Hielscher ультразвукова технологія

Ультразвуковий фосфор відновлення з осаду стічних вод

  • Світовий попит на фосфор зростає, в той час як постачання природних фосфоровмісних ресурсів стають дефіцитними.
  • Каналізаційні мулу і золи стічних вод зола багаті на фосфор і може бути використаний як джерело повернути фосфор.
  • Ультразвукова вологохімічна обробка і опади покращують відновну роботу фосфату з осаду стічних вод, а також з попелу спалюються мулу і робить відновлення значно економічніше.

 

Фосфор

Каналізаційний мул багатий на фосфор. Ультразвукове Екстракція і опади посилює процес відновлення люмінофора.Фосфор (фосфор, P) є невідновлюваним ресурсом, який сильно використовується в сільському господарстві, як добриво, а також у багатьох галузях, де фосфор є цінним добавкою (наприклад, фарби, миючі засоби для прання, антипірени, корми для тварин). Каналізаційні осаду, спалюються осаду стічних вод золи (ІССА), гній та молочних стічних вод багаті на фосфор, що робить їх джерелом для відновлення фосфору у відношенні кінцевого ресурсу фосфору, а також екологічні проблеми.
Темпи відновлення фосфору з рідких стічних вод можуть досягати 40 до 50%, при цьому темпи одужання від осаду стічних вод і золи стічних вод можуть досягати до 90%. Фосфор може бути викоренений в багатьох формах, один з яких є струвнетом (цінується як високоякісний, повільне вивільнення добрив). Для того, щоб зробити рекультивація фосфору економічним, процес відновлення повинен бути вдосконалений. Ультралікація являє собою процес, що підсилює метод, який прискорює процес і збільшує врожайність відновлених мінералів.

Ультразвукове відновлення фосфору

Ультразвуком посилюється вологохімічна обробка і опади при відновленні фосфору з осаду стічних вод.Під ультразвуком, цінні матеріали, такі як струвит (магній амонію фосфат (MAP)), кальцій фосфат, гідроксиапатит (хап)/кальцій гідроксиапатит, octacкальцій фосфат, Трикальційфосфат фосфату і дикальцій фосфат дигідрат можна відновити з відходів потоків. Ультразвукове лікування сприяє поліпшенню мокрого хімічної екстракції, а також опадів і кристализації (СОО-Кристалізація) цінних матеріалів з осаду стічних вод і від попелу спалюються мулу.
В той час як вміст фосфору (8-10%), залізо (10-15%), і алюміній (5-10%) у золи моно-спалюються осаду стічних вод досить високий, він також містить токсичні важкі метали, такі як свинець, кадмій, мідь і цинк.

Біогаз анаеробного Digester

Запит інформації




Зверніть увагу на наші Політика конфіденційності.


Варикозне відновлення – Двоступінний процес

    1. кислотний видобуток

Перший крок мінофор відновлення є видобуток або вилуговування фосфору з осаду стічних вод або спалюються золи стічних вод ясен (ІССА) за допомогою кислоти, такі як сірчана кислота або соляна кислота. Ультразвукове змішування сприяє мокрого хімічного вилуговування шляхом збільшення масової передачі між кислотою і ІССА так, що повне вилуговування фосфору досягається швидко. Для покращення процедури екстракції можуть використовуватися попередньо-процедурний крок з використанням етиленедітамінотерапії (ЕДТА).

    1. Опади фосфору

Ультразвукова кристализація посилює опади фосфатів значно за рахунок збільшення посівної точки і прискорення адсорбції та агрегації молекул з метою формування кристала. Ультразвукові опади фосфору з стічних вод і ІССА може бути досягнуто наприклад, за допомогою гідроксиду магнію і гідроксиду амонію. Отриманий осад є струвнетом, з'єднанням, що складається з магнію, амонію, фосфору та кисню.

Сококристалізація Струвіт

Ультразвуковий диспергування сприяє масовій передачі між фазами і ініціює нуклеоризація і кристал росту фосфатів (наприклад, струврит/MAP).
Ультразвукові вбудовані опади та кристалорит струвтів дозволяють для лікування великих обсягів стрімів на промислових масштабах. Питання про обробку великого осаду стічних вод може бути розв'язане безперервним ультразвуковим процесом, що прискорює кристалізацію струмка і покращує розмір кристалів, виробляючи менші, більш однорідні фосфатні частинки. Розподіл розмірів обобложеного частинок визначається швидкістю нуклеації та подальшим ростом кристала. Прискорене нуклеоризація та загальмюче зростання є ключовими факторами для опадів cristalline фосфатних частинок, тобто струврит, у водному розчині. Ультралікація являє собою метод, що підсилює процес, що покращує змішування, з тим щоб отримати однорідний розподіл реактивних іонів.
Ультразвукові опади, як відомо, дають вужчий розмір частинок розподілу, менший розмір кристала, керованої морфології і, а також швидкий темп нуклеації.

Кристали струвнету можна вистати з осаду стічних вод. Сокації покращує процес відновлення.

Кристали струвету, що осідає з свинячого стоків (джерело: Кім та ін. 2017)

Хороші опади результати можуть бути досягнуті, наприклад, з PO34 : NH+4 : Мг2+ у співвідношенні 1:3: 4. РН діапазону від 8 до 10 призводить до максимального фосфатного випуску P

Ультраефективна методика, що підсилює процеси, що сприяють зростанню опадів цінних матеріалів, таких як кальцій фосфат, магній Амоній фосфат (MAP) і гідроксиапатит (хап), кальцій гідроксиапатит, octacкальцій фосфат, Трикальційфосфат, і дикальцій фосфат дигідрат з стічних вод. Стічні води мул, гній і молочних речовин, відомий як поживний стічних вод, який підходить для виробництва цінних матеріалів за допомогою ультрачно допомагали опадів.

Формування кристалу струту:
Mg2+ + NH+4 + HPO2-4 + H2О. –> MgNH4PO4 ∙ 6H2O + H+

Hielscher ultrasmonics виробляє високопродуктивні ultrasonicors для sonochemical додатків.

Високосилові ультразвукові процесори від лабораторії до пілотного і промислового масштабу.

Промислове ультразвукове обладнання для вилуговування і опадів

UIP4000hdT потоку для вбудованої sonication на промислових масштабахВисокопродуктивних ультразвукових систем і реакторів повинні ставитися до спалюються осаду стічних вод золи (ІССА) і стічних опадів на промислових масштабах. Hielscher ультразвук спеціалізується на проектуванні і виготовленні високосилового ультразвукового обладнання – з лабораторії і лавки-верх повністю промислових підрозділів. Hielscher ультраакукатори є надійними і побудовані для операції 24/7 під повним навантаженням у складних середовищах. Аксесуари, такі як клітинні реактори з різними геометрією, сотроди (ультразвукові зонди) і бустерні рогами дозволяють оптимально адаптуватися ультразвукової системи до вимог процесу. Для обробки великих об'ємних потоків, Hielscher пропонує 4 кВт, 10kW і 16kW ультразвукові агрегати, які можуть бути легко об'єднані паралельно з ультразвуковими кластерами.
Складні ультраакукатори Hielscher мають цифровий сенсорний дисплей для легкої роботи і точного контролю параметрів процесу.
Зручність і легка, безпечна робота є ключовими особливостями Hielscher ультраакуляторів. Пульт дистанційного керування браузером дозволяє операції і управління ультразвуковою системою за допомогою комп'ютера, смарт-телефону або планшета.
У таблиці нижче наведено приблизну потужність обробки наших ультразвукових пристроїв:

пакетний Обсяг швидкість потоку Рекомендовані пристрої
Від 10 до 2000мл Від 20 до 400мл / хв UP200Ht, UP400St
0.1 до 20 л 0.2 до 4л / хв UIP2000hdT
Від 10 до 100 л Від 2 до 10 л / хв UIP4000hdT
застосовується Від 10 до 100 л / хв UIP16000
застосовується більший кластер UIP16000

Зв'яжіться з нами! / Запитати нас!

Запитайте більше інформації

Будь ласка, використовуйте форму нижче, якщо ви хочете отримати додаткову інформацію про гомогенізацію ультразвуку. Ми будемо раді запропонувати вам ультразвукову систему, яка відповідатиме вашим вимогам.









Будь ласка, зверніть увагу на наші Політика конфіденційності.


Література / Довідники

  • Доддс, Джон а.; Епівальє, Фаб'єн; Louisnard, Олів'є; Гросьє, Ромен; Давид, Рене; Хахаоун, Міріам; Байон, Фаб'єн; Gatumel, Cendrine; Личко, Наталі (2007): вплив ультразвуку на кристалозацію-процеси опадів: деякі приклади і нова модель сегрегації. Характеристика систем частинок та частинок, Wiley-VCH Verlag, 2007, 24 (1), PP. 18-28
  • Харбанда, а.; Праганні, к. (2016): видобуток поживних речовин з молочних стічних вод у вигляді карти (магнієвий Амоній фосфат) і хап (гідроксиапатит). Раян журнал хімії Том 9, No 2; 2016.215-221.
  • Кім, D.; Джин мін, к.; Лі, к.; Ю, м. с.:; Парк, K.Y. (2017): Вплив рН, Молярна коефіцієнти та попереднє лікування на відновлення фосфору через кристалічну кристалізацію з стоків анаеробно-засвоюються свиней стічних вод. Дослідження екологічної інженерії 22 (1), 2017. 12-18.
  • Рахман, м., Саллех, м., Ахсан, а., Хосайн, м., ра, с. (2014): виробництво повільного викиду кристала добрива від стічних вод через кристалізацію штувіт. Арабські. Й. хім. 7, 139 – 155.


Факти варті знати

Як працює ультразвукова опади?

Ультралікація впливає на нуклеацію і ріст кристалів, процес, відомий як соцелюкристалізація.
По-перше, застосування ультразвуку дозволяє впливати на частоту нуклеації, де є тверді кристали від рідкого розчину. Високосилові ультрасекунди створюють кавітацію, що є ростом і імплозії вакуумних бульбашок в рідкому середовищі. Імплозії вакуумних бульбашок вводить енергію в систему і знижує критичну надлишок вільної енергії. Таким чином, посівні точки і нуклеації ініціюються з високою швидкістю і в найраніший час. На інтерфейсі між кавітаційним бульбашкою і розчином, половина молекули Розчиненої речовини має розв'язані розчинником, в той час як інша половина поверхні молекули покрита кавітаційним бульбашкою, так що коефіцієнт солевації зменшується. Запобігти повторному розпуску молекули Розчиненої речовини, при цьому підвищується згортання молекул у розчині.
По-друге, сонкації сприяє зростанню кристала. Ультразвукове змішування сприяє зростанню кристалів шляхом підбурювання масової передачі та агрегації молекул.
Результати, досягнуті ультразвуком, можуть управлятися за допомогою режиму сокації:
Безперервне усунення:
Безперервне ультразвукове лікування розчину дає безліч об'єктів нуклеації, так що створюються велика кількість дрібних кристалів
Пульсуюче ультразвуком:
Застосування імпульсного/циклічності ультразвуком дозволяє точний контроль над кришталевими розмірами
Для ініціювання нуклеації:
При застосуванні ультразвуку тільки під час початку кристалізаційного процесу утворюються кінцеві числа ядер, які потім вирощуються до більшого розміру.

Використання ультралігання під час Кристалізація, темпи зростання, розмір і форма кристалічних структур можуть впливати і контролюватися. Різні варіанти сокації зробити sono-Кристалізація процесів точно керованими і повторювані.

ультразвукова кавітація

При високій інтенсивності Ультразвуковий хрест рідкої середовища, високого тиску (стиснення) і низького тиску (розрідження) хвиль чергуються через рідину. При негативному тиску, заподіяному ультразвуковій хвилі перетину рідини досить великий, відстань між молекулами рідини перевищує мінімальну молекулярну відстань, необхідну для утримання рідини недоторканим, а потім рідина ламається так, що вакуум створюються бульбашки або порожнечі. Ці вакуумні бульбашки також відомі як кавітація Бульбашки.
Кавітаційні бульбашки використовуються для живлення ультразвукових додатків, таких як змішування, Розсіювання, фрезерування, Видобуток і т. д. відбуваються в умовах ультразвукової інтенсивності вище 10 WCM2. Кавітаційних бульбашок ростуть протягом декількох акустичних низького тиску/циклів високого тиску, поки вони не досягнуть вимір, де вони не можуть поглинати більше енергії. Коли кавітаційний міхур досяг максимального розміру, він імплета жорстоко під час стиснення циклу. Насильницьке колапсу перехідних кавітаційних міхур створює крайні умови, такі як дуже високі температури і тиску, дуже високий тиск і температури диференціали і рідких струменів. Ці сили є джерелом хімічних і механічних ефектів, що використовуються в ультразвукових застосувань. Кожен руйнується міхур може розглядатися як microreactor, в яких температура кілька тисяч градусів і тиск вище, ніж 1000 атмосфер створюються миттєво [Suslick ET Al 1986].

Ультразвуковий/акустична Кавітація створює дуже інтенсивні сили, які відкриває клітинні стіни відомі як лізису (натисніть, щоб збільшити!)

Ультразвуковий Екстракція базується на акустичній кавітації та його гідродинамічних силах зсуву

Фосфор

Фосфор є важливим, неузагальнездатний ресурс і експерти вже прогнозують, що світ вдарить “мінофор пік”, тобто час, з якого поставка більше не може задовольнити підвищений попит, приблизно в 20 років. Європейська комісія вже класифікував фосфор як критичну сировину.
Стічні води мул часто використовується в якості добрива поширюються на полях. Однак, оскільки осаду стічних вод не тільки містить цінні фосфат, але і шкідливі важкі метали і органічні забруднювачі, багато країн, таких як Німеччина, обмежити законодавством, скільки стічних опадів може бути використаний в якості добрива. Багато країн, таких як Німеччина мають суворі Правила внесення добрив, які обмежують забруднення важкими металами строго. Оскільки фосфор є скінченним ресурсом, німецьке регулювання осаду стічних вод від 2017 вимагає від операторів каналізації утилізувати фосфати.
Фосфор можна відновити з стічних вод, осаду стічних вод, а також з попелу спалюються осаду стічних вод.

Фосфат

Фосфат, неорганічних хімічних, є сіллю фосфорної кислоти. Неорганічних фосфатів видобувають для одержання фосфору для використання в сільському господарстві та промисловості. У органічній хімії, фосфату, або органофосфорна кислота, є ефіру фосфорної кислоти.
Не плутайте назву фосфору з елементом фосфору (хімічний символ P). Це дві різні речі. Багатовалентний Неметали азотної групи, фосфор зазвичай зустрічається в неорганічних фосфатних скелях.
Органічні фосфати мають важливе значення в біохімії та біогеохімії.
Фосфат це ім'я Іон PO43. Фосфор кислота, з іншого боку, це ім'я triprotic кислота H3PO3. Це комбінація з 3 х+ Іони і один фосфіт (PO33ION.
Фосфор є хімічним елементом, який має символ P і Атомний номер 15. Фосфоротичні сполуки також широко використовуються в вибухових речовин, нервових агентів, тертя, Феєрверки, пестициди, зубна паста і миючі засоби.

Струвіт

Струвіт, також відомий як магній Амоній фосфат (MAP), є фосфатним мінералом з хімічною формулою NH4MgPO4· 6H2О. Струвіт кристалізується в ортобумбічної системі, як біла для жовтуватого або коричневі-білої пірамідальної кристалах або в platlet-подібних формах. Будучи м'яким мінералом, струсвет має твердість Мооса 1,5 до 2 і низькою питомою вагою 1,7. При нейтральних і лужних станах струвнет навряд чи розчиняється, але можна легко розчинитися в кислоті. Форма кристалів струвнету, коли в стічних водах є моль до родимка (1:1:1) від магнію, аміаку і фосфату. Всі три стихії – магній, аміак та фосфат – зазвичай присутня в стічних водах: магній, що надходять в основному з грунту, морської води і питної води, аміак розбиваються з сечовини в стічних вод, і фосфату, що надходять від їжі, мила і миючих засобів в стічні води. За допомогою цих трьох елементів, струвіт більш імовірно утворює при вищих значеннях рН, вищих електропровідності, низьких температурах і вищих концентраціях магнію, аміаку і фосфату. Перспективним є відновлення фосфору з відходів водного потоку в якості струвіт та утилізації поживних речовин в якості добрива для сільського господарства.
«Штувіт» — це цінна нелегка мінеральне добриво, що використовується у сільському господарстві, що має переваги бути гранульованої, простий у використанні і без запаху.