Hielscher ultragarso technologijos

Ultragarso fosforo išieškojimas iš nuotekų dumblo

  • Fosfaro paklausa pasaulyje didėja, o gamtinių fosforo išteklių pasiūla menka.
  • Nuotekų dumblo ir nuotekų dumblo pelenai yra daug fosforo ir todėl gali būti naudojami kaip šaltinį susigrąžinti fosforo.
  • Ultragarso šlapias-cheminis apdorojimas ir kritulių pagerina fosfatų regeneraciją iš nuotekų dumblo, taip pat iš deginamo dumblo pelenų ir daro atsigavimo žymiai ekonomiškesnis.

 

Fosforo

Nuotekų dumblas yra daug fosforo. Ultragarso gavyba ir nusodinimas sustiprina fosforo atkūrimo procesą.Fosforo (fosforas, P) yra neatsinaujinantis išteklius, kuris yra labai naudojamas žemės ūkyje kaip trąšos, taip pat daugelyje pramonės šakų, kur fosforas yra vertingas priedas (pvz., dažai, skalbinių plovikliai, antipirenai, gyvūnų pašarai). Nuotekų dumblas, deginamas nuotekų dumblo pelenai (ISSA), mėšlas ir pieninės nuotekos turi daug fosforo, todėl fosforo regeneravimo šaltinis yra ribotas fosforo šaltinis ir aplinkos apsaugos problemos.
Iš skystų nuotekų srautų susidarančio fosforo regeneravimo lygis gali siekti 40 – 50%, o regeneravimo lygis iš nuotekų dumblo ir nuotekų dumblo pelenų gali siekti iki 90%. Fosforas gali būti nusodinamas įvairiomis formomis, vienas iš jų yra Struvitinių (vertinami kaip aukštos kokybės, lėtai atpalaidavimo trąšų). Siekiant, kad fosforo regeneravimas būtų ekonomiškas, atsigavimo procesas turi būti pagerintas. Ultragarsu yra procesas intensyvėja metodas, kuris pagreitina procesą ir didina regeneruotos mineralų derlius.

Ultragarso fosforo atkūrimo

Ardymo suintensyvėja šlapias-cheminis apdorojimas ir kritulių per fosforo regeneravimo iš nuotekų dumblo.Pagal ardymo, vertingos medžiagos, tokios kaip Struvitinių (magnio amonio fosfatas (map)), kalcio fosfatas, hidroksiapatitas (HAp)/kalcio hidroksiapatitas, oktacalcio fosfatas, trikalcio fosfatas, ir dikalcio fosfato dihidratas gali būti regeneruoti nuo atliekų srautų. Ultragarso gydymas pagerina drėgnų cheminių gavyba, taip pat kritulių ir kristalizacijos (sono kristalizacijos) vertingų medžiagų iš nuotekų dumblo ir deginamo dumblo pelenų.
Nors fosforo (8-10%), geležies (10-15%) ir aliuminio (5-10%) kiekis deginančio monokristaliniai nuotekų dumblo pelenai yra gana dideli, jame taip pat yra toksiškų sunkiųjų metalų, tokių kaip švinas, kadmis, Varis ir Cinkas.

Biodujos anaerobinis Digester

Informacijos užklausa




Atkreipkite dėmesį į mūsų Privatumo politika.


Phopshorus išieškojimas – Dviejų etapų procesas

    1. rūgšties ekstrahavimas

Pirmoji fosforo atsigavimo pakopa – fosforo iš nuotekų dumblo ekstrahavimas arba išplovimas arba sudeginti nuotekų dumblo pelenai (ISSA), naudojant rūgštį, pvz., sieros rūgštį arba vandenilio chlorido rūgštį. Ultragarso maišymo skatina drėgną cheminių išplovimo didinant masės perkėlimas tarp rūgšties ir ISSA taip, kad visiškai išplovimo fosforo pasiekiama greitai. Ekstrahavimo procedūrai pagerinti gali būti taikomas paruošiamojo apdorojimo etapas, naudojant etilendiamintetraacetatinę rūgštį (EDTA).

    1. Fosforo nusodinimas

Ultragarso kristalizacijos padidina fosfatų nusodinimą žymiai didinant sėjimo taškus ir pagreitinti adsorbciją ir agregaciją molekulių, siekiant suformuoti kristalą. Galima pasiekti, pvz., naudojant magnio hidroksidą ir amonio hidroksidą, ultragarso nusodinimą iš nuotekų šliūno ir ISSA. Susidariusios nuosėdos yra struvite, junginys, sudarytas iš magnio, amonio, fosforo ir deguonies.

Sonocrystallization iš Struvite

Ultragarso išsklaidyti skatina masės perdavimą tarp fazių ir inicijuoja branduolį ir kristalų augimą fosfatų (pvz., Struvitinių/Map).
Ultragarso inline kritulių ir kristalizacijos Struvitinių leidžia didelio tūrio strams pramoninio masto gydymas. Perdirbimo didelio nuotekų dumblo srauto problema gali būti išspręsta nuolat ultragarso procesą, kuris pagreitina struvitinio kristalizacijos ir pagerina kristalų dydis gaminti mažesnių, vienodesnis fosfato dalelės. Kritulių dalelių dydžio pasiskirstymas yra nustatomas nualinimo greitis ir vėlesnis kristalų augimo greitis. Pagreitintas nualinimas ir slopinamas augimas yra svarbiausi veiksniai, dėl kurių vandeniniame tirpale nusėdo cristaliniai fosfato dalelės, t. y. struvitiniai. Ultragarsu yra procesas intensyvėja metodas, kuris pagerina maišymo siekiant gauti homogeniškas pasiskirstymas reaktyvių jonų.
Ultragarso kritulių yra žinoma, kad suteikti siauresnė dalelių dydžio pasiskirstymas, mažesni kristalų dydis, valdomas morfologija, taip pat greitai nualinimo norma.

Struvitų kristalai gali būti nusodinami iš nuotekų dumblo. Pašalinkite pagerina atkūrimo procesą.

Iš kiaulių nuotekų nusodinti struvito kristalai (šaltinis: Kim et al. 2017)

Geri kritulių rezultatai gali būti pasiekti, pavyzdžiui, PO3-4 : NH+4 : Mg2 + santykis yra 1:3: 4. PH intervalas nuo 8 iki 10 veda prie maksimalaus fosfato P išleidimo

Ultragarsu yra labai efektyvus procesas intensyvinti technika skatinti vertingų medžiagų, tokių kaip kalcio fosfatas, magnio amonio fosfatas (MAP) ir hidroksiapatitas (HAP), kalcio hidroksiapatitas, octacalcio fosfatas, nusodinimas, ir dikalcio fosfato dihidrato iš nuotekų. Nuotekų dumblas, mėšlas ir pieninių nuotekų yra žinomi kaip maistingųjų medžiagų turtingas nuotekas, kuris tinka vertingų medžiagų gamybai per ultragarsu padeda kritulių.

Struvitinis kristalų formavimas:
Mg2 + + NH+4 + HPO2-4 + H2O –> MgNH (Netoli viešbučio)4PO4 ∙ 6H2O + H+

Hielscher Ultrasonics gamina aukštos kokybės ultrasonicators už sonochemical programas.

Didelio galingumo ultragarso perdirbėjai iš laboratorijos į bandomuosius ir pramoninio masto.

Pramonės Ultragarsinė įranga išplovimo ir kritulių

UIP4000hdT srauto elemento inline ardymo pramoninio mastoDidelio našumo ultragarso sistemas ir reaktorius turi apdoroti deginamas nuotekų dumblo pelenai (ISSA) ir nuotekų dumblas pramoninio masto. Hielscher Ultrasonics specializuojasi projektavimo ir gamybos didelio galingumo ultragarso įranga – nuo laboratorijos ir talpos iki visiškai pramoninių vienetų. Hielscher ultrasonicators yra tvirtas ir pastatytas už 24/7 operacijos pagal visą apkrovą reiklus aplinkoje. Priedai, pavyzdžiui, srauto ląstelių reaktorių su įvairiomis geometrijos, sonotrodes (ultragarso zondai) ir stiprintuvas ragai leidžia optimaliai adaptacijos ultragarso sistemos proceso reikalavimus. Siekiant apdoroti didelės apimties srautus, Hielscher siūlo 4kW, 10kW ir 16kW ultragarso vienetus, kurie gali būti lengvai derinami lygiagrečiai ultragarso grupes.
Hielscher ' s sudėtingus ultrasonicators funkcija skaitmeninis jutiklinis ekranas lengva operacija ir tiksliai kontroliuoti proceso parametrų.
Patogumas naudoti ir lengvas, saugus veikimas yra pagrindiniai bruožai Hielscher ultrasonicators. Nuotolinio naršyklės valdymo leidžia operacijos ir kontrolės ultragarso sistema per PC, sumanaus telefono ar tabletę.
Žemiau pateiktoje lentelėje pateikiama apytikslė mūsų ultragarsu apdorojimo pajėgumo informacija:

Serija tomas srautas Rekomenduojami prietaisai
Nuo 10 iki 2000 ml 20-400 ml / min UP200Ht, UP400St
0.1 iki 20L 0.2 iki 4L / min UIP2000hdT
Nuo 10 iki 100L Nuo 2 iki 10 l / min UIP4000hdT
Nėra duomenų | 10 - 100 l / min UIP16000
Nėra duomenų | didesnis klasteris UIP16000

Susisiekite su mumis! / Klausk mus!

Klauskite daugiau informacijos

Jei norite paprašyti papildomos informacijos apie ultragarso homogenizavimą, naudokite žemiau esančią formą. Mums bus malonu pasiūlyti ultragarso sistemą, atitinkančią jūsų reikalavimus.









Atkreipkite dėmesį, kad mūsų Privatumo politika.


Literatūra / Literatūra

  • Dodds, John A.; Espitalier, Fabienne; Migle, Klaipeda Grossier, Romain; Mindaugas; , Myriam; Baillon, Fabien; Gatumel, Cendrine; Lyczko, Nathalie (2007): ultragarso poveikis kristalizacijai-kritulių procesai: kai kurie pavyzdžiai ir naujas atskyrimo modelis. Dalelių ir dalelių sistemų apibūdinimas, Wiley-VCH Verlag, 2007, 24 (1), p. 18-28
  • Charbanda, A.; Prasanna, K. (2016): maistinių medžiagų ekstrahavimas iš pieno nuotekų žemėlapių pavidalu (magnio amonio fosfatas) ir HAP (hidroksiapatitas). Rasayan chemijos leidinys Vol. 9, No 2; 2016.215-221.
  • Kim, D.; Jin min, K.; Lee, K.; J., M. S:; Parkas, K.Y. (2017): PH, molinio santykio ir pirminio apdorojimo fosforui regeneruoti poveikis per struvitų kristalizaciją iš anaerobiškai suskaidytų kiaulių nuotekų ištekėjimo. Aplinkos inžinerijos tyrimai 22 (1), 2017. 12-18.
  • Rahman, m., salleh, m., ahsan, A., hossain, m., ra, C. (2014): gamyba lėtai spaudai kristalų trąšų iš wastewaters per Struvitinių kristalizacijos. Arabų. J. Chem. 7, 139 – 155.


Faktai verta žinoti

Kaip veikia ultragarso kritulių darbas?

Ultragarsu poveikis branduolį ir kristalų augimą, procesas, žinomas kaip sonocrystallization.
Pirma, ultragarso taikymas leidžia daryti įtaką branduolio dažnio, kur kietas kristalai forma iš skysto tirpalo. Didelės galios ultrasond sukuria Kavitacijos, kuri yra augimo ir griūtis vakuuminių burbuliukų skystoje terpėje. Į vidų sprogimas iš vakuumo burbuliukai pristato energiją į sistemą ir sumažina kritinį perteklių nemokamai energijos. Taip, sėja taškai ir branduolį yra inicijuojami dideliu greičiu ir kuo anksčiau. Į sąsają tarp išsiplėtimą burbulas ir tirpalo, pusė tirpus molekulė yra sprendžiamos tirpiklio, o kita pusė molekulės paviršius yra padengtas išsiplėtimas burbulas, kad tirpimo norma yra sumažėjęs. Išvengiama tirpumo molekulės išnaikinimo, o tirpalo molekulių koaguliacija padidėja.
Antra, ardymo skatina kristalų augimą. Ultragarso maišymo skatina kristalų augimą incresing masinio perdavimo ir agregavimo molekulių.
Rezultatai pasiekti ardymo gali būti kontroliuojami ardymo režimu:
Nepertraukiamas ardymo:
Nuolatinis ultragarso gydymo tirpalo gamina daug nukleacijos vietų, kad daug mažų kristalų yra sukurta
Impulsiniai ardymo ultragarsu:
Iš impulsiniai/cikluotas ardymo taikymo leidžia tiksliai kontroliuoti kristalų dydis
Ardymo inicijuoti branduolį:
Kai Ultragarsas taikomas tik kristalizacijos proceso pradžioje, susidaro baigtinių branduolių skaičius, kuris vėliau išauga iki didesnio dydžio.

Naudojant ultragarsu per kristalizacijos, augimo tempas, dydis, ir formos kristalų struktūras, gali būti įtakojama ir kontroliuojama. Įvairių variantų ardymo padaryti sono kristalizacijos procesai tiksliai valdomas ir pakartojamas.

Ultragarsinė kavitacija

Kai didelio intensyvumo ultragarso kirsti skystoje terpėje, aukšto slėgio (suspaudimo) ir žemo slėgio (retinimo) bangos pakaitomis per skystį. Kai neigiamas spaudimas, sukeltas ultragarso bangų perėjimo skysčio yra pakankamai didelis, atstumas tarp skysčio molekulių viršija mažiausią molekulinį atstumą, kurio reikia, kad skystis nepažeistas, ir tada skystis skyla taip, kad vakuumas burbuliukai ar ertmes. Šie vakuuminiai burbulai taip pat žinomi kaip kavitacija Burbuliukai.
Kavitacijos burbuliukai, naudojami galios ultragarso programas, pavyzdžiui, maišymo, Disperguoti, malimas, Gavyba ir pan., atsiranda esant didesnei kaip 10 wcm2. Išsiplėtimą burbuliukai auga per keletą akustinių žemo slėgio/aukšto slėgio ciklų, kol jie pasiekia dimensiją, kur jie negali absorbuoti daugiau energijos. Kai išsiplėtimą burbulas pasiekė savo maksimalų dydį, jis implodes žiauriai per suspaudimo ciklą. Smurtinių laikinų išsiplėtimą burbulas sukuria ekstremaliomis sąlygomis, pavyzdžiui, labai aukšta temperatūra ir slėgis, labai aukšto slėgio ir temperatūros diferencialai ir skystų purkštukų. Šios pajėgos yra cheminių ir mechaninių poveikių, naudojamų ultragarso programas šaltinis. Kiekvienas griūva burbulas gali būti laikomas microreactor, kurioje temperatūra kelių tūkstančių laipsnių ir slėgis didesnis nei 1000 atmosferų yra sukurta akimirksniu [Suslick et al 1986].

Ultragarso/Akustinė kavitacija sukuria labai intensyvus pajėgas, kurios atveria ląstelių sienelių žinomas kaip lizės (paspauskite, Norėdami padidinti!)

Ultragarso gavyba yra pagrįstas akustinės išsiplėtimą ir jos hidrodinaminis šlyties jėgų

Fosforo

Fosforas yra esminis, ne regeneruojamas išteklių ir ekspertai jau prognozuoja, kad pasaulis bus hit “fosfaro smailė”, t. y. laikas, nuo kurio tiekimas nebegali patenkinti padidėjusios paklausos maždaug 20 metų. Europos Komisija jau klasifikavo fosforą kaip kritinę žaliavą.
Nuotekų dumblas yra dažnai naudojamas kaip trąšų plitimo laukuose. Tačiau, kadangi nuotekų dumblas yra ne tik vertingas fosfatas, bet ir žalingas sunkiųjų metalų ir organinių teršalų, daugelyje šalių, pavyzdžiui, Vokietijoje, riboja teisės aktus, kiek nuotekų dumblas gali būti naudojamas kaip trąša. Daugelis šalių, pavyzdžiui, Vokietija turi griežtus trąšų reglamentai, kurie riboja taršą sunkiųjų metalų griežtai. Kadangi fosforas yra ribotas išteklius, Vokietijos nuotekų dumblo reglamentas nuo 2017 reikalauja, kad nuotekų valymo įrenginių operatoriai recirkuliuoja fosfatus.
Fosforas gali būti regeneruojamas iš nuotekų, nuotekų dumblo, taip pat nuo deginamo nuotekų dumblo pelenų.

Fosfato

Fosfatas, neorganinė cheminė medžiaga, yra fosforo rūgšties druska. Neorganiniai fosfatai iškasti, kad gautų fosforo, skirto naudoti žemės ūkyje ir pramonėje. Organinės chemijos, fosfato, arba organofosfatas, yra fosforo rūgšties esteris.
Nepainiokite pavadinimo fosforas su elementu fosforo (cheminis simbolis P). Jie yra du skirtingi dalykai. A daugiavalentis nonmetallic azoto grupės, fosforo paprastai randama neorganinio fosfato uolienos.
Organiniai fosfatai yra svarbūs biochemijos ir biogeochemijos.
Fosfatas yra jonų PU pavadinimas43-. Fosforo rūgštis, iš kitos pusės, yra triprotinės rūgšties H3PO3 pavadinimas. Šis derinys yra 3 H+ ir vieną fosfitą (PO33-jonų.
Fosforas yra cheminis elementas, kuris turi simbolį P ir atomų skaičius 15. Fosforo junginiai taip pat plačiai naudojami sprogmenų, nervinių agentų, trinties rungtynių, fejerverkų, pesticidų, dantų pastos ir ploviklių.

Struvitinių

Struvite, taip pat vadinamas magnio amonio fosfatas (MAP), yra fosfato mineralas su chemine formule NH4MgPO4· 6H2O. Struvite kristalizuojasi ortolokacinės sistemos kaip baltos arba gelsvos arba rusvai baltos piramidės kristalai arba platlet panašių formų. Būdamas minkštas mineralinis, struvitas yra Mohs kietumas nuo 1,5 iki 2 ir mažas savitasis sunkis 1,7. Esant neutralioms ir šarminėms sąlygoms, struvitas vargu ar tirpaus, tačiau gali būti lengvai ištirpintas rūgštyje. Struvito kristalai formuojasi, kai nuotekose yra magnio, amoniako ir fosfato molio ir molio santykis (1:1:1). Visi trys elementai – magnio, amoniako ir fosfato – paprastai yra nuotekose: magnio, kuris daugiausia ateina iš dirvožemio, jūros vandens ir geriamojo vandens, amoniakas išskiriamas nuo karbamido nuotekose ir iš maisto, muilo ir ploviklių į nuotekas iš fosfato. Su šių trijų elementų, Struvitinių yra labiau linkę į didesnes pH vertės, didesnis laidumas, žemesnės temperatūros, ir didesnės koncentracijos magnio, amoniako ir fosfato. Fosforas iš atliekų vandens srautų, kaip struvitais ir perdirbimo šių maistinių medžiagų kaip trąšos žemės ūkiui yra perspektyvus.
Struvite yra vertingas lėtai atpalaidavimo mineralinės trąšos, naudojamos žemės ūkyje, kuris turi būti granuliuotas, lengva naudoti, ir be kvapo privalumų.