היגישר טכנולוגיית אולטרה סאונד

אולטרה סאונד פוספור התאוששות בוצה שפכים

  • הביקוש העולמי לזרחן הולך וגובר, בעוד שאספקת משאבי זרחן טבעיים מתחילה להיעלם.
  • שפכים בוצה וביוב אפר בוצה עשירים בזרחן ולכן ניתן להשתמש בהם כמקור כדי להשיב זרחן.
  • העיבוד והמשקעים הכימיים האולטרה-סאונד, משפר את ההחלמה של פוספט מרפש ביוב, כמו גם מאפר בוצה שנשרפו והופך את ההחלמה לחסכונית יותר.

זרחן

בוצה של ביוב עשיר בזרחן. הוצאה אולטרה סאונד ומשקעים מגביר את תהליך השחזור של זרחן.זרחן (פוספור, P) הוא משאב שאינו מתחדש, אשר משמש בכבדות בחקלאות כדשן, כמו גם בתעשיות רבות, כאשר זרחן הוא תוסף בעל ערך (למשל, צבעים, דטרגנטים כביסה, מעכבי הלהבה, הזנה בעלי חיים). בוצה לשפכים, ביוב האפר אפר (עיסא), בשפכים ובקולחים מחלב עשירים בזרחן, הופכים אותם למקור להתאוששות זרחן לגבי המשאב הסופי של זרחן כמו גם של דאגות סביבתיות.
שיעורי ההתאוששות זרחן מן הנחלים נוזלי פסולת מים יכולים להגיע 40 אל 50%, בעוד שיעורי ההתאוששות של בוצה ביוב בוצה אפר יכול להגיע עד 90%. זרחן יכול להיות זירז בצורות רבות, אחד מהם להיות שטרוביט (מוערך כמו דשן באיכות גבוהה, שחרור איטי). כדי להפוך את החזרה של זרחן חסכוני, תהליך ההחלמה חייב להיות משופר. Ultrasonication היא שיטת העצמת התהליך האיצה את התהליך ומגבירה את התשואה של מינרלים ששוחזרו.

שחזור זרחן אולטרא סאונד

Sonication מעצימה את העיבוד הכימי הרטוב והמשקעים במהלך ההתאוששות של זרחן מרפש ביוב.תחת sonication, חומרים יקרי ערך כגון סטרוביט (מגנזיום אמוניום פוספט (MAP)), סידן פוספט, הידרוקסיטיט (האפ)/סידן הידרוקסיטיט, octacalcium פוספט, tricalcium פוספט, ו dicalcium פוספט מימה ניתן לשחזר מפסולת הנחלים. הטיפול האולטרא-קולי משפר את החילוץ הכימי הרטוב, כמו גם משקעים וcrystallisation (sono-התגבשות) של חומרים יקרי ערך מרפש ביוב ומאפר הרפש האפר.
בעוד התוכן של זרחן (8-10%), ברזל (10-15%), ואלומיניום (5-10%) באפר של בוצה ביוב מונו לאפר הוא גבוה למדי, הוא מכיל גם מתכות כבדות רעילים כגון עופרת, קדמיום, נחושת, אבץ.

ביוגז מעכל אנאירובית

בקשת מידע





שחזור פאופלנוס – תהליך של שני שלבים

  1. מיצוי חומצה
  2. השלב הראשון של התאוששות זרחן הוא החילוץ או שטיפת זרחן מן השפכים בוצה או האפר ביוב אפר בוצה (עיסא) באמצעות חומצה כגון חומצה גופרתית או חומצה הידרוכלורית. ערבוב אולטרה סאונד מקדם את שטיפת הכימיקלים הרטובים על ידי הגברת ההעברה ההמונית בין החומצה לבין ה-עיסא, כך שהוא משיג מהירות מלאה של זרחן. ניתן להשתמש בצעד טרום הטיפול בעזרת החומצה האיזוגנטית (EDTA) כדי לשפר את תהליך החילוץ.

  3. משקעים של זרחן
  4. אולטרה סאונד crystallisation מגביר את המשקעים של פוספטים באופן משמעותי על ידי הגדלת נקודות הזריעה והאצת הספיחה ואת הצבירה של מולקולות על מנת ליצור גביש. ניתן להשיג כגון משקעים אולטרה סאונד של זרחן מברד ביוב ו-עיסא הידרוקסידי באמצעות מגנזיום הידרוקסידי. התוצאה המתקבלת היא שטרוביט, תרכובת המורכבת ממגנזיום, אמוניום, זרחן וחמצן.

סונאוריסטאליזציה של סטרוביט

פיזור אולטרא סאונד מקדם את העברת המונים בין שלבים ויוזם הנוקלאוציה וגידול הגביש לפוספטים (למשל, סטרוביט/MAP).
משקעים מוטבעים אולטרה סאונד וcrystallisation של סטרוביט מאפשר טיפול בכמויות גדולות של נפח התעשייה. הנושא של עיבוד זרם בוצה ביוב גדול יכול להיפתר על ידי תהליך אולטרא סאונד רציף, אשר מאיץ את התגבשות שטרוביט ומשפר את גודל הגביש הפקת קטן יותר, חלקיקים פוספט אחיד יותר. התפלגות הגודל של חלקיקי זירז היא שיעור הנוקלאורות וקצב צמיחת הקריסטלים הבאים. התגררות מואצת וצמיחה מעכבות הם הגורמים העיקריים למשקעים בחלקיקי פוספט קריסטטין, כלומר סטרוביט, בתמיסה מימית. Ultrasonication היא שיטת העמקת תהליכים המשפרת את המיזוג כדי להשיג התפלגות הומוגנית של יונים ראקטיבית.
משקעים אולטרה סאונד ידוע לתת התפלגות צרה גודל החלקיקים, גודל גביש קטן יותר, מורפולוגיה לשליטה, כמו גם שיעור התגררות מהיר.

גבישי שטרוביט יכולים לחולל. מרפש של ביוב Sonication משפרת את תהליך ההחלמה.

גבישי שטרוביט (מקור: קים ואח ' 2017)

ניתן להשיג תוצאות משקעים טובים לדוגמה עם הזמנת הרכש34 : מלון NH+4 : מג2 + ביחס של 1:3: 4. טווח ה-pH של 8 כדי 10 מוביל לשחרור מקסימום P פוספט

Ultrasonication היא תהליך יעיל מאוד לחיזוק הטכניקה כדי לקדם את המשקעים של חומרים יקרי ערך כגון סידן פוספט, מגנזיום אמוניום פוספט (MAP) ו הידרוקסיטיט (האפ), סידן הידרוקסיטיט, octacalcium פוספט, טריסידן פוספט, ודיאלסינום פוספט במים מפסולת. שפכים ביוב, דשן ושפכים חלב ידועים כמים שפכים עשירים מזינים, אשר מתאים לייצור של חומרים יקרי ערך באמצעות משקעים בעזרת אולטרה-סאונד.

היווצרות גביש סטרוביט:
mg2 + + NH+4 + HPO24 + H2הו –> MgNH4פו4 ∙ 6H2 + H+

הירושר אולטרה סוניק מייצרת ultrasonicators ביצועים גבוהים עבור יישומים sonochemical.

מעבדי אולטרה סאונד בעלי עוצמה גבוהה מהמעבדה לטייס ולקנה מידה תעשייתי.

ציוד תעשייתי אולטרא סאונד לleaching ומשקעים

תא זרימה UIP4000hdT לsonication פנימי בקנה מידה תעשייתימערכות אולטראסאונד וכורים בעלי ביצועים גבוהים נדרשים לטיפול בשפכים ביוב שנשרפו מאפר (עיסא) וברפש ביוב בקנה מידה תעשייתי. הירושר אולטרה סוניק מתמחה בעיצוב וייצור של ציוד אולטרה סאונד בעוצמה גבוהה – מהמעבדה. והספסל ועד ליחידות תעשייה מלאה Ultrasonicators hielscher הם חזקים ובנויים עבור הפעולה 24/7 תחת עומס מלא בסביבות תובעניות. אביזרים כגון זרימת תא כורים עם גיאומטריות שונות, sonotrodes (אולטרסאונד בדיקה) וקרניים המאיץ לאפשר עיבוד אופטימלית של מערכת אולטראסאונד לדרישות התהליך. כדי לעבד הזרמים נפח גדול, Hielscher מציעה 4kW, 10kW ו 16kW יחידות אולטראסוניות, אשר ניתן לשלב בקלות במקביל אשכולות אולטרה סאונד.
הultrasonicators המתוחכמים של הירושר כוללים צג מגע דיגיטלי לתפעול קל ושליטה מדויקת בפרמטרי התהליך.
ידידותיות למשתמש ופעולה קלה ובטוחה הן תכונות עיקריות של הultrasonicators. פקד הדפדפן מרחוק מאפשר את הפעולה ואת השליטה של מערכת אולטרה סאונד באמצעות מחשב, טלפון חכם או לוח.
הטבלה להלן נותן לך אינדיקציה של יכולת עיבוד משוער של ultrasonicators שלנו:

נפח תצווה קצב זרימה התקנים מומלצים
10 עד 2000mL 20 עד 400mL / min Uf200 ः t, UP400St
0.1 ל 20L 0.2 ל 4 ליטר / דקה UIP2000hdT
10 עד 100 ליטר 2 עד 10L / min UIP4000hdT
N.A. 10 עד 100L / min UIP16000
N.A. יותר גדול אשכול UIP16000

תיצור איתנו קשר! / שאל אותנו!

בקש מידע נוסף

אנא השתמש בטופס להלן, אם אתה רוצה לבקש מידע נוסף על homogenization קולי. נשמח להציע לך מערכת קולי הפגישה הדרישות שלך.









הינכם מתבקשים לשים לב מדיניות פרטיות.


ספרות / הפניות

  • דודס, ג'ון א.; אספראיטלקית, פביאן; לואיארד, אוליבייה; Grossier, רומן; דייויד, רנה; הארון, מרים; בלון, פאבאן; גאוממל, סנדרין; ליצ'אק, נטלי (2007): השפעת האולטרסאונד על תהליכים crystallisation-משקעים: כמה דוגמאות ומודל הפרדה חדש. אפיון מערכות חלקיקים וחלקיקים, ויילי-וואג ', 2007, 24 (1), עמ' 18-28
  • קונמבאנדה, א.; פראסאנה, ק' (2016): הפקת חומרי הזנה משפכים בצורת מפה (מגנזיום אמוניום פוספט) ו-(הידרוקסיטיט). כתב העת לכימיה בכרך ט', מס ' 2; 2016.215-221.
  • קים, ד.; ג'ין מין, ק'; לי, ק. יו, מ. ס:; פארק, K.Y. (2017): השפעות של pH, מולרי יחס וטרום טיפול על התאוששות זרחן באמצעות התגבשות סטרוביט מקולחים של שפכים חזיר anaerobically מתעכל. מחקר הנדסי סביבתי 22 (1), 2017. 12-18.
  • רחמאן, מ., סלמה, מ., קרן, א., הוססיין, מ., רא, ג (2014): ייצור של שחרור איטי של דשן גבישי מהמים באמצעות התגבשות סטרוביט. ערבי. י. כימיה 7, 139 – 155.


עובדות שראוי לדעת

כיצד משקעים אולטראסאונד פועלים?

Ultrasonication משפיע על הנוקלאוציה וצמיחת הגביש, תהליך המכונה סונרוקסטליזציה.
ראשית, היישום של אולטרסאונד מאפשר להשפיע על שיעור הנוקלאוציה, שבו יש גבישים מוצק טופס מתוך פתרון נוזלי. Ultrasond בעוצמה גבוהה יוצר cavitation, אשר הוא הצמיחה הקריסה של בועות ואקום במדיום נוזלי. הקריסה של בועות ואקום מציג אנרגיה לתוך המערכת ומפחית את האנרגיה העודפת העודף הקריטי. ובכך, הזריעה והתגררות מבוצעים בקצב גבוה ובזמן המוקדם ביותר. בממשק בין בועה קוויטציה ואת הפתרון, חצי של מולקולה מסיסות הוא solvated על ידי הממס, בעוד החצי השני של משטח המולקולה מכוסה על ידי בועת קוויטציה, כך שיעור הסולר הוא ירד. התפרקות מחדש של המולקולה מסיסות נמנעת, בעוד קרישת של מולקולות בפתרון הוא גדל.
שנית, sonication מקדמת את צמיחת הגביש. ערבוב אולטרה סאונד מקדם את הצמיחה של גבישים על ידי הגדלת העברת המוני וצבירה של מולקולות.
התוצאות שהושגו על ידי sonication ניתן לשלוט על ידי מצב sonication:
Sonication רציף:
טיפול אולטרא-קולי רציף בתמיסה מייצר אתרי התגרמות רבים, כך שנוצרו מספר רב של גבישים קטנים
Sonication פעמו:
היישום של פעמו/אופניים sonication מאפשר שליטה מדויקת על גודל הגביש
Sonication ליזום התגררות:
כאשר האולטרסאונד מוחל רק בתחילת תהליך התגבשות, מספר סופי של גרעינים נוצרות, אשר לאחר מכן גדלים בגודל גדול יותר.

שימוש בultrasonication במהלך התגבשות, שיעור הצמיחה, גודל וצורה של מבני הגביש יכול להיות מושפע ונשלט. האפשרויות השונות של sonication לעשות התגבשות תהליכים sono לשליטה מדויקת ולשחזור.

קולי cavitation

כאשר בעוצמה גבוהה לחצות בינוני נוזלי, לחץ גבוה (דחיסה) ולחץ נמוך (ואקום) גלים מתחלפים דרך הנוזל. כאשר הלחץ השלילי שנגרם לגל קולי מעבר נוזל הוא גדול מספיק, המרחק בין מולקולות הנוזל עולה על המרחק המולקולרי המינימלי הנדרש להחזיק את הנוזל ללא פגע, ולאחר מכן הנוזל מתפרק כך שוואקום בועות או חללים נוצרים. אלה בועות ואקום ידוע גם בשם cavitation בועות.
בועות cavitation משמש יישומים אולטראסוניות כוח כגון ערבוב, פיזור, כִּרסוּם, הוֹצָאָה וכו ' להתרחש תחת עוצמות אולטרסאונד גבוה יותר 10 Wcm2. בועות הקצף גדלות על פני מספר מחזורים אקוסטיים בלחץ נמוך/לחץ גבוה עד שהם מגיעים לממד שבו הם לא יכולים לקלוט יותר אנרגיה. כאשר בועת הקצף הגיע לגודלו המירבי, הוא מתנגש באלימות במהלך מחזור דחיסה. הקולחות האלימים של בועה מחפירה ארעית יוצרת תנאים קיצוניים כגון טמפרטורות גבוהות ולחצים גבוהים מאוד, הפרשי טמפרטורות ומטוסים נוזליים. הכוחות הללו הם המקור להשפעות כימיות ומכניות המשמשות ביישומים אולטרה סאונד. כל בועה קורסת יכול להיחשב מיקרושחקן שבו טמפרטורות של כמה אלפי מעלות ולחצים גבוה יותר 1000 אטמוספרות נוצרות במקום מיידי [Suslick ואח ' 1986].

ויטבציה אולטרא סאונד/אקוסטית יוצרת כוחות עזים במיוחד, הפותחים את קירות התא הידועים כליזה (לחצו להגדלה!)

הפקת אולטרה סאונד מבוססת על הדרכה אקוסטית וכוחות ההידרודינמיים שלו

זרחן

זרחן הוא משאב חיוני, לא regenerable ומומחים כבר לנבא כי העולם יכה “פסגת זרחן”, כלומר הזמן שממנו האספקה לא יכולה עוד לעמוד בביקוש המוגבר, כ-20 שנה. הנציבות האירופית כבר סיווג זרחן כחומר גלם קריטי.
בוצה ביוב משמש לעתים קרובות כהפצת דשן על השדות. עם זאת, מאחר שרפש ביוב לא רק מכיל פוספט יקר, אלא גם מתכות כבדות ומזהמים אורגניים, מדינות רבות כגון גרמניה, להגביל על ידי חקיקה כמה בוצה ביוב יכול לשמש דשן. מדינות רבות כמו גרמניה יש תקנות דשן מחמירים, אשר מגבילים את הזיהום עם מתכות כבדות בקפדנות. מאחר שזרחן הוא משאב מוגבל, בקרת הביוב הגרמנית מ-2017 דורשת מפעילי מפעל ביוב למחזר פוספטים.
זרחן ניתן לשחזר משפכים, בוצה ביוב, כמו גם מן האפר של רפש הביוב האפר.

פוספט

פוספט, כימיקל לא-אורגנית, הוא מלח של חומצה זרחתית. מלחי אי-אורגנית מוקשים כדי לקבל זרחן לשימוש בחקלאות ובתעשייה. בכימיה אורגנית, פוספט, או פוספט אורגני, הוא אסתר של חומצה זרחנית.
לא לבלבל את השם זרחן עם אלמנט זרחן (סמל כימי P). . הם שני דברים שונים שאינו מתכתי רב-נקודתי של קבוצת החנקן, הזרחן נמצא בדרך כלל בסלעי פוספט אורגניים.
מלחי אורגני חשובים בביוכימיה וביוגיאוכימיה.
פוספט הוא שמו של היון PO43. חומצה זרחן, מצד שני, היא שמה של חומצה triprotic H3PO3. . זה שילוב של 3 שעות+ יונים וזרחן אחד (PO33יון.
זרחן הוא היסוד הכימי שיש לו את הסמל P והמספר האטומי 15. תרכובות זרחן משמשות גם בחומרי נפץ, סוכני עצבים, התאמות חיכוך, זיקוקים, חומרי הדברה, משחת שיניים וחומרי ניקוי.

זיהומית

סטרוביט, המכונה גם מגנזיום אמוניום פוספט (MAP), הוא מינרל פוספט עם הנוסחה הכימית NH4מדיניות MgPO4· 6H2O. שטרוביט מתגבשת במערכת האורטורביביות בצבע לבן לקריסטלים או בצבע חום-לבן, או בצורת מסלול. להיות מינרל רך, שטרוביט יש קשיות Mohs של 1.5 כדי 2 ו הכבידה הספציפית נמוכה של 1.7. תחת תנאים ניטרליים ואלקליין שטרוביט הוא בקושי מסיס, אבל יכול להיות מומס בקלות ב-חומצה. גבישים סטרוביט מיוצרים כאשר יש חפרפרת ליחס שומה (1:1:1) של מגנזיום, אמוניה ופוספט בשפכים. כל שלושת האלמנטים – מגנזיום, אמוניה ופוספט – נמצאים בדרך כלל במים השפכים: מגנזיום המגיע בעיקר מהאדמה, מי ים ושתיית מים, אמוניה מקולקלת מהאוריאה בשפכים, ופוספט המגיע ממזון, סבונים וחומרי ניקוי לתוך השפכים. עם שלושת האלמנטים האלה קיימים, שטרוביט סביר יותר ליצור ערכי ה-pH גבוה יותר, מוליכות גבוהה יותר, טמפרטורות נמוכות יותר, וריכוזים גבוהים יותר של מגנזיום, אמוניה ופוספט. התאוששות של זרחן מנחלים מים פסולת כמו סטרוביט ומיחזור אלה חומרים מזינים כמו דשן לחקלאות מבטיח.
סטרוביט הוא דשן יקר ערך שחרור איטי מינרלים המשמשים בחקלאות, אשר יש את היתרונות של להיות גרגירים, קל לשימוש, ו-ריחות ללא ריח.