Ultrazvučni Fossphor oporavak iz kanalizacije
- Potražnja širom sveta za foshor raste, dok se snabdevanje resursima prirodnog fosfora povećava.
- Kanalizacija i kanalizacije su bogato fosforom i mogu se stoga koristiti kao izvor za oslobađanje fosfora.
- Ultrasonna vlažna obrada i padavine poboljšava oporavak fosfata od kanalizacije i od pepela spaljenog mulja i čini da je oporavak znatno ekonomičniji.
Fosfor
Fosfora (foshor, P) je neobnovljivi resurs koji je u velikoj meri korišćen u poljoprivredi kao đubrivo i u mnogim industrijama, gde je fosfora dragocen dodatak (npr. boje, deterdžent za pranje veša, plamen vatrootporne, životinjski feed). Kanalizacija mulja, spaljeni kanalizacioni mulaš (ISSA), muši i mlekare bogati su fosforom, čineći ih za izvor fosfora u pogledu konačnog resursa fosfora, kao i od ekoloških zabrinutosti.
Stopa oporavka fosfora iz tokova tečnih otpadnih voda može dostići 40 do 50 odsto, dok se stopa oporavka od kanalizacije sa vodom i kanalizacionog pepela može dostići do 90 odsto. Fosfora se može razbiti u mnogim oblicima, a jedan je od njih preuvit (vrednovan kao visokokvalitetni, sporni đubrivo). Da bi se mogla izvršiti reulacija u ekonomičnost, proces spasavanja mora se poboljšati. Ultrasoniranost je metod intenziviranja procesa koji ubrzava proces i povećava prinos spasenih minerala.
Ultrazvučni oporavak Ultrafora
Uz sonaciju, vredne materijale kao što su struvite (magnezijum amakium fosfata (MAP)), kalcijum fosfata, hidroksiapatit (Heba)/kalcijum hidroksiapatit, octacalcium fosfata, trical cium fosfata i dikalcium Fosfatni dihidrat se može spasiti od tokova otpada. Ultrasonični tretman poboljšava vlažno-hemijski vađenje, kao i padavine i crystallisation (Sono-kristalizacije) vrednih materijala od kanalizacije i od pepela spaljenog mulja.
Dok je sadržaj fosfora (8-10%), gvožđa (10-15%) i aluminijum (5-10%) u pepeo od mono-spaljenog kanalizacije je prilično visok, takođe sadrži toksične teške metale poput olova, kadmijuma, bakra i cinka.
Phopskraćus Recovery – Proces u dva koraka
-
- vađenje kiselina
Prvi korak fossphor je vađenje ili leđenja fosfora od kanalizacije mulja ili spaljenog kanalizacije (ISSA) koristeći kiselinu kao što je sulfurična kiselina ili hidrohlorna kiselina. Ultrasonični mešanje promoviše vlažno hemijsko preprolanje povećanjem masovnih transfera između kiseline i ISSA kako bi se potpuno brzo postigao potpuni prenos fosfora. Za poboljšanje postupka izdvajanja može se koristiti i prelečenje sa etylenediaminetetraacetatic (EDTA).
-
- Padavina fosfora
Ultrasonični crystallisation poboljšava padavine u značajnoj meri tako što povećava bodovanje poena i ubrzava i predstavlja adsorciju i agregaciju molekula da bi se formirao kristal. Ultrasonični padavine fosfora iz kanalizacije sluge i ISSA se mogu ostvariti na isti isti, koristeći magnezijum hidroksid i ammonijum hidroksid. Dobijene padavine su struvite, kompleks koji se sastoji od magnezijuma, ammonijuma, fosfora i kisika.
Sonocrystallization of Struvite
Ultrasonični raspršivanje promoviše masovnu transfer između faza i inicira nukulaciju i kristalni rast za fosfata (npr., struvite/MAP).
Ultrasonični i crystallisation struvite omogućavaju lečenje velikog obima na industrijski Skali. Pitanje prerade velikog kanalizacionog toka može se rešiti kontinuiranim ultrasonskim procesom koji ubrzava kristalizacije struvite i poboljšava kristalnu veličinu koja proizvodi manje, jednoobraznije fosfatne čestice. Distribucija rastetih čestica određuje se kao i nukvacioni kurs, a potom i kristalni rast. Ubrzani nukodizacija i inhibacija su ključni faktori za gušenje Kristaline fosfatnih čestica, tj. struvite, u vrlo nepogrešnom rešenju. Ultrazvučna komplikacija je proces intenziviranja procesa koji poboljšava Blis u cilju dobijanja homogene raspodele reaktivnih Jona.
Ultrazvučne padavine je poznato da daje uži primer raspodele veličine, manju kristalnu veličinu, kontrolisano morfologiju, kao i brzu stopu nuklaacije.
Struvite crystals precipitated from swine effluent (source: Kim et al. 2017)
Rezultati dobrih padavina mogu se ostvariti na primer sa PO34 : NH+4 : Mg2 + na nivou od 1:3: 4. PH domet od 8 do 10 vodi do maksimalnih fosfatnih P izdanja
Ultrasonacija je veoma efikasna obrada koja se bavi intenziviranjem u cilju promocije padavina vrednih materijala kao što su kalcijum fosfata, magnezijum amonijum-fosfata (MAP) i hidroksiapatit (Heba), kalcijum hidroksiapatit, oktacalcium fosfata, trical cium fosfata i dikalcium Fosfatni dihidrat iz otpadnih voda. Kanalizacioni Mul, muši i mlekari nazivaju se hranljive vodene vode, koja je pogodna za proizvodnju vrednih materijala preko ultrasonalno-traulitacije.
"Struvite kristalni sastav":
Mg2 + + NH+4 + HPO24 + H2O –> MgNH4PO4 ∙ 6H2O + H+
Visokoenergetski Ultrazvučni procesori iz laboratorije do pilot i industrijske skale.
Industrijska Ultrasonna oprema za Lejenje i padavine
Visokokvalitetni Ultrazvučni sistemi i reaktori moraju se lečiti od spaljenog kanalizacije (ISSA) i kanalizacije na industrijskom Skali. Hielscher Ultrasonics je specijalizovan za projektovanje i proizvodnju visokoelektrične ultrazvučne opreme – od laboratorije do punih industrijskih jedinica. Hielscher ultrasonicatori su Robusni i građeni za 24/7 za operaciju pod punim opterećenjem u zahtevnim sredinama. Pribor kao što su reaktori ćelijskih reaktora sa različitim geometrijima, sonotrodama (ultrasonsonovi) i opste rogove omogućavaju optimalnu adapterivanje ultrasonovog sistema na zahteve procesa. U cilju obrade velikog obima protoka, Hielscher nudi 4kW, 10kW i 16kW ultrasonske jedinice, koje se lako mogu kombinovati paralelno na ultrasonični klasteri.
Hielscherov sofisticirani ultrazvučnici prikazuju digitalni ekran za dodir radi lakšeg rada i precizne kontrole parametara procesa.
Jednostavna i laka, bezbedna operacija su ključne funkcije Hielscher ultrasonicatora. Kontrola daljinskog pregledača omogućava operaciju i kontrolu ultrasonični sistem putem PC-a, pametnog telefona ili tableta.
Табела испод показује приближни капацитет обраде наших ултразвучних уређаја:
| батцх tom | Проток | Препоручени уређаји |
|---|---|---|
| 10 до 2000мЛ | 20 до 400мЛ / мин | УП200Хт, УП400Ст |
| 0.1 до 20Л | 0.2 до 4Л / мин | УИП2000хдТ |
| 10 до 100Л | 2 до 10Л / мин | UIP4000hdT |
| Н.А. | 10 до 100Л / мин | УИП16000 |
| Н.А. | веће | кластер УИП16000 |
Контактирајте нас! / Питајте нас!
Литература / Референце
- Dodds, Jovan A.; Espitalier, Fabien; Louisnard, Olivije; Grozier, Romain; David, Rene; Hassoun, bezbroj je; Na neki, Fabien; Gatumel, Cendrine; Lyczko, Nathalie (2007): dejstvo ultrazvuk na crystallisation-padavine procesi: neki primeri i novi model segregacije. Karakterizacija čestica i čestica sistema, Wiley-VCH Verzaš, 2007, 24 (1), str. 18-28
- Kharbanda, A.; Prasanna, K. (2016): vađenje hranljivih materija iz mlečnih voda u obliku mape (magnezium Ammonium fosfata) i he(hidroksiapatit). Rasaan žurnal hemije Vol. 9, br. 2; 2016.215-221.
- Kim, D.; Jin min, K.; Lee, K.; Yu, M. S:; Park, K.Y. (2017): Efekti pH, kutnjak racio i predtretmana na kristalizacije fosfora kroz štuvite od eftečno anaerobically dignanih svinjskih voda. Istraživanje ekološkog inženjeringa 22 (1), 2017. 12-18.
- Rahman, M., Salleh, M., Ahsan, A., Hossain, M., Ra, C. (2014): proizvodnja usporenih đubriva od wastewaters kroz struvite kristalizacije. Arapski. J. Chem. 7, 139 – 155.
Чињенице вреди знати
Kako funkcioniše funkcija Ultrasonitacija?
Ultrazvučne posledice utiču na nukonizaciju i kristalni rast, što je proces poznat kao sonocrystallization.
Prvo, primena ultrazvukom omogućava da se utiče na stopu nukodacije, gde se postojan kristali formira od tečnog rešenja. Visokokvalitetni ultrasond stvara kavitaciju, što je rast i implozije usisnih mehurića u tečnom mediju. Implozija usisnih mehurića uvodi energiju u sistem i smanjuje kritičnu višak slobodne energije. Samim tim, do prekida tačke i nukracija se pokreću na visokoj stopi. Na sučelju izmedju kavitnog mehura i rešenja, polovina solute molekul je propraćena solventnom, dok se druga polovina molekul površine pokriva kavitacijom, tako da se stopa solacije smanjuje. Reraspad solute molekul je sprečen, dok je koagulacija molekula u rešenju povećana.
Drugo, sonovi promovišu kristalni rast. Ultrasonični mešanje promoviše rast kristala time što podstiče masovni transfer i agregaciju molekula.
Rezultati koje postiže soniranost mogu se kontrolisati režimom sonacija:
Neprekidna Sonacija:
Kontinuiran ultrasonični tretman rešenja proizvodi mnoge nukizacije, tako da se kreira veliki broj malih kristala
Pulsiranost:
Primena pulsno-žvrcnog sonacija omogućava preciznu kontrolu nad kristalnom veličinom
Sonacija za pokretanje nukotacije:
Kada se ultrazvuk primeni samo na početku procesa kristalizacije, formirani su i završni broj nukaznih, koji se tada uzgaja u većoj veličini.
Korišćenje ultrasonacija tokom kristalizacije, stopa rasta, veličina i oblik kristalne strukture može se uticati i kontrolisati. Različite opcije za sonsikaciju čine Sono-kristalizacije procesi koji se precizno mogu kontrolisati i ponovljivi.
ултразвучна кавитација
Kada se ultrazvuk visokog intenziteta ukršta tečni medijum, visoki pritisak (kompresija) i niskopritisak (rarefrakcije) prelaze kroz tečnost. Kada je negativan pritisak izazvan ultrasonnom talasu ukrštanja tečnosti je dovoljno velik, rastojanje između molekula tečnosti prevazilazi minimalnu molekularnu udaljenost koja je obavezna da drži tečnost netaknutom, a onda se tečnost razbija, tako da je vakuum su kreirani mehurići ili glasovne ID. Ti usisni mehurići su takođe poznati kao кавитација Mehuriжe.
Kavitacija mehurića iskorišćena za ultrazvučne aplikacije za napajanje kao što su mešanje, Дисперсинг, глодање, Екстракција i sl. se nalazi pod intenzivnošću ultrazvukom veći od 10 WCM2. Mehurići u kavitaciji rastu preko nekoliko akustična ciklusa niskog pritiska, dok ne stignu do dimenzije gde ne mogu da apsorbuju više energije. Kada je Mehurić dostigao svoju maksimalnu veličinu, u ciklusu kompresije se teško uruši. Nasilni collaps prolazne kavitacije stvaraju ekstremne uslove kao što su veoma visoke temperature i pritisci, veoma visok pritisak i temperaturne i tečni avioni. Te snage su izvor hemijskih i mehaničkih efekata koji se koriste u ultrasonijskim aplikacijama. Svako skupljanje mehurića može da se smatra mikroreaktorom u kojem se temperature od nekoliko hiljada stepeni i pritisaka više od 1000 atmosferska sfera kreiraju u sistemu [Suslick et Al 1986].
Ultrazvučna ekstrakcija je bazirana na akustičnoj kavitaciji i njegovim hdrodinamičnim snagama
Fosfor
Fosfora je suštinski, neregenerabilni resurs, a eksperti već predviđaju da će svet pogoditi “vrh fossphor”, odnosno vreme od kojih nabavka više ne može da zadovolji povećanu potražnju, u narednih 20 godina. Evropska komisija je već klasifikovana fosfora kao kritičan Sirovinski materijal.
Kanalizacioni mulse često koristi kao đubrivo na poljima. Međutim, s obzirom da kanalizacioni muliji ne samo da sadrži dragocenu fosfata, već i štetne teške metale i organske zagađivače, mnoge zemlje kao što je Nemačka, ograničavaju zakonodavstvo koliko se može koristiti kanalizaciju. Mnoge zemlje kao što je Nemačka imaju stroge propise o đubrivo, što ograničava kontaminaciju sa teškim metalima. S obzirom da je fosfora finit resurs, nemački regulacioni propis iz 2017 zahteva kanalizacione operatere da recikliraju fosfata.
Fosfor se može spasti iz otpadnih voda, kanalizacije, kao i od pepela spaljenog kanalizacije.
Fosfata
Fosfata, neorganska hemijska, je slana fosfora kiseline. Neorganska fosfata su Minda za dobijanje fosfora za korišćenje u poljoprivredi i industriji. U organskoj hemiji hemija, fosfata ili organoposna mržnja je estra fosfora kiseline.
Nemojte zbuniti ime fosfora sa elementima fosfora (hemijski simbol P). To su dve različite stvari. Sa više od najneorganske grupe azota, fosfora se obično nalazi u inorganskom fosfatskim stenama.
Organski fosfata su važni u biohemiji i biogeohemiji.
Fosfata je ime Jon PO43. Fosfora kiselina je, sa druge strane, ime triprotične kiseline H3PO3. Ovo je kombinacija 3 H+ Jona i jedan phosphit (PO33Jon.
Fosfora je hemijski element koji ima simbol P i atomskog broja 15. Fosfora se takođe široko koriste u eksplozivima, nervnim agentima, mečevima, vatrometom, pesticida, pastu i deterdžentima.
Struvite
Struvit, takođe poznat kao magnezijum ammonijum fosfata (mapa), je fosfata mineralno sa hemijskom formulom NH4MgPO4· 6H2O. Struvite crystallizes in the orthorhombic system as white to yellowish or brownish-white pyramidal crystals or in platlet-like forms. Being a soft mineral, struvite has a Mohs hardness of 1.5 to 2 and a low specific gravity of 1.7. Under neutral and alkaline conditions struvite is hardly soluble, but can be easily dissolved in acid. Struvite crystals form when there is a mole to mole to mole ratio (1:1:1) of magnesium, ammonia and phosphate in wastewater. All three elements – magnezijum, ammonija i fosfata – Obično su prisutne u otpadu vode: magnezijum koji dolazi uglavnom iz zemlje, morske vode i vode za piće, amonijak je raskinuta iz uree otpadnih voda, i fosfata koja dolazi iz hrane, sapuni i deterdženata u otpadnim vodama. Sa ove tri elementa, struvite je verovatnije da će formirati veće pH vrednosti, veću provodljivost, niže temperature i veću koncentraciju magnezijuma, amonijaije i fosfata. Oporavak fosfora od otpadnog vodotokova kao štuvite i reciklažava te hranljive vrste kao đubrivo za poljoprivredu je obećavajući.
Struvite je dragocen i sporni mineralni đubrivo koji se koristi u poljoprivredi, koji ima prednosti da bude zrnasto, lak za korišćenje i neoslobođen.