Pemulihan Fosfor Ultrasonik dari Sewaga Sludge

• Permintaan fosfor di seluruh dunia meningkat, sementara pasokan sumber daya fosfor alami semakin langka.
• Lumpur limbah dan abu lumpur limbah kaya akan fosfor dan karenanya dapat digunakan sebagai sumber untuk mendapatkan kembali fosfor.
• Pemrosesan basah-kimia ultrasonik dan presipitasi meningkatkan pemulihan fosfat dari lumpur limbah serta dari abu lumpur pembakaran dan membuat pemulihan secara signifikan lebih ekonomis.

Fosfor

Fosfor (fosfor, P) adalah sumber daya yang tidak terbarukan, yang banyak digunakan dalam pertanian sebagai pupuk dan juga di banyak industri, di mana fosfor adalah zat tambahan yang berharga (misalnya cat, deterjen, penahan api, penghambat api, pakan ternak). Lumpur limbah, abu lumpur limbah yang dibakar, kotoran ternak dan limbah susu kaya akan fosfor, menjadikannya sumber pemulihan fosfor dalam hal sumber daya fosfor yang terbatas serta masalah lingkungan. Tingkat pemulihan fosfor dari aliran air limbah cair dapat mencapai 40 hingga 50%, sementara tingkat pemulihan dari lumpur limbah dan abu lumpur limbah dapat mencapai hingga 90%. Fosfor dapat diendapkan dalam banyak bentuk, salah satunya adalah struvite (dinilai sebagai pupuk berkualitas tinggi, pelepasan lambat). Untuk membuat reklamasi fosfor ekonomis, proses pemulihan harus ditingkatkan. Ultrasonication adalah metode mengintensifkan proses yang mempercepat proses dan meningkatkan hasil mineral pulih.

Jual Ultrasonic Homogenizer, Ultrasonic Homogenizer, Ultrasonic Homogenizer Hielscher, Ultrasonic Homogenizer Sonicator, Ultrasonic Homogenizer Disruptor, Ultrasonic Extractor Homogenizer, Handheld Ultrasonic Homogenizer, Ultrasonic Milk Homogenizer, Ultrasonic Tissue Homogenizer, Jual Hielscher UP50H, Jual Hielscher 100H, Jual Hielscher UP200St, Jual Hielscher UP200Ht, Jual Hielscher UP400St, Distributor Alat Laboratorium, Jual Alat Laboratorium

Pemulihan Fosfor Ultrasonik

Dengan sonikasi, bahan-bahan berharga seperti struvite (magnesium ammonium phosphate (MAP)), kalsium fosfat, hidroksiapatit (HAP) / kalsium hidroksiapatit, octacalcium phosphate, tricalcium phosphate, dan dicalcium phosphate dihydrate dapat diambil dari aliran limbah. Perlakuan ultrasonik meningkatkan ekstraksi basah-kimia serta presipitasi dan kristalisasi (sono-kristalisasi) bahan berharga dari lumpur limbah dan dari abu lumpur pembakaran. Sementara kandungan fosfor (8-10%), besi (10-15%), dan aluminium (5-10%) dalam abu lumpur limbah mono-insinerated cukup tinggi, juga mengandung logam berat beracun seperti timah, kadmium, tembaga, dan seng.

Pemulihan Phopshorus - Proses Dua Langkah

• Ekstraksi asam

Langkah pertama pemulihan fosfor adalah ekstraksi atau pencucian fosfor dari lumpur limbah atau abu lumpur limbah yang dibakar menggunakan asam seperti asam sulfat atau asam klorida. Pencampuran ultrasonik mendorong pelindian bahan kimia basah dengan meningkatkan transfer massa antara asam dan lumpur limbah/abu lumpur limbah sehingga pencucian fosfor yang lengkap tercapai dengan cepat. Langkah pra-perawatan menggunakan asam etilenadiaminetetraasetat (EDTA) dapat digunakan untuk meningkatkan prosedur ekstraksi

• Pengendapan Fosfor

Kristalisasi ultrasonik meningkatkan presipitasi fosfat secara signifikan dengan meningkatkan titik penyemaian dan mempercepat adsorpsi dan agregasi molekul untuk membentuk kristal. Pengendapan ultrasonik fosfor dari sluge limbah dan lumpur limbah/abu lumpur limbah dapat dicapai dengan menggunakan magnesium hidroksida dan amonium hidroksida. Endapan yang dihasilkan adalah struvite, suatu senyawa yang terbuat dari magnesium, amonium, fosfor dan oksigen.

Sonokristalisasi Struvite

Pendispersi ultrasonik mendorong perpindahan massa antara fase dan memulai nukleasi dan pertumbuhan kristal untuk fosfat (misalnya, struvite / MAP). Curah hujan inline ultrasonik dan kristalisasi struvite memungkinkan untuk perawatan string volume besar pada skala industri. Masalah pemrosesan aliran lumpur limbah besar dapat diselesaikan dengan proses ultrasonik berkelanjutan, yang mempercepat kristalisasi struvite dan meningkatkan ukuran kristal yang menghasilkan partikel fosfat yang lebih kecil dan lebih seragam. Distribusi ukuran partikel yang diendapkan ditentukan oleh laju nukleasi dan laju pertumbuhan kristal selanjutnya. Nukleasi yang dipercepat dan pertumbuhan yang terhambat adalah faktor kunci untuk pengendapan partikel kristalin fosfat, yaitu struvite, dalam larutan berair. Ultrasonication adalah metode mengintensifkan proses yang meningkatkan pencampuran untuk mendapatkan distribusi ion reaktif yang homogen. kavitasi ultrasonik dikenal untuk memberikan distribusi ukuran partikel yang lebih terpecah, ukuran kristal yang lebih kecil, morfologi yang dapat dikontrol dan juga laju nukleasi yang cepat.

Studi Kasus Pengendapan Kristal Struvit dari Limbah Babi

(Kim et al. 2017) Hasil presipitasi yang baik dapat dicapai misalnya dengan PO 3 - 4 : NH + 4 : Mg 2+ pada rasio 1: 3: 4. Kisaran pH 8 hingga 10 mengarah ke pelepasan fosfat P maksimum. Ultrasonication adalah teknik intensifikasi proses yang sangat efisien untuk mempromosikan pengendapan bahan berharga seperti kalsium fosfat, magnesium amonium fosfat (MAP) dan hidroksiapatit (HAP), kalsium hidroksiapatit, octacalcium fosfat, fosfat trikalsium, dan dikalsium fosfat dihidrat dari air limbah. Lumpur limbah, kotoran ternak dan limbah susu dikenal sebagai air limbah yang kaya nutrisi, yang cocok untuk produksi bahan-bahan berharga melalui presipitasi yang dibantu secara ultrasonik. Pembentukan kristal struvite: Mg 2+ + NH + 4 + HPO 2- 4 + H 2 O -> MgNH 4 PO 4 ∙ 6H 2 O + H +

Peralatan Ultrasonik Industri untuk Cleaning dan Presipitasi

Sistem dan reaktor ultrasonik berkinerja tinggi diperlukan untuk mengolah abu lumpur limbah insinerasi (ISSA) dan lumpur limbah pada skala industri. Hielscher Ultrasonics memiliki spesialisasi dalam desain dan pembuatan peralatan ultrasonik berdaya tinggi - mulai dari lab dan bench-top hingga unit industri penuh. Ultrasonicators Hielscher kuat dan dibangun untuk operasi 24/7 di bawah beban penuh di lingkungan yang menuntut. Asesoris seperti reaktor sel aliran dengan berbagai geometri, sonotrodes (probe ultrasonik) dan klakson penguat memungkinkan adaptasi optimal sistem ultrasonik dengan persyaratan proses. Untuk memproses aliran volume besar, Hielscher menawarkan unit ultrasonik 4kW, 10kW, dan 16kW, yang dapat dengan mudah digabungkan secara paralel dengan kluster ultrasonik.

Pengendapan Ultrasonic

Ultrasonication berdampak pada nukleasi dan pertumbuhan kristal, suatu proses yang dikenal sebagai sonocrystallization . Pertama, penerapan ultrasonic homogenizer memungkinkan untuk mempengaruhi laju nukleasi, di mana ada kristal padat terbentuk dari larutan cair. Ultrasond daya tinggi menciptakan kavitasi, yang merupakan pertumbuhan dan ledakan gelembung vakum dalam media cair. Ledakan gelembung vakum memperkenalkan energi ke dalam sistem dan mengurangi energi bebas berlebih. Dengan demikian, titik penyemaian dan nukleasi dimulai pada tingkat tinggi dan pada waktu paling awal. Pada antarmuka antara gelembung kavitasi dan solusinya, setengah dari molekul terlarut dipecahkan oleh pelarut, sementara separuh permukaan molekul lainnya ditutupi oleh gelembung kavitasi, sehingga laju solvasinya berkurang. Pelarutan kembali molekul terlarut dicegah, sedangkan pembekuan molekul dalam larutan meningkat. Kedua, sonication meyebarkan pertumbuhan kristal. Pencampuran ultrasonik meningkatkan pertumbuhan kristal dengan meningkatkan transfer massa dan agregasi molekul. Hasil yang dicapai oleh sonication dapat dikontrol oleh mode sonication:

Continuous sonication: Continuous ultrasonic treatment dari solusi menghasilkan banyak atom ternukleasi, sehingga sejumlah besar kristal kecil dibuat.

Pulsed sonication: Penerapan pulsed / cycled sonication memungkinkan untuk kontrol yang tepat pada ukuran kristal

Sonication untuk memulai nukleasi: Ketika ultrasound hanya diterapkan selama awal proses kristalisasi, sejumlah nukleus terbatas terbentuk, yang kemudian tumbuh ke ukuran yang lebih besar. Menggunakan ultrasonication selama kristalisasi, laju pertumbuhan, ukuran, dan bentuk struktur kristal dapat dipengaruhi dan dikendalikan. Berbagai pilihan sonication membuat proses sono kristalisasi yang tepat dapat dikontrol dan berulang.

Fosfat ?

Fosfat merupakan bahan kimia anorganik yang disebut garam asam fosfat. Fosfat anorganik ditambang untuk mendapatkan fosfor untuk digunakan dalam pertanian dan industri. Dalam kimia organik, fosfat, atau organofosfat, adalah ester asam fosfat. Jangan bingung nama fosfor dengan unsur fosfor (simbol kimia P). Mereka adalah dua hal yang berbeda. Nonmetal multivalen dari gugus nitrogen, fosfor umumnya ditemukan dalam batuan fosfat anorganik. Fosfat organik penting dalam biokimia dan biogeokimia. Fosfat adalah nama ion PO 4 3- . Asam fosfat, di sisi lain, adalah nama asam triprotik H3PO3. Ini adalah kombinasi dari 3 ion H + dan satu fosfit (PO 3 3-) ion. Fosfor adalah unsur kimia yang memiliki simbol P dan nomor atom 15. Senyawa fosfor juga banyak digunakan dalam bahan peledak, agen saraf, korek api, kembang api, pestisida, pasta gigi dan deterjen.

Struvite ?

Struvite, juga disebut sebagai Magnesium Amonium Fosfat (MAP), adalah mineral fosfat dengan rumus kimia NH 4 MgPO 4 · 6H 2O. Struvite mengkristal dalam sistem ortorombik sebagai kristal piramidal putih ke kekuningan atau kecoklatan atau dalam bentuk seperti platlet. Menjadi mineral lunak, struvite memiliki kekerasan 1,5 Mohs hingga 2 Mohs dan gravitasi spesifik 1,7. Dalam kondisi netral dan alkali struvite sulit larut, tetapi dapat dengan mudah dilarutkan dalam asam. Kristal struvite terbentuk ketika ada rasio mol terhadap mol (1: 1: 1) magnesium, amonia dan fosfat dalam air limbah. Ketiga unsur - magnesium, amonia dan fosfat biasanya ada dalam air limbah: magnesium terutama berasal dari tanah, air laut dan air minum, amonia diuraikan dari urea dalam air limbah, dan fosfat yang berasal dari makanan, sabun dan deterjen ke dalam air limbah. Dengan ketiga unsur ini hadir, struvite lebih mungkin terbentuk pada nilai pH yang lebih tinggi, konduktivitas yang lebih tinggi, suhu yang lebih rendah, dan konsentrasi magnesium, amonia dan fosfat yang lebih tinggi. Pemulihan fosfor dari aliran air limbah sebagai struvite dan mendaur ulang nutrisi tersebut sebagai pupuk untuk pertanian sangat menjanjikan. Struvite adalah pupuk mineral lepas lambat yang berharga yang digunakan dalam pertanian, yang memiliki keuntungan berupa butiran, mudah digunakan, dan bebas bau.

Untuk informasi dan pertanyaan seputar produk kami bisa bertanya disini atau menghubungi marketing kami di :

Phone : 021-27899158

Mobile : 0817-0-11-99-22

Chat : WhatsApp

Email : info@petrakaruniapersada.co.id ; admin@petrakaruniapersada.co.id

Marketing kami akan membantu anda