फास्फोरस एक महत्वपूर्ण संसाधन खनिज है, जो प्राकृतिक आपूर्ति तेजी से कम हो रही है। नतीजतन, जर्मन सरकार ने डिक्री द्वारा अधिनियमित किया कि 2029 से फॉस्फोरस को सीवेज कीचड़ से काफी हद तक बरामद किया जाना चाहिए। पावर अल्ट्रासाउंड का कार्यान्वयन नगरपालिका सीवेज कीचड़ से फास्फोरस की वसूली को तेज करने के लिए विभिन्न विकल्पों को खोलता है।

सीवेज कीचड़ उपचार संयंत्रों और फास्फोरस रीसाइक्लिंग

फास्फोरस एक महत्वपूर्ण तत्व है, जो व्यापक रूप से ठीक रासायनिक और दवा उद्योग में उर्वरक और कच्चे माल के रूप में उपयोग किया जाता है। अपने तेजी से सिकुड़ते उपलब्ध संसाधनों के कारण, जर्मन सरकार ने एक कानून लागू किया है जिसके द्वारा सभी नगरपालिका अपशिष्ट जल उपचार संयंत्र को नगरपालिका सीवेज कीचड़ से फास्फोरस को पुनर्प्राप्त करने के लिए माप स्थापित करना चाहिए। उच्च प्रदर्शन अल्ट्रासाउंड का कार्यान्वयन विभिन्न उपचार विकल्प प्रदान करता है, जो फास्फोरस वसूली की दक्षता में काफी वृद्धि करते हैं।

अपशिष्ट जल संयंत्र बेहतर कीचड़ पाचन और फास्फोरस जैसे पोषक तत्वों की वसूली के लिए अल्ट्रासाउंड का उपयोग करते हैं।

अल्ट्रासोनिक सीवेज कीचड़ विघटन बेहतर Phorsphorus वसूली के लिए

शक्तिशाली अल्ट्रासाउंड तरंगों के साथ सीवेज कीचड़ को विकिरणित करने के लिए स्पष्ट रूप से सीवेज कीचड़ में बायोमास के विघटन में सुधार करने के लिए प्रदर्शित किया गया है। कई शोध अध्ययनों ने अल्ट्रासोनिक अपशिष्ट सक्रिय कीचड़ उपचार के लाभों को दिखाया है और जर्मनी में नगरपालिका अपशिष्ट जल उपचार संयंत्रों में विभिन्न औद्योगिक अल्ट्रासाउंड सिस्टम चल रहे हैं।
सीवेज कीचड़ में substrates के अल्ट्रासोनिक pretreatment अवायवीय पाचन प्रक्रियाओं के लिए कई लाभकारी प्रभाव है। इन लाभों में कण आकार को कम करना, हाइड्रोलिसिस की दर में वृद्धि, और हाइड्रोलिक प्रतिधारण समय को छोटा करना शामिल है।
Cavitational कतरनी बलों उच्च तीव्रता / कम आवृत्ति अल्ट्रासाउंड तरंगों द्वारा उत्पन्न कीचड़ floc आकृति विज्ञान और कीचड़ की माइक्रोबियल संरचना के टूटने का कारण बनता है।
गुयेन की शोध टीम ने अपने अध्ययनों में प्रदर्शित किया "कि अल्ट्रासाउंड का आवेदन बायोमास के कण आकार को कम करने में बहुत प्रभावी है, अल्ट्रासोनिक विकिरण जोखिम के समय और तीव्रता की लंबाई के आनुपातिक >78.78% के औसत कण आकार में कमी प्राप्त करता है। इसने संकेत दिया कि कीचड़ कण विघटित हो गए और कीचड़ कण आकार में कमी आई, sonication समय और floc कण आकार के बीच एक व्युत्क्रम संबंध के आधार पर। आवेदन अत्यधिक प्रभावी था, इस तथ्य के बावजूद कि उपचार से पहले कीचड़ फ्लॉक टिप्पणियों से पता चला कि कीचड़ फ्लोक्स घने और अत्यधिक कॉम्पैक्ट थे, जो कॉम्पैक्ट कोर, सेल क्लस्टर, बैक्टीरियल कॉलोनियों, प्रोटोजोआ और फिलामेंटस बैक्टीरिया के साथ कई उप-डिब्बों से बने थे, अन्य कारकों के बीच। बहिस्त्राव के विश्लेषण से पता चलता है कि अल्ट्रासोनिक प्रक्रिया काफी सभी आकारों के कीचड़ flocs की संरचनात्मक अखंडता विघटित. फ्लॉक के टुकड़ों को इष्टतम उपचार की स्थिति के तहत ≤6.5 μm के रूप में कम कर दिया गया था, और 20 kHz की कम अल्ट्रासाउंड आवृत्ति के साथ अल्ट्रासोनिक उपचार के 5-10 मिनट के बाद कीचड़ घोल में भंग कर दिया गया था। (गुयेन एट अल. 2015)
एक कुशलतापूर्वक विघटित सीवेज कीचड़, अर्थात्। sonicated कीचड़, काफी बेहतर अलगाव गुण बायोमास और जेल की तरह अंशों के रूप में अच्छी तरह से पानी से फास्फोरस समृद्ध अंशों को हटाने के लिए अनुमति से पता चलता है. अल्ट्रासोनिक cavitation सीवेज कीचड़ में बायोमास की कोशिका संरचनाओं को बाधित करता है और बाद के फ्रैक्शनेशन को (i) सेल्यूलोज-समृद्ध फाइबर के तीन अंशों में सुविधा प्रदान करता है, (ii) एक पोषक तत्व-समृद्ध जेल, और (iii) एक तरल जो आसानी से किण्वित होता है। कीचड़ के इन तीन अंशों को आगे संसाधित किया जा सकता है, उदाहरण के लिए फॉस्फोरस वसूली, भारी धातु हटाने आदि।

Ultrasonically फास्फोरस्न के गीले रासायनिक वर्षा तीव्र

Ultrasonication एक अच्छी तरह से ज्ञात तकनीक खनिजों, कणों और क्रिस्टल के siccessful और प्रभावी वर्षा के लिए रसायन विज्ञान में लंबे समय के बाद से इस्तेमाल किया जाता है। सीवेज कीचड़ से फॉस्फोरिस वसूली के लिए, sonication को बढ़ावा देने और struvite की वर्षा में तेजी लाने के लिए लागू किया जाता है। Struvite (मैग्नीशियम अमोनियम फॉस्फेट) सूत्र एनएच के साथ एक फॉस्फेट खनिज है₄एमजीपीओ₄· 6H₂ ओ, जो अपशिष्ट कीचड़ से बाध्य रूप में फास्फोरस को हटाने के लिए एक सरल समाधान प्रदान करता है।
struvite क्रिस्टलीकरण / वर्षा प्रक्रिया के दौरान, आयनों PO₄^3-, NH₄⁺, और Mg^{2 +} स्ट्रुवाइट वर्षा के कारण तरल चरण से हटा दिया जाता है, जब तक कि प्रतिक्रिया संतुलन तक नहीं पहुंच जाती है।

सूअर बहिस्त्राव से अवक्षेपित स्ट्रुवाइट क्रिस्टल।
(चित्र और अध्ययन: ©किम एट अल।

जब ultrasonication कीचड़ पूर्व के रूप में लागू किया जाता है struvite वर्षा प्रक्रिया से पहले उपचार, ultrasonically प्रेरित cavitation आणविक स्तर पर क्रिस्टल विकास के लिए सक्रिय सतह क्षेत्र प्रदान करने पर एक thourough मिश्रण प्रदान करता है। बाह्य कोशिकीय और इंट्रासेल्युलर पदार्थों की घुलनशीलता दर में वृद्धि, एनएच की जैव उपलब्धता को बढ़ाकर स्ट्रुवाइट वर्षा को और अधिक लाभ पहुंचाती है₄⁺ और PO₄^3- आयनों। sonication उपचार घोल है, जो अल्ट्रासोनिक cavitation के कारण होता है के माध्यम से एक सुविधाजनक बड़े पैमाने पर हस्तांतरण में परिणाम है।
Sonication भी hydrothermal carbonization शराब, जहां फास्फोरस ultrasonically सहायता प्राप्त निष्कर्षण और वर्षा के माध्यम से हाइड्रोथर्मल carbonization शराब से struvite के रूप में पुनर्नवीनीकरण किया जाता है करने के लिए लागू किया जा सकता है।
सीवेज कीचड़ से फास्फोरस वसूली के लिए बड़े पैमाने पर struvite वर्षा के बारे में और अधिक पढ़ें!

सीवेज कीचड़ से फास्फोरस रिलीज के लिए Sono-Fenton

गोंग एट अल के अध्ययन (2015) ने सीवेज कीचड़ विघटन के लिए एक संयुक्त अल्ट्रासाउंड-फेंटन (जिसे सोनो-फेंटन के रूप में भी जाना जाता है) पूर्व-उपचार की दक्षता का प्रदर्शन किया। अल्ट्रासाउंड-फेंटन उपचार को लागू करने से कार्बन, नाइट्रोजन और फास्फोरस रिलीज में काफी वृद्धि हुई है। सोनो-फेंटन उपचार ने कुल नाइट्रोजन (एन) और फास्फोरस (पी) में क्रमशः 1.7- और 2.2-गुना की वृद्धि की, जब अकेले फेंटन उपचार की तुलना में। सोनो-फेंटन उपचार के बाद, कीचड़ ने स्कैनिंग इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी के आधार पर काफी महीन कण आकार और लूजर माइक्रोस्ट्रक्चर दिखाया। इलेक्ट्रॉन स्पिन अनुनाद का उपयोग करते हुए, उच्चतम ओएच • सिग्नल तीव्रता 568.7 से फिन्टन उपचार द्वारा सोनो-फेंटन उपचार के बाद 1106.3 तक बढ़ गई। इसने प्रदर्शित किया कि सोनो-फेंटन उपचार कीचड़ के विघटन को प्रेरित करता है और कार्बनिक कार्बन, नाइट्रोजन और फास्फोरस की रिहाई में काफी सुधार करता है।

Ultrasonically तीव्र माइक्रोबियल ईंधन कोशिकाओं

सीवेज कीचड़ के अल्ट्रासोनिक pretreatment कीचड़ मैट्रिक्स, जो बाद में माइक्रोबियल electrohydrogenesis accelerates से विभिन्न कार्बनिक यौगिकों के घुलनशीलता को बढ़ावा देता है।
अधिक और घांगरेकर (2010) माइक्रोबियल ईंधन कोशिकाओं पर sonication पूर्व उपचार के लाभकारी प्रभावों में योगदान करने के लिए बढ़ाया enzymatic गतिविधियों और बाह्य कोशिकीय प्रोटीन, polysaccharides और एंजाइमों की उपलब्धता है, जो अल्ट्रासोनिक sonoporation और सेल व्यवधान द्वारा बाहरी परतों के लिए कीचड़ flocs की आंतरिक परतों से जारी कर रहे हैं, जिसके परिणामस्वरूप बेहतर सब्सट्रेट उपयोग दक्षता में वृद्धि हुई है। माइक्रोबियल ईंधन कोशिकाओं से बिजली की कटाई में सुधार के लिए, बैक्टीरिया की इलेक्ट्रॉन हस्तांतरण क्षमता में एक बाह्य कोशिकीय ठोस पदार्थ में सुधार आवश्यक है। यह बाह्य कोशिकीय इलेक्ट्रॉन स्थानांतरण या तो सेल सतह और ठोस सतह के बीच सीधे संपर्क में या अप्रत्यक्ष रूप से तथाकथित बहिर्जात और अंतर्जात मध्यस्थों के माध्यम से हो सकता है। बैक्टीरिया और इलेक्ट्रोड सतह के बीच प्रत्यक्ष इलेक्ट्रॉन हस्तांतरण के लिए, इलेक्ट्रॉन को कोशिका की बाहरी झिल्ली तक पहुंचना चाहिए। यह घटना इनोकुलम को दिए गए ultrasonication पूर्व-उपचार के कारण हो सकती है जब विशिष्ट आपूर्ति की गई ऊर्जा पर्याप्त थी; इसलिए, उच्च कूलम्बिक दक्षता का पक्ष लेते हुए।
एक ultrasonically तीव्र माइक्रोबियल इलेक्ट्रोलिसिस प्रक्रिया कीचड़ उपचार के लिए बाद में किण्वन प्रक्रियाओं के साथ संयुक्त किया जा सकता है।

Sono-Electrochemical सीवेज कीचड़ उपचार

इलेक्ट्रोकोएगुलेशन एक सरल प्रक्रिया है, जिसे आसानी से अपशिष्ट पानी पर लागू किया जा सकता है और बड़ी मात्रा में कुशलतापूर्वक और लागत प्रभावी उपचार की अनुमति देता है। Ultrasonication इलेक्ट्रोड से passivating परतों के गठन को रोकने के द्वारा electrocoagulation प्रक्रियाओं के मुख्य दोष को दूर करने में मदद करता है। समय के साथ इलेक्ट्रोड सतह पर बनने वाली निष्क्रिय फिल्में, इलेक्ट्रोकोएगुलेशन सिस्टम की दक्षता को काफी कम करती हैं और अल्ट्रासाउंड ऑपरेशन के दौरान लगातार इन passivating परतों को हटाने के लिए एक सरल विधि है, जबकि एक ही समय में sonication इलेक्ट्रोकोगुलेशन सिस्टम के कारोबार को बढ़ाता है। अल्ट्रासोनिक तरंगों इलेक्ट्रोड सतह पर गठित तलछट नीचे तोड़ने और cavitation घटना के दौरान समाधान के अंदर उच्च दबाव अंक बनाने के द्वारा प्रदूषकों को हटाने के लिए कट्टरपंथी प्रजातियों की उच्च मात्रा उत्पन्न। अल्ट्रासोनिक के साथ इलेक्ट्रोकोएगुलेशन के संयोजन से, गुहिकायन या माइक्रो-स्ट्रीमिंग द्वारा इलेक्ट्रोड पर नई सतहों के निर्माण के कारण, वितरण परत की मोटाई में कमी बड़े पैमाने पर स्थानांतरण दरों में वृद्धि से बढ़ जाती है। सोनो-इलेक्ट्रोकोगुलेशन इलेक्ट्रोकोएगुलेशन की तुलना में कोगुलेंट गठन की मात्रा को बढ़ाता है, और मुक्त कट्टरपंथी गठन द्वारा अत्यधिक मिश्रण और ऑक्सीकरण द्वारा फ्लोक्यूलेशन को बढ़ाया जाता है; इसलिए वांछित दक्षता तक पहुँचने के लिए कम से कम समय में संभव है.
(मोराडी एट अल. 2021)

Sonoelectrochemistry और Sonoelectrocoagulation के फायदे

"Sonoelectrochemistry एक इलेक्ट्रोकेमिकल सिस्टम में अल्ट्रासोनिक ऊर्जा का संयोजन है जो इलेक्ट्रोड सतह पर गैस बुलबुला हटाने, समाधान degassing, Nernst प्रसार परत के विघटन, डबल परत के माध्यम से इलेक्ट्रोएक्टिव प्रजातियों के बड़े पैमाने पर परिवहन की वृद्धि, और सक्रियण और इलेक्ट्रोड सतह की सफाई सहित कई फायदे प्रदान करता है। इलेक्ट्रोकेमिस्ट्री में इन लाभों से प्रक्रिया क्षमता में सुधार होता है (इलेक्ट्रोड और वर्तमान दक्षता), इलेक्ट्रोकेमिकल दरों और पैदावार में वृद्धि, सेल वोल्टेज और इलेक्ट्रोड ओवरपोटेंशियल्स में कमी, कठोरता, गुणवत्ता, सरंध्रता और मोटाई के मामले में बेहतर इलेक्ट्रोजिटमेंट सामग्री, और इलेक्ट्रोड सतह पर इलेक्ट्रोड फाउलिंग और डीगैसिंग का दमन। (Foroughi et al., 2021)
Sono-electrochemical उपकरण और इसके अनुप्रयोगों के बारे में अधिक पढ़ें!

सीवेज कीचड़ उपचार के लिए औद्योगिक अल्ट्रासोनिक सिस्टम

Hielscher Ultrasonics उच्च प्रदर्शन प्रणाली अपशिष्ट जल और सीवेज कीचड़ उपचार संयंत्रों में एक विश्वसनीय काम घोड़ा कर रहे हैं। Hielscher अल्ट्रासोनिक सिस्टम 20kHz पर उच्च शक्ति अल्ट्रासाउंड प्रदान करते हैं, जो तीव्र ध्वनिक cavitation बनाता है। हमारे उच्च शक्ति अल्ट्रासोनिक उपचार के प्रभाव में सेल व्यवधान और विघटन, उच्च द्रव्यमान हस्तांतरण, कीटाणुशोधन, पॉलिमर का अपघटन, एंजाइमों की रिहाई और कीचड़ का एकरूपता शामिल है। उच्च तीव्रता sonication ऑक्सीडेटिव कणों की पीढ़ी के माध्यम से और nucleation साइटों में वृद्धि के माध्यम से उपचार दक्षता में सुधार, बेहतर जमावट और flocculation सुनिश्चित. इन तीव्र अल्ट्रासोनिक cavitation बलों और इसके प्रभावों के विश्वसनीय और निरंतर पीढ़ी के लिए विभिन्न अनुप्रयोगों के लिए हमारे शक्तिशाली अल्ट्रासोनिक प्रोसेसर को एकीकृत करने के लिए ऊर्जा में सुधार करने के लिए अनुमति देते हैं- और सीवेज कीचड़ से पोषक तत्व-फसल।

• अल्ट्रासोनिक सीवेज कीचड़ के विघटन
• Ultrasonically तीव्र अवायवीय पाचन
• मूल्यवान पोषक तत्वों (फास्फोरस, नाइट्रोजन, मैग्नीशियम, कैल्शियम, पोटेशियम, आदि) की वसूली
• भारी धातुओं जैसे दूषित पदार्थों को हटाना

विभिन्न आकारों में रिएक्टरों के माध्यम से प्रवाह के साथ अल्ट्रासोनिक प्रोसेसर की पेशकश, Hielscher Ultrasonics अपने सीवेज कीचड़ सुविधा के लिए आदर्श अल्ट्रासोनिक अपशिष्ट waster और कीचड़ उपचार प्रणाली है।
मॉड्यूलर डिजाइन समानांतर में कई अल्ट्रासोनिक इकाइयों की सरल किस्त के लिए अनुमति देता है, जो किसी भी मात्रा के एक विश्वसनीय और कुशल उपचार को संभव बनाता है।
Hielscher उच्च शक्ति / उच्च थ्रूपुट अल्ट्रासोनिक सिस्टम सीवेज कीचड़ में बायोमास के उपचार में दक्षता और उपज को बढ़ावा देने।
हमारे सभी ultrasonicators सुविधा सफाई में जगह (सीआईपी).
उपचार की मांग के लिए उपयुक्त: सीवेज कीचड़ में अक्सर उच्च सेल्यूलोज सामग्री के साथ रेशेदार सामग्री होती है, जिसे विघटित करना मुश्किल होता है। Hielscher Ultrasonics’ औद्योगिक अल्ट्रासोनिक प्रोसेसर बहुत उच्च amplitudes वितरित कर सकते हैं. 200μm तक के amplitudes आसानी से लगातार 24/7 आपरेशन में चलाया जा सकता है। यहां तक कि उच्च amplitudes के लिए, अनुकूलित अल्ट्रासोनिक sonotrodes उपलब्ध हैं। इस तरह के उच्च आयाम सेल्यूलोज, लिग्निन और अन्य सामग्रियों की मजबूत सेल दीवारों की सेलुलर संरचना को बाधित करने का एक प्रभावी तरीका है। हमारे प्रवाह सेल रिएक्टरों के अनुकूलित डिजाइन आदर्श प्रवाह पैटर्न और खिलाया कीचड़ के वर्दी, कुशल अल्ट्रासोनिक उपचार सुनिश्चित करता है।

हम सीवेज कीचड़ संयंत्रों के सिस्टम इंटीग्रेटर्स और इंजीनियरों के साथ काम करते हैं

निर्माता और उच्च प्रदर्शन अल्ट्रासोनिक मॉड्यूलर इकाइयों के सिस्टम बिल्डर के रूप में, Hielscher Ultrasonics सिस्टम integrators के साथ मिलकर काम करता है। अपशिष्ट जल और सीवेज कीचड़ उपचार संयंत्रों के अधिकांश ऑपरेटर सिस्टम इंटीग्रेटर्स के साथ काम करते हैं, जो इस तरह के शुद्धिकरण संयंत्रों के डिजाइन और स्वचालन में अच्छी तरह से अनुभवी हैं। डिजाइन इंजीनियरों और तकनीकी इंजीनियरों की हमारी टीम लक्षित कीचड़ की मात्रा के लिए इष्टतम अल्ट्रासोनिक विन्यास की सिफारिश करते हैं, विस्तृत प्रणाली जानकारी, सीएडी चित्र के रूप में के रूप में अच्छी तरह से स्थापना सेवा और परिचालन प्रशिक्षण प्रदान करते हैं। यह सीवेज उपचार संयंत्रों में उच्च प्रदर्शन अल्ट्रासाउंड के एकीकरण के एक रचनात्मक और लक्ष्य-उन्मुख कार्यान्वयन को सक्षम बनाता है। आप बेहतर कीचड़ उपचार के लिए हमारे अल्ट्रासोनिक प्रोसेसर को एकीकृत करने में रुचि रखते हैं, तो कृपया हमसे संपर्क करें!

नीचे दी गई तालिका आपको हमारे अल्ट्रासोनिकटर की अनुमानित प्रसंस्करण क्षमता का संकेत देती है:

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