Story
Taiwan’s hog farms faced problems with manure treatment. Because of the conventional and old waste treatment facilities were built from decades ago, it’s difficult and costly to reconstruct one to meet modern needs. Additionally, there is a tide of combining biogas generation with pastoral wastewater purification recently; however, for a small-scale hog farm, biogas generation solutions could cost them 20 million dollars, which is nearly impossible to afford it.
My team, Agriforward, a social enterprise providing sustainable and circular agriculture solutions with technologies and social innovation, we propose a new circular solution concept called “5Rs”: Redesign, Reduce, Recycle, Recovery, and Resilience, assists clients with implementing these concepts to tackle their issues.
Instead of facility reconstruction, we redesign the whole process of manure treatment and link it with environmental purpose farms, which could both purify disposed water and benefit to improve farm fertility. The total solution contains special microorganism called photo-synthetic bacteria (PSB) recycled from disposed water which could effectively reduce the concentration of ammonia nitrogen of water, and also a pump with IoT-based valve-controller that could remotely control and maintain functions of pumps and provide proper growing conditions for PSB cultivation in disposed water in an energy-saving way. After applying our circular solution, the hog farm eventually meets government’s standard of drain water.
Microorganism like PSB owns lots of benefits. First of all, it could be recycled and scaled up quantity from hog’s disposed water and reduce the concentration of ammonia nitrogen of water when PSB is added to specific concentration. Secondly, PSB could benefits sustainable farming for promoting plants’ nutrition absorption ability and lower the abundance of pests and weeds while production. Moreover, PSB could also help plants recover from overdose fertilized and improper pest control treatments. As a result, we not only introduce PSB to tackle hog manure treatment issue, but also extend the application to eco-friendly-pursued farming management. We have successfully used PSB on pomelo orchard that used to overdose pesticide and herbicide to achieve a high-quality production without chemical usage.
According to our solution, we redesign conventional hog manure treatment process; recycle good materials from disposed water; make use of recycled PSB to reduce ammonia nitrogen of disposed water and herbicide or pesticide usage of pomelo farming management; help pomelo orchard recover from improper pest control; and finally letting hog farm and pomelo orchard reach a comparatively resilience environmental condition.
台湾の養豚場では、糞尿処理の問題に直面していました。従来の古い廃棄物処理施設は数十年前に建てられたものであるため、現代のニーズに合わせて再構築することは難しく、コストもかかります。また、最近ではバイオガス発電と牧畜排水の浄化を組み合わせる動きがありますが、小規模な養豚場では、バイオガス発電のソリューションに2,000万ドルもの費用がかかり、その余裕はほとんどありません。
私のチームAgriforwardは、持続可能で循環型の農業ソリューションを技術と社会的イノベーションで提供する社会的企業ですが、私たちは「5R」という新しい循環型ソリューションのコンセプトを提案しています。リデザイン（再設計）、リデュース（削減）、リサイクル（再資源化）、リカバリー（再生）、レジリエンス（回復）という新しい循環型ソリューションのコンセプトを提案し、クライアントがこれらのコンセプトを実践して問題に取り組むことを支援しています。
施設を改築するのではなく、糞尿処理のプロセス全体を再設計し、環境目的の農場と連携させることで、排水の浄化と農場の肥沃度向上の両方を実現しています。このソリューションには、水のアンモニア性窒素濃度を効果的に低下させることができる、廃棄物から再利用される光合成細菌（PSB）と呼ばれる特殊な微生物が含まれています。また、IoTベースのバルブコントローラーを備えたポンプは、ポンプの機能を遠隔で制御・維持し、省エネで廃棄物中のPSBの培養に適切な生育条件を提供します。私たちの循環型ソリューションを適用した結果、養豚場は最終的に政府の排水基準を満たすようになりました。
PSBのような微生物には多くの利点があります。まず第一に、PSBは豚の排泄物からリサイクルされ、その量を増やすことができます。また、PSBを特定の濃度で添加すると、水のアンモニア性窒素の濃度を下げることができます。第二に、PSBは、植物の栄養吸収能力を促進し、生産中の害虫や雑草の数を減少させることで、持続可能な農業に貢献できる。さらに、PSBは、植物の過剰な施肥や不適切な害虫駆除からの回復を助けることもできます。その結果、私たちはPSBを豚の糞尿処理の問題に対処するために導入するだけでなく、環境にやさしい持続可能な農業経営にも応用しています。農薬や除草剤を過剰に使用していたザボンの果樹園にPSBを導入し、化学薬品を使用せずに高品質な生産を実現することに成功しました。
当社のソリューションによると、従来の豚糞尿処理プロセスを再設計し、廃棄水から良質な材料をリサイクルし、リサイクルされたPSBを利用して廃棄水のアンモニア性窒素とザボン栽培管理の除草剤または殺虫剤の使用量を削減し、ザボン園が不適切な害虫駆除から回復するのを助け、最終的に養豚場とザボン園が比較的弾力性のある環境状態になるようにしています。
