Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Wpływ wielkości kryształów struwitu na liniową szybkość ich wzrostu w wodnych roztworach jonów fosforanowych(V) z jonami glinu lub żelaza w procesie recyklingu fosforu

Hutnik Nina, Stanclik Anna, Matynia Andrzej

Przemysł Chemiczny

|

2020

|

T. 99, nr 2

286--292

PL

Wyznaczono parametry kinetyczne ciągłej krystalizacji strąceniowej struwitu z wodnych roztworów zawierających jony fosforanowe(V) i jako zanieczyszczenia jony glinu(III) lub jony żelaza(III). Do obliczeń przyjęto model wykładniczy Rojkowskiego RE SDG MSMPR (Rojkowski exponential, size-dependent growth, mixed suspension, mixed product removal), zakładający zależność liniowej szybkości wzrostu kryształów od ich rozmiarów G(L). Wartości gęstości populacji zarodków n0, szybkości ich wzrostu G0 oraz liniowej szybkości wzrostu kryształów struwitu G∞ wyznaczono z rozkładu rozmiarów cząstek stałych otrzymanych produktów. Stwierdzono, że w zakresie założonych parametrów procesu: zawartości Al3+ wynoszącej 10-100 mg/kg lub Fe3+ 2-10 mg/kg roztworu zasilającego krystalizator, pH 9 lub 11 i średniego czasu przebywania zawiesiny w krystalizatorze τ 900 lub 3600 s, wartości G∞ zmieniały się w zakresie 6,82·10-9-1,90·10-8 m/s w obecności jonów glinu(III) oraz 6,16·10-9-1,49·10-8 m/s w obecności jonów żelaza(III). Szybkość zarodkowania struwitu B (= n0G0) przyjmowała wartości w przedziale odpowiednio 2,89·1012-1,98·1015 1/(s·m3) i 4,30·1014- 1,61·1016 1/(s·m3). Są to duże różnice wartości parametrów kinetycznych krystalizacji struwitu, co rzutuje w konsekwencji na jakość wytwarzanego produktu. Wykazano, że jony glinu(III) oddziałują korzystniej na krystalizację struwitu niż jony żelaza( III). Wyniki badań porównano z danymi kinetycznymi krystalizacji struwitu z rzeczywistego ścieku z przemysłu nawozów fosforowych.

EN

Struvite was crystallized from the title soln. to det. the kinetic parameters of the ideal mixed suspension, mixed product removal MSMPR model. Rojkowski exponential size-dependent growth model was used for the calculation. Nuclei population d., their growth rates, and crystal linear growth rates were detd. from product crystal size distributions. At Al3+ or Fe3+ contents 10-100 mg/kg or 2-10 mg/kg, resp., in the soln. feeding the crystallizer, pH 9 or 11 and the mean residence time of suspension in the crystallizer τ 900 or 3600 s, the linear growth rate of struvite crystals in presence of Al3+ varied from 6.82∙10-9 to 1.90∙10-8 m/s, whereas in presence of Fe3+ it was within the 6.16∙10–9-1.49∙10-8 m/s range. Nucleation rate varied within the 2.89∙1012-1.98∙1015 1/(s·m3) and 4.30∙1014-1.61∙1016 1/(s·m3), resp. Al3+ ions affected struvite reaction crystn. more advantageously than Fe3+ ions. The MSMPR model test results were compared with the kinetic data of struvite crystallization from real wastewater from the P fertilizer industry.

2

Skład chemiczny i fazowy soli fosforanowych(V) odzyskiwanych z rzeczywistych ścieków z przemysłu mineralnych nawozów fosforowych

Hutnik Nina, Stanclik Anna, Matynia Andrzej

Przemysł Chemiczny

|

2020

|

T. 99, nr 8

1234--1237

PL

W procesie ciągłej krystalizacji strąceniowej struwitu odzyskiwano jony fosforanowe(V) ze ścieków o różnym składzie chemicznym. Były to ścieki rzeczywiste z przemysłu nawozów fosforowych. Zanieczyszczenia w ściekach spowodowały wydzielenie produktów stałych o wyraźnie zróżnicowanej jakości. Średni rozmiar kryształów struwitu zmieniał się w granicach 37–41 µm. Jednorodność ich populacji, oceniona współczynnikiem zmienności CV, zawierała się w granicach 72–75%, co powodowało wydłużenie czasu filtracji zawiesiny produktowej. Jony wapnia w ściekach wytrącały się jako amorficzne uwodnione fosforany wapnia ACP. Ich zawartość w produktach wynosiła 23,6–37,9% mas. W produktach stwierdzono 29,29–31,45% mas. P₂O₅, 11,50–14,12% mas. MgO i 3,19–4,35% mas. CaO oraz wodorotlenki niektórych metali, a także inne sole zanieczyszczeń.

EN

Three wastewater samples from the P mineral fertilizer industry with different chem. compn. were subjected to continuous pptd. of struvite at 298 K, pH 9 and the av. time of the mixt. residence in the crystallizer 60 min. Impurities present in the wastewater resulted in the crystn. of solid products of distinctly different quality. Mean size of struvite crystals was 37–41 µm and homogeneity within their population was 72–75%. Ca ions in wastewater were pptd. as amorphous hydrated Ca phosphates in amt. 23.6–37.9% by mass. The solid product contained also P₂O₅, MgO and CaO in amts. 29.29–31.45, 11.50–14.12 and 3.19–4.35% by mass, resp., as well as hydroxides of some metals and salts of other impurities.

3

Porównanie wpływu jonów miedzi(II) i cynku(II) w ścieku z przemysłu nawozów fosforowych na zależną od wielkości, liniową szybkość wzrostu kryształów struwitu w procesie recyklingu fosforu

Hutnik Nina, Stanclik Anna, Piotrowski Krzysztof, Matynia Andrzej

Przemysł Chemiczny

|

2019

|

T. 98, nr 11

1751--1756

PL

Wyznaczono parametry kinetyczne ciągłej krystalizacji strąceniowej struwitu w wodnych roztworach zawierających jony fosforanowe(V), magnezu i amonu oraz takie zanieczyszczenia, jak jony miedzi(II) lub/i jony cynku(II). Do obliczeń przyjęto model kinetyki dla idealnego krystalizatora MSMPR (mixed suspension mixed product removal) zakładający zależność szybkości wzrostu kryształów struwitu od ich wielkości RE SDG (Rojkowski exponential, size-dependent growth). Wykazano, że obecność jonów Cu(II) (0,2–0,5 mg/kg roztworu zasilającego krystalizator) wpływa korzystnie na parametry kinetyczne charakteryzujące przebieg ciągłego procesu krystalizacji strąceniowej struwitu. Liniowa szybkość wzrostu kryształów struwitu G∞ zwiększyła się z 1,35·10–8 do 1,42·10–8 m/s, a szybkość zarodkowania zmniejszyła się z 1,01·1015 do 2,58·1014 1/(s·m3). Jony Zn(II) (0,2–2,0 mg/kg roztworu zasilającego) miały negatywny wpływ na proces. Zmniejszyła się liniowa szybkość wzrostu kryształów z 1,64·10–8 do 1,30·10–8 m/s, a szybkość zarodkowania zwiększyła się z 1,14·1013 do 3,91·1015 1/(s·m3). Krystalizacji strąceniowej struwitu, obok obecności jonów Cu(II), sprzyjało także niskie pH i dłuższy (do 3600 s) średni czas przebywania zawiesiny w krystalizatorze.Zanieczyszczenia obecne w ścieku przemysłowym wpłynęły korzystnie na wzrost kryształów struwitu i jakość otrzymanego produktu. Wyniki badań porównano z danymi procesowymi odzyskiwania jonów fosforanowych(V) z rzeczywistego ścieku z przemysłu nawozów fosforowych.

EN

Kinetic parameters of struvite continuous reaction crystn. in phosphate(V), Mg and NH4 ions and Cu(II) or Zn(II) ions – contg. aq. solns. were detd. Calculations were based on kinetic model for ideal MSMPR (mixed suspension mixed product removal) crystallizer assuming a dependence of struvite crystal growth rate on its size RE SDG (Rojkowski exponential, size-dependent growth) model. The presence of Cu(II) ions (0.2–0.5 mg/kg of feed) resulted in increasing the linear growth rate of struvite crystals from 1.35·10–8 to 1.42·10–8 m/s, resp., whereas nucleation rate decreased from 1.01·1015 to 2.58·1014 1/(s·m3). The Zn(II) ions concn. varied from 0.2 to 2.0 mg/kg of feed and influenced the process disadvantageously. The linear crystal growth rate decreased from 1.64·10–8 to 1.30·10–8 m/s, resp., while nucleation rate increased from 1.14·1013 to 3.91·1015 1/(s·m3). The crystallization was also favored by low pH and elongated up to 3600 s mean residence time of suspension in a crystallizer. The struvite manufactured under the conditions had high quality.

4

Właściwości użytkowe granulowanych bionawozów fosforowych z popiołu i kości w ocenie polowej. Cz. 1, Wpływ na plonowanie i stan sanitarny łanu pszenicy ozime

Jastrzębska M., Kostrzewska M. K., Treder K., Makowski P., Jastrzębski W. P., Okorski A.

Przemysł Chemiczny

|

2016

|

T. 95, nr 8

1580--1585

PL

Badano właściwości użytkowe granulowanych bionawozów fosforowych uzyskanych z popiołu ze spalania osadów ściekowych i kości zwierzęcych. Bionawozy zawierały bakterie solubilizujące fosfor Acidithiobacillus ferrooxidans. Działanie bionawozów porównywano z działaniem superfosfatu. Nawozy stosowano w dawkach P₂O5: 40, 60 i 80 kg/ha. Pod względem wpływu na wielkość plonu zboża i jego strukturę bionawozy nie ustępowały superfosfatowi, a ich działanie było porównywalne. Najlepszą efektywność plonotwórczą bionawozów wykazała dawka P₂O₅ 60 kg/ha. Jej zwiększenie do 80 kg było już nieuzasadnione. Bionawozy, podobnie jak supefosfat, nie miały wpływu na wyleganie, stopień zachwaszczenia chronionej pszenicy oraz jej porażenie przez patogeny grzybowe.

EN

Two granulated P biofertilizers made from sewage sludge ash and sewage sludge ash with animal bones (both prepns. enriched with Acidithiobacillus ferrooxidans) were compared in field expts. on winter wheat to a com. superphosphate fertilizer at 3 P₂O5 levels (40–80 kg/ha). Wheat yield, ear d., no. of grains in the ear, the mass of 1000 grains, biomass dynamics, lodging, weed infestation, and intensity of fungal diseases were studied. Biofertilizers equalled superphosphate in terms of its crop-enhancing efficiency. They showed the best efficiency when used at a P₂O₅ dose of 60 kg/ha. The increasing the dose up to 80 kg was no longer justified. The tested fertilizers did influence neither wheat lodging nor weed growth nor of fungal pathogens infestation.

5

Właściwości użytkowe granulowanych bionawozów fosforowych z popiołu i kości w ocenie polowej. Cz. 2, Wpływ na wybrane cechy morfologiczne i fizjologiczne pszenicy ozimej

Jastrzębska M., Kostrzewska M. K., Treder K., Makowski P., Jastrzębski W. P.

Przemysł Chemiczny

|

2016

|

T. 95, nr 8

1586--1590

PL

Dokonano agronomicznej oceny właściwości użytkowych granulowanych bionawozów fosforowych z popiołu ze spalania osadów ściekowych oraz z popiołu i kości zwierzęcych, zawierających bakterie solubilizujące fosfor Acidithiobacillus ferrooxidans. Działanie bionawozów porównywano z działaniem superfosfatu w eksperymencie z pszenicą ozimą. Nawozy stosowano w dawkach P₂O₅: 40, 60 i 80 kg/ha. Badano wpływ bionawozów na obsadę roślin po wschodach, krzewienie ogólne i produkcyjne, długość źdźbła, liczbę liści na roślinie, wymiary liścia, długość kłosa, masę ziarna z kłosa, intensywność procesów fotosyntezy i transpiracji. Zastosowane bionawozy, podobnie jak superfosfat, zwiększyły masę ziarna z jednego kłosa i tempo fotosyntezy, nie zmieniły zaś pozostałych cech morfologicznych. Wpływ bionawozów na intensywność fotosyntezy i transpiracji był zazwyczaj taki sam lub korzystniejszy niż superfosfatu w tej samej dawce. Bionawóz z popiołu w dawce P₂O₅ 80 kg/ha zmniejszał tempo fotosyntezy.

EN

Two P biofertilizers described by M. Jastrzębska et al. (2016) were compared in field expts. on winter wheat to superphosphate. Plant d. after sprouting, general and productive tillering, stem length, the no. of plant leaves, leaf dimensions, ear length, mass of grain from ear, photosynthesis and transpiration intensities were detd. The tested fertilizers did not influence any morphol. attributes, but the mass of grain. Biofertilizers were equally or more effective in grain filling as superphosphate. They usually affected photosynthesis and transpiration intensities at the same or at a higher level than superphosphate at the same P₂O₅ dose. The ash-based biofertilizer used at a P₂O₅ dose of 60 kg/ha resulted in the same photosynthesis intensity as superphosphate applied at 80 kg P₂O₅. However, it reduced photosynthesis rate when applied at a highest dose

6

Właściwości użytkowe granulowanych bionawozów fosforowych z popiołu i kości w ocenie polowej. Cz. 3, Wpływ na wybrane właściwości środowiska glebowego pszenicy ozimej

Jastrzębska M., Kostrzewska M. K., Makowski P., Treder K., Jastrzębski W. P.

Przemysł Chemiczny

|

2016

|

T. 95, nr 8

1591--1594

PL

Przedstawiono wyniki badań polowych nad właściwościami użytkowymi granulowanych bionawozów fosforowych z popiołu ze spalania osadów ściekowych i kości zwierzęcych zawierających bakterie solubilizujące fosfor Acidithiobacillus ferrooxidans. Działanie bionawozów porównywano z superfosfatem. Analizowano osiedlanie się A. ferrooxidans w glebie oraz wpływ bionawozów na ogólną liczebność bakterii heterotroficznych i grzybów w glebie, występowanie dżdżownic, wilgotność, temperaturę i pH gleby. Bakterie A. ferrooxidans nie przeżywały w środowisku glebowym pszenicy ozimej. Zastosowane bionawozy fosforowe tak samo jak superfosfat nie modyfikowały badanych właściwości środowiska glebowego.

EN

Two P biofertilizers described by M. Jastrzębska et al. (2016) were enriched with phosphate-solubilizing bacteria (Acidithiobacillus ferrooxidans) and studied for its survivability in soil and the influence of biofertilizers on the total counts of heterotrophic bacteria and fungi, the abundance of earthworms, soil moisture, temp. and pH. The biofertilizers were as effective as superphosphate used for comparison. A. ferrooxidans did not survive in the soil environment of winter wheat. The tested fertilizers did influence neither the total no. of heterotrophic bacteria and fungi in soil, the abundance of earthworms, soil moisture, temp. nor pH.

7

Wydzielanie struwitu ze ścieków o różnych składach chemicznych

Hutnik N., Kozik A., Wierzbowska B., Matynia A.

Przemysł Chemiczny

|

2015

|

T. 94, nr 6

934-937

PL

Ze ścieków o różnym składzie chemicznym odzyskiwano jony fosforanowe(V) przez krystalizację z reakcją chemiczną wytrącania struwitu MgNH₄PO₄⋅6H₂O. Proces prowadzono w sposób ciągły przy nadmiarze jonów magnezu w stosunku do stężenia jonów fosforanowych(V) i jonów amonu, przy pH 9 i średnim czasie przebywania zawiesiny w krystalizatorze 3600 s. Otrzymano produkty zawierające 26–99% mas. struwitu i zanieczyszczenia wytrącone z badanych ścieków, głównie bezpostaciowe fosforany wapnia i wodorotlenki niektórych metali zanieczyszczeń. Średni rozmiar kryształów wydzielonych produktów wynosił 18,1–48,5 μm w zależności od rodzaju ścieku i stężenia zanieczyszczeń.

EN

Phosphate(V) ions were recovered as MgNH₄PO₄⋅6H₂O (struvite) from synthetic and industrial wastewaters by crystn. at an excess of Mg ions at pH 9 and mean residence time 3600 s. Solid product contained 26–99% by mass of struvite and impurities co-pptd. from the wastewater (mainly amorphous Ca phosphates and some metal hydroxides). Crystal size (18.1–48.5 μm) depended on wastewater type and concn. of impurities.

8

Odzyskiwanie fosforanów(V) z gnojowicy bydlęcej

Kozik A., Hutnik N., Hoffmann K., Huculak-Mączka M.

Przemysł Chemiczny

|

2015

|

T. 94, nr 6

938-942

PL

Przedstawiono wyniki badań doświadczalnych procesu ciągłego odzyskiwania jonów fosforanowych(V) z modyfikowanej laboratoryjnie gnojowicy bydlęcej. Stwierdzono, że jony fosforanowe(V) obecne w roztworze zasilającym instalację doświadczalną uległy praktycznie całkowitemu wytrąceniu w postaci trudno rozpuszczalnych soli: struwitu (58,6% mas.) i bezpostaciowego fosforanu wapnia (36,2% mas.). Produkt stały zawierał także zanieczyszczenia, głównie w postaci trudno rozpuszczalnych wodorotlenków metali. Rozmiar największych cząstek stałych wynosił 220 μm, natomiast średni ich rozmiar 37,0 μm. Jednorodność populacji cząstek stałych w produkcie była niezadowalająca, przy dużej ich aglomeracji i tendencji do zbrylania.

EN

Modified cattle manure contg. 0.340% by mass phosphate(V) ions was treated in lab. exptl. plant equipped with an internal forced circulation of the suspension by stirring at pH 9, 298 K, agitation speed 240 rpm for 3600 s. The resulting solid product contained struvite (58.6% by mass), amorphous Ca₃ (PO₄)₂ (36.2% by mass) and NaCl and KCl 3.6 and 1.6% by mass, resp. The final concn. of phosphate(V) ions in the mother liquor was 12 mg/kg. The av. solid particle size was 37.0 μm (max. 220 μm). Homogeneity within population of product particles was unsatisfactory due to high agglomeration effects.

9

Nowe krystalizatory ze strumienicą zasilaną sprężonym powietrzem w procesie wydzielania struwitu z wodnych roztworów rozcieńczonych zawierających jony fosforanowe

Matynia A., Mazieńczuk A., Wierzbowska B., Kozik A., Piotrowski K.

Chemik

|

2010

|

Vol. 64, nr 11

747-758

PL

Wydzielano struwit z roztworów wodnych zawierających 0,2 lub 1,0% mas. jonów fosforanowych(V). Proces prowadzono w warunkach stechiometrycznych. Otrzymano dobrze wykształcone kryształy struwitu o średnim rozmiarze od 14 do 41 m. Zwiększenie wartości pH od 9 do 11 środowiska wytrącania i krystalizacji struwitu spowodowało prawie dwukrotne zmniejszenie średniego rozmiaru kryształów, natomiast wydłużenie średniego czasu przebywania z 900 do 3600 s zwiększyło ten rozmiar o ok. 50%. Oszacowano parametry kinetyczne procesu wydzielania struwitu w testowanych krystalizatorach.

EN

Continuous reaction crystallization of struvite from water solutions containing 0.2 or 1.0 mass % of phosphate(V) ions was investigated. Stoichiometric proportions between PO43-, Mg2+ and NH4+ ions were kept. Properly formed struvite crystals of mean size 14 - 41 ?m were produced. Increase in process environment pH from 9 to 11 resulted in nearly two-time decrease in mean crystal size. Elongation of mean residence time from 900 to 3600 s corresponded to advantageous increase in this size by ca. 50%. Kinetic parameter values of struvite reaction crystallization in both crystallizer constructions were determined.

10

Nowe rozwiązania konstrukcyjne krystalizatorów ze strumienicą zasilaną sprężonym powietrzem w technologii recyklingu fosforu

Matynia A., Piotrowski K., Ciesielski T., Liszka R.

Przemysł Chemiczny

|

2009

|

T. 88, nr 5

505-508

11

Rozwiązanie technologiczno-aparaturowe do odzyskiwania jonów fosforanowych ze ścieku z przemysłu nawozowego przez strącanie i krystalizację struwitu MgNH4PO4 6H2O

Matynia A., Wierzbowska B., Hutnik N., Ciesielski T., Liszka R., Mazieńczuk A., Piotrowski K.

Chemik

|

2009

|

Vol. 62, nr 12

498-503

PL

Przedstawiono propozycję instalacji o działaniu ciągłym do odzyskiwania jonów fosforanowych ze ścieku z przemysłu nawozowego. Z 20 m3/h ścieku o stężeniu 0,445% mas. jonów fosforanowych(V) można otrzymać ok. 290 kg/h produktu zawierającego 215 kg struwitu. Proces strącania i krystalizacji struwitu jest prowadzony w oryginalnym krystalizatorze o działaniu ciągłym ze strumienicą cieczową o objętości całkowitej 70 m3. Do krystalizatora podaje się roztwór ścieku (pH < 4) z rozpuszczonymi w nim uprzednio reagentami stałymi: chlorkiem magnezu i chlorkiem amonu oraz roztwór alkalizujący wodorotlenku sodu zapewniający stałą wartość pH (pH = 9) środowiska reakcji chemicznej strącania i krystalizacji struwitu. Prezentowana instalacja jest próbą rozwiązania procesowego i aparaturowego problemu recyklingu fosforu.

EN

An original process plant for the continuous recovery of phosphate ions utilizing liquid wastes from mineral fertilizer industry is presented and discussed. From 20 m3/h of liquid wastes with phosphate(V) ions concentration 0,445 mass% it is possible to obtain approximately 290 kg/h of product containing 2I5 kg of struvite. Reaction crystallization process of struvite is carried out in an original construction of continuous crystallizer with liquid jet pump of total volume 70 m3. The crystallizer is fed with a diluted solution of liquid wastes (pH < 4) with previously dissolved solid reagents (magnesium and ammonium chlorides) as well as with a solution of alkaline agent (sodium hydroxide) providing stable level of pH = 9 for the environment of chemical reaction of struvite synthesis coupled with physical processes of its nudeation and growth. Presented concept is based on idea of optimal matching the process conditions with apparatus construction in phosphorus recycling technology.