Razna rješenja za oporavak fosfora iz opštinskog mulja za odliv

Fosfor je kritični mineral resursa, koji se prirodno snabdevanje brzo smanjuje. Sljedeæi tome, njemaèka vlada je dekretom donjela da se od 2029. fosfor uvelièki mora oporaviti od mulja iz odliva. Implementacija strujnog ultrazvuka otvara razne opcije za intenziviranje oporavka fosfora iz opštinskog mulja od odmarališta.

Postrojenja za obradu mulja i recikliranje fosfora

Mulj je bogat fosforom. Dostupne su razne opcije ultrazvučnog liječenja kako bi se intenzivirao oporavak fosfora od mulja iz odtoka.Fosfor je kritičan element, široko se koristi kao đubrivo i sirovina u finoj hemijskoj i farmaceutskoj industriji. Zbog svog brzog smanjivanja raspoloživih resursa, njemačka vlada je provela zakon po kojem sva opštinska postrojenja za prečištavanje otpadnih voda moraju uspostaviti mjerenje za oporavak fosfora iz opštinskog mulja od otpadnih voda. Implementacija ultrazvuka visokih performansi nudi različite mogućnosti liječenja, koje značajno povećavaju efikasnost oporavka fosfora.

Informativni zahtev




Zabilježi naš Politika privatnosti.


Ultrazvučni sistem velike snage za inline obradu otpadnih voda i mulja od otpadnih voda. Sonication promovira dezintegraciju biomase za bolju probavu anaerobnih mulja i oporavak hranjivih tvari (npr. fosfor, dušik, magnezij, kalij, kalcij itd.)

Tretman muljom od odvođanja u jakoj je koristi od primjene ultrazvuka: Sonication poboljšava dezintegraciju i oporavak hranjivih tvari (npr. fosfor)

Postrojenja za obradu otpadnih voda i otpadnih mulja koriste ultrazvuk za poboljšanu probavu mulja i oporavak hranjivih tvari (npr. fosfor)

Biljke otpadnih voda koriste ultrazvuk za poboljšanu probavu mulja i oporavak hranjivih tvari kao što je fosfor.

Ultrazvučni sewage Mudge Disintegration for Improved Phorsphorus Recovery

Ozračavanje mulja iz odsjaja snažnim ultrazvučnim valovima jasno je dokazano da poboljša dezintegraciju biomase u mulju iz odtoka. Brojne istraživačke studije pokazale su prednosti ultrazvučnog tretmana otpadom aktiviranog mulja i razni industrijski ultrazvučni sistemi rade u opštinskim postrojenjima za prečištavanje otpadnih voda u Njemačkoj.
Ultrazvučno pretreatiranje supstrata u mulju od vodika ima nekoliko blagotvornih efekata za anaerobne procese probave. Ove prednosti uključuju smanjenje veličine čestica, povećanje stope hidrolize, i skraćenje vremena hidraulične retencije.
Kavitacione sile smicanja generirane visokim intezitetom / niskofrekventnim ultrazvučnim valovima uzrokuju prekid mulja flok morfologije i mikrobnu strukturu mulja.
Istraživački tim Nguyena pokazao je u svojim studijama "da je primjena ultrazvuka vrlo učinkovita u smanjenju veličine čestica biomase, postizanju smanjenja na prosječnu veličinu čestica od >78,78% proporcionalno dužini vremena i intenzivnosti ultrazvučnog izlaganja ozračenju. To je ukazivalo da su se čestice mulja raspadale i da se veličina čestica mulja snižena, na osnovu inverzne veze između vremena sonikacije i veličine flok čestica. Primjena je bila vrlo učinkovita, uprkos činjenici da su opažanja mulja flok prije liječenja otkrila da su muljasti flokovi bili gusto i vrlo kompaktni, sačinjeni od mnogih potkopatija sa kompaktnim jezgrama, klasterima ćelija, bakterijskim kolonijama, protozoa, i filamentnim bakterijama, između ostalih faktora. Analiza odtoka pokazuje da je ultrazvučni proces značajno dezintegrirao strukturni integritet muljnih floka svih veličina. Flok komadi su smanjeni na čak ≤6,5 μm u optimalnim uvjetima liječenja, a rastvoreni su u muljnom mulju nakon 5–10 min ultrazvučnog tretmana niskom ultrazvučnom frekvencijom od 20 kHz." (Nguyen et al., 2015)
Efikasno dezintegrisani otpadni mulj, to je. soniciran mulj, pokazuje značajno poboljšana svojstva razdvajanja koja omogućavaju uklanjanje razlomka bogatih fosforom iz biomase i gel-sliènih razlomka kao i vode. Ultrazvučna kavitacija remeti ćelijske strukture biomase u mulju od đubriva i olakšava naknadno razlomak u tri razlomka (i) vlakana bogatih celulozama, (ii) gel bogat hranjivim tvarima, i (iii) tekućinu koja je lako fermentirana. Ova tri razlomka mulja mogu se dalje obraditi, npr. oporavak fosfora, uklanjanje teških metala itd.

Prednosti ultrazvučnog odlivnog mulja tretman

  • Poboljšana anaerobna probava
  • Manja veličina čestica flok komada
  • Poboljšan oporavak fosfora, minerala i (teških) metala
  • Alternativa konvencionalnoj adsorpciji bez kemikalija

Ultrazvučno intenziviran mokra-hemijska padavina fosfora

Ultrasonikacija je poznata tehnika koja se koristi od dugih vremena u hemiji za sićnu i učinku padavina minerala, čestica i kristala. Za oporavak fosfora od mulja iz odtoka primjenjuje se sonication kako bi se promicale i ubrzale padavine struvita. Struvit (magnezij amonijev fosfat) je fosfatni mineral sa formulom NH4MgPO4· 6H2 O, koji nudi jednostavno rješenje za uklanjanje fosfora u vezanom obliku iz otpadne mulje.
Tokom procesa kristalizacije struvita /padavina, ioni PO43, NH4+, i Mg2 + se uklanjaju iz tekuće faze zbog padavina struvita, dok reakcija ne dođe do ravnoteže.

Struvite kristali se mogu precipitirati iz mulja iz odtoka. Sonication poboljšava proces oporavka. Sonication promoviše proces padavina i čini oporavak fosfora vezanog struvitom znatno efikasnijim.

Struvit kristali precipitirani iz svinjski utoci.
(slika i studija: ©Kim et al. 2017)

Kada se ultrasonication primjenjuje kao mulj pre tretmana prije struvite precipitation procesa, ultrazvučno izazvana kavitacija pruža titranje miješanje na molekularnom nivou pruža aktivnu površinu za rast kristala. Povećanje stope solubilizacije vanćelijskih i intraćelijskih supstanci, dodatno koristi padavinama struvita povećanjem bioranjivosti NH4+ i PO43 ioni. Tretman sonikacije rezultira olakšanim prijenosom mase kroz mulj, koji je uzrokovan ultrazvučnom kavitacijom.
Sonication se može primijeniti i na hidrotermalno karbonizirano piće, gdje se fosfor reciklira kao struvit iz hidrotermalnog karboniziranog pića kroz ultrazvučno asistiranu ekstrakciju i padavine.
Pročitajte više o struvitnim padavinama velikih razmjera za oporavak fosfora od mulja iz odtoka!

Ultrazvučna ćelija protoka sa 4x 4kW power-ultrazvukom za obradu mulja iz odtoka kao što su poboljšana dezintegracija i oporavak fosfora.

Industrijski ultrazvučni sistem za obradu mulja velikih razmjera u režimu kontinuiranog protoka.

Informativni zahtev




Zabilježi naš Politika privatnosti.


Sono-Fenton za fosfor Oslobađanje iz mulja iz odtoka

Studija Gong et al. (2015) pokazala je efikasnost kombiniranog ultrazvuka-Fentona (poznat i kao sono-Fenton) pre-tretmana za dezintegraciju mulja u odtoku. Primjena ultrazvuk-Fenton tretman značajno povećanog ugljika, dušika i fosfora oslobađanje. Sono-Fenton tretman je povećao ukupan dušik (N) i fosfor (P) za 1,7- odnosno 2,2 puta, u odnosu na samo fentonski tretman. Nakon sono-Fenton tretmana, mulj je pokazao znatno finiju veličinu čestica i labaviju mikrostrukturu na osnovu skeniranja elektronske mikroskopije. Koristeći rezonanciju elektrona, najviši oh• intenzivitet signala se povećao sa 568,7 od strane Fenton tretmana na 1106,3 nakon sono-Fenton tretmana. To je dokazalo da sono-Fenton tretman inducira dezintegraciju mulja i značajno poboljšava oslobađanje organskog ugljika, dušika i fosfora.

Ultrazvučno intenzivne mikrobne gorive ćelije

Ultrazvučna pretreatacija odvodnog mulja promiče solubilizaciju različitih organskih spoja iz matrice mulja, što naknadno ubrzava mikrobnu elektrohidrogenezu.
Više i Ghangrekar (2010) doprinose blagotvorni učinci sonication pre-tretmana na mikrobne gorive ćelije na pojačane enzimske aktivnosti i dostupnost vanćelijskih proteina, Polisaharidi i enzimi, koji se oslobađaju iz unutrašnjih slojeva muljnih flokova do vani slojeva ultrazvučnom sonoporacijom i poremećajem ćelija, što rezultira poboljšanom efikasnosti ukorišćenja supstrata. Za poboljšanje berbe električne energije iz mikrobnih gorivnih ćelija potrebno je poboljšanje sposobnosti prijenosa elektrona bakterija u vanćelijsku čvrstu supstancu. Ovaj vanćelijski prijenos elektrona može se dogoditi ili u direktnom kontaktu između ćelijske površine i čvrste površine ili indirektno preko tako zvanih egzogenih i endogenih medijatora. Za direktan prijenos elektrona između bakterija i površine elektroda, elektron bi trebao doći do vanjske membrane ćelije. Do ove pojave moglo je da dođe zbog ultrasonication pre-tretmana datog inokulumu kada je specifična isporučena energija bila adekvatna; dakle, u omiljenom višoj koulombnoj efikasnosti.
Ultrazvučno intenzivan proces mikrobne elektrolize mogao bi se kombinirati sa naknadnom fermentacijom procesa za tretman mulja.

Sono-Electrochemical Sewage Mudge Treatment

Sonoelectrochemical equipment for large scale phosphorus recovery from sewage muljElektrokoagulacija je jednostavan proces, koji se lako može primijeniti na otpadne vode i omogućava obradu velikih volumena efikasno i troškovno efikasno. Ultrasonication pomaže da se prevaziđe glavni nedostoj elektrokoagulacionih procesa sprečavanjem formiranja pasivnih sloja iz elektroda. Pasivni filmovi koji se formiraju na površini elektroda tokom vremena drastično smanjuju efikasnost elektrokoagulacionih sistema i ultrazvuka je metoda lica za uklanjanje ovih pasivnih sloja kontinuirano tokom rada, dok istovremeno sonikacija povećava obrt elektrokoagulacionih sistema. Ultrazvučni talasi koji lome sedimente formirane na površini elektroda i stvaraju velike količine radikalnih vrsta kako bi uklonili onečišćene stvarajući tačke visokog pritiska unutar rešenja tokom fenomena kavitacije. Kombinovanjem elektrokoagulacije sa ultrazvučnom, zbog stvaranja novih površina na elektrodi kavitacijom ili mikro streamingom, redukcija debljine distribucionog sloja se pogoršava povećanjem brzine prijenosa mase. Sono-elektrokoagulacija povećava količinu koagulantne formacije u odnosu na elektrokoagulaciju, a flokulacija je poboljšana ekstremnim miješanje i oksidacija slobodnim radikalnim formiranjem; stoga dosegnuti željenu efikasnost je moguća u najkraćem vremenu.
(Moradi et al., 2021)

Prednosti Sonoelectrochemistry i Sonoelectrocoagulation

"Sonoelectrochemistry je kombinacija ultrazvučne energije u elektrohemijski sistem koji nudi nekoliko prednosti, uključujući uklanjanje plinovitih mjehurića na površini elektroda, degasing otopine, poremećaj Nernst difuzijskog sloja, poboljšanje masovnog transporta elektroaktivnih vrsta kroz dvostruki sloj, te aktivaciju i čišćenje elektrode površine. Ove prednosti u elektrohemiji vode ka poboljšanim procesnim efikasnostima (elektroda i aktuelne efikasnosti), povećanim elektrohemijskim stopama i prinosima, Sniženi cell naponi i elektroda overpotentials, poboljšani elektrodeposited materijali u smislu tvrdoće, kvaliteta, poroznosti i debljine, te suzbijanje elektroda fauling i degasing na elektrodnoj površini." (Foroughi et al., 2021)
Pročitajte više o sono-elektrohemijski opremi i njenim primjenama!

Informativni zahtev




Zabilježi naš Politika privatnosti.


Industrijski ultrazvučni sistemi za tretman mulja iz odmarališta

Hielscher Ultrasonics sistemi visokih performansi su pouzdani rad-konj u otpadnim vodama i postrojenjima za obradu mulja od otpadnih voda. Hielscher ultrazvučni sistemi isporučuje ultrazvuk velike snage na 20kHz, što stvara intenzivnu akustičnu kavitaciju. Efekti našeg ultrazvučnog tretmana velike snage uključuju poremećaj ćelije i dezintegraciju, prijenos visoke mase, dezinfekciju, raspadanje polima, oslobađanje enzima i homogenizaciju mulja. Sonikacija visokog inteziteta poboljšava efikasnost liječenja kroz generaciju oksidativnih radikala i povećanjem mjesta nukleacije, što je osigurano boljom koagulacijom i flokulacijom. Pouzdana i kontinuirana generacija ovih intenzivnih ultrazvučnih kavitacionih sila i njegovi efekti omogućavaju integriranje naših moćnih ultrazvučnih procesora za različite primjene kako bi se poboljšala žetva energije i hranjivih tvari iz mulja iz odtoka.

  • Ultrazvučni dezintegracija mulja iz odtoka
  • Ultrazvučno intenziviranje anaerobne probave
  • Oporavak vrijednih hranjivih tvari (fosfor, dušik, magnezij, kalcij, kalij itd.)
  • Uklanjanje kontaminacija kao što su teški metali

Nudeći ultrazvučne procesore sa protočnim reaktorima u različitim veličinama, Hielscher Ultrasonics ima idealne ultrazvučne otpadne otpadne i sisteme za obradu mulja za vaš objekat za otpadni mulj.
Modularni dizajn omogućava jednostavnu instalaciju nekoliko ultrazvučnih jedinica paralelno, što omogućava pouzdan i efikasan tretman bilo kojeg volumena.
Hielscher high-power / high-throughput ultrazvučni sistemi jačaju efikasnost i prinos u liječenju biomase u mulju iz odmetnika.
Ultrazvučna sonda visokog inteziteta Cascatrode™️ u reaktoru - optimizirana za superiorne sonication efekteSvi naši ultrasonicatori su čistači na mjestu (CIP).
Pogodan za zahtjevne tretmane: Mulj iz odliva često sadrži vlaknasti materijal s visokim sadržajem celuloze, koje je teško dezintegirati. Hielscher Ultrasonics’ industrijski ultrazvučni procesori mogu isporučiti vrlo visoke amplitute. Amplitute do 200μm mogu se lako kontinuirano pokrenuti u 24/7 operaciji. Za još više amplitude, dostupne su prilagođene ultrazvučne sonotrode. Takve visoke amplitude su djelofikatan način da se poremeti ćelijska struktura celuloze, lignina i robusnih ćelija zidova drugih materijala. Optimizovani dizajn naših reaktora ćelija protoka osigurava idealne obrasce protoka i u uniforman, efikasan ultrazvučni tretman hranjenog mulja.

Radimo sa sistemskih integratora i inženjera postrojenja za odvodnjavanje mulja

Kao proizvođač i graditelj sistema ultrazvučnih modularnih jedinica visokih performansi, Hielscher Ultrasonics radi zajedno sa sistemskim integratorima. Većina operatera postrojenja za pročišćavanje otpadnih voda i otpadnih mulja radi sa sistemskih integratora, koji su dobro iskusni u projektovanju i automatiziranju takvih postrojenja za pročišćavanje. Naš tim inženjera dizajna i tehničkih inženjera preporučuje optimalnu ultrazvučnu konfiguraciju za ciljani volumen mulja, pruža detaljne informacije o sistemu, CAD crteže kao i uslugu instalacije i operativnu obuku. To omogućava konstruktivnu i ciljno orijentiranu implementaciju integracije ultrazvuka visokih performansi u postrojenjima za prečištanje odvlačenja. Molimo vas da nas kontaktirate ako ste zainteresirani za integriranje naših ultrazvučnih procesora za poboljšani tretman mulja!

Prednosti Hielscher Ultrasonics Sewage Mudge Treatment Systems

  • Visoka efikasnost zbog intenzivne kavitacije ultrazvuka
  • Uniforma sonication zbog superiornog flow cell dizajna
  • Linearna skala-up na bilo koji volumen / protok stope
  • Visoka energetska efikasnost / niska energetska cijena
  • Visoka sigurnost operacije
  • Ispunjenje zajedničkih industrijskih standarda
  • 7/24 operacija pod punim teretom
  • Nema potrebe za suštim hemikalijama.
  • Nisko održavanje / nema poremećaja na radu
  • brzi RoI
  • Jednostavna integracija i retro-fitting
  • ekološki
Kvalitet, Pouzdanost & sigurnost

  • Vrhunska kvaliteta: Dizajnirana i izgrađena u Njemačkoj
  • Tehnička služba, obuka i podrška našeg dobro iskusnog osoblja
  • Korisnički prijatan i siguran rad
  • 24/7 rad
  • Izvanredna robusnost
  • Opcije pre-set operacije
  • Lako programiranje postavki
  • Daljinski upravljač preglednika
  • Automatsko protokoliranje podataka
  • Nisko održavanje / nisko prekidanje za održavanje
  • CIP (čišćenje na mjestu)

Tabela u nastavku daje naznaku približan kapacitet prerade naših ultrasonicators:

Batch Volumen protok Preporučeni uređaji
00,1 do 20L 00,2 do 4L / min UIP2000hdT
10 do 100l 2 do 10L / min UIP4000hdT
N / A. 10 do 100L / min UIP16000
N / A. veći klaster UIP16000

Kontaktirajte nas sada da dobijete više detalja o Hielscher ultrazvučnim sistemima za obradu mulja od vodilja, mogućnostima instalacije i tehničkim informacijama!

Kontaktiraj nas! / Pitajte nas!

Traži više informacija

Molimo koristite formular ispod da Zatražit dodatne informacije o ultrazvučnim procesorima, aplikacijama i cijeni. Biće nam drago da diskutujemo o vašem procesu sa vama i da vam ponudimo ultrazvučni sistem.









Molim vas, obratite se našem Politika privatnosti.


Ultrazvučni homogenizatori visoke smice se koriste u laboratoriji, klupi-vrhu, pilotu i industrijskoj obradi.

Hielscher Ultrasonics proizvodi ultrazvučne homogenizatore visokih performansi za miješanje aplikacija, disperziju, emulgaciju i ekstrakciju na laboratorijskim, pilotskim i industrijskim skalama.



Književnost/reference

Činjenice vredi znati

Dodatne pogodnosti ultrazvučnog tretmana muljom od odmarališta

Osim gore predstavljenih prednosti ultrazvučnog tretmana opštinskog mulja od vode, primjena ultrazvučnih valova velike snage pokazuje dodatne pozitivne efekte kao što je metanogeneza.
Pokazalo se da ultrasonication obećava u smislu metanoogenih inhibicija jer pruža dosljedan rezultat. Ultrasonication treatment might have enhanced enzymatic activities of the exoelectrogens, and the permeability and selectivity of cell membrane which accelerated proteins, polysacharides and enzymes transport from inner layers of mudge flocs to outer layers resulting in improved substrate utilization and electricity generation. (cf. Raychaudhuri i Behera, 2020)

Coulombic Efficiency

Coulomb efikasnost ili Coulombic efikasnost se obično koristi za opis oslobođenog kapaciteta baterije. Odnosi se na odnos kapaciteta pražnjenja nakon punog punjenja i kapaciteta punjenja istog ciklusa. Obično je djelić manji od 1.
Coulombic Efficiency (CE %) je omjer kapaciteta pražnjenja (mAh/g) i kapaciteta punjenja (mAh/g) pomnoženog sa 100.


Ultrazvuka visokih performansi! Hielscherov proizvodni raspon pokriva cijeli spektar od kompaktnog lab ultrasonicatora preko klupa-top jedinica do puno-industrijskih ultrazvučnih sistema.

Hielscher Ultrasonics proizvodi ultrazvučne homogenizatore visokih performansi od laboratorija u industrijske veličine.