Ndunthe soluciones pa ar recuperación fósforo lodos depuradora municipal

Ar fósforo ge 'nar mineral ar recursos críticos, da t'ot'e suministro xi xi disminuyendo rápidamente. Da consecuencia, ar Ts'ut'ubi alemän decretó ya decreto da a partir de 2029 ar fósforo da recuperar ar gran da medida ar lodos ar depuradora. Implementación ultrasonidos nts'edi gi xoki ndunthe ya opciones pa intensificar ar recuperación fósforo ya lodos ar depuradora municipales.

Do̲ni nt'ot'e ya lodos depuradora ne reciclaje fósforo

Ar fósforo ge 'nar 'nar 'mu̲i crítico, ampliamente utilizado komongu fertilizante ne materia prima ja ar industria química fina ne farmacéutica. Nu'bya ar ngut'a disminución ja ya recursos da 'mui, ar Ts'ut'ubi alemän xa implementado 'nar ley ya dá nuna ngatho ya do̲ni nt'ot'e ya dehe residuales municipales tsa da t'ot'e nt'ot'e da recuperar ar fósforo ya lodos ar dehe residuales municipales. Implementación ultrasonidos mextha resolución ofrece ndunthe opciones ya nt'ot'e, da aumentan significativamente dätä nt'ot'e recuperación fósforo.

Ya do̲ni dehe residuales utilizan ultrasonidos pa mejorar ar digestión ya lodos ne ar recuperación nutrientes komongu ar fósforo.

Desintegración ultrasónica ar lodos depuradora pa mejorar ar recuperación foróforo

Ar xi demostrado ja da irradiación lodos depuradora ko potentes ondas ultrasónicas mejora ar desintegración ar biomasa ya lodos depuradora. Numerosos nsadi nthoni xi demostrado ya ventajas ar nt'ot'e ultrasónico ya lodos activados residuos ne varios sistemas ultrasonidos industriales gi 'bu̲hu̲ funcionando ja ya do̲ni nt'ot'e ya dehe residuales ar municipales nu Alemäña.
Pretratamiento ultrasónico sustratos jar lodos depuradora pe̲ts'i varios efectos beneficiosos pa ya procesos digestión anaeróbica. Nuya njapu'befi incluyen ar reducción ar tamaño partícula, aumento ar tasa ar hidrólisis ne ar acortamiento ar pa retención hidráulica.
Ya ndu nzafi ar cizallamiento cavitacionales generadas ya ondas ultrasónicas mextha intensidad yá xí hñets'i'i frecuencia provocan ar ruptura ar morfología ya flóculos ar lodo ne ar estructura microbiana ar lodo.
The research team of Nguyen demonstrated in their studies “that the application of ultrasound is very effective in reducing the particle size of biomass, achieving a reduction to an average particle size of >78.78% proportional to the length of time and intensity of ultrasonic irradiation exposure. This indicated that the sludge particles disintegrated and sludge particle size decreased, based on an inverse relationship between the sonication time and floc particle size. The application was highly effective, despite the fact that sludge floc observations before treatment revealed that the sludge flocs were dense and highly compact, composed of many sub-compartments with compact cores, cell clusters, bacterial colonies, protozoa, and filamentous bacteria, among other factors. Analysis of the effluent shows that the ultrasonic process significantly disintegrated the structural integrity of sludge flocs of all sizes. Floc pieces were reduced to as little as ≤6.5 μm under optimal treatment conditions, and were dissolved in the sludge slurry after 5–10 min of ultrasonic treatment with a low ultrasound frequency of 20 kHz.” (Nguyen et al., 2015)
'Nar lodo ya depuradora desintegrado bí nt'ot'e xi hño, es decir, Ya lodos sonicados muestran propiedades ar separación significativamente mejoradas da permiten da hñäki ya fracciones ricas jar fósforo jar biomasa ne ya fracciones gelatinosas, nja'bu Komo ar dehe. Ar cavitación ultrasónica altera ya estructuras celulares ar biomasa ya lodos depuradora ne facilita fraccionamiento 'mefa ár njäts'i Tange'u jar hñu fracciones (i) ya fibras ricas jar celulosa, (ii) 'nar gel ár ñu̲ni jar nutrientes ne (iii) 'nar líquido hingi hembi da fermentable. Gi hñu fracciones ar lodo xi procesar ar 'mefa, ngu, ar recuperación fósforo, ar eliminación metales pesados, etcétera.

Precipitación química húmeda ar fósforo intensificada ya ultrasonidos

Ar ultrasonicación ge 'nar técnica xi hño conocida utilizada ndezu̲ mahä'mu̲ jar química pa ar precipitación seca ne xi hño ar minerales, ar partículas ne ar cristales. Pa ar recuperación fósforo ya lodos depuradora, da t'uni ar sonicación jar 'mui 'ñäni ne acelerar ar precipitación ar estruvita. Estruvita (fosfato magnesio ne amonio) ge 'nar mineral fosfato ko fórmula NH₄MgPO₄·6H₂ Wa, da ofrece 'nar njäts'i sencilla pa da hñäki ya fósforo ja ya ligada ja ya lodos residuales.
Nxoge ar proceso cristalización yá precipitación ya ar estruvita, ya iones PO₄^3-NH₄⁺ne Mg²⁺ ar retiran ar fase líquida nu'bya precipitación estruvita, asta ke ar reacción alcanza ar equilibrio.

Cristales ar estruvita precipitados ar efluentes porcinos.(tsita ne estudio: ©Kim et jar el. 2017)

Nu'bu̲ ar ultrasonicación da t'uni komongu pretratamiento lodos 'bu̲ 'be̲tho ar proceso precipitación estruvita, cavitación inducida ya ultrasonidos proporciona 'nar mezcla nxo̲ge jar za̲ ár nthe̲ molecular da proporciona 'nar superficie activa pa ar crecimiento ar cristales. 'Nar aumento ar tasa solubilización sustancias extracelulares ne intracelulares, beneficia aún mi mäs ar precipitación estruvita bi ar biodisponibilidad NH₄⁺ ne PO₄^3- iones. Ar nt'ot'e ya sonicación xta komongu ar nt'uni 'nar transferencia masa facilitada a través de ar lechada, nä'ä ar causada ir nge ar cavitación ultrasónica.
Ar sonicación 'nehe to da t'uni ar ja ar licor ar carbonización hidrotermal, ja ar fósforo bí recicla komongu ar estruvita a partir de licor carbonización hidrotermal ir nge ya extracción ne precipitación asistidas ya ultrasonidos.
Lei mäs dige Precipitación estruvita tso̲kwa gran escala pa ar recuperación fósforo lodos depuradora.

Sono – Fenton pa ar liberación fósforo lodos depuradora

Estudio Gong et jar ar. (2015) demostró eficacia 'nar pretratamiento combinado ultrasonidos ne Fenton ('nehe conocido komongu sono – Fenton) pa ar desintegración lodos depuradora. Ár nt'ot'e ar nt'ot'e ultrasonidos – Fenton bi hñuts'i significativamente ar liberación ar carbono, ar nitrógeno ne ar fósforo. Ar nt'ot'e Sono – Fenton bi hñuts'i nitrógeno (N) Nxoge ne ar fósforo (hne) jar 1,7 ne 2,2 bes, respectivamente, ja ya comparación ko ar nt'ot'e Fenton Honto. 'Me̲fa ar nt'ot'e ko sono – Fenton, ya lodos mostraron 'nar tamaño ar partícula considerablemente mäs fino ne 'nar microestructura mäs suelta nä'ä mä ar microscopía electrónica barrido. Utilizando ar ñäñho espín electrónico, ar intensidad ar señal OH• mäs mextha bi hñuts'i ya 568,7 ir nge ar nt'ot'e Fenton ma 1106,3 'mefa xta nt'ot'e Sono – Fenton. 'Me̲hna demostró ke ar nt'ot'e sono – Fenton induce ar desintegración ya lodos ne mejora significativamente liberación carbono orgánico, nitrógeno ne fósforo.

Pilas ar combustible microbianas intensificadas ya ultrasonidos

Pretratamiento ultrasónico ya lodos depuradora favorece solubilización yá compuestos orgánicos ar matriz ya lodos, nä'ä 'mefa acelera ar electrohidrogénesis microbiana.
More ne Ghangrekar (2010) hmä ya efectos beneficiosos pretratamiento sonicación ja ya pilas ar combustible microbianas da mejora ya 'befi enzimáticas ne da disponibilidad proteínas extracelulares, polisacáridos ne enzimas, nä'ä da liberan ja ya capas internas ya flóculos lodo ya capas externas ir nge ya sonoporación ultrasónica ne disrupción celular, nä'ä resulta ja 'nar dätä dätä nt'ot'e ar utilización ar sustrato. Pa mejorar recolección ñot'i ya pilas ar combustible microbianas, ar mahyoni ga mejorar ar mfeni transferencia electrones ya bacterias 'nar sustancia sólida extracelular. Xí transferencia ar electrones extracelular to ocurrir jar contacto directo entre ár superficie ar celular ne ar superficie sólida wa indirectamente a través de ya llamados mediadores exógenos ne endógenos. Pa ar transferencia directa electrones ja ya bacterias ne ar superficie ar electrodo, ar electrón da zo̲ni jar membrana externa ar célula. Nuna ar fenómeno dar tsa̲ da producido nu'bya ar pretratamiento ar ultrasonidos administrado ja ar inóculo nu'bu̲ ar energía específica suministrada mar adecuada; ir favoreciendo 'nar dätä dätä nt'ot'e coulombiana.
'Nar proceso ya electrólisis microbiana intensificado ya ultrasonidos ndi combinar ar ko procesos ar fermentación posteriores pa ar nt'ot'e ya lodos.

Ár nt'ot'e sonoelectroquímico lodos depuradora

Ar electrocoagulación ge 'nar proceso simple, ar to da t'uni hingi hembi da ja ya dehe residuales ne permite ar nt'ot'e ya dätä volúmenes ar bí nt'ot'e xi hño ne ya rentable. Ar ultrasonicación ayuda bí superar ar principal inconveniente ya procesos electrocoagulación jar ar nu'bu ar formación capas pasivantes ya electrodos. Ya películas pasivas mi o̲t'e ja ar superficie ar electrodo ko ar pa reducen drásticamente dätä nt'ot'e ya sistemas electrocoagulación ne ya ultrasonidos ge 'nar nt'ot'e hei pa da hñäki ya gi capas pasivantes dets'e continua Nxoge ar funcionamiento Gem'bu̲ ya xkagentho ar pa ar sonicación aumenta ar rotación ya sistemas electrocoagulación. Ya ondas ultrasónicas descomponen ya sedimentos formados ar superficie ar electrodo ne generan ya dätä cantidades especies radicales pa da hñäki ya contaminantes ir nge ar creación puntos mextha presión mbo ja ár njäts'i Nxoge ar fenómeno ar cavitación. Ya ar combinar electrocoagulación ko ya ultrasonidos, nu'bya creación 'ra'yo superficies jar electrodo ya cavitación wa micro – streaming, ar disminución ar grosor ar capa NTHEGE ar ba handi exacerbada ya aumento ya tasas transferencia masa. Ar sonoelectrocoagulación aumenta yá 'bede ya formación ar coagulante jar comparación ko ar electrocoagulación, ne ár floculación ar gi hyandi reforzada ya mezcla ar extrema ne ar oxidación ya formación ar radicales libres; Ir alcanzar ar dätä nt'ot'e deseada xähmä ja ar zu'we pa tsa̲.
(Moradi et jar el., 2021)

Ya ventajas ar sonoelectroquímica ne ar sonoelectrocoagulación

“Sonoelectrochemistry is the combination of ultrasonic energy in an electrochemical system that offers several advantages, including gas bubble removal at the electrode surface, solution degassing, disruption of the Nernst diffusion layer, enhancement of the mass transport of electroactive species through the double layer, and the activation and cleaning of the electrode surface. These benefits in electrochemistry lead to improved process efficiencies (electrode and current efficiencies), increased electrochemical rates and yields, decreased cell voltages and electrode overpotentials, improved electrodeposited materials in terms of hardness, quality, porosity and thickness, and the suppression of electrode fouling and degassing at the electrode surface.” (Foroughi et al., 2021)
Lea mäs dige ya equipos sonoelectroquímicos ne yá aplicaciones!

Ya sistemas ultrasónicos ar industriales pa ar nt'ot'e ya lodos depuradora

Ya sistemas mar hñets'i rendimiento Hielscher Ultrasonics ya 'nar fani hñäki fiable ja ya do̲ni nt'ot'e ya dehe residuales ne lodos depuradora. Ya sistemas ultrasónicos Hielscher emiten ultrasonidos mextha nts'edi ja ar 20 ar kHz, nä'ä crea 'nar intensa cavitación acústica. Ya efectos ma nt'ot'e ultrasónico ya mextha nts'edi incluyen ar disrupción ne ar desintegración celular, ar transferencia masa elevada, ar desinfección, ar descomposición polímeros, ar liberación ar enzimas ne ar homogeneización ya lodos. Sonicación mextha intensidad mejora ar eficacia ar nt'ot'e ir nge ya generación ar radicales oxidativos ne ar aumento ya sitios nucleación, nä'ä garantiza xi hño 'nar coagulación ne ar floculación. Ar generación fiable ne continua gi hmä ndu cavitación ultrasónica ne yá efectos permiten integrar HMUNTS'UJE potentes procesadores ultrasónicos pa ya 'na'ño aplicaciones jar 'mui mejorar ar recolección energía ne nutrientes ya lodos ar depuradora.

• Desintegración ultrasónica lodos depuradora
• Digestión anaeróbica intensificada ya ultrasonidos
• Recuperación nutrientes valiosos (fósforo, nitrógeno, magnesio, calcio, potasio, etcétera.)
• Eliminación ar contaminantes komongu metales pesados

Ya ar ofrecer procesadores ultrasónicos ko reactores flujo continuo varios tamaños, Hielscher Ultrasonics pe̲ts'i ya sistemas ár nt'ot'e ya lodos ne residuos residuos ya ultrasonidos ideales pa ár instalación lodos depuradora.
Ar diseño modular permite instalación sencilla ndunthe unidades ultrasonidos jar paralelo, nä'ä mi thogi tsa̲ 'nar nt'ot'e fiable ne ya nt'ot'e xi hño 'na volumen.
Ya sistemas ultrasónicos mextha nts'edi ne mar hñets'i rendimiento Hielscher aumentan ar dätä nt'ot'e ne ar rendimiento jar nt'ot'e ar biomasa ya lodos depuradora.
HMUNTS'UJE ultrasonidos pede yá 'bede ko limpieza in situ (CIP).
Mfädi pa tratamientos exigentes: ya lodos depuradora tso̲kwa menudo contienen materiales fibrosos ko mar hñets'i contenido celulosa, ne ya difíciles ar desintegrar. Ultrasonidos de Hielscher’ Ya procesadores ultrasónicos industriales ar xi ofrecer amplitudes xi altas. Las amplitudes de hasta 200 μm se pueden ejecutar fácilmente de forma continua en funcionamiento 24/7. Pa amplitudes aún mi pe̲ts'i, mahyoni da 'mui sonotrodos ultrasónicos personalizados. Gi altas amplitudes ya 'nar dets'e xi hño alterar estructura celular ya celulosas, ár lignina ne ya robustas paredes celulares ja ya materiales. Diseño optimizado HMUNTS'UJE reactores celda flujo garantiza patrones ar flujo ideales ne 'nar nt'ot'e ultrasónico uniforme ne ya nt'ot'e xi hño ja ya lodos alimentados.

Trabajamos ko integradores sistemas ne ingenieros do̲ni lodos depuradora

Komongu ar fabricante ne ar constructor sistemas ya unidades modulares ar ultrasónicas ar mar hñets'i rendimiento, Hielscher Ultrasonics colabora ko integradores sistemas. Mäs xingu ya operadores do̲ni nt'ot'e ya dehe residuales ne lodos depuradora nu'u̲ mpe̲fi ko integradores sistemas, mi pe̲ts'i ndunthe ya mfeni ar diseño ne ar automatización hmä do̲ni purificación. Ma equipo ingenieros diseño ne ingenieros técnicos recomienda ar configuración ultrasónica óptima pa ar volumen lodo objetivo, proporciona nuna ar detallada ko ya, planos CAD, nja'bu Komo hontho instalación ne ar formación operativa. 'Me̲hna permite 'nar implementación constructiva ne orientada ya 'befi ar integración ultrasonidos mar hñets'i rendimiento ja ya do̲ni nt'ot'e ya dehe residuales. Ga japi ar jar contacto ko ngekagihe nu'bu̲ xi interesado jar integrar HMUNTS'UJE procesadores ultrasónicos pa mejorar ar nt'ot'e ya lodos.

Xtí tabla bí xta ar 'nar indicación ya mfeni ya procesamiento aproximada ar HMUNTS'UJE ultrasonidos:

Ga japi ar jar contacto ko ngekagihe nu'bya da uni mäs detalles dige ya sistemas nt'ot'e ultrasónico ya lodos depuradora Hielscher, ya opciones ar instalación ne ar ungumfädi nt'o̲t'e.