Zgjidhje të ndryshme për rikuperimin e fosforit nga llumi i ujërave të zeza komunale

Fosfori është një mineral i burimeve kritike, furnizimi natyror i të cilit po zvogëlohet me shpejtësi. Për rrjedhojë, qeveria gjermane miratoi me dekret që nga viti 2029 fosfori duhet të rikuperohet në masë të madhe nga llumi i ujërave të zeza. Zbatimi i ultrazërit të energjisë hap opsione të ndryshme për të intensifikuar rikuperimin e fosforit nga llumi i ujërave të zeza komunale.

Impiante për trajtimin e llumit të ujërave të zeza dhe riciklimin e fosforit

Llumi i ujërave të zeza është i pasur me fosfor. Opsione të ndryshme trajtimi me ultratinguj janë të disponueshme për të intensifikuar rikuperimin e fosforit nga llumi i ujërave të zeza.Fosfori është një element kritik, i përdorur gjerësisht si pleh dhe lëndë e parë në industrinë e mirë kimike dhe farmaceutike. Për shkak të tkurrjes së shpejtë të burimeve të disponueshme të saj, qeveria gjermane ka zbatuar një ligj me të cilin të gjitha impiantet e trajtimit të ujërave të zeza komunale duhet të vendosin matje për të rikuperuar fosforin nga llumi i ujërave të zeza bashkiake. Zbatimi i ultrazërit me performancë të lartë ofron opsione të ndryshme trajtimi, të cilat rrisin ndjeshëm efikasitetin e rikuperimit të fosforit.

Kërkesë informacioni





Sistem ultratinguj me fuqi të lartë për trajtimin e brendshëm të ujërave të zeza dhe llumrave të ujërave të zeza. Sonication promovon shpërbërjen e biomasës për tretje më të mirë anaerobe të llumit dhe rikuperim të lëndëve ushqyese (p.sh., fosfor, azot, magnez, kalium, kalcium etj.)

Trajtimi i llumit të ujërave të zeza përfiton shumë nga aplikimi i ultrazërit: Sonicizimi përmirëson shpërbërjen dhe rikuperimin e lëndëve ushqyese (p.sh., fosfor)

Impiantet e trajtimit të llumit të ujërave të zeza dhe të ujërave të zeza përdorin ultratinguj për tretje të përmirësuar të llumit dhe rikuperim të lëndëve ushqyese (p.sh. fosfor)

Impiantet e ujërave të zeza përdorin ultratinguj për tretjen e përmirësuar të llumit dhe rikuperimin e lëndëve ushqyese si fosfori.

Shpërbërja tejzanor e llumit të ujërave të zeza për rikuperim të përmirësuar të fosforit

Rrezatimi i llumit të ujërave të zeza me valë të fuqishme ultratinguj është demonstruar qartë se përmirëson shpërbërjen e biomasës në llumrat e ujërave të zeza. Studime të shumta kërkimore kanë treguar përfitimet e trajtimit të llumit të aktivizuar me mbetje tejzanor dhe sistemeve të ndryshme industriale me ultratinguj që funksionojnë në impiantet e trajtimit të ujërave të zeza komunale në Gjermani.
Para-trajtimi me ultratinguj i substrateve në llumrat e ujërave të zeza ka disa efekte të dobishme për proceset e tretjes anaerobe. Këto përfitime përfshijnë zvogëlimin e madhësisë së grimcave, rritjen e shkallës së hidrolizës dhe shkurtimin e kohës së mbajtjes hidraulike.
Forcat prerëse kavitacionale të krijuara nga valët ultratinguj me intensitet të lartë / me frekuencë të ulët shkaktojnë prishjen e morfologjisë së grumbullit të llumit dhe strukturës mikrobike të llumit.
Ekipi hulumtues i Nguyen tregoi në studimet e tyre "se aplikimi i ultrazërit është shumë efektiv në reduktimin e madhësisë së grimcave të biomasës, duke arritur një reduktim në një madhësi mesatare të grimcave prej >78.78% në përpjesëtim me gjatësinë e kohës dhe intensitetin e ekspozimit ndaj rrezatimit ultrasonik. . Kjo tregoi se grimcat e llumit u shpërbënë dhe madhësia e grimcave të llumit u ul, bazuar në një marrëdhënie të kundërt midis kohës së sonikimit dhe madhësisë së grimcave të flokut. Aplikimi ishte shumë efektiv, pavarësisht nga fakti se vëzhgimet e grumbullit të llumit para trajtimit zbuluan se grupet e llumit ishin të dendura dhe shumë kompakte, të përbëra nga shumë nënndarje me bërthama kompakte, grupe qelizash, koloni bakteriale, protozoa dhe baktere filamentoze, ndër të tjera. faktorët. Analiza e efluentit tregon se procesi tejzanor shpërbëu ndjeshëm integritetin strukturor të flokut të llumit të të gjitha madhësive. Pjesët e flokut u reduktuan në ≤6.5 μm në kushte optimale të trajtimit dhe u tretën në llum pas 5-10 minutash trajtimi me ultratinguj me një frekuencë të ulët ultratinguj prej 20 kHz. (Nguyen et al., 2015)
Një llum i ujërave të zeza i shpërbërë në mënyrë efikase, dmth. llum i sonikuar, tregon veçori të përmirësuara dukshëm të ndarjes duke lejuar heqjen e fraksioneve të pasura me fosfor nga biomasa dhe fraksionet e ngjashme me xhel, si dhe nga uji. Kavitacioni tejzanor prish strukturat qelizore të biomasës në llumrat e ujërave të zeza dhe lehtëson fraksionimin e mëvonshëm në tre fraksione të (i) fibrave të pasura me celulozë, (ii) një xhel të pasur me lëndë ushqyese dhe (iii) një lëng që fermentohet lehtësisht. Këto tre fraksione të llumit mund të përpunohen më tej, p.sh. rikuperimi i fosforit, heqja e metaleve të rënda etj.

Përparësitë e trajtimit me ultratinguj të llumit të ujërave të zeza

  • Përmirësimi i tretjes anaerobe
  • Madhësia më e vogël e grimcave të copave floc
  • Rikuperimi i përmirësuar i fosforit, mineraleve dhe metaleve (të rënda).
  • Alternativë pa kimikate ndaj adsorbimit konvencional

Reshjet e lagësht-kimike të fosforit të intensifikuara tejzanor

Ultratingulli është një teknikë e njohur e përdorur prej kohësh në kimi për precipitimin e suksesshëm dhe efikas të mineraleve, grimcave dhe kristaleve. Për rikuperimin e fosforit nga llumi i ujërave të zeza, aplikohet sonikimi për të nxitur dhe përshpejtuar reshjet e struvitit. Struviti (fosfati i amonit të magnezit) është një mineral fosfat me formulë NH4MgPO4· 6H2 O, e cila ofron një zgjidhje të thjeshtë për të hequr fosforin në formë të lidhur nga llumi i mbeturinave.
Gjatë procesit të kristalizimit/reshjeve të struvitit, jonet PO43-, NH4+, dhe Mg2+ largohen nga faza e lëngët për shkak të precipitimit të struvitit, derisa reaksioni të arrijë ekuilibrin.

Kristalet e struvitit mund të precipitohen nga llumi i ujërave të zeza. Sonication përmirëson procesin e rikuperimit. Sonication promovon procesin e reshjeve dhe e bën rikuperimin e fosforit të lidhur në struvit dukshëm më efikas.

Kristalet e struvitit precipitohen nga rrjedhjet e derrit.
(foto dhe studim: ©Kim et al. 2017)

Kur ultratingulli aplikohet si para-trajtim i llumit përpara procesit të precipitimit të struvitit, kavitacioni i induktuar në mënyrë ultrasonike siguron një përzierje të plotë në nivel molekular duke siguruar sipërfaqe aktive për rritjen e kristaleve. Një rritje në shkallën e tretjes së substancave jashtëqelizore dhe ndërqelizore, përfiton më tej nga precipitimi i struvitit duke rritur biodisponibilitetin e NH4+ dhe PO43- jonet. Trajtimi me sonikacion rezulton në një transferim të lehtë të masës përmes slurry, i cili shkaktohet nga kavitacioni tejzanor.
Sonicizimi mund të aplikohet gjithashtu në lëngun e karbonizimit hidrotermik, ku fosfori riciklohet si struvit nga lëngu i karbonizimit hidrotermik përmes nxjerrjes dhe precipitimit me ndihmën e ultrazërit.
Lexoni më shumë rreth reshjeve në shkallë të gjerë të struvitit për rikuperimin e fosforit nga llumi i ujërave të zeza!

Qelizë me rrjedhje tejzanor me ultratinguj 4x 4kW për trajtimin e llumit të ujërave të zeza, si p.sh. shpërbërja e përmirësuar dhe rikuperimi i fosforit.

Sistem industrial tejzanor për trajtimin e llumit të ujërave të zeza në shkallë të gjerë në modalitetin e rrjedhjes së vazhdueshme.

Kërkesë informacioni





Sono-Fenton për çlirimin e fosforit nga llumi i ujërave të zeza

Studimi i Gong et al. (2015) demonstroi efikasitetin e një paratrajtimi të kombinuar me ultratinguj-Fenton (i njohur edhe si sono-Fenton) për shpërbërjen e llumit të ujërave të zeza. Aplikimi i trajtimit me ultratinguj-Fenton rrit ndjeshëm lirimin e karbonit, azotit dhe fosforit. Trajtimi sono-Fenton rriti azotin total (N) dhe fosforin (P) me 1.7 dhe 2.2 herë, përkatësisht, kur krahasohej vetëm me trajtimin me Fenton. Pas trajtimit sono-Fenton, llumi tregoi një madhësi të konsiderueshme të grimcave më të imta dhe mikrostrukturë më të lirshme bazuar në mikroskopin elektronik skanues. Duke përdorur rezonancën e spinit elektronik, intensiteti më i lartë i sinjalit OH• u rrit nga 568.7 nga trajtimi Fenton në 1106.3 pas trajtimit sono-Fenton. Kjo tregoi se trajtimi sono-Fenton nxit shpërbërjen e llumit dhe përmirëson ndjeshëm çlirimin e karbonit organik, azotit dhe fosforit.

Qelizat e karburantit mikrobial të intensifikuar me ultratinguj

Para-trajtimi me ultratinguj i llumit të ujërave të zeza promovon tretjen e përbërjeve të ndryshme organike nga matrica e llumit, e cila më pas përshpejton elektrohidrogjenezën mikrobike.
More dhe Ghangrekar (2010) kontribuojnë në efektet e dobishme të para-trajtimit të sonikimit në qelizat e karburantit mikrobik për rritjen e aktiviteteve enzimatike dhe disponueshmërinë e proteinave jashtëqelizore, polisaharideve dhe enzimave, të cilat çlirohen nga shtresat e brendshme të flokeve të llumit në shtresat e jashtme me anë të sonoporimit tejzanor dhe ndërprerja e qelizave, duke rezultuar në përmirësimin e efikasitetit të përdorimit të substratit. Për të përmirësuar marrjen e energjisë elektrike nga qelizat e karburantit mikrobial, është i nevojshëm përmirësimi i aftësisë së transferimit të elektroneve të baktereve në një substancë të ngurtë jashtëqelizore. Ky transferim elektroni jashtëqelizor mund të ndodhë ose në kontakt të drejtpërdrejtë midis sipërfaqes së qelizës dhe sipërfaqes së ngurtë ose indirekt nëpërmjet të ashtuquajturve ndërmjetësues ekzogjenë dhe endogjenë. Për transferimin e drejtpërdrejtë të elektroneve ndërmjet baktereve dhe sipërfaqes së elektrodës, elektroni duhet të arrijë në membranën e jashtme të qelizës. Ky fenomen mund të ketë ndodhur për shkak të trajtimit paraprak me ultratinguj që i është dhënë inokulumit kur energjia specifike e furnizuar ishte e mjaftueshme; pra, duke favorizuar efiçencë më të lartë kulombike.
Një proces elektrolize mikrobiale e intensifikuar në mënyrë ultrasonike mund të kombinohet me proceset e mëvonshme të fermentimit për trajtimin e llumit.

Trajtimi i llumit të ujërave të zeza Sono-Elektrokimike

Pajisje sonoelektrokimike për rikuperimin e fosforit në shkallë të gjerë nga llumi i ujërave të zezaElektrkoagulimi është një proces i thjeshtë, i cili mund të aplikohet lehtësisht në ujërat e zeza dhe lejon trajtimin e vëllimeve të mëdha në mënyrë efikase dhe me kosto efektive. Ultratingulli ndihmon për të kapërcyer pengesën kryesore të proceseve të elektrokoagulimit duke parandaluar formimin e shtresave pasivizuese nga elektroda. Filmat pasivë që formohen në sipërfaqen e elektrodës me kalimin e kohës, zvogëlojnë në mënyrë drastike efikasitetin e sistemeve të elektrokoagulimit dhe ultratingulli është një metodë e lehtë për të hequr këto shtresa pasivizuese vazhdimisht gjatë funksionimit, ndërsa në të njëjtën kohë sonikimi rrit qarkullimin e sistemeve të elektrokoagulimit. Valët tejzanor shpërbëjnë sedimentet e formuara në sipërfaqen e elektrodës dhe gjenerojnë sasi të larta të specieve radikale për të hequr ndotësit duke krijuar pika me presion të lartë brenda tretësirës gjatë fenomenit të kavitacionit. Duke kombinuar elektrokoagulimin me ultratingullin, për shkak të krijimit të sipërfaqeve të reja në elektrodë me kavitacion ose mikro-streaming, rënia e trashësisë së shtresës së shpërndarjes përkeqësohet duke rritur shpejtësinë e transferimit të masës. Sono-elektrokagulimi rrit sasinë e formimit të koagulantit në krahasim me elektrokoagulimin, dhe flokulimi përmirësohet nga përzierja ekstreme dhe oksidimi nga formimi i radikaleve të lira; prandaj arritja e efikasitetit të dëshiruar është e mundur në kohën më të shkurtër.
(Moradi et al., 2021)

Avantazhet e Sonoelektrokimisë dhe Sonoelectrocoagulation

“Sonoelektrokimia është kombinimi i energjisë tejzanor në një sistem elektrokimik që ofron disa avantazhe, duke përfshirë heqjen e flluskave të gazit në sipërfaqen e elektrodës, degazimin e tretësirës, ndërprerjen e shtresës së difuzionit Nernst, rritjen e transportit masiv të specieve elektroaktive përmes shtresës së dyfishtë dhe aktivizimi dhe pastrimi i sipërfaqes së elektrodës. Këto përfitime në elektrokimi çojnë në përmirësimin e efikasitetit të procesit (efiçencat e elektrodave dhe rrymës), rritjen e shpejtësisë dhe rendimentit elektrokimik, uljen e tensioneve të qelizave dhe mbipotencialeve të elektrodave, përmirësimin e materialeve të elektrodepozituara për sa i përket fortësisë, cilësisë, porozitetit dhe trashësisë, si dhe shtypjen e ndotjes së elektrodës dhe degazimi në sipërfaqen e elektrodës”. (Foroughi et al., 2021)
Lexoni më shumë për pajisjet sono-elektrokimike dhe aplikimet e tyre!

Kërkesë informacioni





Sisteme Industriale tejzanor për trajtimin e llumit të ujërave të zeza

Sistemet me performancë të lartë Hielscher Ultrasonics janë një punë e besueshme në impiantet e trajtimit të ujërave të zeza dhe llumit të ujërave të zeza. Sistemet tejzanor Hielscher japin ultratinguj me fuqi të lartë në 20 kHz, i cili krijon kavitacion akustik intensiv. Efektet e trajtimit tonë me ultratinguj me fuqi të lartë përfshijnë përçarjen dhe shpërbërjen e qelizave, transferimin e masës së lartë, dezinfektimin, dekompozimin e polimereve, çlirimin e enzimave dhe homogjenizimin e llumit. Sonicizimi me intensitet të lartë përmirëson efikasitetin e trajtimit nëpërmjet gjenerimit të radikaleve oksiduese dhe me rritjen e vendeve të bërthamës, duke siguruar koagulim dhe flokulim më të mirë. Gjenerimi i besueshëm dhe i vazhdueshëm i këtyre forcave intensive të kavitacionit tejzanor dhe efektet e tij lejojnë integrimin e përpunuesve tanë të fuqishëm tejzanor për aplikime të ndryshme, në mënyrë që të përmirësohet vjelja e energjisë dhe lëndëve ushqyese nga llumi i ujërave të zeza.

  • Shpërbërja tejzanor e llumit të ujërave të zeza
  • Tretje anaerobe e intensifikuar tejzanor
  • Rikuperimi i lëndëve ushqyese të vlefshme (fosfor, azot, magnez, kalcium, kalium, etj.)
  • Largimi i ndotësve si metalet e rënda

Duke ofruar përpunues tejzanor me reaktorë rrjedhës në madhësi të ndryshme, Hielscher Ultrasonics ka sistemet ideale të trajtimit të mbetjeve tejzanor dhe të trajtimit të llumit për objektin tuaj të llumit të ujërave të zeza.
Dizajni modular lejon instalimin e thjeshtë të disa njësive tejzanor paralelisht, gjë që bën të mundur një trajtim të besueshëm dhe efikas të çdo vëllimi.
Sistemet tejzanor me fuqi të lartë/përdorim të lartë Hielscher rritin efikasitetin dhe rendimentin në trajtimin e biomasës në llumrat e ujërave të zeza.
Sonda tejzanor me intensitet të lartë Cascatrode™️ në reaktor - e optimizuar për efekte superiore të tingullitTë gjithë ultrasonikët tanë kanë funksion pastrimi në vend (CIP).
I përshtatshëm për trajtime të vështira: llumi i ujërave të zeza shpesh përmban materiale fibroze me përmbajtje të lartë celuloze, të cilat janë të vështira për t'u shpërbërë. Hielscher Ultrasonikë’ Përpunuesit industrialë tejzanor mund të japin amplituda shumë të larta. Amplituda deri në 200µm mund të ekzekutohen lehtësisht vazhdimisht në funksionim 24/7. Për amplituda edhe më të larta, ofrohen sonotrode tejzanor të personalizuara. Amplituda të tilla të larta janë një mënyrë efikase për të prishur strukturën qelizore të celulozës, linjinës dhe mureve të forta qelizore të materialeve të tjera. Dizajni i optimizuar i reaktorëve tanë të qelizave rrjedhëse siguron modele ideale të rrjedhës dhe trajtim uniform dhe efikas me ultratinguj të llumit të ushqyer.

Ne punojmë me integrues të sistemit dhe inxhinierë të impianteve të llumit të ujërave të zeza

Si prodhues dhe ndërtues i sistemit të njësive modulare tejzanor me performancë të lartë, Hielscher Ultrasonics punon së bashku me integruesit e sistemit. Shumica e operatorëve të impianteve të trajtimit të ujërave të zeza dhe të llumit të ujërave të zeza punojnë me integrues të sistemit, të cilët kanë përvojë të mirë në projektimin dhe automatizimin e impianteve të tilla të pastrimit. Ekipi ynë i inxhinierëve të projektimit dhe inxhinierëve teknikë rekomandon konfigurimin optimal tejzanor për vëllimin e synuar të llumit, ofron informacione të detajuara të sistemit, vizatime CAD si dhe shërbimin e instalimit dhe trajnimin operacional. Kjo mundëson një zbatim konstruktiv dhe të orientuar drejt qëllimit të integrimit të ultrazërit me performancë të lartë në impiantet e trajtimit të ujërave të zeza. Ju lutemi na kontaktoni nëse jeni të interesuar të integroni procesorët tanë tejzanor për trajtimin e përmirësuar të llumit!

Avantazhet e Sistemeve të Trajtimit të Llumit të Ujërave të Zeza Hielscher Ultrasonics

  • Efikasitet i lartë për shkak të kavitacionit intensiv të ultrazërit
  • Sonication uniforme për shkak të dizajnit superior të qelizave të rrjedhës
  • Shkallëzimi linear deri në çdo vëllim / shpejtësi rrjedhjeje
  • Efikasitet i lartë i energjisë / kosto e ulët e energjisë
  • Siguri e lartë e funksionimit
  • Plotësimi i standardeve të përbashkëta industriale
  • Funksionim 7/24 nën ngarkesë të plotë
  • Nuk ka kërkesë për kimikate të forta
  • Mirëmbajtje e ulët / pa ndërprerje në punë
  • shpejt RoI
  • Integrim i thjeshtë dhe përshtatje retro
  • mjedisit të favorshëm
Cilësi, Besueshmëri & siguri

  • Cilësi superiore: Projektuar dhe ndërtuar në Gjermani
  • Shërbim teknik, trajnim dhe mbështetje nga stafi ynë me përvojë
  • Funksionim miqësor dhe i sigurt për përdoruesit
  • 24/7 operacion
  • Qëndrueshmëri e jashtëzakonshme
  • Opsionet e paracaktuara të funksionimit
  • Cilësime lehtësisht të programueshme
  • kontrollit të largët të shfletuesit
  • Protokollimi automatik i të dhënave
  • Mirëmbajtje e ulët / kohë e ulët joproduktive për mirëmbajtje
  • CIP (pastrimi në vend)

Tabela më poshtë ju jep një tregues të kapacitetit të përafërt të përpunimit të ultrasonicators tonë:

Vëllimi i Serisë Shkalla e rrjedhjes Devices rekomanduara
0.1 deri në 20L 0.2 deri në 4L / min UIP2000hdT
10 deri në 100L 2 deri në 10L / min UIP4000hdT
na 10 deri në 100L / min UIP16000
na më e madhe grup i UIP16000

Na kontaktoni tani për të marrë më shumë detaje në lidhje me sistemet e trajtimit të llumit të ujërave të zeza tejzanor Hielscher, opsionet e instalimit dhe informacionin teknik!

Na kontaktoni! / Pyet Na!

Pyesni për më shumë informacion

Ju lutemi përdorni formularin më poshtë për të kërkuar informacione shtesë në lidhje me procesorët tejzanor, aplikacionet dhe çmimin. Ne do të jemi të lumtur të diskutojmë procesin tuaj me ju dhe t'ju ofrojmë një sistem tejzanor që plotëson kërkesat tuaja!









Ju lutem vini re tonë Politika e privatësisë.


Homogjenizuesit tejzanor me prerje të lartë përdoren në përpunim laboratorik, në tavolinë, pilot dhe në përpunim industrial.

Hielscher Ultrasonics prodhon homogjenizues tejzanor me performancë të lartë për përzierjen e aplikacioneve, shpërndarjen, emulsifikimin dhe nxjerrjen në shkallë laboratorike, pilot dhe industriale.



Literatura / Referencat

Fakte të vlefshme

Përfitimet shtesë të trajtimit tejzanor të llumit të ujërave të zeza

Krahas avantazheve të paraqitura më sipër të trajtimit me ultratinguj të llumit të ujërave të zeza komunale, aplikimi i valëve ultratinguj me fuqi të lartë tregon efekte pozitive shtesë si metanogjeneza.
Ultratingulli është vërtetuar të jetë premtues për sa i përket frenimit metanogjenik pasi siguron një rezultat të qëndrueshëm. Trajtimi me ultratinguj mund të ketë përmirësuar aktivitetet enzimatike të ekzoelektrogjenëve, dhe përshkueshmërinë dhe selektivitetin e membranës qelizore, e cila përshpejton transportin e proteinave, polisaharideve dhe enzimave nga shtresat e brendshme të flokeve të llumit në shtresat e jashtme, duke rezultuar në përmirësimin e përdorimit të substratit dhe prodhimin e energjisë elektrike. (krh. Raychaudhuri dhe Behera, 2020)

Efikasiteti Kulombik

Efikasiteti Kulomb ose Efikasiteti Kulombik zakonisht përdoret për të përshkruar kapacitetin e baterisë së lëshuar. I referohet raportit të kapacitetit të shkarkimit pas ngarkimit të plotë dhe kapacitetit të karikimit të të njëjtit cikël. Zakonisht është një fraksion më i vogël se 1.
Efikasiteti Kulombik (CE %) është raporti i kapacitetit të shkarkimit (mAh/g) ndaj kapacitetit të karikimit (mAh/g) i shumëzuar me 100.


Ultrasonikë me performancë të lartë! Gama e produkteve të Hielscher mbulon spektrin e plotë nga ultrasonikatori kompakt laboratorik mbi njësitë e sipërme të stolit deri te sistemet tejzanor të plotë industrial.

Hielscher Ultrasonics prodhon homogjenizues tejzanor me performancë të lartë nga laboratormadhësia industriale.