Odzyskiwanie soli fosforanowych(V) z rzeczywistych ścieków z przemysłu mineralnych nawozów fosforowych : kinetyka procesu

• Autorzy: Hutnik Nina , Stanclik Anna

Identyfikatory

DOI

10.15199/62.2020.5.16

Warianty tytułu

EN

Recovery of phosphates(V) from real wastewaters from phosphorus mineral fertilizers industry : process kinetics

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Wyznaczono parametry kinetyczne ciągłej krystalizacji strąceniowej struwitu z rzeczywistych ścieków z przemysłu mineralnych nawozów fosforowych (IWW). Wyniki badań i obliczeń porównano z danymi kinetycznymi struwitu otrzymanego z rzeczywistej gnojowicy bydlęcej (CLM) i z wodnego roztworu jonów fosforanowych(V) bez zanieczyszczeń (WI). Do obliczeń przyjęto model kinetyki dla idealnego krystalizatora MSMPR (mixed suspen-sion, mixed product removal) zakładający zależność szybkości wzrostu kryształów od ich rozmiarów RE SDG (Rojkowski exponential, size-dependent growth). Stwierdzono, że zanieczyszczenia w ściekach spowodowały wydzielenie produktów stałych o wyraźnie różnej jakości. Średni rozmiar kryształów struwitu zmieniał się od 36,8 µm (IWW) do 48,5 µm (WI). Jednorodność ich populacji, oceniona współczynnikiem zmienności CV, zmieniała się w granicach od zadowalającej (CV 64,6%, WI) do niekorzystnej (CV 98,8%, CLM). Szybkość zarodkowania struwitu zwiększyła się od 6,27·10¹¹ 1/(s·m³) (WI) do 2,01·10¹⁵ 1/(s·m³) (IWW). W ściekach tych zanotowano odpowiednio największą (6,92·10⁻⁹ m/s) i najmniejszą (4,58·10⁻⁹ m/s) wartość liniowej szybkości wzrostu kryształów struwitu.

EN

Kinetic parameters describing continuous reaction crystallization of struvite from real P mineral fertilizers industry wastewaters (IWW) were detd. Test results were compared with kinetic data of struvite manufactured from real cattle liq. manure (CLM) and from a soln. without any impurities (WI). Kinetic model for ideal mixed suspension, mixed product removal (MSMPR) crystallizer was used assuming dependence of crystal growth rate on its size (Rojkowski exponential size-dependent growth). The impurities present in the wastewaters were a reason for pptn. of solid product of distantly different quality. The mean size of struvite crystals varied from 36.8 µm (IWW) to 48.5 µm (WI). Homogeneity within their populations, quantified by the coeff. of variation CV, varied from satisfactory (CV 64.6%, WI) to unfavorable (CV 98.8%, CLM) values. A rise of impurities concn. in a feed resulted in an increase of nucleation rate from 6.27·10¹¹ 1/(s·m³) (WI) to 2.01·10¹⁵ 1/(s·m³) (IWW). Linear growth rate of struvite crystals varied from 6.92·10⁻⁹ m/s to 4.58·10⁻⁹ m/s, resp.

Słowa kluczowe

PL

przemysł nawozowy; ścieki przemysłowe; nawozy fosforowe; odzyskiwanie; fosforany(V); parametry kinetyczne procesu

EN

fertilizer industry; industrial wastewater; phosphorus fertilizers; recovery; phosphates(V); kinetic parameters of the process

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przemysł Chemiczny
• Rocznik: 2020
• Tom: T. 99, nr 5
• Strony: 761--766
• Opis fizyczny: Bibliogr. 17 poz., il., tab., wykr.

Twórcy

autor

Hutnik Nina

• Wydział Chemiczny, Politechnika Wrocławska, Wybrzeże Wyspiańskiego 27, 50-370 Wrocław

autor

Stanclik Anna

• Politechnika Wrocławska

Bibliografia

• [1] K.S. Le Corre, E. Valsami-Jones, P. Hobbs, S.A. Parsons, Crit. Rev. Environ. Sci. Technol. 2009, 39, 433.
• [2] M.M. Rahman, M.A.M. Salleh, U. Rashid, A. Ahsan, M.M. Hossain, C.S. Ra, Arabian J. Chem. 2014, 7, 139.
• [3] B. Tansel, G. Lunn, O. Mouje, Chemosphere 2018, 194, 504.
• [4] M. Latifian, J. Liu, B. Mattiasson, Environ. Technol. 2012, 33, 2691.
• [5] S.A. Parsons, CEEP Scope Newslett. 2001, 41, 15.
• [6] P. Becker, Phosphates and phosphoric acid, raw materials, technology and economics of the wet process, Marcel Dekker, New York 1999.
• [7] N. Hutnik, A. Kozik, A. Mazienczuk, K. Piotrowski, B. Wierzbowska, A. Matynia, Wat. Res. 2013, 47, 3635.
• [8] Z. Rojkowski, Krist. Tech. 1977, 12, 1121.
• [9] K. Machej, K. Piotrowski, Inż. Ap. Chem. 2001, 40, nr 5, 17.
• [10] A. Mersmann, Crystallization technology handbook, Marcel Dekker, New York 1995.
• [11] A. Kozik, N. Hutnik, K. Hoffmann, M. Huculak-Maczka, Przem. Chem. 2015, 94, 938.
• [12] A. Stanclik, N. Hutnik, K. Piotrowski, A. Matynia, Chem. Papers 2019, 73, 555.
• [13] N. Hutnik, A. Stanclik, K. Piotrowski, A. Matynia, Przem. Chem. 2019, 98, 1751.
• [14] N. Hutnik, A. Stanclik, A. Matynia, Przem. Chem. 2020, 99, 286.
• [15] N. Hutnik, A. Stanclik, K. Piotrowski, A. Matynia, Open Chem. 2020, 18.
• [16] A. Kozik, N. Hutnik, K. Piotrowski, A. Matynia, Chem. Eng. Res. Des. 2014, 92, 481.
• [17] N. Hutnik, A. Stanclik, K. Piotrowski, A. Matynia, Open Chem. 2019, 17, 1071.

Uwagi

Praca finansowana ze środków na naukę w latach 2017-2020 jako projekt badawczy Narodowego Centrum Nauki nr 2016/21/D/ST8/01694.