فیلترهای تیتانیوم در کشاورزی مدرن

آب از طریق سیستم های در حال رشد حلقه می زند و شن، مواد آلی، فلس و جلبک ها را در طول مسیر می گیرد. این مواد در لوله ها، شیرها، پمپ ها، قطره چکان ها و نازل ها گیر می کنند. درمان استاندارد کافی نیست اینجاست که فیلتر تیتانیوم وارد می شود.

تیتانیوم متخلخل با صفحات توری یا کارتریج های زخمی متفاوت است. این یک بلوک جامد از فلز متخلخل با حفره‌های به هم پیوسته-مانند یک اسفنج ساخته شده از تیتانیوم است. آب را از آن عبور می دهید. ذرات داخل آن منافذ به دام می افتند. این فلز زنگ نمی‌زند، حتی زمانی که آب شور، کود مایع یا محلول‌های تمیزکننده اسیدی را از آن عبور دهید. و هنگامی که منافذ مسدود می شوند، فیلتر را پرت نمی کنید. آن را پس از شستشو، یا در یک حمام تمیز کردن خیس کنید، و دوباره به خدمت باز می گردد. برخی از عملیات سال ها از یک عنصر منفرد خارج می شوند.

آب آبیاری بگیرید. تمیز به نظر می رسد اما به ندرت چنین است. آب های زیرزمینی گل و لای ریز می آورد. آب های سطحی حامل جلبک ها، مواد گیاهی مرده و آهن محلول هستند که بعدا رسوب می کنند. هیچ یک از اینها فوراً سیستم را متوقف نمی کند. کاری که انجام می دهد این است که گذرگاه های کوچک قطره چکان را پر می کند و به مرور زمان نازل های اسپری را کم کم تا زمانی که الگوی اسپری از بین برود و قسمت هایی از مزرعه خشک شود.

فیلتر تیتانیوم درست قبل از خط اصلی آبیاری می رود. آب از دیوار متخلخل عبور می کند. جامدات معلق پشت سر می مانند. اندازه منافذ را با توجه به آنچه در آب وجود دارد و ریز بودن مسیرهای پایین دست انتخاب می کنید. خیلی درشت است و به ذرات اجازه عبور می دهید که ساطع کننده ها را مسدود می کند. خیلی خوب است و هر ساعت فیلتر را تمیز می کنید.

تمیز کردن فیلتر تیتانیوم پیچیده نیست. جهت جریان را معکوس می‌کنید و بیشتر مواد جامد جذب شده مستقیماً خارج می‌شوند. برای چیزهای سخت‌تر-بیوفیلم که می‌چسبد، یا مقیاس معدنی که در طول زمان ایجاد می‌شود{3}}یک اسید ملایم یا خیساندن سوزاننده آن را می‌شکند. مزیت بزرگ تیتانیوم متخلخل این است که می توانید این کار را بارها و بارها انجام دهید. ساختار منافذ فرو نمی ریزد و تغییر شکل نمی دهد و خود فلز ذرات خوردگی را به داخل آب نمی ریزد. این زمانی اهمیت دارد که شما فصل به فصل آبیاری را اجرا می کنید و نمی خواهید هر سال برای عناصر جایگزین بودجه اختصاص دهید.

که ما را به آنچه که عنصر تیتانیوم واقعاً ارائه می دهد می رساند: در جای خود باقی می ماند، قابل استفاده مجدد باقی می ماند و از یک چرخه تمیز کردن به چرخه دیگر قابل پیش بینی می ماند.
 

کودهای آلی مایع{0}}هضم شده از هاضم‌کننده‌های بیوگاز، دوغاب کود از انبارهای دام، از این قبیل چیزها را بردارید. آنها هنوز نیتروژن، فسفر، پتاسیم و بقایای آلی دارند که ارزش دوباره گذاشتن روی زمین را دارند. اما آنها همچنین چیزهایی را که نمی خواهید در خطوط قطره ای حمل می کنند: الیاف گیاهی هضم نشده، جامدات نیمه پوسیده، و لخته های بیولوژیکی که به خودی خود ته نشین نمی شوند.

 

هنگامی که مواد به صورت فله ای جابجا می شوند، این مواد جامد نگرانی عمده ای ندارند. هنگامی که مایع به تجهیزات آبیاری قطره ای وارد می شود، مدیریت آنها دشوارتر می شود. مقدار کمی فیبر یا رسوب می تواند در داخل یک لوله یا اطراف یک قطره چکان جمع شود و به تدریج جریان را محدود کند.

 

فیلتراسیون قبل از خط توزیع بخشی از این مواد معلق را حذف می کند در حالی که مواد مغذی محلول در محلول کود باقی می مانند. در این مرحله می توان از فیلتر تیتانیوم برای کاهش میزان مواد جامد وارد شده به سیستم آبیاری استفاده کرد.

 

ترکیب کود نیز بر انتخاب ماده فیلتر تأثیر می گذارد. اسیدهای آلی و سایر ترکیبات باقی مانده از تخمیر یا هضم می توانند مایع تهاجمی تری نسبت به آب آبیاری معمولی ایجاد کنند. تیتانیوم در بسیاری از چنین محیط‌هایی از مقاومت در برابر خوردگی خوبی برخوردار است، که هنگامی که فیلتر مکرراً در معرض مایع قرار می‌گیرد و برای استفاده بیشتر تمیز می‌شود، مفید است.

در سیستم آبزی پروری چرخشی، آب به جای تخلیه پس از یک بار عبور، در سیستم باقی می ماند. غذای ماهی، مدفوع و بقایای بیولوژیکی در طول عملیات عادی به آب اضافه می شود. این مواد جامد باید در جایی از حلقه درمان حذف شوند. در غیر این صورت، آنها به حرکت در سیستم ادامه می دهند و بار بیشتری را روی پمپ ها، لوله ها و سایر تجهیزات وارد می کنند.

فیلترهای تیتانیوم زینتر شده را می توان برای حذف مکانیکی ذرات معلق استفاده کرد. آب از عنصر متخلخل عبور می کند و مواد جامد عقب نگه داشته می شود. بیرون آوردن بخشی از مواد جامد قبل از مرحله بعدی تصفیه، مقدار موادی که بیشتر از طریق سیستم منتقل می شود را کاهش می دهد.

سطح متخلخل همچنین ممکن است مکان هایی را برای اتصال میکروارگانیسم ها فراهم کند. این می تواند در سیستم هایی که از تصفیه مکانیکی و بیولوژیکی با هم استفاده می شود مفید باشد. با این حال، این مانند داشتن یک بیوفیلتر اختصاصی نیست. تصفیه بیولوژیکی به شرایط موجود در کل سیستم از جمله اکسیژن، دما، حرکت آب و میکروارگانیسم های موجود بستگی دارد.

مواد فیلتر همچنین باید با شرایط موجود در آبزی پروری سازگار باشد. آب نمک، مواد شیمیایی پاک کننده و تمیز کردن مکرر می تواند فلزات کمتر مقاوم را تحت تاثیر قرار دهد. تیتانیوم قادر است بسیاری از این شرایط را بدون مشکلات خوردگی که معمولاً با فولاد معمولی همراه است، تحمل کند.

آب در سیستم‌های هیدروپونیک، حلقه‌های خنک‌کننده گلخانه، نیمکت‌های رشد بدون خاک، و راه‌اندازی‌های بازیابی فاضلاب مزرعه پمپ می‌شود-همه آنها دوباره به گردش در می‌آیند. آن آب را به اندازه کافی اجرا کنید و مواد جامد معلق ریز شروع به خروج از حالت تعلیق در هر جا که جریان کاهش یابد یا جهت آن تغییر کند، می شود. زانوها، سه راهی ها، درگاه های سوپاپ، یا هر قسمتی که لوله باریک می شود-این مکان ها مکان هایی هستند که مواد در آن ته نشین می شوند.

محلول های غذایی در هیدروپونیک و کشت بدون خاک همیشه پایدار نیستند. با تغییر pH یا تغییر غلظت، رسوبات تشکیل می شوند. ریزش های ریشه به همراه سایر قطعات ریز به داخل جریان می شکند. این مواد برای همیشه معلق نمی مانند. آنها با جریان حرکت می کنند تا زمانی که به نقطه ای می رسند که در آن آب کاهش می یابد-در اطراف یک صندلی سوپاپ، داخل بدنه قطره چکان-و در آنجا جمع می شوند و به تدریج مسیر عبور را محدود می کنند تا اینکه الگوی جریان به خطر بیفتد. برداشتن زودتر آنها از میزان موادی که به این معابر باریک می رسد را کاهش می دهد.

فاضلاب کشاورزی به طور معمول چندین مرحله تصفیه را طی می کند. یک فیلتر تیتانیوم را می توان قبل از فیلتراسیون ریزتر یا تجهیزات غشایی نصب کرد تا ابتدا ذرات معلق بزرگتر را حذف کند. این بخشی از بار جامد را قبل از رسیدن آب به مراحل بعدی تصفیه خارج می کند.

سیستم های مه پاش در گلخانه ها نیز مشکل مشابهی دارند. دهانه های داخل نازل های مه پاش بسیار کوچک هستند و نیازی نیست که آب کثیف به نظر برسد تا ذرات باعث ایجاد مشکل شوند. مواد ریز می توانند به آرامی الگوی اسپری را تحت تأثیر قرار دهند یا نازل را محدود کنند. فیلتر کردن آب قبل از خط نازل به جلوگیری از این تجمع کمک می کند.
 

مقاومت در برابر خوردگی

نمک های کود، اسیدهای آلی، مواد معدنی محلول، آب شور و مواد شیمیایی پاک کننده همگی در مایعات کشاورزی ظاهر می شوند. تیتانیوم در بسیاری از این سیالات با خوردگی برخورد می کند و مانند فولاد زنگ نمی زند. اینکه کدام درجه استفاده شود به مایع خاص، غلظت، دما و شرایط عملیاتی آن بستگی دارد.

ساختار متخلخل قابل استفاده مجدد

فیلتر تیتانیوم متخلخل یک قطعه فلزی جامد است که منافذ متصل از آن عبور می کند. ذرات در حین کار در این منافذ به دام می افتند. وقتی فیلتر پر شد، می توان آن را تمیز کرد و دوباره به کار انداخت. شستشوی معکوس از اکثر رسوبات مراقبت می کند. برای تجمع سخت تر، ممکن است به روش های تمیز کردن دیگری نیاز باشد. این در سیستم هایی که تعویض فیلتر اغلب یک گزینه نیست اهمیت دارد.

عملکرد فیلتراسیون کنترل شده

ساختار منافذ در طول فرآیند تف جوشی تنظیم می شود، بنابراین فیلترها را می توان با مشخصات مختلف ساخت. آب آبیاری، کود آلی، محلول های غذایی و آب آبزی پروری هر کدام انواع و اندازه های مختلفی از ذرات را حمل می کنند. الزامات فیلتراسیون بر این اساس تغییر می کند. اندازه منافذ باید بر اساس مایع فیلتر شده و تجهیزات پایین دست انتخاب شود.

پایداری مواد

تیتانیوم مانند فولاد خورده نمی شود. هنگامی که این ماده برای مدت طولانی در تماس با آب یا سیالات فرآیند قرار می گیرد، به خوبی نگه می دارد و به ندرت محصولات فرعی خوردگی را در جریان آزاد می کند. این زمانی اهمیت پیدا می کند که انتظار می رود فیلتر برای عمر طولانی در سیستم بماند.

مزارع بیشتری به بازیافت آب و کوددهی روی آورده اند. عملیات هیدروپونیک و سیستم های بدون خاک نیز به گردش مجدد بستگی دارد. فاضلاب تصفیه شده به جای ارسال مجدد در مزارع مورد استفاده قرار می گیرد. اما هرچه بیشتر گردش کند، مواد جامد معلق بیشتری جذب می‌کند و این مواد جامد در لوله‌ها ته نشین می‌شوند و آنها را مسدود می‌کنند.

فیلتر تیتانیوم مایعات خورنده را به خوبی کنترل می کند. در صورت استفاده معمولی جامد می ماند و می توانید بدون خراب شدن آن را به طور مکرر تمیز کنید.

اینکه کدام فیلتر بهتر عمل می کند بستگی به نیاز سیستم دارد. کیفیت آب، اندازه ذرات، بارگیری مواد جامد، سرعت جریان، فشار سیستم، اندازه منافذ، و روش تمیز کردن، همگی نقش دارند. با اندازه و مشخصات مناسب، عناصر فیلتر تیتانیوم در پیش تصفیه آبیاری، خطوط کود، هیدروپونیک، استفاده مجدد از آب و سیستم های آبزی پروری کار می کنند.