui n'a pas une durée de conservation. »

En réfléchissant sur le processus complet, McCorkle n'a rien mais l'éloge pour Scott Brothers, qu'il décrit en tant que « associé exceptionnel en surmontant les nombreux défis. » Et tandis qu'il était onéreux, il croit que le processus d'aider des régulateurs à comprendre les avantages du concept d'AWS était très valable en raison des nouveaux normes et règlements qui sont créés.

« Bien que cette approche peut être très longue et coûteuse, » il note, « nous croyons que le travail directement avec des régulateurs et des dépositaires est finalement la meilleure manière d'avoir la solution d'AWS deviennent standard pour créer de futurs centres de profits d'engrais. »

McCorkle croit fortement que la création des centres de profits viables de l'engrais aura le plus à haute impression vers rendre des opérations de bétail plus viables.

« Une fois le cercle de l'AWS « de l'énergie” concept fonctionne bien à différentes exploitations d'élevage, le cercle se développera pour inclure d'autres fermes et les matières de base organiques de biomasse dans la communauté, réduisant de ce fait l'empreinte de pas de carbone de la communauté entière, » il dit. « Ceci soulèvera les crédits en résultant de carbone et les occasions de financement pour les solutions viables qui amélioreront l'économie agricole aussi bien que l'environnement. Beaucoup de telles occasions de la communauté existent mondial, et la solution d'AWS peut être mesurée et travaillée pour répondre aux besoins de n'importe quelle communauté. »

Biochar et eau des digesteurs de déchets alimentaires

AWS fonctionne également pour accepter des matériaux pour ses systèmes des digesteurs anaérobies que nourriture de processus et d'autres déchets organiques. Fin juillet, AWS a signé un accord d'effectuer une série de procès végétaux de serre chaude commandée utilisant l'eau biochar et de fertigation d'un système d'AWS traitant “le digestate anaérobie de déchets alimentaires,” en plus de l'eau biochar et de fertigation traitée de l'engrais. McCorkle dit que c'est très passionnant parce que le digestate anaérobie est habituellement considéré des déchets il est de plus en plus difficile tenir compte que de l'application de terre sous sa forme crue, mais l'eau à valeur ajoutée biochar et de fertigation peut être aisément autorisée.