التراسونیک فسفر بازیابی از لجن فاضلاب

  • تقاضا در سراسر جهان برای فسفر در حال افزایش است, در حالی که عرضه منابع فسفر طبیعی در حال گرفتن کمیاب.
  • لجن فاضلاب و خاکستر لجن فاضلاب غنی از فسفر هستند و بنابراین می تواند به عنوان منبع برای اصلاح فسفر استفاده شود.
  • پردازش و بارش التراسونیک مرطوب شیمیایی بهبود بازیابی فسفات از لجن فاضلاب و همچنین از خاکستر لجن سوزانده و باعث می شود بهبود قابل توجهی مقرون به صرفه تر.

فسفر

لجن فاضلاب غنی از فسفر است. استخراج و بارش التراسونیک تشدید روند بهبود فسفر.فسفر (فسفر, فسفر) یک منبع غیر قابل تجدید است, است که به شدت در کشاورزی به عنوان کود و همچنین در بسیاری از صنایع استفاده می شود, که در آن فسفر یک افزودنی با ارزش است (به عنوان مثال, رنگ, مواد شوینده رختشویی, مقاوم در برابر شعله, خوراک دام). لجن فاضلاب ، سوزانده خاکستر لجن فاضلاب ، کود و پساب های لبنی غنی از فسفر هستند ، و آنها را منبع برای بهبود فسفر در رابطه با منابع محدود فسفر و همچنین نگرانی های زیست محیطی.
میزان بازیابی فسفر از جریان آب فاضلاب مایع می تواند به ۴۰ به ۵۰ ٪ برسد ، در حالی که میزان بهبودی از لجن فاضلاب و خاکستر لجن فاضلاب می تواند تا ۹۰ ٪ برسد. فسفر را می توان در بسیاری از اشکال رسوب ، یکی از آنها در حال struvite (با ارزش به عنوان یک با کیفیت بالا ، کود انتشار آهسته). به منظور ایجاد احیای فسفر مقرون به صرفه ، روند بهبود باید بهبود یافته است. امواج فراصوت یک روش تشدید فرایند است که تسریع روند و افزایش عملکرد مواد معدنی بازیافت شده است.

بازیابی التراسونیک فسفر

Sonication تشدید پردازش مرطوب شیمیایی و بارش در طول بازیابی فسفر از لجن فاضلاب است.تحت فراصوت ، مواد با ارزش مانند struvite (منیزیم آمونیوم فسفات (نقشه)) ، فسفات کلسیم ، هیدروکسی آپاتیت (اتفاق می افتد)/هیدروکسی آپاتیت کلسیم ، اکتوکلسیم فسفات ، تری کلسیم فسفات ، و دی کلسیم فسفات هیدرات را می توان بازیافت از جریان ضایعات. درمان اولتراسونیک استخراج مرطوب-شیمیایی و همچنین بارش و تبلور (سونو تبلور) مواد ارزشمند از لجن فاضلاب و از خاکستر لجن سوزانده را بهبود می بخشد.
در حالی که محتوای فسفر (8-10 ٪) ، آهن (10-15 ٪) و آلومینیوم (5-10 ٪) در خاکستر لجن فاضلاب مونو-سوزانده بسیار بالا است ، همچنین حاوی فلزات سنگین سمی مانند سرب ، کادمیوم ، مس و روی است.

بیوگاز بی هوازی هاضم

درخواست اطلاعات




توجه داشته باشید ما سیاست حفظ حریم خصوصی.


بازیابی Phopshorus – یک فرایند دو مرحله ای

    1. استخراج اسید

اولین گام از فسفر بازیابی استخراج یا لیچینگ فسفر از لجن فاضلاب و یا سوزانده خاکستر لجن فاضلاب (عیسی) با استفاده از یک اسید مانند اسید سولفوریک یا اسید هیدروکلریک است. اختلاط التراسونیک ترویج شسته شدن مواد شیمیایی مرطوب با افزایش انتقال جرم بین اسید و عیسی به طوری که شسته شدن کامل فسفر به سرعت در حال به دست آورد. برای بهبود روش استخراج از یک مرحله قبل از درمان با استفاده از اسید اتیل دی آمیتینو تترااستوتیک (EDTA) استفاده می شود.

    1. بارش فسفر

تبلور التراسونیک افزایش بارش فسفات به طور قابل توجهی با افزایش نقطه کاشت و تسریع جذب و تجمع مولکول به منظور تشکیل یک کریستال. بارش التراسونیک فسفر از sluge فاضلاب و عیسی می تواند به عنوان مثال به دست آورد ، با استفاده از هیدروکسید منیزیم و هیدروکسید آمونیوم. رسوب حاصل struvite است, یک ترکیب ساخته شده از منیزیم, آمونیوم, فسفر و اکسیژن.

Sonocrystallization از Struvite

پاشش التراسونیک ترویج انتقال جرم بین مراحل و آغاز هسته و رشد بلور برای فسفات (به عنوان مثال ، struvite/نقشه).
بارش های درون خطی التراسونیک و تبلور struvite اجازه می دهد تا برای درمان strams حجم زیادی در مقیاس صنعتی. موضوع پردازش یک جریان لجن فاضلاب بزرگ را می توان با یک فرایند اولتراسونیک مداوم حل و فصل ، که تبلور از struvite شتاب و بهبود اندازه کریستال تولید کوچکتر ، بیشتر یکنواخت ذرات فسفات. توزیع اندازه ذرات رسوب تعیین نرخ هسته و نرخ رشد بلور پس از آن است. هسته شتاب و رشد مهار عوامل کلیدی برای بارش ذرات فسفات cristalline هستند, i.e. struvite, در یک محلول آبی. امواج فراصوت یک روش تشدید فرایند است که باعث بهبود ترکیب به منظور به دست آوردن توزیع همگن از یونهای واکنشی است.
بارش التراسونیک شناخته شده است به توزیع اندازه ذرات باریک تر ، اندازه کریستال کوچکتر ، مورفولوژی کنترل و همچنین نرخ هسته سریع است.

کریستال های struvite را می توان از لجن فاضلاب رسوب کرد. روش فراصوت بهبود می بخشد روند بهبود.

کریستال های struvite از پساب خوکی (منبع: کیم و همکاران ۲۰۱۷) رسوب

نتایج بارش خوب را می توان برای مثال با PO به دست آورد3-4 : NH+4 : میلی گرم2 + در نسبت 1:3: 4. محدوده pH 8 تا 10 منجر به حداکثر انتشار فسفات P می شود

امواج فراصوت یک تکنیک بسیار کارآمد فرایند تشدید برای ترویج بارش مواد با ارزش مانند کلسیم فسفات ، منیزیم آمونیوم فسفات (نقشه) و هیدروکسی آپاتیت (اتفاق می افتد) ، هیدروکسی آپاتیت کلسیم ، اکتوکلسیم فسفات ، تری کلسیم فسفات و دی کلسیم فسفات هیدرات از آب فاضلاب. لجن فاضلاب ، کود و پساب های لبنی به عنوان آب فاضلاب غنی از مواد مغذی شناخته شده است که مناسب برای تولید مواد با ارزش از طریق بارش التراسونیک کمک است.

تشکیل کریستال struvite:
میلی گرم2 + + NH+4 + HPO2-4 + HH2Sاميد –> MgNH4صندوق4 ∙ 6HH2SO + H+

Hielscher Ultrasonics تولید کننده ultrasonicators با عملکرد بالا برای برنامه های کاربردی sonochemical.

پردازنده های مافوق صوت با قدرت بالا از آزمایشگاه به خلبان و مقیاس صنعتی.

تجهیزات آلتراسونیک صنعتی برای شستشو و بارش

UIP4000hdT سلول جریان برای فراصوت درون خطی در مقیاس صنعتیسیستم های اولتراسونیک با عملکرد بالا و راکتورهای مورد نیاز برای درمان سوزانده خاکستر لجن فاضلاب (عیسی) و لجن فاضلاب در مقیاس صنعتی. Hielscher فرا صوت در طراحی و ساخت تجهیزات سونوگرافی با قدرت بالا تخصصی است – از آزمایشگاه و نیمکت بالا به واحد های کاملا صنعتی. Ultrasonicators Hielscher قوی و ساخته شده برای عملیات 24/7 تحت بار کامل در محیط های خواستار است. لوازم جانبی مانند راکتور سلول جریان با هندسه های مختلف ، sonotrodes (پروب اولتراسونیک) و شاخ تقویت کننده برای انطباق مطلوب از سیستم اولتراسونیک به الزامات فرآیند اجازه می دهد. به منظور پردازش جریان حجم بزرگ ، Hielscher ارائه می دهد واحد های اولتراسونیک 4kW ، 10kW و 16kW ، که می تواند به راحتی در موازی به خوشه های اولتراسونیک ترکیب شده است.
Ultrasonicators پیچیده Hielscher از ویژگی های صفحه نمایش لمسی دیجیتال برای عملیات آسان و کنترل دقیق پارامترهای فرایند.
کاربر دوستی و آسان ، عملیات ایمن ویژگی های کلیدی ultrasonicators Hielscher است. کنترل مرورگر از راه دور اجازه می دهد تا عملیات و کنترل سیستم اولتراسونیک از طریق کامپیوتر ، تلفن هوشمند و یا قرص.
جدول زیر به شما می دهد که نشانه ای از ظرفیت پردازش تقریبی ultrasonicators ما:

دسته ای دوره نرخ جریان دستگاه های توصیه شده
10 به 2000mL 20 تا 400ML / دقیقه UP200Ht، UP400St
00.1 به 20L 00.2 به 4L / دقیقه UIP2000hdT
10 تا 100L 2 تا 10L / دقیقه UIP4000hdT
خب 10 تا 100L / min و UIP16000
خب بزرگتر خوشه UIP16000

تماس با ما! / از ما بپرسید!

برای اطلاعات بیشتر بپرسید

لطفاجهت کسب اطلاعات بیشتراز فرم زیر استفاده کنید .









لطفا توجه داشته باشید ما سیاست حفظ حریم خصوصی.


ادبیات / منابع

  • دادیاس, جان A.; Espitalier, Fabienne; Louisnard ، الویه ؛ Grossier, رواصلی; دیوید, رنه; حسون ، میریام Baillon ، Fabien ؛ گمل, Cendrine; Lyczko, ناتالی (۲۰۰۷): اثر اولتراسوند بر فرایندهای بارش تبلور: برخی از نمونه ها و یک مدل جدید جداسازی. ذرات و سیستم های ذرات شناسایی ، ویلی-VCH Verlag ، ۲۰۰۷ ، 24 (1) ، pp. 18-28
  • یک. پراانا ، ک. (۲۰۱۶): استخراج مواد مغذی از فاضلاب های لبنی در قالب نقشه (منیزیم آمونیوم فسفات) و اتفاق افتد (هیدروکسی آپاتیت). مجله شیمی جلد 9 ، شماره 2 ۲۰۱۶. 215-221.
  • کیم, D.; جین دقیقه٬ ک. لی ، ک. Yu ، م. ص: ؛ پارک ، K.Y. (۲۰۱۷): اثر pH ، نسبت مولر و قبل از درمان بر بهبود فسفر از طریق تبلور struvite از پساب فاضلاب خوک های غیر هوازی. تحقیقات مهندسی محیط زیست 22 (1) ، ۲۰۱۷. 12-18.
  • رحمان ، م. ، سالله ، م. ، احسن ، ا. ، حسین ، م. ، Ra ، ج. (۲۰۱۴): تولید کود بلور آزاد آهسته از فاضلاب از طریق تبلور struvite. عرب. J. Chem. 7 ، 139-155.

پست های مرتبط

آمار ارزشمند دانستن

چگونه کار می کند التراسونیک بارش?

امواج فراصوت هسته و رشد بلور ، یک فرایند شناخته شده به عنوان sonocrystallization.
در مرحله اول ، استفاده از اولتراسوند اجازه می دهد تا برای نفوذ در نرخ هسته ، که در آن وجود دارد کریستال جامد فرم از محلول مایع. Ultrasond با قدرت بالا ایجاد کاویتاسیون ، که رشد و انفجار حباب های خلاء در یک محیط مایع است. انفجار حباب های خلاء انرژی را به سیستم معرفی می کند و انرژی حیاتی اضافی را کاهش می دهد. در نتیجه ، نقاط کاشت و هسته در نرخ بالا و در اولین زمان آغاز می شود. در رابط بین کاویتاسیون حباب و راه حل ، نیمی از مولکول املاح است solvated توسط حلال ، در حالی که نیمی دیگر از سطح مولکول توسط حباب کاویتاسیون پوشانده شده است ، به طوری که نرخ حلال پوشی کاهش یافته است. انحلال مجدد مولکول املاح مانع است, در حالی که انعقاد مولکول در محلول افزایش می یابد.
ثانیا ، فراصوت ترویج رشد بلور. اختلاط التراسونیک ترویج رشد کریستال با شیرافزا انتقال جرم و تجمع مولکول.
نتایج به دست آمده توسط فراصوت را می توان با حالت فراصوت کنترل:
روش فراصوت مداوم:
درمان اولتراسونیک به طور مداوم از راه حل تولید بسیاری از سایت های هسته ای ، به طوری که تعداد زیادی از کریستال های کوچک ایجاد می شوند
پالس فراصوت:
استفاده از پالس/چرخه فراصوت اجازه می دهد تا برای کنترل دقیق بر اندازه کریستال
روش فراصوت برای شروع هسته:
هنگامی که سونوگرافی تنها در طول آغاز فرایند تبلور اعمال می شود ، تعداد محدودی از هسته تشکیل شده است ، که پس از آن به اندازه بزرگتر رشد کرده است.

با استفاده از امواج فراصوت در طول تبلور ، نرخ رشد ، اندازه ، و شکل سازه های کریستال را می توان تحت تاثیر و کنترل. گزینه های مختلف از فراصوت را به فرآیندهای سونو تبلور دقیقا کنترل و تکرار.

خلا سازی آلتراسونیک

هنگامی که اولتراسوند با شدت بالا عبور از یک محیط مایع ، فشار بالا (فشرده سازی) و فشار کم (حجم) امواج متناوب از طریق مایع است. هنگامی که فشار منفی ناشی از یک موج مافوق صوت عبور مایع به اندازه کافی بزرگ است ، فاصله بین مولکول های مایع بیش از حداقل فاصله مولکولی مورد نیاز برای نگه داشتن مایع دست نخورده ، و پس از آن مایع می شکند به طوری که خلاء حباب یا حفره ایجاد می شوند. این حباب های خلاء نیز به عنوان شناخته شده کاویتاسیون حباب.
کاویتاسیون حباب مورد استفاده برای برنامه های کاربردی قدرت مافوق صوت مانند مخلوط کردن ، دیسپرس (Dispersing) ، فرز، استخراج و غیره تحت شدت اولتراسوند بالاتر از 10 Wcm رخ می دهدH2S. حباب های کاویتاسیون بیش از چند چرخه کم فشار/فشار بالا آکوستیک رشد می کنند تا زمانی که به یک بعد برسند که آنها نمیتوانند انرژی بیشتری را جذب کنند. هنگامی که یک حباب کاویتاسیون به حداکثر اندازه خود رسیده است ، آن را با خشونت در طول چرخه فشرده سازی. فروپاشی خشونت آمیز از حباب کاویتاسیون گذرا ایجاد شرایط شدید مانند درجه حرارت و فشار بسیار بالا ، فشار بسیار بالا و تفاوت دما و جت مایع است. این نیروها منبع برای اثرات شیمیایی و مکانیکی مورد استفاده در برنامه های کاربردی اولتراسونیک است. هر حباب سقوط می تواند به عنوان یک microreactor که در آن درجه حرارت چند هزار درجه و فشارهای بالاتر از ۱۰۰۰ اتمسفر بلافاصله ایجاد شده در نظر گرفته [Suslick و همکاران ۱۹۸۶].

التراسونیک/کاویتاسیون صوتی نیروهای بسیار شدید که باز می شود دیواره سلولی شناخته شده به عنوان لیز ایجاد (برای بزرگنمایی کلیک کنید!)

استخراج اولتراسونیک بر اساس کاویتاسیون آکوستیک و نیروهای برشی هیدرودینامیک آن است

فسفر

فسفر یک منبع ضروری ، غیر قابل بازپرداخت و کارشناسان در حال حاضر پیش بینی است که جهان خواهد رسید “فسفر قله”، یعنی زمان که از آن عرضه دیگر نمی تواند دیدار با افزایش تقاضا ، در حدود 20 سال است. کمیسیون اروپا در حال حاضر فسفر به عنوان مواد اولیه حیاتی طبقه بندی شده.
لجن فاضلاب اغلب به عنوان گسترش کود در زمینه استفاده می شود. با این حال ، از آنجا که لجن فاضلاب نه تنها حاوی فسفات ارزشمند بلکه مضر فلزات سنگین و آلاینده های آلی ، بسیاری از کشورها مانند آلمان ، محدود کردن توسط قانون چقدر لجن فاضلاب می تواند به عنوان کود مورد استفاده قرار گیرد. بسیاری از کشورها مانند آلمان ، قوانین کودی سختگیرانه ای دارند که آلودگی را با فلزات سنگین محدود می کنند. از آنجا که فسفر یک منبع محدود است ، تنظیم لجن فاضلاب آلمان از ۲۰۱۷ نیاز به اپراتورهای کارخانه فاضلاب برای بازیافت فسفات دارد.
فسفر را می توان از فاضلاب ، لجن فاضلاب ، و همچنین از خاکستر لجن فاضلاب سوزانده بازیافت.

فسفات

فسفات ، یک ماده شیمیایی معدنی ، نمک اسید فسفریک است. فسفات معدنی استخراج برای به دست آوردن فسفر برای استفاده در کشاورزی و صنعت. در شیمی آلی ، فسفات ، و یا ارگانوفسفره ، استر از اسید فسفریک است.
فسفر را با عنصر فسفر اشتباه نگیرید (نماد شیمیایی P). آنها دو چیز متفاوت هستند. Multivalent غیر فلزی از گروه نیتروژن ، فسفر است که معمولا در سنگ فسفات معدنی یافت می شود.
فسفات های آلی در بیوشیمی و بیوژئوشیمی مهم هستند.
فسفات نام یون پو است43-. از سوی دیگر ، اسید فسفر ، نام اسید تریپروتیک H3PO3 است. این ترکیبی از 3 ساعت است+ یون ها و یک فسفیت (PO33-یون.
فسفر عنصر شیمیایی است که نماد P و عدد اتمی 15 است. ترکیبات فسفر نیز به طور گسترده ای در مواد منفجره ، عوامل عصبی ، مسابقات اصطکاک ، آتش بازی ، آفت کش ها ، خمیر دندان و مواد شوینده استفاده می شود.

Struvite

Struvite, همچنین به عنوان منیزیم آمونیوم فسفات (نقشه) اشاره, یک ماده معدنی فسفات با فرمول شیمیایی NH4MgPO4· 6HH2SO. struvite تبلور در سیستم ارتورومبیک به عنوان سفید به کریستال هرمی زرد یا قهوه ای سفید و یا در شکل platlet مانند. به عنوان یک ماده معدنی نرم ، struvite تا به سختی Mohs از ۱/۵ به 2 و پایین وزن خاص از ۱/۷. تحت شرایط خنثی و قلیایی struvite به سختی حل شده است, اما می تواند به راحتی در اسید حل. شکل بلورهای struvite زمانی که یک مول به نسبت مول به مول (1:1:1) از منیزیم ، آمونیاک و فسفات در فاضلاب وجود دارد. هر سه عنصر – منیزیم ، آمونیاک و فسفات – به طور معمول در فاضلاب وجود دارد: منیزیم آینده به طور عمده از خاک, آب دریا و اب آشامیدنی, آمونیاک از اوره در فاضلاب شکسته, و فسفات آینده از مواد غذایی, صابون و مواد شوینده را به فاضلاب. با این سه عنصر در حال حاضر ، struvite بیشتر احتمال دارد به شکل در مقادیر بالاتر pH ، هدایت بالاتر ، دماهای پایین تر و غلظت های بالاتر از منیزیم ، آمونیاک و فسفات است. بازیابی فسفر از waterstreams زباله به عنوان struvite و بازیافت آن مواد مغذی به عنوان کود برای کشاورزی امیدوار کننده است.
Struvite یک کود معدنی با ارزش آهسته رهش است که در کشاورزی مورد استفاده قرار می گیرد که دارای مزایای گرانول ، آسان برای استفاده و بدون بو است.