Fosfor təbii ehtiyatı sürətlə azalan kritik bir mineraldır. Nəticə etibarı ilə, Almaniya hökuməti 2029-cu ildən fosforun böyük ölçüdə kanalizasiya çamurundan çıxarılmasına dair fərman qəbul etdi. Güc ultrasəsinin həyata keçirilməsi bələdiyyə kanalizasiya çamurundan fosforun bərpasını intensivləşdirmək üçün müxtəlif variantlar açır.

Çirkab sularının lil təmizləyici qurğuları və fosforun təkrar emalı

Fosfor incə kimya və əczaçılıq sənayesində gübrə və xammal kimi geniş istifadə olunan mühüm elementdir. Sürətlə azalan mövcud resurslara görə, Almaniya hökuməti bütün məişət tullantı su təmizləyici qurğularının bələdiyyə kanalizasiya lillərindən fosforun çıxarılması üçün ölçmələr qurmalı olduğu qanunu həyata keçirmişdir. Yüksək performanslı ultrasəsin həyata keçirilməsi fosforun bərpasının səmərəliliyini əhəmiyyətli dərəcədə artıran müxtəlif müalicə variantları təklif edir.

Tullantı su zavodları lilin yaxşı həzm edilməsi və fosfor kimi qida maddələrinin bərpası üçün ultrasəsdən istifadə edir.

Təkmilləşdirilmiş fosforun bərpası üçün ultrasəs kanalizasiya çamurunun parçalanması

Kanalizasiya çamurunda biokütlənin parçalanmasını yaxşılaşdırmaq üçün güclü ultrasəs dalğaları ilə şüalanan çirkab suları aydın şəkildə nümayiş etdirilmişdir. Çoxsaylı tədqiqat işləri ultrasəs tullantılarının aktivləşdirilmiş lil müalicəsinin faydalarını göstərdi və müxtəlif sənaye ultrasəs sistemləri Almaniyada bələdiyyə tullantı sularının təmizlənməsi zavodlarında işləyir.
Kanalizasiya çamurunda substratların ultrasəslə əvvəlcədən təmizlənməsi anaerob həzm prosesləri üçün bir sıra faydalı təsirlərə malikdir. Bu üstünlüklərə hissəcik ölçüsünü azaltmaq, hidroliz sürətini artırmaq və hidravlik saxlama müddətini qısaltmaq daxildir.
Yüksək intensivlikli / aşağı tezlikli ultrasəs dalğalarının yaratdığı kavitasiya kəsmə qüvvələri lil flok morfologiyasının və lilin mikrobial strukturunun parçalanmasına səbəb olur.
Nguyenin tədqiqat qrupu öz tədqiqatlarında göstərmişdir ki, “ultrasəsin tətbiqi biokütlənin hissəcik ölçüsünü azaltmaqda, ultrasəs şüalanmaya məruz qalma müddətinin uzunluğuna və intensivliyinə mütənasib olaraq >78,78% orta hissəcik ölçüsünə qədər azalmaya nail olmaqda çox effektivdir. . Bu, sonikasiya vaxtı ilə flok hissəciklərinin ölçüsü arasında tərs əlaqəyə əsaslanaraq, lil hissəciklərinin parçalandığını və lil hissəciklərinin ölçüsünün azaldığını göstərdi. Tətbiq yüksək effektiv idi, baxmayaraq ki, müalicədən əvvəl lil flok müşahidələri lil floklarının sıx və yüksək yığcam olduğunu, digərləri arasında yığcam nüvələr, hüceyrə qrupları, bakteriya koloniyaları, protozoa və filamentli bakteriyalara malik bir çox alt bölmələrdən ibarət olduğunu aşkar etdi. amillər. Çirkab suların təhlili göstərir ki, ultrasəs prosesi bütün ölçülü lil floklarının struktur bütövlüyünü əhəmiyyətli dərəcədə parçaladı. Flok parçaları optimal müalicə şəraitində ≤6,5 μm-ə qədər azaldıldı və 20 kHz aşağı ultrasəs tezliyi ilə 5-10 dəqiqəlik ultrasəs müalicəsindən sonra çamur şlamında həll edildi. (Nguyen və başqaları, 2015)
Səmərəli şəkildə parçalanmış kanalizasiya lilləri, yəni sonik lil, biokütlədən və gelə bənzər fraksiyalardan, eləcə də sudan fosforla zəngin fraksiyaları çıxarmağa imkan verən əhəmiyyətli dərəcədə yaxşılaşdırılmış ayırma xüsusiyyətləri göstərir. Ultrasonik kavitasiya kanalizasiya çamurunda biokütlənin hüceyrə strukturlarını pozur və (i) selülozla zəngin liflər, (ii) qida ilə zəngin bir gel və (iii) asanlıqla fermentləşən mayenin üç fraksiyasına bölünməsini asanlaşdırır. Şlamın bu üç hissəsi əlavə emal edilə bilər, məsələn, fosforun bərpası, ağır metalların çıxarılması və s.

Fosforun ultrasəslə intensivləşmiş yaş-kimyəvi yağıntıları

Ultrasonikasiya mineralların, hissəciklərin və kristalların səliqəli və effektiv çökdürülməsi üçün kimyada uzun müddət istifadə edilən tanınmış bir texnikadır. Kanalizasiya çamurundan fosforun çıxarılması üçün struvitin çökməsini təşviq etmək və sürətləndirmək üçün sonikasiya tətbiq olunur. Struvit (maqnezium ammonium fosfat) NH formulu olan bir fosfat mineralıdır.₄MgPO₄· 6H₂ Tullantı çamurundan bağlanmış formada fosforu çıxarmaq üçün sadə bir həll təklif edən O.
Struvit kristallaşması/çökmə prosesi zamanı ionlar PO₄^3-, NH₄⁺, və Mg^{2 +} reaksiya tarazlığa çatana qədər struvit çöküntüsü səbəbindən maye fazadan çıxarılır.

Donuz tullantılarından çökən struvit kristalları.
(şəkil və araşdırma: ©Kim et al. 2017)

Ultrasonikasiya struvit yağıntı prosesindən əvvəl çamurun ilkin təmizlənməsi kimi tətbiq edildikdə, ultrasəslə səbəb olan kavitasiya kristal böyüməsi üçün aktiv səth sahəsini təmin edən molekulyar səviyyədə hərtərəfli qarışdırma təmin edir. Hüceyrədənkənar və hüceyrədaxili maddələrin həll olunma sürətinin artması, NH-nin bioavailliyini artırmaqla struvit çöküntülərinə daha çox fayda verir.₄⁺ və PO₄^3- ionları. Sonikasiya müalicəsi ultrasəs kavitasiyasının səbəb olduğu şlam vasitəsilə asanlaşdırılmış kütləvi köçürmə ilə nəticələnir.
Sonication, həmçinin fosforun ultrasəs yardımı ilə hasilatı və çöküntüsü vasitəsilə hidrotermal karbonlaşma məhlulundan struvit kimi təkrar emal edildiyi hidrotermal karbonlaşma mayesinə də tətbiq oluna bilər.
Kanalizasiya çamurundan fosforun çıxarılması üçün geniş miqyaslı struvit yağıntıları haqqında ətraflı oxuyun!

Kanalizasiya çamurundan fosforun ayrılması üçün Sono-Fenton

Gong və başqalarının tədqiqi. (2015) birləşmiş ultrasəs-Fenton (həmçinin sono-Fenton kimi tanınır) kanalizasiya çamurunun parçalanması üçün ilkin müalicənin səmərəliliyini nümayiş etdirdi. Ultrasəs-Fenton müalicəsinin tətbiqi karbon, azot və fosforun buraxılmasını əhəmiyyətli dərəcədə artırdı. Sono-Fenton müalicəsi tək Fenton müalicəsi ilə müqayisədə ümumi azot (N) və fosforu (P) müvafiq olaraq 1,7 və 2,2 dəfə artırdı. Sono-Fenton emalından sonra lil skan edən elektron mikroskopiyaya əsaslanan xeyli incə hissəcik ölçüsü və daha boş mikrostruktur göstərdi. Elektron spin rezonansından istifadə etməklə, ən yüksək OH• siqnal intensivliyi Fenton müalicəsi ilə 568,7-dən sono-Fenton müalicəsindən sonra 1106,3-ə yüksəldi. Bu, sono-Fenton müalicəsinin lilin parçalanmasına səbəb olduğunu və üzvi karbonun, azotun və fosforun ayrılmasını əhəmiyyətli dərəcədə yaxşılaşdırdığını nümayiş etdirdi.

Ultrasəslə Gücləndirilmiş Mikrob Yanacaq Hüceyrələri

Kanalizasiya çamurunun ultrasəslə əvvəlcədən təmizlənməsi palçıq matrisindən müxtəlif üzvi birləşmələrin həllinə kömək edir, bu da sonradan mikrob elektrohidrogenezini sürətləndirir.
More və Ghangrekar (2010) mikrob yanacaq hüceyrələrinə sonikasiyadan əvvəl müalicənin faydalı təsirlərini gücləndirilmiş enzimatik fəaliyyətlərə və ultrasəs sonoporasiyası ilə çamur floklarının daxili təbəqələrindən xarici təbəqələrə buraxılan hüceyrədənkənar zülalların, polisaxaridlərin və fermentlərin mövcudluğuna kömək edir. hüceyrənin pozulması, nəticədə substratdan istifadənin səmərəliliyi artır. Mikrob yanacaq hüceyrələrindən elektrik enerjisinin yığılmasını yaxşılaşdırmaq üçün bakteriyaların hüceyrədənkənar bərk maddəyə elektron ötürmə qabiliyyətini yaxşılaşdırmaq lazımdır. Bu hüceyrədənkənar elektron ötürülməsi ya hüceyrə səthi ilə bərk səth arasında birbaşa təmasda, ya da dolayı yolla sözdə ekzogen və endogen vasitəçilər vasitəsilə baş verə bilər. Bakteriya və elektrod səthi arasında birbaşa elektron ötürülməsi üçün elektron hüceyrənin xarici membranına çatmalıdır. Bu fenomen xüsusi təchiz edilmiş enerji adekvat olduqda inokuluma verilən ultrasəslə əvvəlcədən müalicə nəticəsində baş vermiş ola bilər; beləliklə, daha yüksək Coulomb səmərəliliyinə üstünlük verilir.
Ultrasəslə gücləndirilmiş mikrobial elektroliz prosesi çamurun təmizlənməsi üçün sonrakı fermentasiya prosesləri ilə birləşdirilə bilər.

Sono-elektrokimyəvi çirkab sularının lil müalicəsi

Elektrokoaqulyasiya sadə bir prosesdir, tullantı sularına asanlıqla tətbiq oluna bilər və böyük həcmdə səmərəli və sərfəli müalicəyə imkan verir. Ultrasonikasiya elektrodlardan passivləşdirici təbəqələrin əmələ gəlməsinin qarşısını alaraq elektrokoaqulyasiya proseslərinin əsas çatışmazlığını aradan qaldırmağa kömək edir. Zamanla elektrod səthində əmələ gələn passiv plyonkalar elektrokoaqulyasiya sistemlərinin səmərəliliyini kəskin şəkildə azaldır və ultrasəs əməliyyat zamanı bu passivləşdirici təbəqələri davamlı olaraq çıxarmaq üçün asan bir üsuldur, eyni zamanda sonikasiya elektrokoaqulyasiya sistemlərinin dövriyyəsini artırır. Elektrod səthində əmələ gələn çöküntüləri parçalayan ultrasəs dalğaları kavitasiya fenomeni zamanı məhlulun içərisində yüksək təzyiq nöqtələri yaradaraq, çirkləndiriciləri çıxarmaq üçün yüksək miqdarda radikal növlər yaradır. Elektrokoaqulyasiyanı ultrasəslə birləşdirərək, elektrodda kavitasiya və ya mikro axınla yeni səthlərin yaradılması səbəbindən paylayıcı təbəqənin qalınlığının azalması kütlə ötürülmə sürətlərinin artması ilə daha da güclənir. Sono-elektrokoaqulyasiya elektrokoaqulyasiya ilə müqayisədə koaqulyant formalaşmasının miqdarını artırır və flokulyasiya həddindən artıq qarışdırma və sərbəst radikal formalaşması ilə oksidləşmə ilə gücləndirilir; bu səbəbdən ən qısa müddətdə istənilən məhsuldarlığa çatmaq mümkündür.
(Moradi və başqaları, 2021)

Sonoelektrokimya və sonoelektrokoaqulyasiyanın üstünlükləri

“Sonoelektrokimya elektrokimyəvi sistemdə ultrasəs enerjisinin birləşməsidir ki, bu da elektrod səthində qaz qabarcıqlarının çıxarılması, məhlulun deqazasiyası, Nernst diffuziya təbəqəsinin pozulması, ikiqat təbəqə vasitəsilə elektroaktiv növlərin kütləvi daşınmasının gücləndirilməsi və bir sıra üstünlüklər təklif edir. elektrod səthinin aktivləşdirilməsi və təmizlənməsi. Elektrokimyadakı bu üstünlüklər prosesin səmərəliliyinin yüksəldilməsinə (elektrod və cərəyan səmərəliliyi), elektrokimyəvi sürətlərin və məhsuldarlığın artmasına, hüceyrə gərginliklərinin və elektrod həddindən artıq potensialının azalmasına, sərtlik, keyfiyyət, məsaməlilik və qalınlıq baxımından elektrodepozit edilmiş materialların yaxşılaşdırılmasına və elektrod çirklənməsinin qarşısının alınmasına və elektrod səthində deqazasiya.” (Foroughi və başqaları, 2021)
Sono-elektrokimyəvi avadanlıq və onun tətbiqləri haqqında daha çox oxuyun!

Kanalizasiya palçıqlarının təmizlənməsi üçün sənaye ultrasəs sistemləri

Hielscher Ultrasonics yüksək performanslı sistemləri tullantı suları və kanalizasiya lil təmizləyici qurğularda etibarlı iş atıdır. Hielscher ultrasəs sistemləri intensiv akustik kavitasiya yaradan 20kHz-də yüksək güclü ultrasəs verir. Yüksək güclü ultrasəs müalicəmizin təsirlərinə hüceyrənin pozulması və parçalanması, yüksək kütlə ötürülməsi, dezinfeksiya, polimerlərin parçalanması, fermentlərin sərbəst buraxılması və çamurun homogenləşməsi daxildir. Yüksək intensivlikli sonikasiya oksidləşdirici radikalların əmələ gəlməsi və nüvələşmə yerlərinin artması ilə müalicənin effektivliyini artırır, daha yaxşı laxtalanma və flokulyasiyanı təmin edir. Bu intensiv ultrasəs kavitasiya qüvvələrinin etibarlı və davamlı nəsli və onun təsirləri kanalizasiya çamurundan enerji və qida məhsulunu yaxşılaşdırmaq üçün müxtəlif tətbiqlər üçün güclü ultrasəs prosessorlarımızı inteqrasiya etməyə imkan verir.

• Kanalizasiya çamurunun ultrasəslə parçalanması
• Ultrasonik olaraq gücləndirilmiş anaerob həzm
• Qiymətli qidaların (fosfor, azot, maqnezium, kalsium, kalium və s.) bərpası.
• Ağır metallar kimi çirkləndiricilərin çıxarılması

Müxtəlif ölçülərdə axın reaktorları olan ultrasəs prosessorları təklif edən Hielscher Ultrasonics kanalizasiya lil qurğunuz üçün ideal ultrasəs tullantıları və lil təmizləmə sistemlərinə malikdir.
Modul dizaynı paralel olaraq bir neçə ultrasəs qurğusunun sadə quraşdırılmasına imkan verir ki, bu da istənilən həcmin etibarlı və səmərəli işlənməsini mümkün edir.
Hielscher yüksək güclü / yüksək məhsuldarlıqlı ultrasəs sistemləri kanalizasiya çamurunda biokütlənin müalicəsində səmərəliliyi və məhsuldarlığı artırır.
Bütün ultrasəs cihazlarımız yerində təmizləmə (CIP) xüsusiyyətinə malikdir.
Tələb olunan müalicələr üçün uyğundur: Kanalizasiya lilində tez-tez dağılması çətin olan yüksək selüloz tərkibli lifli materiallar var. Hielscher ultrasəs’ sənaye ultrasəs prosessorları çox yüksək amplitüdlər verə bilər. 200µm-ə qədər olan amplitüdlər 24/7 əməliyyatda asanlıqla davamlı olaraq işlədilə bilər. Daha yüksək amplitüdlər üçün fərdiləşdirilmiş ultrasəs sonotrodları mövcuddur. Belə yüksək amplitüdlər sellülozaların, liqnin və digər materialların möhkəm hüceyrə divarlarının hüceyrə quruluşunu pozmaq üçün təsirli bir üsuldur. Axın hüceyrə reaktorlarımızın optimallaşdırılmış dizaynı ideal axın modellərini və qidalanan lilin vahid, səmərəli ultrasəs müalicəsini təmin edir.

Biz Kanalizasiya Şlam Zavodlarının Sistem İnteqratorları və Mühəndisləri ilə işləyirik

Yüksək performanslı ultrasəs modul qurğularının istehsalçısı və sistem qurucusu kimi Hielscher Ultrasonics sistem inteqratorları ilə birlikdə işləyir. Tullantı sularının və kanalizasiya lillərinin təmizlənməsi qurğularının əksər operatorları bu cür təmizləyici qurğuların layihələndirilməsi və avtomatlaşdırılmasında yaxşı təcrübəyə malik sistem inteqratorları ilə işləyirlər. Dizayn mühəndisləri və texniki mühəndislərimizdən ibarət komandamız hədəflənmiş lil həcmi üçün optimal ultrasəs konfiqurasiyasını tövsiyə edir, ətraflı sistem məlumatlarını, CAD çertyojlarını, həmçinin quraşdırma xidməti və əməliyyat təlimlərini təqdim edir. Bu, kanalizasiya təmizləyici qurğularda yüksək performanslı ultrasəsin inteqrasiyasının konstruktiv və məqsədyönlü şəkildə həyata keçirilməsinə imkan verir. Təkmilləşdirilmiş lil müalicəsi üçün ultrasəs prosessorlarımızı inteqrasiya etməkdə maraqlısınızsa, zəhmət olmasa bizimlə əlaqə saxlayın!

Aşağıdakı cədvəldə bizim ultrasonicators təxmini emal gücü bir göstəriş verir:

Hielscher ultrasəs kanalizasiya lil təmizləmə sistemləri, quraşdırma variantları və texniki məlumatlar haqqında ətraflı məlumat almaq üçün indi bizimlə əlaqə saxlayın!