Program Biosolids Mengambil Pendekatan yang Sama untuk Nutrisi Tanaman sebagai Petani Progresif

Program aplikasi lahan biosolids Sioux Falls berusaha untuk presisi dalam menerapkan nutrisi pada tingkat agronomi untuk tanaman yang akan ditanam.

Siapa pun yang mengira aplikasi biosolids hanya masalah mengendarai truk tangki melintasi lapangan perlu mengunjungi Sioux Falls, South Dakota.

Philip Greenwood dan timnya mengambil pendekatan canggih yang sama ketika menerapkan biosolids cair Siouxpergro kota saat petani progresif menggunakan pupuk kandang atau pupuk komersial di tanah mereka.

Tim ini menggunakan teknologi berbasis perangkat lunak untuk mengaplikasikan bahan pada padatan 6 persen dengan laju agronomi yang tepat, disesuaikan dengan kandungan nutrisi tanah dan kebutuhan tanaman. “Pada kenyataannya, kami adalah petani kota,” kata Greenwood, koordinator residu dengan kota Divisi Reklamasi Air Sioux Falls.

Setiap tahun Fasilitas Reklamasi Air Sioux Falls menghasilkan sekitar 2,800 metrik ton kering biosolid, sebagian besar disuntikkan ke tanah di ladang jagung dan kedelai atau diaplikasikan di permukaan di atas tanah jerami. Program tanggal kembali ke 1995 dan telah beroperasi pada dasarnya dengan cara yang sama sejak itu, kecuali untuk peningkatan berkala agar tetap terkini dengan teknologi aplikasi.

Pelanggan yang puas

Sioux Falls mengeringkan dan menimbun biosolidnya sebelum beralih ke penggunaan yang bermanfaat di 1995. Program ini dimulai dengan kuat dan terus berlanjut, kata Greenwood, pada tahun kesembilan dengan Divisi Reklamasi Air dan lima tahun dalam perannya saat ini.

"Orang yang disewa kota untuk memulai proses aplikasi tanah memiliki latar belakang pertanian," kata Greenwood. “Dia kenal banyak petani dan pada dasarnya mulai mengetuk pintu menanyakan apakah mereka tertarik dengan produk tersebut. Dia melakukan pekerjaan penjualan yang baik dan membuat banyak petani mendaftar. Saya mewarisi 95 persen dari pelanggan saat ini darinya. Kadang-kadang tetangga melihat apa yang terjadi, menelepon dan meminta untuk mendaftar. Semua pelanggan kami senang 95 persen dari waktu. "

Fasilitas reklamasi air (desain 21 mgd, rata-rata 17.4 mgd) memiliki proses tersier yang dimulai dengan layar drum putar tiga saluran (Teknologi HUBER) dan ruang pasir aerasi. Setelah empat penjernih utama, aliran melewati filter tetesan tahap pertama dan kedua, masing-masing set diikuti oleh penjelas menengah.

Stasiun pompa mengirimkan aliran ke proses lumpur aktif yang terdiri dari enam kereta, masing-masing sepanjang tiga bak. Udara dikirim oleh dua dari empat Roots blower (Howden) melalui diffusers kasar-gelembung. Yang diikuti oleh empat klarifikasi sekunder beton standar, filter media unggun antrasit, dan kontak klorin sebelum melepaskan aerator kaskade ke Sungai Big Sioux. "Kami hanya perlu klorin selama musim kontak seluruh tubuh, yaitu Mei hingga September," kata Greenwood.

Lumpur primer dan sekunder melewati pengental gravitasi sebelum dipompa ke empat digester anaerob, diumpankan secara bergantian selama interval empat jam. Bahan yang dicerna dipompa ke sepasang laguna 8.5 juta galon. Kapal keruk listrik-hidrolik (Mud Cat, Divisi Ellicott Dredge Technologies) kemudian memberi makan truk-truk dengan bahan-bahan untuk pengiriman ke peternakan.

Penutup apung digester sedang diganti dengan penutup tetap dan mixer baru. Biogas memberi makan sistem kogenerasi dengan tiga generator engine (dua Caterpillar Inc., Divisi Tenaga Listrik, dan satu Jenbacher / Manajemen Energi GE). Sistem itu menghasilkan sekitar 40 persen listrik fasilitas.

Dalam pekerjaan

Tidak seperti banyak komunitas, Sioux Falls mengoperasikan program biosolids sebagian besar tanpa dukungan kontraktor. Anggota tim lapangan adalah Bryan Runge, operator peralatan utama, dan Gary Ketcham, Matt Voeltz dan Zack Lundy (paruh waktu), operator peralatan.

Pada tahun-tahun awal, mesin TerraGator balon-ban (AGCO) menyuntikkan bahan ke dalam tanah. Hari ini, tim mengangkut biosolids dengan tiga semitractor menarik trailer tangki 6,500. Mereka mengaplikasikan bahan dengan kereta Balzer slurry yang dikembangkan untuk fasilitas ternak dan babi dan dimodifikasi oleh pabrik untuk biosolids. Ini ditarik oleh traktor MT955C Challenger (AGCO).

Untuk mendukung aplikasi laju agronomis sejati, tim menggunakan sistem Balzer Rite-Rate, yang memungkinkan akurasi dalam 10 galon per are. Sistem injeksi Balzer Magnum adalah alat tugas berat yang dirancang untuk menggabungkan kotoran ternak. Di tanah jagung dan kedelai, biosolid biasanya disuntikkan 6 ke 8 inci. "Kami memiliki kemampuan untuk turun ke sekitar 12 inci jika seseorang ingin kami pergi sedalam itu, tetapi itu membuat sedikit kesulitan pada peralatan," kata Greenwood. Hayfields menerima aplikasi permukaan selama musim panas.

Ujilah

Aplikasi agronomi yang akurat membutuhkan pengujian menyeluruh atas biosolids dan tanah yang sesuai dengan Dakota Selatan dan peraturan federal. "Semua bahan yang keluar ke laguna kami diambil sampel sekali seminggu untuk amonia, TKN dan persen padatan dan sekali sebulan untuk logam berat," kata Greenwood. “Tinja dilakukan tujuh hari pertama dalam sebulan.

“Setelah keluar di laguna, itu diuji sebelum kita pergi ke ladang. Kami mengambil feses tujuh hari pertama dalam bulan yang kami lamar. Pada hari pertama dari minggu yang kami terapkan, kami mengambil sampel mingguan untuk amonia dan TKN. Pada hari pertama setiap bulan yang kami lamar, kami menjalankan amonia, TKN, dan logam berat. ”

Untuk pengujian tanah, tim kontrak dengan penyedia lokal. “Kami melakukan pengambilan sampel tanah segera setelah ladang dipanen dan petani telah menghubungi kami,” kata Greenwood. “Untuk setiap bidang 40 hektar atau di bawahnya, kami mengambil sampel 20 dan menggabungkannya bersama-sama, baik untuk inci 6 atas dan pada 6.1 ke inci 24. Setiap potongan 40-acre tambahan juga membutuhkan sampel 20. ”Biosolid kemudian diterapkan secara seragam di seluruh ladang pada tingkat yang ditentukan oleh pengujian dan persyaratan tanaman.

South Dakota memiliki izin biosolids umum di seluruh negara bagian. “Sebagai entitas terbesar di negara bagian ini, kami memiliki izin berulang dan kami memiliki beberapa batasan lebih dari banyak kota kecil yang menerapkan tanah hanya sekali setiap beberapa tahun,” kata Greenwood. "Kita harus mengirim dulu semua bidang kita hanya satu kali."

Untuk setiap situs, Greenwood mengirimkan Departemen Negara Lingkungan Hidup dan Sumber Daya Alam foto udara yang menunjukkan jalan, rumah, dan sumur (yang membutuhkan kemunduran kaki 300), saluran air dan jenis tanah. “Karena sangat dekat dengan Sungai Big Sioux, ada distrik sumber perlindungan air di tempat,” kata Greenwood. “Kami tidak diizinkan melamar di mana saja di dalam distrik itu. Jika relatif dekat, kami akan menunjukkan pada foto udara di mana itu. "

Bidang baru juga membutuhkan pemberitahuan surat kabar tentang periode komentar publik 30 hari. Berdasarkan informasi yang diberikan, DENR menyetujui atau menolak bidang tersebut. Setelah disetujui, sebuah situs dapat menerima biosolids tanpa pemberitahuan lebih lanjut kepada negara. DENR menerima laporan akhir tahun di semua situs tempat Siouxpergro diterapkan.

Pelanggan besar

Program Siouxpergro memiliki sekitar 4,000 hektar yang diizinkan, dimiliki oleh hanya sekitar selusin petani. “Sebagian besar pelanggan kami menanam 2,500 hingga 5,000,” kata Greenwood. "Ini membantu pelanggan kami memiliki operasi besar."

Musim aplikasi tanah musim semi biasanya dimulai pada akhir Maret dan berlangsung hingga sekitar Juni 1. “Musim semi benar-benar tergantung cuaca,” kata Greenwood. “Itu musim hujan, jadi tiga atau empat hari di sini, tiga atau empat hari di sana. Sangat jarang kita mendapatkan mantra kering di mana kita bisa melamar selama dua minggu berturut-turut. ”

Musim gugur dimulai sekitar akhir Agustus dengan aplikasi di ladang jerami. Ada aplikasi sporadis pada bulan September ketika petani memanen kedelai awal dan membersihkan lahan silase. Kemudian pekerjaan berlanjut hingga sekitar pertengahan November.

Keberatan publik terhadap program ini hampir tidak ada karena sebagian besar situs dihilangkan dengan baik dari pengembangan perumahan. "Daerah kami sangat pertanian," kata Greenwood. “Biasanya itu satu rumah di jalan mil. Kami memiliki beberapa bidang warisan yang perkembangannya muncul. Kami mencoba untuk tidak mendaftar bidang baru di sebelah subdivisi. "

Jarak ke bidang berkisar dari 2 hingga sekitar 20 mil; rata-rata adalah 13 mil. Biaya pengangkutan sangat besar, dan begitu pula tantangan untuk menjaga armada truk tetap beroperasi. Truk melewati banyak jalan dengan pembatasan berat. Akibatnya, mereka umumnya mengangkut 6,000 galon daripada kapasitas 6,500-galon penuh.

Tumbuh nyeri

Tantangan lain adalah mengikuti pertumbuhan kota. Sioux Falls adalah pusat perbankan regional dan merupakan rumah bagi dua sistem rumah sakit terbesar di kawasan itu. Sebuah pabrik pengolahan daging yang besar dan berkembang membawa pekerjaan baru dan penduduk baru ke kota.

"Pada awal program, semuanya ditangani dengan baik dengan ukuran staf yang kita miliki sekarang," kata Greenwood. “Seiring pertumbuhan kota, kami beralih dari delapan jam sehari menjadi 10 hari. Sekarang, selama musim kami bekerja 12-jam hari, enam hari seminggu. Secara berkala, kami merekrut bantuan dari tim kami yang lain di fasilitas reklamasi air dan menjalankan operasi 24-jam. Kami menghitung, dan membayar lembur tim kami lebih murah daripada membawa kontraktor. ”

Tim ini telah menangani tantangan dengan dedikasi dan profesionalisme, Greenwood mengamati: “Kualitas pekerjaan tidak pernah berkurang. Orang-orang tahu di mana mereka bisa dan tidak bisa melamar. Jika ada yang tidak beres, mereka memanggil saya dan kami berbicara dengan petani dan melihat apa yang terjadi.

“Orang-orang di luar sana bekerja keras selama berjam-jam, membawa produk ke ladang dan melakukannya dengan cara yang efektif dan aman seperti yang bisa diharapkan siapa pun. Saya sudah bertugas selama lima tahun dan kami hampir tidak pernah mengalami insiden di luar gerbang tumpahan biosolid kami atau apa pun yang tidak seharusnya terjadi. Orang-orang melakukan pekerjaan. ”

Melangkah ke Kelas A

Produksi biosolids Sioux Falls melebihi kemampuan program aplikasi tanah. “Komunitas telah tumbuh banyak sejak program ini diberlakukan,” kata Philip Greenwood, koordinator residu. "Produksi kami telah tumbuh sebesar 2 menjadi 3 persen per tahun, dan kami berada pada kapasitas maksimum kami."

Jawabannya? Proses biosolids baru. “Kami baru saja menyelesaikan rencana induk, dan rekomendasinya adalah kita akan mengeringkan dan mengeringkan materi. Kami sedang melihat padatan 92 persen untuk memenuhi EPA Kelas A. Karena kami tidak memiliki masalah logam, kami akan menjadi kualitas luar biasa (EQ) juga. ”

Teknologi untuk mencapai Kelas A akan ditentukan oleh insinyur desain yang dipilih pada awal 2019. Alasan untuk Kelas A turun ke biaya. “Untuk memperluas program likuid kami, investasi akan sangat besar,” kata Greenwood. Peralatan adalah komponen biaya kecil; item besar itu menambah empat hingga lima anggota staf sepanjang tahun untuk operasi yang berlangsung kurang dari setengah tahun.

Setelah perubahan ke Kelas A, Siouxpergro masih akan tersedia untuk petani, tetapi staf kota tidak akan lagi menangani aplikasi tanah. Staf lapangan Biosolids akan beralih ke mengoperasikan alat penguras pengeringan, pengering, dan fasilitas penyimpanan. Dalam jangka panjang, Greenwood ingin melihat penduduk kota menggunakan produk di halaman rumput dan taman bunga mereka.

Pada akhirnya, ia ingin melihatnya digunakan untuk menyuburkan taman, lapangan bola, dan properti kota lainnya: "Itulah tujuan akhir saya."

Sumber: Operator Instalasi Perawatan