Hielscher Ultrasound Technology

Ultrasonic pospor pagbawi mula sa dumi sa alkantarilya Sludge

  • Ang pandaigdigang demand para sa pospor ay pagtaas, habang ang supply ng natural na posporus mapagkukunan ay pagkuha ng kaunti.
  • Dumi sa alkantarilya putik at dumi sa alkantarilya putik Ash ay mayaman sa posporus at maaaring samakatuwid ay ginagamit bilang source upang mabawi posporus.
  • Ang ultrasonic ng wet-chemical processing at ulan nagpapabuti sa pagbawi ng pospeyt mula sa dumi sa alkantarilya putik pati na rin mula sa Ash ng incinerated putik at gumagawa ng pagbawi makabuluhang mas pangkabuhayan.

Posporus

Dumi sa alkantarilya putik ay mayaman sa posporus. Ultrasonic bunutan at ulan pinatitindi ang mabawi ang proseso ng pospor.Posporus (pospor, P) ay isang hindi-nababagong mapagkukunan, na kung saan ay mabigat na ginagamit sa agrikultura bilang pataba pati na rin sa maraming mga industriya, kung saan posporus ay isang mahalagang magkasama (hal., pintura, laundry detergents, apoy retardants, hayop feed). Dumi sa alkantarilya putik, incinerated dumi sa alkantarilya putik (ISSA), dumi at pagawaan ng gatas industriyang naglalabas ay mayaman sa posporus, paggawa ng mga ito ng isang source para sa posporus pagbawi sa Bumabati ng mga may hangganan na mapagkukunan ng posporus pati na rin ng mga alalahanin sa kapaligiran.
Posporus pagbawi rate mula sa likido basura tubig stream ay maaaring maabot ang 40 sa 50%, habang ang pagbawi rate mula sa dumi sa alkantarilya putik at dumi sa alkantarilya putik Ash ay maaaring maabot ang hanggang sa 90%. Posporus ay maaaring nagpasimula sa maraming mga form, isa sa kanila na struvite (nagkakahalaga bilang isang mataas na kalidad, mabagal na release ng pataba). Upang gawin ang mga reklamasyon ng posporus pangkabuhayan, ang proseso ng pagbawi ay dapat na pinabuting. Sonication ay isang proseso pagpapatindi paraan na accelerates ang proseso at pinatataas ang ani ng nakuhang mineral.

Ultrasonic posporus pagbawi

Sonication pinatitindi ang wet-chemical processing at ulan sa panahon ng pagbawi ng posporus mula sa dumi sa alkantarilya sludge.Sa ilalim ng sonication, mahalagang mga materyales tulad ng struvite (magnesiyo ammonium pospeyt (mapa)), kaltsyum pospeyt, hydroxyapatite (HAP)/kaltsyum hydroxyapatite, octacalcium pospeyt, tricalcium pospeyt, at dicalcium pospeyt dihayate ay maaaring mababawi mula sa mga basura stream. Ang ultrasonic paggamot nagpapabuti sa wet-chemical bunutan pati na rin ulan at crystallisation (Sono-Hysterogram) ng mahahalagang mga materyales mula sa crystallization putik at mula sa Ash ng dumi sa alkantarilya putik.
Habang ang nilalaman ng posporus (8-10%), bakal (10-15%), at aluminyo (5-10%) sa Ash ng mono-incinerated dumi sa alkantarilya putik ay lubos na mataas, ito rin ay naglalaman ng nakakalason mabigat na riles tulad ng lead, kadmyum, tanso, at sink.

Biogas anaerobic digester

Ang mga kahilingan ng impormasyon




Tandaan natin Patakaran sa privacy.


Phopshorus pagbawi – Ng dalawang hakbang na proseso

  1. pagkuha ng asido
  2. Ang unang hakbang ng pospor pagbawi ay ang pagkuha o leaching ng posporus mula sa dumi sa alkantarilya putik o incinerated dumi sa alkantarilya putik Ash (ISSA) gamit ang isang acid tulad ng sulpuric acid o hydrochloric acid. Ultrasonic halo nagtataguyod ng basa-chemical leaching sa pamamagitan ng pagtaas ng mass transfer sa pagitan ng acid at ang ISSA upang ang isang kumpletong leaching ng posporus ay nakakamit mabilis. Ang isang hakbang sa pagpapagamot gamit ang ethylenediaminetetraacetatic acid (EDTA) ay maaaring gamitin upang mapabuti ang pamamaraan ng pagkuha.

  3. Ulan ng posporus
  4. Ultrasonic crystallisation pinahuhusay ang ulan ng phosphates makabuluhang sa pamamagitan ng pagtaas ng mga pagpupunla points at accelerating ang adsorption at pagsasamasama ng mga molecule upang bumuo ng isang kristal. Ultrasonic ulan ng posporus mula sa dumi sa alkantarilya sluge at ISSA ay maaaring nakakamit halimbawa., sa pamamagitan ng paggamit ng magnesiyo hydroxide at ammonium hydroxide. Ang mga nagresultang ipukol ay struvite, isang compound na ginawa ng magnesiyo, ammonium, posporus at oxygen.

Sonocrystallization ng Struvite

Ultrasonic dispersing nagtataguyod ng mass transfer sa pagitan ng yugto at sinimulan ang nucleation at Crystal paglago para sa phosphates (hal., struvite/mapa).
Ultrasonic inline ulan at crystallisation ng struvite ay nagbibigay-daan para sa paggamot ng mga malalaking dami strams sa pang-industriyang scale. Ang isyu ng pagproseso ng isang malaking dumi sa alkantarilya putik stream ay maaaring malutas sa pamamagitan ng isang tuloy-tuloy na proseso ultrasonic, na kung saan accelerates ang crystallization ng struvite at nagpapabuti sa kristal laki paggawa ng mas maliit na, mas unipormeng pospeyt particle. Ang laki ng pamamahagi ng nagpasimula particle ay natutukoy nucleation rate at ang sumunod na kristal rate ng paglago. Pinabilis nucleation at nalimitahan paglago ay ang pangunahing mga kadahilanan para sa ulan ng cristalline pospeyt particle, i.e. struvite, sa isang aqueous solusyon. Sonication ay isang proseso pagpapatindi pamamaraan na nagpapabuti sa blending upang makakuha ng isang homogenous pamamahagi ng reaktibo ions.
Ultrasonic ulan ay kilala upang magbigay ng makitid na bahagyang laki ng pamamahagi, mas maliit na kristal na laki, mapigil morpolohiya at pati na rin ang mabilis nucleation rate.

Struvite mga kristal ay maaaring nagpasimula mula sa dumi sa alkantarilya sludge. Sonication nagpapabuti sa proseso ng pagbawi.

Struvite kristal nagpasimula mula sa baboy Effluent (pinagmulan: Kim et al. 2017)

Good ulan resulta ay maaaring nakakamit para sa halimbawa sa PO34 : NH+4 : Mg2 + sa isang ratio ng 1:3: 4. Ang pH hanay ng 8 sa 10 ay humahantong sa maximum pospeyt P release

Sonication ay isang mataas na mahusay na proseso pagpapatindi pamamaraan upang itaguyod ang ulan ng mahalagang mga materyales tulad ng kaltsyum pospeyt, magnesiyo ammonium pospeyt (mapa) at hydroxyapatite (HAP), kaltsyum hydroxyapatite, octacalcium pospeyt, tricalcium pospeyt, at dicalcium pospeyt dihayate mula sa tubig ng basura. Dumi sa alkantarilya sludge, dumi at pagawaan ng gatas industriyang naglalabas ay kilala bilang nakapagpapalusog na tubig basura, na kung saan ay angkop para sa produksyon ng mga mahahalagang materyales sa pamamagitan ng ultrasonically tulong ulan.

Struvite kristal na bituin:
Mg2 + + NH+4 + HPO2-4 + H2OH –> MgNH4PO4 ∙ 6H2O + H+

Hielscher Ultrasonics mga paninda mataas na pagganap ultrasonicators para sa mga aplikasyon ng sonochemical.

Mataas na kapangyarihan ultrasonic processors mula sa lab na pilot at pang-industriya na timbangan.

Industrial ultrasonic kagamitan para sa leaching at ulan

UIP4000hdT daloy ng cell para sa mga inline sonication sa industrial scaleMataas na pagganap ng mga ultrasonic system at reactors ay kinakailangan upang matrato ang incinerated dumi sa alkantarilya sluding Ash (ISSA) at dumi sa alkantarilya putik sa pang-industriyang scale. Hielscher ultrasonics ay nagdadalubhasang sa disenyo at manufacturing ng mataas na ultrasonic kagamitan – mula sa lab at upuan-Top sa ganap na pang-industriyang mga yunit. Hielscher ultrasonicators ay malusog at binuo para sa 24/7 operasyon sa ilalim ng full load sa mga mahihirap na kapaligiran. Accessory tulad ng mga daloy ng cell reactors na may iba't-ibang geometries, sonotrodes (ultrasonic probes) at booster sungay payagan para sa optimal sa adaption ng sistema ng ultrasonic sa mga kinakailangan sa proseso. Upang proseso ng maraming mga stream ng volyum, Hielscher nag-aalok ng 4kW, 10kW at 16kW ultrasonic yunit, na maaaring madaling pinagsama sa kahilera sa ultrasonic kumpol.
Hielscher ng sopistikadong ultrasonicators tampok ng isang digital touch display para sa madaling operasyon at tumpak na kontrol ng mga parameter ng proseso.
User-palakaibigan at isang madaling, ligtas na operasyon ay key tampok ng Hielscher ultrasonicators. Pinapayagan ng remote na browser control ang operasyon at kontrol ng ultrasonic system sa pamamagitan ng PC, smart phone o tablet.
Ang table sa ibaba ay nagbibigay sa iyo ng mga indikasyon ng tinatayang processing kapasidad ng ating ultrasonicators:

Dami ng Batch Daloy Rate Rekomendadong mga aparatong
10 sa 2000mL 20 sa 400mL/min UP200Ht, UP400St
0.1 hanggang 20L 0.2 sa 4L/min UIP2000hdT
10 sa 100L 2 sa 10L/min UIP4000hdT
n.a 10 sa 100L/min UIP16000
n.a mas malaki kumpol ng mga UIP16000

Makipag-ugnay sa amin! / Itanong sa atin!

Humingi ng karagdagang impormasyon

Mangyaring gamitin ang form sa ibaba, kung nais mong humiling ng karagdagang impormasyon tungkol sa ultrasonic homogenization. Kami ay natutuwa upang mag-alok sa iyo ng isang ultrasonic sistema na pagtugon ng iyong pangangailangan.









Mangyaring tandaan natin Patakaran sa privacy.


Panitikan/mga reperensya

  • Dodds, John A.; Espitalier, Fabienne; Louisnard, Olivier; Grossier, Romain; David, Rene; Hassoun, Myriam; Baillon, Fabien; Gatumel, Cendrine; Lyczko, Nathalie (2007): ang epekto ng ultratunog sa crystallisation ulan proseso: ilang mga halimbawa at isang bagong segregasyon modelo. Ang mga ito ay may paglalarawan at mga bahagyang sistema, mga, Wiley-VCH Verlag, 2007, 24 (1), pp. 18-28
  • Kharbanda, A.; Prasanna, K. (2016): pagkuha ng nutrients mula sa pagawaan ng gatas ng basurang tubig sa anyo ng mapa (magnesiyo ammonium pospeyt) at HAP (Hydroxyapatite). Rasayan journal ng chemistry Tomo 9, blg. 2; 2016.215-221.
  • Kim, D.; Jin min, K.; Lee, K.; Yu, M. S:; Park, K.Y. (2017): Mga epekto ng pH, Molar ratio at pre-paggamot sa posporus pagbawi sa pamamagitan ng struvite crystallization mula sa Effluent ng anaerobano digested baboy ng basurang tubig. Environmental engineering research 22 (1), 2017. 12-18.
  • Sufi, M., Salleh, M., Ahsan, A., Hossain, M., RA, C. (2014): produksyon ng mabagal na release Crystal pataba mula sa wastewaters sa pamamagitan ng struvite crystallization. Arab. J. Chem. 7, 139 – 155.


Ang mga katotohanan na napakahalagang malaman

Paano gumagana ang ultrasonic ulan?

Sonication epekto nucleation at kristal paglago, isang proseso na kilala bilang sonocrystallization.
Una, ang application ng ultratunog ay nagbibigay-daan sa impluwensiya ang nucleation rate, kung saan may mga solidong kristal form mula sa isang likido solusyon. Mataas na kapangyarihan ultrasond lumilikha cavitation, na kung saan ay ang paglago at pumutok osion ng mga vacuum bula sa isang likido daluyan. Ang huwag ng vacuum bula ay nagpasimula ng enerhiya sa sistema at binabawasan ang kritikal na labis na libreng enerhiya. Sa gayon, pagpupunla mga puntos at nucleation ay pinasimulan sa isang mataas na rate at sa pinakamaagang oras. Sa interface sa pagitan ng cavitation bubble at ang solusyon, kalahati ng isang solute Molekyul ay solvated sa pamamagitan ng panunaw, habang ang iba pang kalahati ng Molekyul ibabaw ay sakop ng cavitation bubble, upang ang solvation rate ay nabawasan. Ang paglusaw ng solute Molekyul ay maiiwasan, habang ang pamumuo ng mga molecule sa solusyon ay nadagdagan.
Pangalawa, ang sonication ay nagtataguyod ng kristal paglago. Ultrasonic ng paghahalo ang paglaki ng mga kristal sa pamamagitan ng mga may pagsasamasama
Ang mga resulta na nakakamit sa pamamagitan ng sonication ay maaaring kontrolado ng sonication mode:
Tuloy-tuloy na Sonication:
Tuloy-tuloy na ultrasonic paggamot ng solusyon gumagawa ng maraming mga nucleation site, kaya na ang isang malaking bilang ng mga maliliit na kristal ay nilikha
Pulsed sonication:
Ang application ng pulsed/cycled sonication ay nagbibigay-daan para sa tumpak na kontrol sa ibabaw ng kristal laki
Sonication upang simulan ang nucleation:
Kapag Ultrasound ay inilapat lamang sa panahon ng simula ng proseso ng crystallization, ang isang tiyak na bilang ng mga Nuclei ay nabuo, na pagkatapos ay lumago sa isang mas malaking sukat.

Gamit sonication sa panahon ng crystallization, ang paglago rate, laki, at hugis ng kristal istraktura ay maaaring maimpluwensyahan at kinokontrol. Ang iba 't ibang mga pagpipilian ng sonication gumawa Sono-Hysterogram mga proseso ng crystallization tiyak mapigil at repeatable.

Ultrasonic cavitation

Kapag mataas ang tindi ultratunog cross isang likido daluyan, mataas na presyon (compression) at mababang presyon (rarefaction) waves ay alternating sa pamamagitan ng likido. Kapag ang mga negatibong presyon sanhi para sa isang ultrasonic wave tumatawid ng isang likido ay malaki sapat, ang distansya sa pagitan ng mga molecule ng likido ay lumampas sa minimum molecular distansya na kinakailangan upang hawakan ang mga likido na buo, at pagkatapos ay ang likido break down na ang vacuum ang mga bula o kahungkagan ay nalikha. Ang mga vacuum bula ay kilala rin bilang cavitation bula.
Cavitation mga bula na ginagamit para sa mga ultrasonic na aplikasyon tulad ng paghahalo, Dispersing, Paggiling, Bunutan atbp. ay nagaganap sa ilalim ng ultratunog intensna mas mataas sa 10 Wcm2. Ang mga bula ng cavitation ay lumalaki sa ilang mga tunog na mababa ang presyon/mataas na presyon hanggang sila maabot ang isang dimensyon kung saan sila ay hindi maaaring sumipsip ng mas maraming enerhiya. Kapag ang isang cavitation bubble ay naabot nito maximum na laki, ito implodes malakas sa panahon ng isang compression cycle. Ang marahas na collaps ng isang transiento cavitation bubble lumilikha ng matinding kalagayan tulad ng napakataas na temperatura at mga pamimilit, napakataas na presyon at temperatura differentials at likido jet. Ang mga puwersang iyon ang pinagmumulan ng kemikal at mechanical effect na ginamit sa ultrasonic applications. Ang bawat humandusay bubble ay itinuturing bilang isang microreactor kung saan ang temperatura ng ilang mga libo-libo degrees at mga pamimilit na mas mataas kaysa sa 1000 atmospheres ay nilikha biglaan [Suslick et al 1986].

Lumilikha ng ultrasonic / tunog cavitation lubhang matinding pwersa na kung saan ay nagbubukas ng mga cell pader na kilala bilang lysis (I-click upang palakihin!)

Ultrasonic bunutan ay nakabatay sa tunog cavitation at pwersa nito hydrodynamic gupitin

Posporus

Posporus ay isang mahalagang, di-regenerable mapagkukunan at mga eksperto na mahuhulaan na ang mundo ay pindutin ang “pospor peak”, i.e. ang oras na kung saan supply ay hindi na matugunan ang nadagdagan demand, sa presyo. 20 taon. Ang European Commission ay na ang mga uri posporus bilang isang kritikal raw materyal.
Dumi sa alkantarilya putik ay madalas na ginagamit bilang pataba kumalat sa patlang. Gayunman, dahil dumi sa alkantarilya putik hindi lamang naglalaman ng mahalagang pospeyt ngunit din mapaminsalang mabigat na riles at organic pollutants, maraming mga bansa tulad ng Alemanya, higpitan sa pamamagitan ng batas kung gaano karami dumi sa alkantarilya putik ay maaaring gamitin bilang pataba. Maraming mga bansa tulad ng Alemanya may mahigpit pataba regulasyon, na limitahan ang karumihan sa mga mabigat na metal mahigpit. Dahil posporus ay isang tiyak na mapagkukunan, ang Aleman dumi sa alkantarilya Sludge regulasyon mula sa 2017 ay nangangailangan ng dumi sa alkantarilya planta operator sa recycle phosphates.
Posporus ay maaaring mababawi mula sa ng basurang tubig, dumi sa alkantarilya sludge, pati na rin mula sa Ash ng incinerated dumi sa alkantarilya sludge.

Pospeyt

Ang isang pospeyt, isang tulagay kemikal, ay isang asin ng phosphoric acid. Tulagay phosphates ay may mina upang makakuha ng posporus para sa paggamit sa agrikultura at industriya. Sa organic chemistry, isang pospeyt, o organophosphate, ay isang humiling ng phosphoric acid.
Huwag ipagkamali ang pangalan phosphorous sa elemento posporus (chemical simbolo P). Sila ay dalawang magkaibang bagay. Isang multivalent nonmetal ng nitrogen group, posporus ay karaniwang matatagpuan sa tulagay pospeyt bato.
Organic phosphates ay mahalaga sa biochemistry at biogeochemistry.
Pospeyt ay ang pangalan ng Ion PO43. Phosphorous acid, sa kabilang dako, ay ang pangalan ng triprotic acid H3PO3. Ito ay isang kumbinasyon ng mga 3 H+ ions at isa phosphite (PO33Li-Ion.
Posporus ay ang chemical elemento na may simbolo P at atomic number 15. Posporus compounds ay din malawak na ginagamit sa pampasabog, nerve ahente, alitan mga tugma, mga paputok, pesticides, toothpaste at detergents.

Struvite

Struvite, din na tinutukoy bilang magnesiyo ammonium pospeyt (mapa), ay isang pospeyt mineral na may kemikal formula NH4MgPO4·6H2O. Struvite crystallizes sa orthorhombic system bilang puti sa madilaw-dilaw o brownish-White pyramidal kristal o sa platlet-tulad forms. Pagiging isang malambot na mineral, struvite ay isang Mohs katigasan ng 1.5 sa 2 at isang mababang tiyak na gravity ng 1.7. Sa ilalim ng neutral at alkalina kondisyon struvite ay hindi masyadong uboble, ngunit maaaring madaling sustansiya sa acid. Struvite kristal form kapag may isang taling sa taling sa taling ratio (1:1:1) ng magnesiyo, amonya at pospeyt sa ng basurang tubig. Lahat ng tatlong elemento – magnesiyo, amonya at pospeyt – ay karaniwang naroroon sa basura tubig: magnesiyo pagdating unang-una mula sa lupa, dagat at inuming tubig, amonya ay nasira down mula sa yurya sa ng basurang tubig, at pospeyt pagdating mula sa pagkain, soaps at detergents sa ng basurang tubig. Gamit ang tatlong elementong ito, ang struvite ay mas malamang na mabuo sa mas mataas na mga halaga ng pH, mas mataas na kondaktibiti, mas mababang temperatura, at mas mataas na concentrations ng magnesiyo, amonya at pospeyt. Pagbawi ng posporus mula sa basura waterstream bilang struvite at recycling mga nutrients bilang pataba para sa agrikultura ay maaasahan.
Struvite ay isang mahalagang mabagal na release mineral na ginagamit sa agrikultura, na kung saan ay may mga bentahe ng pagiging granular, madaling gamitin, at odaming-libre.